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CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
Betriebsanleitung
Additional languages r-stahl.com
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– Für kü nftige Ver wendung
aufbewa hren! –
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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis
1.4 Konformität zu Normen und Bestimmungen........................................................3
2 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
Allgemeine Angaben
1 Allgemeine Angaben
1.1
Hersteller
R. STAHL Schaltgeräte GmbH
Am Bahnhof 30
74638 Waldenburg
Germany
Tel.:
Fax:
Internet:
E Mail: r
+49 7942 943
+49 7942 943
stahl.com
info@r -
-
-
0
4333 stahl.com
1.2
Zu dieser Betriebsanleitung
▶ Diese Betriebsanleitung, insbesondere die Sicherheitshinweise, vor Gebrauch
▶ aufmerksam lesen.
Alle mitgeltenden Dokumente beachten (siehe auch Kapitel 1.3)
▶ Betriebsanleitung während der Lebensdauer des Geräts aufbewahren.
Betriebsanleitung dem Bedien und Wartungspersonal jederzeit zugänglich machen.
▶ Betriebsanleitung an jeden folgenden Besitzer oder Benutzer des Geräts weitergeben.
Betriebsanleitung bei jeder von R. STAHL erhaltenen Ergänzung aktualisieren.
ID Nr.:
Publikationsnummer:
279954 / 944260310110
2022 05 04·BA00·III·de·00
Die Originalbetriebsanleitung ist die deutsche Ausgabe.
Diese ist rechtsverbindlich in allen juristischen Angelegenheiten.
1.3
Weitere Dokumente
• Kopplungsbeschreibungen IS1+ (Download unter r stahl.com)
• Installation RS485 (Download unter r stahl.com)
• Datenblatt 9442/32
• Datenblatt 9445/32
• Datenblatt 9496/32
• Betriebsanleitung Power Module 9445/32
• Betriebsanleitung Sockel 9496/32
• Betriebsanleitung CPM 9440/22, Sockel 9490
• Betriebsanleitung CPU 9441/12, Power Modul 9444, Sockel 9492
• IS1+ Upgrade-Guide
Dokumente in weiteren Sprachen, siehe r stahl.com.
1.4
Konformität zu Normen und Bestimmungen
• IECEx, ATEX, EU-Konformitätserklärung und weitere nationale Zertifikate stehen unter folgendem Link zum Download bereit: https://r stahl.com/de/global/support/downloads/.
• IECEx zusätzlich unter: http://iecex.iec.ch/
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CPU Modul für Zone 1
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Erläuterung der Symbole
2 Erläuterung der Symbole
2.1
Symbole in der Betriebsanleitung
Symbol Bedeutung
Hinweis zum leichteren Arbeiten
GEFAHR!
WARNUNG!
VORSICHT!
HINWEIS!
Gefahrensituation, die bei Nichtbeachtung der
Sicherheitsmaßnahmen zum Tod oder zu schweren
Verletzungen mit bleibenden Schäden führen kann.
Gefahrensituation, die bei Nichtbeachtung der
Sicherheitsmaßnahmen zu schweren Verletzungen führen kann.
Gefahrensituation, die bei Nichtbeachtung der
Sicherheitsmaßnahmen zu leichten Verletzungen führen kann.
Gefahrensituation, die bei Nichtbeachtung der
Sicherheitsmaßnahmen zu Sachschäden führen kann.
2.2
Symbole am Gerät
Symbol
05594E00
02198E00
11048E00
Bedeutung
CE Kennzeichnung gemäß aktuell gültiger Richtlinie.
Gerät gemäß Kennzeichnung für explosionsgefährdete
Bereiche zertifiziert.
Sicherheitshinweise, welche unerlässlich zur Kenntnis genommen werden müssen: Bei Geräten mit diesem
Symbol sind die entsprechenden Daten und / oder die sicherheitsrelevanten Hinweise der Betriebsanleitung zu beachten!
Kennzeichnung gemäß WEEE Richtlinie 2012/19/EU
20690E00
05000E
ESD
Heiße Oberfläche!
Elektrostatisch gefährdetes Bauelement!
Sicherheitshinweise und Handlungsanweisungen der
Betriebsanleitung beachten.
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Reihe 9442/32
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Sicherheit
3 Sicherheit
Das Gerät wurde nach dem aktuellen Stand der Technik unter anerkannten sicherheitstechnischen Regeln hergestellt. Dennoch können bei seiner Verwendung
Gefahren für Leib und Leben des Benutzers oder Dritter bzw. eine Beeinträchtigung des
Geräts, der Umwelt und von Sachwerten entstehen.
▶ Gerät nur einsetzen
- in unbeschädigtem Zustand
- bestimmungsgemäß, sicherheits und gefahrenbewusst
- unter Beachtung dieser Betriebsanleitung.
3.1
Bestimmungsgemäße Verwendung
Das CPU Modul 9442/32 arbeitet als Gateway zwischen dem IS1+ Remote I/O-System und dem Automatisierungssystem. Alle unterstützten Kommunikationsprotokolle sind im CPU
Modul enthalten und vom Anwender einstellbar. Über das CPU Modul werden neben
Prozesswerten auch weitere Informationen wie z.B. Diagnosen, Parametrierung und
Konfiguration übertragen.
Die Kommunikation mit den I/O-Modulen erfolgt über den Sockel 9496 und die BusRail 9494.
Die Integration in Leitsysteme und Plant Asset Management Tools erfolgt über Standards wie
GSD, EDS sowie Webserver und FDT/DTM.
Das Gerät ist für den Einsatz im explosionsgefährdeten Bereich der Zone 1, Zone 2 und im sicheren Bereich zugelassen. Die eigensicheren Stromkreise sind für die Zonen 1 und 2 sowie 21 und 22 geeignet.
Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehören diese Betriebsanleitung und die mitgeltenden Dokumente, z.B. das Datenblatt. Alle anderen Anwendungen des Geräts sind nicht bestimmungsgemäß.
3.2
Qualifikation des Personals
Für die in dieser Betriebsanleitung beschriebenen Tätigkeiten ist eine entsprechend qualifizierte Fachkraft erforderlich. Dies gilt vor allem für Arbeiten in den Bereichen
• Projektierung
• Montage/Demontage des Geräts
• (Elektrische) Installation
• Inbetriebnahme
• Instandhaltung, Reparatur, Reinigung
Fachkräfte, die diese Tätigkeiten ausführen, müssen einen Kenntnisstand haben, der relevante nationale Normen und Bestimmungen umfasst.
Für Tätigkeiten in explosionsgefährdeten Bereichen sind weitere Kenntnisse erforderlich!
R. STAHL empfiehlt einen Kenntnisstand, der in folgenden Normen beschrieben wird:
• IEC/EN 60079 14 (Projektierung, Auswahl und Errichtung elektrischer Anlagen)
• IEC/EN 60079 17 (Prüfung und Instandhaltung elektrischer Anlagen)
• IEC/EN 60079 19 (Gerätereparatur, Überholung und Regenerierung)
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CPU Modul für Zone 1
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Sicherheit
3.3
Restrisiken
3.3.1 Explosionsgefahr
Im explosionsgefährdeten Bereich kann, trotz Konstruktion des Geräts nach aktuellem Stand der Technik, eine Explosionsgefahr nicht gänzlich ausgeschlossen werden.
▶ Alle Arbeitsschritte im explosionsgefährdeten Bereich stets mit größter Sorgfalt durchführen!
▶ Gerät nur unter Einhaltung der Technischen Daten (siehe Kapitel "Technische Daten") transportieren, lagern, projektieren, montieren und betreiben.
Mögliche Gefahrenmomente ("Restrisiken") können nach folgenden Ursachen unterschieden werden:
Mechanische Beschädigung
Während des Transports, der Montage oder der Inbetriebnahme kann das Gerät beschädigt werden. Solche Beschädigungen können unter anderem den Explosionsschutz des Geräts teilweise oder komplett aufheben. Explosionen mit tödlichen oder schweren Verletzungen von Personen können die Folge sein.
▶ Gerät ausschließlich in besonderer Transportverpackung befördern, die das Gerät vor
äußeren Einflüssen sicher schützt. Bei der Auswahl der Transportverpackung
Umgebungsbedingungen (siehe Kapitel "Technische Daten") berücksichtigen.
▶ Gerät nicht belasten.
▶ Verpackung und Gerät auf Beschädigung prüfen. Beschädigungen umgehend an
▶
R. STAHL melden. Beschädigtes Gerät nicht in Betrieb nehmen.
Gerät in Originalverpackung, trocken (keine Betauung), in stabiler Lage und sicher vor
Erschütterungen lagern.
▶ Gerät und weitere Systemkomponenten während der Montage nicht beschädigen.
Übermäßige Erwärmung oder elektrostatische Aufladung
Durch eine fehlerhafte Einrichtung im Schaltschrank, durch den Betrieb außerhalb zugelassener Bedingungen oder eine unsachgemäße Reinigung kann sich das Gerät stark erwärmen, elektrostatisch aufladen und somit Funken auslösen. Explosionen mit tödlichen oder schweren Verletzungen von Personen können die Folge sein.
▶ Gerät nur innerhalb der vorgeschriebenen Betriebsbedingungen betreiben
(siehe Kennzeichnung auf dem Gerät und Kapitel "Technische Daten").
▶ Gerät nur auf saubere, plane Kontaktflächen (keine Aufkleber, Beschriftungen o.Ä.) des Sockels montieren.
▶ Schaltschrank so aufbauen und einrichten, dass alle darin installierten Geräte immer innerhalb ihres zulässigen Temperaturbereichs betrieben werden.
▶ Sicherstellen, dass eine Feder zur Wärmeableitung am CPU Modul 9442/32 angebracht ist.
▶ Gerät nur mit feuchtem Tuch reinigen.
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Reihe 9442/32
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Sicherheit
Zündfunken
Durch Arbeiten unter Spannung, bei Schraubarbeiten oder Verlegen von Anschlüssen am nicht vorschriftsmäßig befestigten Gerät können Zündfunken entstehen. Explosionen mit tödlichen oder schweren Verletzungen von Personen können die Folge sein.
▶ Alle Schraubvorgänge sorgfältig und mit den jeweils angegebenen Anziehdrehmomenten ausführen.
▶ Alle Kommunikationsleitungen ausreichend gegen Zugkraft sichern
(z.B. durch Zugentlastungshaube, Kabelbinder, Schrauben anziehen).
Unsachgemäße Projektierung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Instandhaltung oder
Reinigung
Grundlegende Arbeiten wie Installation, Inbetriebnahme, Instandhaltung oder Reinigung des
Geräts dürfen nur nach gültigen nationalen Bestimmungen des Einsatzlandes und von qualifizierten Personen durchgeführt werden. Ansonsten kann der Explosionsschutz aufgehoben werden. Explosionen mit tödlichen oder schweren Verletzungen von Personen können die Folge sein.
▶ Montage, Installation, Inbetriebnahme und Instandhaltung nur durch qualifizierte und autorisierte Personen (siehe Kapitel 3.2) durchführen lassen.
▶ Gerät nicht ändern oder umbauen.
▶ Gerät bei Einsatz in explosionsfähiger Atmosphäre in ein schützendes Gehäuse oder einen Schaltschrank einbauen, das einer anerkannten Zündschutzart nach
IEC/EN 60079-0 entspricht und eine Schutzart von mindestens IP54 gemäß
IEC/EN 60529 aufweist.
▶ Gerät bei Einsatz im sicheren Bereich in einer Umgebung mit Verschmutzungsgrad 1 oder
2 und Überspannungskategorie I, II oder III installieren (z.B. Gehäuse, Schaltschrank).
▶ Keine weitere CPM (9440/22 mit Sockel 9490) oder CPU (9441/12 mit Sockel 9492 und
Power Modul 9444/12) auf der gleichen BusRail verwenden, wenn der Sockel 9496/32
(mit CPU 9442/32 und Power Modul 9445/32) auf der BusRail verwendet wird.
▶ Bei eigensicheren und nicht eigensicheren Stromkreisen einen Abstand von min. 50 mm einhalten.
▶ Maximale Bestückung mit Modulen pro Gerät einhalten, siehe Kapitel "Produktauswahl und Projektierung".
▶ Nur kompatible Komponenten anschließen (Remote I/O-System IS1+/IS1).
Im Zweifelsfall Rücksprache mit R. STAHL halten.
▶ Reparaturen am Gerät nur durch R. STAHL durchführen lassen.
Gerät nur mit feuchtem Tuch und ohne kratzende, scheuernde oder aggressive
▶
Reinigungsmittel oder Lösungen schonend reinigen.
Gerät ausschließlich mit Original-Zubehör von R. STAHL Schaltgeräte einsetzen.
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CPU Modul für Zone 1
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4
5
Transport und Lagerung
3.3.2 Beschädigung elektrischer Komponenten
Empfindliche elektronische Bauteile können durch elektrostatische Entladung (ESD) beschädigt werden.
▶ Vor dem Kontakt mit dem Gerät an einem geerdeten metallischen Körper entladen.
Direkte Berührung von Steckverbindern oder Kontakten der Modulsteckplätze vermeiden.
▶ Gerät ausschließlich mit feuchtem Tuch reinigen.
Gerät ausschließlich in besonderer Transportverpackung befördern, die das Gerät vor
äußeren Einflüssen sicher schützt. Bei der Auswahl der Transportverpackung
Umgebungsbedingungen (siehe Kapitel "Technische Daten") berücksichtigen.
Transport und Lagerung
▶ Gerät sorgfältig und unter Beachtung der Sicherheitshinweise (siehe Kapitel "Sicherheit") transportieren und lagern.
Produktauswahl und Projektierung
Bei Neuprojektierung oder Umbau eines Remote I/O-Systems IS1+ sind folgende
Bedingungen zu berücksichtigen und einzuhalten:
Arbeitsweise
Die CPU kommuniziert mit den installierten I/O-Modulen über den Sockel und die
Adress- und Datenleitungen der BusRail. Die Konfiguration, Parametrierung und Diagnose des Systems und der angeschlossenen Feldgeräte erfolgen über PROFIBUS DP und über die IS1+ GSD bzw. bei PROFINET über GSDML und optional dem IS1+ DTM (read-only), bei Modbus TCP über den IS1+ DTM und bei EtherNet/IP über die EDS und den IS1+ DTM.
Zusätzlich steht ein WebServer zur Inbetriebnahmeunterstützung, Fehlersuche und für
Firmware-Updates zur Verfügung.
Alle Kommunikationsschnittstellen der CPU sind eigensicher ausgeführt.
Funktionsersatz für die IS1 Ethernet CPU 9441/12 (mit PM 9444/12 und Sockel 9492/12) und IS1 Feldbus CPM 9440/22 (mit Sockel 9490/1x-12).
8 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
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Produktauswahl und Projektierung
Bestückung und zulässige Montagebedingungen
GEFAHR! Explosionsgefahr durch falsche elektrische Projektierung!
Nichtbeachten führt zu tödlichen oder schweren Verletzungen.
▶ Nur eigensichere Anschlüsse für das CPU-Modul projektieren und anschließen.
• Maximale Bestückung und Modulzuordnung pro Sockel einhalten:
- beim Sockel mit drei Steckplätzen:
2 CPU Module und 1 Power Modul (CPU Redundanz) oder
1 CPU Modul und 2 Power Module (Power Redundanz)
- beim Sockel mit vier Steckplätzen:
2 CPU Module und 2 Power Module (System Redundanz)
• Nur einen Sockel pro BusRail montieren.
• Maximal 16 I/O-Module pro BusRail montieren. Die Anzahl der maximal installierbaren
I/O-Module hängt auch von dem jeweils verwendeten Kommunikationsprotokoll und den verwendeten Funktionalitäten ab. Siehe hierzu Details in den jeweiligen
Kopplungsbeschreibungen IS1+.
• Maximale Systemlänge (BusRail + BusRail-Verlängerung) von 3 m einhalten.
• Alle Anschlussleitungen gegen Zugbelastung und Scheuern sichern.
• Bei eigensicheren und nicht-eigensicheren Stromkreisen einen Abstand von min. 50 mm einplanen.
Projektierungsvorgaben in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur
Befestigung je nach maximaler Umgebungstemperatur ausrichten, siehe Kapitel "Technische Daten".
Update/Austausch von Modulen
Kapitel 6.2 beachten.
5.1
Anschlussbelegung Sub-D-Buchse X1
Für den Anschluss des PROFIBUS DP:
Pin Nr.
5 3
3
5
Funktion
RxD/TxD (+)
GND
8 6
6
12224E00
8
übrige Pins
PWR (+)
RxD/TxD ( )
–
Beschreibung
Daten B (+)
Bezugspotential für
Geräteschnittstelle
Versorgungsspannung (Gerät)
Daten A ( ) nicht angeschlossen
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CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
9
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Produktauswahl und Projektierung
5.2
Anschlussbelegung RJ45-Buchsen X2
Für den Anschluss des primären und des sekundären Netzwerks Modbus TCP /
EtherNet/IP / PROFINET.
1
3
5
7
2
4
6
8
19623E00
Pin Paar Pin Nr.
Funktion
1 4
5
–
–
2 1
2
RD+
RD -
3
4 7
8
3
6
–
–
TD+
TD -
Beschreibung nicht angeschlossen nicht angeschlossen
Receive Data +
Receive Data -
Transmit Data +
Transmit Data nicht angeschlossen nicht angeschlossen
Intern sind die RJ45 Buchsen als 2 Port Switch ausgeführt!
Bei PROFIBUS DP ist nur der Ethernet Port X2P1 aktiv und es ist kein Switch zwischen
X2P1 und X2P2 vorhanden!
5.3
Buchse USB 2.0 Typ A X3
Schnittstelle für den Servicebus bei Feldbus-Kommunikation.
Pin Nr.
Funktion
1 2 3 4
19624E0000
1
2
3
4
Vcc
D-
D+
GND
Beschreibung
+5 V
Data -
Data +
Masse
10 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·de·00
Produktauswahl und Projektierung
5.4
Redundanz
Das IS1+ Remote I/O System kann je nach Kommunikationsprotokoll auch redundant ausgeführt werden. Dabei wird zwischen CPU, Power und System / Voll Redundanz unterschieden.
Auswahl des geeigneten Sockels 9496/32 und die maximale Bestückung der
CPU Module 9442/32 und Power Module 9445/32 beachten!
Folgende Tabelle zeigt die benötigten Komponenten für die jeweiligen Redundanzkonzepte:
Sockel 9496/32 CPU Modul 9442/32 Power Modul 9445/32
Keine
Redundanz
CPU
Redundanz
Power
Redundanz
System /
Voll Redundanz mit 3 Steckplätzen mit 3 Steckplätzen mit 3 Steckplätzen mit 4 Steckplätzen
1 x CPU Modul
(gilt für alle Protokolle)
2 x CPU Modul
(PROFIBUS DP,
Modbus TCP)
1 x CPU Modul
(gilt für alle Protokolle)
2 x CPU Modul
(PROFIBUS DP,
Modbus TCP)
1 x Power Modul
1 x Power Modul
2 x Power Modul
2 x Power Modul
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Keine
Redundanz
CPU
Redundanz
Power
Redundanz
System /
Voll Redundanz
23098E00
279954 / 944260310110
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CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
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Produktauswahl und Projektierung
5.4.1 Firmware-Version im Redundanz Betrieb
Im Redundanz Betrieb wird generell empfohlen, dass beide CPU Module 9442
(Primär- und Sekundär-Modul) dieselbe Firmware-Version aufweisen.
Aktuelle und ältere Firmware-Version abgleichen
Ein neues CPU Modul wird immer mit der zu diesem Zeitpunkt aktuellen Firmware-Version ausgeliefert. Sie kann daher von der Version eines älteren, bereits verwendeten Moduls abweichen.
▶ Bei Kombination eines neuen mit einem älteren CPU Modul die Firmware-Versionen abgleichen.
Mindestens ein Modul bis einschließlich Firmware-Version V1.0.21
HINWEIS! Fehlfunktion durch den Einsatz nicht kompatibler Firmware-Versionen.
Nichtbeachten kann zu Sachschäden führen.
▶ Nur Geräte mit zueinander kompatiblen Firmware-Versionen einsetzen.
Bei unterschiedlichen Versionen:
Neues CPU Modul mit der Version des bereits verwendeten Moduls aufladen oder beide
CPU Module auf mindestens Firmware-Version V1.0.22 updaten.
Beide Module ab Firmware-Version V1.0.22
Alle Firmware-Versionen sind zueinander kompatibel.
12 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
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2022-05-04·BA00·III·de·00
Montage und Installation
6 Montage und Installation
GEFAHR! Explosionsgefahr durch falsche Montage!
Nichtbeachten führt zu schweren oder tödlichen Verletzungen!
▶ Gerät nur auf saubere Kontaktflächen montieren.
Gerät mit Sicherungsschrauben befestigen.
▶ Sicherungsschrauben mit Anzugsdrehmoment 1,5 ... 1,9 Nm anziehen.
6.1
Montage / Demontage
▶ Gerät sorgfältig und nur unter Beachtung der Sicherheitshinweise
▶
(siehe Kapitel "Sicherheit") montieren.
Folgende Einbaubedingungen und Montageanweisungen genau durchlesen und exakt befolgen.
6.1.1 Gebrauchslage
Die Gebrauchslage wird durch den Sockel 9496/32 vorgegeben
(siehe Betriebsanleitung Sockel 9496/32).
6.1.2 Montage auf Sockel 9496/32
Vor der Montage des CPU Moduls das Kommunikationsprotokoll und gegebenenfalls die
Bus-Adresse am Sockel einstellen (siehe Betriebsanleitung Sockel 9496/32).
2
1
3
23121E00
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▶ Sockel montieren (siehe Betriebsanleitung 9496/32).
Am CPU Modul prüfen, ob die Feder (1) vorhanden ist.
▶
Nur so ist eine korrekte Wärmeableitung über den Sockel gewährleistet.
CPU Modul nur auf den Steckplatz (Slot 0 oder 1) stecken!
▶ CPU Modul unten in den Sockel einhängen (1) und einschwenken (2).
CPU Modul mit Sicherungsschraube (3) mit einem Schraubendreher (Torx T20) befestigen. (Anzugsdrehmoment 1,5 ... 1,9 Nm).
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·de·00
CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
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Montage und Installation
6.2
Austausch und Upgrade des Moduls
6.2.1 Austausch des CPU Moduls 9442/32
▶ Stromversorgung des IS1+ Remote I/O-System abschalten.
▶ Anschlussleitungen für Kommunikation (RJ45, Sub-D und USB) trennen.
Sicherungsschraube (1) mit einem Schraubendreher (Torx T20) lösen,
Modul nach vorne ausschwenken (2) und vom Sockel entnehmen (3).
2
1
3
23120E00 ▶ Neues CPU Modul 9442/32 einsetzen, siehe Kapitel 6.1.2.
Anschlussleitungen wieder anschließen, siehe Kapitel "Installation".
▶ Stromversorgung wieder einschalten.
Alle Schnittstellen an der CPU Modul 9442/32 sind eigensicher ausgeführt, somit können dessen Anschlussleitungen während des Betriebs im explosionsgefährdeten Bereichen gefahrlos gesteckt oder gezogen werden (hot swap).
6.2.2 Upgrade der IS1 PROFIBUS CPM Reihe 9440/22 auf IS1+ CPU 9442/32
▶ Stromversorgung der IS1 Remote I/O-Station abschalten.
▶ Anschlussleitungen für Kommunikation trennen (siehe Betriebsanleitung 9440/22).
CPM 9440/22 und Sockel 9490 demontieren (siehe Betriebsanleitung 9440/22 und 9490).
▶ Sockel 9496/32 montieren (siehe Betriebsanleitung 9496/32).
▶ CPU Modul 9442/32 montieren, siehe Kapitel 6.1.2.
▶ Power Modul 9445/32 montieren (siehe Betriebsanleitung 9445/32).
Anschlussleitungen für Kommunikation wieder anschließen, siehe Kapitel "Installation".
▶ Anschlussleitungen für Hilfsenergie wieder anschließen
(siehe Betriebsanleitung 9445/32).
▶ Stromversorgung wieder einschalten.
Siehe auch Dokument IS1+ Upgrade-Guide.
14 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·de·00
Montage und Installation
▶ Stromversorgung der IS1 Remote I/O-Station abschalten.
▶ Anschlussleitungen für Kommunikation (LWL) trennen (siehe Betriebsanleitung 9441/12).
IS1 Ethernet CPU 9441/12, Power Modul 9444/12 und Sockel 9492 demontieren
(siehe Betriebsanleitung CPU 9441/12, Power Modul 9444 und Sockel 9492).
Anders als beim IS1 Ethernet-Sockel 9492/12 wird der Sockel 9496/32 der IS1+ CPU auf den Steckplatz (Slot 0) der BusRail aufgesteckt. Dadurch verschieben sich alle
I/O-Module um einen Steckplatz (Slot n+1). Anschließend muss das System neu konfiguriert werden! Wenn Platz vorhanden ist, kann auch eine BusRail 9494/S1-B2 zusätzlich an den Anfang gesteckt werden.
▶ Sockel 9496/32 montieren (siehe Betriebsanleitung 9496/32).
▶ CPU Modul 9442/32 montieren, siehe Kapitel 6.1.2.
▶ Power Modul 9445/32 montieren (siehe Betriebsanleitung 9445/32).
Anschlussleitungen für Kommunikation wieder anschließen, siehe Kapitel "Installation".
▶ Anschlussleitungen für Hilfsenergie wieder anschließen
(siehe Betriebsanleitung 9445/32).
▶ Stromversorgung wieder einschalten.
Siehe auch Dokument IS1+ Upgrade-Guide.
6.3
Installation
Bei Betrieb unter erschwerten Bedingungen wie insbesondere auf Schiffen sind zusätzliche Maßnahmen zur korrekten Installation je nach Einsatzort zu treffen.
Weitere Informationen und Anweisungen hierzu erhalten Sie gerne auf Anfrage von
Ihrem zuständigen Vertriebskontakt.
Geräte, die an ein Firmennetzwerk oder das Internet angeschlossen werden, müssen gegen unbefugten Zugriff angemessen geschützt sein, z.B. durch die
Verwendung von Firewalls oder eine Netzwerk Segmentierung.
Alle Schnittstellen am CPU Modul 9442/32 sind eigensicher ausgeführt, somit können dessen Anschlussleitungen während des Betriebs im explosionsgefährdeten Bereichen gefahrlos gesteckt oder gezogen werden (hot swap).
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CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
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Montage und Installation
6.3.1 Eigensichere Feldbus-Leitung anschließen
Bei Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen muss zwischen dem eigensicheren
Feldbus-Anschluss (X1) und dem Automatisierungssystem immer ein geeigneter
Feldbus-Trennübertrager (z.B. Reihe 9185) eingesetzt werden.
▶ Feldbus Leitung mit Sub D-Stecker an Sub D-Buchse X1 anschließen.
▶ Sub D-Stecker mit Schrauben gegen Lockern sichern.
▶
Anzugsdrehmoment 0,5 ... 0,6 Nm.
Anschlussleitung gegen Zugbelastung und Scheuern sichern.
6.3.2 Eigensichere Ethernet-Leitung anschließen
Bei Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen muss zwischen dem eigensicheren
Ethernet-Anschluss (X2P1 und X2P2) und dem Automatisierungssystem immer ein geeigneter Switch (z.B. Reihe 9722) oder Media Converter (z.B. Reihe 9723) eingesetzt werden.
23119E00
▶ Schirm des Feldbusses an mindestens einer Stelle mit dem Potentialausgleich verbinden
(siehe Dokument "Installation RS485").
16 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
23118E00
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Montage und Installation
▶ Primäre Ethernet Leitung mit Rasthaken am Standard-RJ45-Steckverbinder an die
RJ45-Buchse X2P1 anschließen, bis dieser hörbar einrastet.
▶ Sekundäre Ethernet Leitung mit Rasthaken am Standard-RJ45-Steckverbinder an die
RJ45-Buchse X2P2 anschließen, bis dieser hörbar einrastet.
▶ Anschlussleitungen gegen Zugbelastung und Scheuern sichern.
Schirm der Ethernet Leitung an mindestens einer Stelle mit dem Potentialausgleich verbinden.
6.3.3 Eigensichere USB-Leitung anschließen
Bei Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen müssen zwischen dem eigensicheren
USB-Anschluss (X3) und dem PC immer ein geeigneter Ex i USB RS485 Converter
(z.B. Reihe 9787/12) und Feldbus-Trennübertrager (z.B. Reihe 9185) eingesetzt werden.
▶ USB-Leitung mit USB-Stecker an die USB-Buchse X3 anschließen.
Anschlussleitung gegen Zugbelastung und Scheuern sichern.
23117E00
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Reihe 9442/32
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Parametrierung und Inbetriebnahme
7 Parametrierung und Inbetriebnahme
Vor Inbetriebnahme folgende Prüfschritte durchführen:
▶ Vorschriftsmäßige Montage und Installation des Gerätes.
Korrekter, fester Anschluss der Anschlussleitungen.
▶ Keine Schäden am Gerät und an den Anschlussleitungen.
Fester Sitz der Befestigungs und Sicherungsschrauben.
▶ Erst nach erfolgreicher Prüfung Gerät in Betrieb nehmen.
Parametrierung siehe entsprechende Kopplungsbeschreibung.
IP Adresseinstellung für Service Bus: manuell oder DHCP Zuweisung
(vom Anwender über via Webserver oder IS1+ Detect Software wählbar.
Default 192.168.1.101)
Hinweis: Wird die Einstellung DHCP gewählt und es ist kein DHCP Server erreichbar, wird automatisch die alternative IP Adresse 169.254.0.1 eingestellt.
7.1
Software-Update
Ein Software Update kann nur über den Ethernet Port X2P1 vorgenommen und über den integrierten Webserver gestartet werden.
Während eines Software Updates wird der interne Switch zwischen den Ethernet Ports
X2P1 und X2P2 der CPU 9442/32 deaktiviert. Das Ethernet Netzwerk, das über den
Ethernet Port X2P2 nachgeschaltet ist, und dessen Teilnehmer sind in dieser Betriebsphase nicht erreichbar!
8 Betrieb
8.1
Betrieb
▶ Zum Betrieb des Geräts die Informationen im Kapitel "Bestimmungsgemäße
Verwendung" und "Parametrierung und Inbetriebnahme" beachten.
8.2
Anzeigen
LEDs am Gerät zeigen den Betriebszustand des Geräts an
(siehe auch Kapitel "Bestimmungsgemäße Verwendung" und "Geräteaufbau").
LED Farbe Bedeutung
PWR
ERR
M/S
AS EXCH
CFG ERR
STATUS
RS485
ACT
USB
LNK grün Betriebsanzeige rot Anzeige Modulfehler blau Wartungsbedarf oder außerhalb Spezifikation grün Datenaustausch mit Automatisierungssystem rot Konfigurationsfehler gelb reserviert grün Datenverkehr am Port grün Datenverkehr am Port grün Datenverkehr am Port gelb Verbindung zum nächsten Ethernet Knoten
18 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·de·00
Betrieb
8.3
Fehlerbeseitigung
Fehlerhinweise können über das IS1+ Detect Tool ausgelesen werden.
Status- bzw. Fehleranzeige der CPU
LED-Zustand Status Fehlerursache
LED "PWR"
(grün) leuchtet
LED "PWR"
(grün) blinkt
Betriebsanzeige Kein Fehler
Software Update Kein Fehler
Fehlerbehebung
–
Ende des
Software Updates abwarten
Gerät tauschen LED "ERR" (rot) leuchtet
LED "ERR" (rot) leuchtet und
LED "PWR"
(grün) blinkt
LED "ERR" (rot) blinkt interner Fehler CPU Modul defekt interner Fehler Software-Update fehlgeschlagen externer Fehler Sammelalarm
• Modul(e) gestört
• Modul(e) nicht vorhanden
• Falsche(s) Modul(e) gesteckt
– Kein Fehler LED "ERR" (rot) erloschen
LED "M/S" (blau) leuchtet
LED "M/S" (blau) blinkt und
LED "PWR"
(grün) leuchtet
Wartungsbedarf Ungünstige
Betriebsbedingungen
Außerhalb
Spezifikation
Die Temperatur um die
CPU ist zu hoch oder zu niedrig.
unterschiedliche
Firmware-Versionen redundanter CPUs
Schalter S1, S2 oder S3 am Sockel verändert unzulässiger Steckplatz des CPU kein Kommunikationsprotokoll ausgewählt
(Schalter S1 in Position
"Reserved") weitere Systemfehler
Software-Update neu starten
–
• Modul(e) tauschen
• Modul(e) stecken
• Richtige(s) Modul(e) stecken
Modul tauschen
(empfohlen)
Umgebungstemperatur
ändern oder für bessere
Belüftung/Beschaltung/
Erwärmung/... sorgen
Firmware-Update durchführen
CPU booten, um Änderung zu übernehmen
CPU auf einen der beiden linken Steckplätze
(Slot 0 oder 1) des Sockels stecken
Schalter S1 auf ein unterstütztes Protokoll einstellen (siehe Kapitel
"Produktauswahl und
Projektierung")
Fehlermeldungen im
IS1+ Detect beachten
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Reihe 9442/32
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Betrieb
LED-Zustand
LED "M/S" (blau) blinkt und
LED "PWR"
(grün) blinkt
LED "M/S" (blau) erloschen
Status
Außerhalb
Spezifikation
Kein Wartungs bedarf
Fehlerursache
Software Update
Kein Fehler
Fehlerbehebung
Ende des
Software Updates abwarten
–
Status- bzw. Fehleranzeige der Kommunikation zum Automatisierungssystem
LED-Zustand
LED "AS EXCH"
(grün) leuchtet
Status
Datenaustausch mit AS und
CPU-Aktivität
Fehlerursache
Datenaustausch und CPU aktiv
Fehlerbehebung
–
LED "AS EXCH"
(grün) blinkt
LED "AS EXCH"
(grün) erloschen
LED "CFG ERR"
(rot) leuchtet
LED "CFG ERR"
(rot) blinkt
LED "CFG ERR"
(rot) erloschen
LED "STATUS"
(gelb)
Datenaustausch mit AS und
CPU-Aktivität
Datenaustausch mit AS und
CPU-Aktivität
Konfigurationsfehler
Konfigurationsfehler
Konfiguration
OK
Reserve
Datenaustausch und CPU inaktiv
(nur bei redundanten
CPUs)
Kein Datenaustausch mit
AS
Keine Konfigurationsdaten Konfiguration prüfen und
Konfiguration im IS1/AS falsche
Konfigurationsdaten laden
Konfiguration prüfen und
Konfiguration im IS1/AS laden
Kein Fehler
–
–
–
–
• Zyklischen
Datenverkehr mit dem Master in
Betrieb setzen
• Master und
Busverbindung zu
CPU prüfen
20 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·de·00
Betrieb
Statusanzeige der Schnittstellen
LED-Zustand Status
LED "RS485"
(grün),
LED "ACT"
Fehlerursache
Datenverkehr Kein Fehler
(grün) und
LED "USB"
(grün) blinken
LED "RS485"
(grün),
LED "ACT"
(grün) und
LED "USB"
(grün) leuchten
LED "LNK"
(gelb) leuchtet sehr hoher
Datenverkehr
Physikalische
Verbindung vorhanden
Kein Fehler
Kein Fehler
LED "LNK"
(gelb) erloschen
Physikalische
Verbindung getrennt oder
Normalbetrieb, wenn der jeweilige Port unbenutzt bleibt
Physikalische
Ethernet Verbindung zwischen CPU und nächsten Ethernet Knoten
(z.B. Switch) unterbrochen
Fehlerbehebung
–
–
–
• Korrekten Anschluss und intakte
Beschaffenheit der
Ethernet prüfen tauschen
Leitung
• Gegebenenfalls
Ethernet Leitung
▶ An R. STAHL Schaltgeräte GmbH wenden.
Zur schnellen Bearbeitung folgende Angaben bereithalten:
• Typ und Seriennummer des Geräts
• DCS/SPS
• Protokoll
• Revision Nr./Firmware Version
• Kaufdaten
• Fehlerbeschreibung
• Einsatzzweck (insbesondere Eingangs /Ausgangsbeschaltung)
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Instandhaltung, Wartung, Reparatur
9 Instandhaltung, Wartung, Reparatur
▶ Geltende nationale Normen und Bestimmungen im Einsatzland beachten, z.B. IEC/EN 60079 14, IEC/EN 60079 17, IEC/EN 60079 19.
9.1
Instandhaltung
Ergänzend zu den nationalen Regeln folgende Punkte prüfen:
• Rissbildung und andere sichtbare Schäden am Gerät,
• Einhaltung der zulässigen Temperaturen,
• festen Sitz der Befestigungen,
• Sicherstellen der bestimmungsgemäßen Verwendung.
9.2
Wartung
Das Gerät benötigt keine regelmäßige Wartung.
Wenn die blaue LED "M/S" kontinuierlich leuchtet, wird empfohlen, das Modul in absehbarer Zeit auszutauschen. Ansonsten steigt nach 12 Monaten die
Ausfallwahrscheinlichkeit an (siehe Kapitel "Anzeigen" und "Fehlerbeseitigung").
▶ Gerät gemäß den geltenden nationalen Bestimmungen und den Sicherheitshinweisen dieser Betriebsanleitung (Kapitel "Sicherheit") warten.
9.3
Reparatur
▶ Reparaturen am Gerät nur durch R. STAHL durchführen lassen.
10 Rücksendung
▶ Rücksendung bzw. Verpackung der Geräte nur in Absprache mit R. STAHL durchführen!
Dazu mit der zuständigen Vertretung von R. STAHL Kontakt aufnehmen.
Für die Rücksendung im Reparatur bzw. Servicefall steht der Kundenservice von R. STAHL zur Verfügung.
▶ Kundenservice persönlich kontaktieren.
oder
▶ Internetseite r stahl.com aufrufen.
▶ Unter "Support" > "RMA Formular" > "RMA Schein anfordern" wählen.
▶ Formular ausfüllen und absenden.
Sie erhalten per E Mail automatisch einen RMA Schein zugeschickt.
Bitte drucken Sie diese Datei aus.
▶ Gerät zusammen mit dem RMA Schein in der Verpackung an die
R. STAHL Schaltgeräte GmbH senden (Adresse siehe Kapitel 1.1).
22 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
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Reinigung
11 Reinigung
▶ Gerät vor und nach der Reinigung auf Beschädigung prüfen. Beschädigte Geräte sofort
▶ außer Betrieb nehmen.
Zur Vermeidung elektrostatischer Aufladung dürfen die Geräte in explosionsgefährdeten
▶
Bereichen nur mit einem feuchten Tuch gereinigt werden.
Gerät nur mit feuchtem Tuch und ohne kratzende, scheuernde oder aggressive
Reinigungsmittel oder Lösungen schonend reinigen.
12 Entsorgung
13
▶ Nationale und lokal gültige Vorschriften und gesetzliche Bestimmungen zur Entsorgung
▶ beachten.
Materialien getrennt dem Recycling zuführen.
Umweltgerechte Entsorgung aller Bauteile gemäß den gesetzlichen Bestimmungen sicherstellen.
Zubehör und Ersatzteile
HINWEIS! Fehlfunktion oder Geräteschaden durch den Einsatz nicht originaler Bauteile.
Nichtbeachten kann zu Sachschäden führen.
▶ Nur Original Zubehör und Original Ersatzteile der R. STAHL Schaltgeräte GmbH
(siehe Datenblatt) verwenden.
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Anhang A
14 Anhang A
14.1 Technische Daten
Explosionsschutz
Global (IECEx)
Gas IECEx PTB 22.0001X
Ex ib [ia Ga] [ib Gb] IIC T4 Gb
[Ex ia Da] [Ex ib Db] IIIC
Europa (ATEX)
Gas PTB 21 ATEX 2004 X
E II 2 (1) (2) G Ex ib [ia Ga] [ib Gb] IIC T4 Gb
E II (1) (2) D [Ex ia Da] [Ex ib Db] IIIC
Bescheinigungen und Zulassungen
Bescheinigungen IECEx, ATEX
Schiffszertifikate
Weitere Parameter
In Vorbereitung
Installation in
Weitere Angaben
Zone 1, Zone 2 und im sicheren Bereich siehe Betriebsanleitung und Bescheinigungen
Sicherheitstechnische Daten
Steckplatz-Anschluss
Max. Eingangsspannung U i
Schnittstelle X1
RS485 (RS485-IS) gemäß
Zündschutzart zum Anschluss an Buchse 9496/3.: 26,2 V
[Ex ia Ga] IIC und [Ex ia Da] IIIC
Hinweis: Galvanisch getrennte Installation der Kommunikationsleitungen, der Schirm kann gemäß IEC/EN 60079-14 geerdet werden.
≤ 30 V DC Max. Spannung U m
Max. Ausgangsspannung U o
Max. Eingangsspannung U i
Max. Ausgangsstrom I o
Max. innere
Induktivität L i
Max. innere
Kapazität C i
≤ 4,2 V DC
± 4,2 V
≤ 149 mA
0 µH
0 µF
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2022-05-04·BA00·III·de·00
Anhang A
Explosionsschutz
Schnittstelle X2
10/100-BASE-TX-IS gemäß
Zündschutzart
[Ex ia Ga] IIC und [Ex ia Da] IIIC
Max. Ausgangsspannung U o
Max. Eingangsspannung U i
Max. Strom I o
Max. innere
Induktivität L i
Max. innere
Kapazität C
(Service Bus) i
Schnittstelle X3 USB IS gemäß
Zündschutzart
Hinweis: Galvanisch getrennte Installation der Kommunikationsleitungen, der Schirm kann gemäß IEC/EN 60079-14 geerdet werden.
Es handelt sich um eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung.
Der Dauerstrom auf den Signalleitungen ist intern auf max. 213 mA geschützt. Der Kommunikationspartner (z.B. Medienkonverter, Switch) muss diesen Strom auf max. 425 mA begrenzen.
≤ 5,0 V
5,0 V
≤ 425 mA
200 nH
0 µF
[Ex ib Gb] IIC oder IIB und [Ex ib Db] IIIC
Hinweis: Galvanisch getrennte Installation der Kommunikationsleitungen und des Schirms.
Nur zum Anschluss von passiven Bauteilen ohne Einspeisung in den eigensicheren Stromkreis.
≤ 30 V DC
≤ 5,55 V DC
Max. Spannung U m
Max. Ausgangsspannung U
Max. Strom I o max
Max. Ausgangsstrom I o
Max. Ausgangsleistung P o
Max. innere
Induktivität L
Induktivität L
Kapazität C o
IIC i
Max. innere
Kapazität C i
Max. anschließbare o
/
IIB / IIIC
250 mA
≤ 687 mA DC (rechteckige Quelle)
≤ 2 W
0 µH
1,6 µF
L o
[µH]
C o
L o
C o
[µF]
[µH]
[µF]
150 100 50
0,5
6,3
1,5
8,3
3,4
20
6,6
10 5 2 1
10,4 16,4 38,4 52,4
610 500 200 100 50 20 10 5 2
17,4 26,4 38,4 66,4 118,4 288,4 998,4
Die Werte von L o
und C o
in der Tabelle sind die Maximalwerte für kombinierte
Die grau markierten Werte für L o
Die innere Kapazität von C i
Tabelle ein.
und C o
sind die Maximalwerte für L o
und C
= 1,6 µF geht in die Berechnung der Werte in der
.
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CPU Modul für Zone 1
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Anhang A
Technische Daten
Elektrische Daten
Energieversorgung über Sockel 9496/32 und Power Module 9445/32
Max. Verlustleistung 5 W
Max. Stromaufnahme 0,3 A
Schnittstellen
Schnittstelle X1 RS485
(RS485-IS)
Anschluss
Adresseinstellung
Adressbereich
Sub D Stecker, 9 polig
Leitungsabschluss Gespeister Widerstand (Abschlusswiderstand im Sub D Stecker, siehe Zubehör)
Protokolle PROFIBUS DP V1 HART, PROFIBUS DP V1 HART + PNO red.
(vom Anwender über Drehschalter am Sockel 9496/32 wählbar)
über Drehschalter am Sockel 9496/32
1 ... 99
(1 ... 127 ab Sockel 9496/32 HW Rev. C)
Redundanz
Übertragungsrate
Profibus DP
Max. Leitungslänge in Vorbereitung
9,6 kbit/s ... 12 Mbit/s
Kupferleitung 1200 m bei 9,6 ... 93,75 kbit/s
1000 m bei 187,5 kbit/s
400 m bei 500 kbit/s
200 m bei 1,5 Mbit/s
100 m bei 12 Mbit/s
Lichtwellenleiter 2000 m bei 1,5 Mbit/s
(mit LWL Feldbus Trennübertrager 9186, siehe Zubehör)
Schnittstelle X2
10/100-BASE-TX-IS
Anschluss
Protokolle
IP Adresseinstellung für Service Bus
2 x RJ45 Stecker, 100-BASE-TX-IS, Unmanaged Switch Funktion
Modbus TCP (PROFINET, EtherNet/IP in Vorbereitung)
(vom Anwender über Drehschalter am Sockel 9496/32 wählbar) manuell oder DHCP Zuweisung (vom Anwender über Webserver oder
IS1+ Detect Software wählbar. Default 192.168.1.101)
Hinweis: Wird die Einstellung DHCP gewählt und es ist kein DHCP Server erreichbar, wird automatisch die alternative IP Adresse 169.254.0.1 eingestellt.
max. 10/100 Mbit/s, auto negotiation Übertragungsrate
Max. Leitungslänge
Kupferleitung 100 m
Lichtwellenleiter 2000 m Multimode / 30 km Singlemode
(mit Media Converter 9723 / Switch 9722, siehe Zubehör)
26 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·de·00
Anhang A
Technische Daten
Schnittstelle X3 USB IS
(Service Bus)
Anschluss
Ausführung
Adresseinstellung
Übertragungsrate
Bediener Schnittstelle
Software
Betrieb
Fehler
Wartungsbedarf
Datenverkehr mit
Automatisierungssystem
Typ A Stecker
(nur zum Anschluss von passiven Komponenten)
USB 2.0
Identisch zur RS485 max. 480 Mbit/s
IS1+ Geräte DTM oder IS Wizard oder Webserver
LED "PWR", grün
LED "ERR", rot
LED "M/S", blau
LED "AS EXCH", grün
Konfigurationsfehler LED "CFG ERR", rot
Datenverkehr RS485 LED "RS485", grün
Portverbindung
Ethernet Port 1
Datenverkehr
Ethernet Port 1
LED "LNK P1", gelb
LED "ACT P1", grün
Portverbindung
Ethernet Port 2
Datenverkehr
Ethernet Port 2
LED "LNK P2", gelb
LED "ACT P2", grün
Datenverkehr USB LED "USB", grün
Diagnose und
Parametrierung
Adresse
Funktionen • IP Adresse einstellen über Webserver oder IS1+ Detect Software
(bei Ethernet)
• Webserver
• Konfigurationsdaten und Parameter in IS1+ Feldstationen laden oder rücklesen
• Eingänge lesen
• Ausgänge lesen und schreiben
• Diagnosedaten übertragen
(z.B. Konfig Fehler, Hardware Fehler, Signal Fehler)
• HART Kommandos von / zu HART Feldgeräten übertragen
• Firmware Downloads über Webserver
Abrufbare Parameter Hersteller, Typ, HW Revision, SW Revision, Seriennummer
Anschließbare
Softwarepakete
• IS Wizard (über USB Service Bus)
• R. STAHL Geräte DTM mit fdt Frames
(z.B. fdtContainer von M+M; Pactware)
• AMS von Emerson Process Management
• PDM von Siemens
• PRM und Fieldmate von Yokogawa
• FieldCare von Endress + Hauser
• FDM von Honeywell
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CPU Modul für Zone 1
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Anhang A
Technische Daten
Galvanische Trennung
Prüfspannung gemäß Norm
Zwischen Hilfsenergie und CPU
Zwischen 2 CPUs
(Redundanz)
EN 60079 11
≥ 1500 V AC
500 V
Elektromagnetische
Verträglichkeit
Umgebungsbedingungen
Geprüft nach folgenden Normen und Vorschriften:
EN 61326 1 (2013) IEC 61000
Umgebungstemperatur 40 ... +65 °C:
4 1...6, NAMUR NE 21
40 ... +75 °C:
Montage auf BusRail (DIN Montageschiene) ohne Montageplatte
Montage auf BusRail (DIN-Tragschiene) und verzinkter Montageplatte aus Stahlblech von min. 3 mm oder Material mit besserer Wärmeleitfähigkeit, z.B. Aluminium, mit vier oder sechs zusätzlichen
Sicherheitsschrauben
Lagertemperatur
Maximale relative
Luftfeuchte
40 ... +80 °C
< 95 % (ohne Betauung)
Maximale Betriebshöhe < 2000 m
Schock, halbsinusförmig
(IEC/EN 60068 2 27)
15 g (3 Schocks pro Achse und Richtung)
Vibration, sinusförmig
(IEC/EN 60068 2 6)
Mechanische Daten
1 g im Frequenzbereich 10 ... 500 Hz
2 g im Frequenzbereich 45 ... 100 Hz
Schutzart (IEC 60529) IP20
Material
Gehäuse Polyamid 6GF / seewasserfestes Aluminium
Brandfestigkeit (UL 94) V2
Schadstoffklasse
Abmessungen entspricht G3
CPU Modul 9442/32: L = 158 mm, B = 32 mm, H = 123 mm
CPU Modul mit Sockel 9496/32-03: L = 167 mm, B = 96 mm, H = 152 mm
CPU Modul mit Sockel 9496/32-04: L = 167 mm, B = 152 mm, H = 152 mm
Montage / Installation
Einbaubedingungen
Montageart
Einbaulage auf Sockel 9496/32 horizontal oder vertikal
Weitere technische Daten, siehe r stahl.com.
28 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·de·00
15 Anhang B
15.1 Geräteaufbau
1
2
3
4
5
6
7
8
Anhang B
23116E00
# Gerätelement Beschreibung
1 Sicherungsschraube
2 LEDs
Torx T20 zum
Befestigen am Sockel
Status bzw.
Fehleranzeige der CPU
3 LEDs Status bzw.
Fehleranzeige der
Kommunikation zum
Automatisierungs-
4 LEDs system
Statusanzeige der
Schnittstellen
5 Sub-D-Buchse RS485 Buchse X1
Prozessbus
6 Beschriftung Angaben zum Modul
(Seriennummer,
Hardware Revisionsnummer, Software -
Revisionsnummer,
Herstelldatum, z.B.: 12345678914 004
Rev.A 01 01 0514)
7 RJ45-Buchse Industrial Ethernet
Buchsen X2-Px:
P1 Prozessbus /
Servicebus primär
P2 Prozessbus /
Servicebus sekundär
8 Buchse USB
Typ A
USB 2.0 X3 Servicebus
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2022-05-04·BA00·III·de·00
CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
29
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Anhang B
15.2 Maßangaben / Befestigungsmaße
Maßzeichnungen (alle Maße in mm [Zoll]) – Änderungen vorbehalten
158 [6,22]
CPU Modul 9442/32
22970E00
96 [3,78]
CPU Modul 9442/32 mit Sockel 9496/32
(3 Steckplätze)
22971E00
152 5,98 ]
CPU Modul 9442/32 mit Sockel 9496/32
(4 Steckplätze)
23022E00
30 CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·de·00
Anhang C
16 Anhang C
16.1 Information zu Open Source Software
Die IS1+ 9442 CPUs der R. STAHL Schaltgeräte GmbH (im folgenden "R. STAHL") und die auf der Website von R. STAHL erhältlichen Software Updates enthalten neben proprietärer
Software auch Software von Dritten, einschließlich freier Software/Open Source Software, die unter verschiedenen Lizenzbedingungen, einschließlich GNU GPLv2, GNU GPLv3,
GNU LGPLv2.1, BSD, MIT und PHP lizensiert sind ("Open Source Software").
Sie sind berechtigt, die Open Source Software unter den Bedingungen der zugeordneten
Lizenzen zu nutzen. Im Fall eines Konflikts zwischen R. STAHL Lizenzbedingungen und den
Bedingungen der Open Source Software gelten für die Open Source Anteile der Software die
Bedingungen der zugeordneten Open Source Lizenzen.
Für weitere Informationen zu der mit den IS1+ 9442 CPUs augelieferten Open Source
Software und/oder über die R. STAHL Website heruntergeladene Open Source Software verweisen wir auf die in der IS1 9442 CPU Firmware, in den IS1 9442 CPU Firmware Update
ZIP Files sowie auf der R. STAHL Webseite enthaltenen "License Info Open Source
Software".
Die IS1 9442 CPU Firmware Update ZIP Files sowie die "License Info Open Source
Software" können von der R. STAHL Website r stahl.com heruntergeladen werden.
16.2 Haftungsausschluss
Die Nutzung der mit IS1+ 9442 CPUs und/oder IS1 9442 CPU Firmware Update ZIP Files ausgelieferten Open Source Software in irgendeiner anderen Weise als der Verwendung mit
IS1+ 9442 CPU Hardware erfolgt auf eigenes Risiko, ohne jedwede Haftungsansprüche gegen R. STAHL.
Wir schließen jede Haftung für Schäden aus, die durch von anderen als R. STAHL durchgeführte Änderungen an Teilen der Software oder ihrer Konfiguration entstanden sind.
Außerdem schließen wir jede Haftung durch R. STAHL aus, wenn die Open Source Software gegen Urheberrechte Dritter verstößt.
Für nicht durch R. STAHL vorgenommene Änderungen der Software übernehmen wir keinen technischen Support.
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CPU Modul für Zone 1
Reihe 9442/32
31
CPU module for Zone 1
Series 9442/32
– Save f or future use! –
Operating instructions
Additional languages r-stahl.com
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Contents
Contents
Product Selection and Project Engineering .........................................................8
2 CPU module for Zone 1
Series 9442/32
General Information
1 General Information
1.1
Manufacturer
R. STAHL Schaltgeräte GmbH
Am Bahnhof 30
74638 Waldenburg
Germany
Tel.:
Fax:
Internet:
E-mail: r
+49 7942 943
+49 7942 943
stahl.com
info@r -
-
-
0
4333 stahl.com
1.2
About these Operating Instructions
▶ Read these operating instructions, especially the safety notes, carefully before use.
▶ Observe all other applicable documents (see also chapter 1.3).
Keep the operating instructions throughout the service life of the device.
▶ Make the operating instructions accessible to operating and maintenance staff at all times.
Pass the operating instructions on to each subsequent owner or user of the device.
▶ Update the operating instructions every time R. STAHL issues an amendment.
ID no.:
Publication code:
279954 / 944260310110
2022 05 04·BA00·III·en·00
The original instructions are the German edition.
They are legally binding in all legal affairs.
1.3
Further Documents
• IS1+ coupling descriptions (download at r stahl.com)
• Installation of RS485 (download at r stahl.com)
• Data sheet 9442/32
• Data sheet 9445/32
• Data sheet 9496/32
• 9445/32 power modules operating instructions
• 9496/32 socket operating instructions
• 9440/22 CPU, 9490 socket operating instructions
• 9441/12 CPU, 9444 power module, 9492 socket operating instructions
• IS1+ upgrade guide
For documents in other languages, see r stahl.com.
1.4
Conformity with Standards and Regulations
• IECEx, ATEX, EU Declaration of Conformity and further national certificates can be downloaded via the following link: https://r stahl.com/en/global/support/downloads/.
• IECEx is also available at: http://iecex.iec.ch/
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CPU module for Zone 1
Series 9442/32
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Explanation of Symbols
2 Explanation of Symbols
2.1
Symbols used in these Operating Instructions
Symbol Meaning
Handy hint for making work easier
DANGER!
WARNING!
CAUTION!
NOTICE!
Dangerous situation which can result in fatal or severe injuries causing permanent damage if the safety measures are not complied with.
Dangerous situation which can result in severe injuries if the safety measures are not complied with.
Dangerous situation which can result in minor injuries if the safety measures are not complied with.
Dangerous situation which can result in material damage if the safety measures are not complied with.
2.2
Symbols on the Device
Symbol
05594E00
Meaning
CE marking according to the current applicable directive.
Device certified for hazardous areas according to the marking.
02198E00
11048E00
Safety notes that must always be observed: The corresponding data and/or safety-related instructions contained in the operating instructions must be followed for devices with this symbol!
Marking according to WEEE Directive 2012/19/EU
20690E00
Hot surface!
05000E
Component prone to electrostatic charges!
Observe the safety notes and handling instructions in these operating instructions.
ESD
4 CPU module for Zone 1
Series 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·en·00
Safety
3 Safety
The device has been manufactured according to the state of the art of technology while observing recognised safety-related rules. When using the device, it is nevertheless possible for hazards to occur to life and limb of the user or third parties or for the device, environment or material assets to be compromised.
▶ Use the device only
- if it is not damaged
- in accordance with its intended use, taking into account safety and hazards
- in accordance with these operating instructions.
3.1
Intended Use
The 9442/32 CPU module functions as a gateway between the IS1+ Remote I/O system and the automation system. All supported communication protocols are in the CPU module and can be configured by the user. In addition to the process values, other information such as diagnostics, parameterisation and configuration is transmitted over the CPU module.
Communication with the I/O modules is implemented via the 9496 socket and the
9494 BusRail. Integration in control systems and plant asset management tools is implemented using standards such as GSD, EDS, web servers and FDT/DTM.
The device is approved for use in hazardous areas of Zones 1 and 2, and in safe areas.
The intrinsically safe electrical circuits are suitable for Zone 1 and Zone 2, and Zone 21 and
22.
"Intended use" includes complying with these operating instructions and the other applicable documents, e.g. the data sheet. Any other use of the device is not intended.
3.2
Personnel Qualification
Qualified specialist personnel is required to perform the activities described in these operating instructions. This primarily applies to work in the following areas
• Project engineering
• Mounting/dismounting the device
• (Electrical) installation
• Commissioning
• Maintenance, repair, cleaning
Specialists who perform these activities must have a level of knowledge that meets applicable national standards and regulations.
Additional knowledge is required for any activity in hazardous areas! R. STAHL recommends having a level of knowledge equal to that described in the following standards:
• IEC/EN 60079-14 (Project engineering, selection and construction of electrical systems)
• IEC/EN 60079-17 (Electrical Installations Inspection and Maintenance)
• IEC/EN 60079-19 (Equipment repair, overhaul and reclamation)
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CPU module for Zone 1
Series 9442/32
5
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Safety
3.3
Residual Risks
3.3.1 Explosion Hazard
Despite the device's state-of-the-art design, explosion hazards cannot be entirely eliminated in hazardous areas.
▶ Perform all work steps in hazardous areas with the utmost care at all times!
▶ Transport, store, plan, mount and operate the device exclusively in compliance with the technical data (see the "Technical data" chapter).
Possible hazards ("residual risks") can be categorized according to the following causes:
Mechanical damage
The device may be damaged during transport, mounting or commissioning. This kind of damage may, for example, render the device's explosion protection partially or completely ineffective. This may result in explosions causing serious or even fatal injury.
▶ Only transport the device in special transport packaging that reliably protects the device from external influences. Observe the ambient conditions when selecting the transport packaging (see the "Technical data" chapter).
▶ Do not place any loads on the device.
Check the packaging and the device for damage. Report any damage to R. STAHL
▶ immediately. Do not commission a damaged device.
Store the device in its original packaging in a dry place (with no condensation), and make sure that it is stable and protected against the effects of vibrations and knocks.
▶ Do not damage the device and other system components during mounting.
Excessive heating or electrostatic charge
An incorrect setup in the cabinet, operation outside of approved conditions or improper cleaning can cause the device to heat up severely or to become electrostatically charged, causing it to produce sparks. This may result in explosions causing serious or even fatal injury.
▶ Operate the device within the prescribed operating conditions only
(see the label on the device and the "Technical data" chapter).
▶ Only mount the device on clean, flat contact surfaces of the socket
(no stick-on labels, labelling or the like).
▶ Mount and install the cabinet in such a way that all devices installed within it are always operated within the permissible temperature range.
▶ Ensure that a spring for heat dissipation is attached to the 9442/32 CPU module.
Clean the device with a damp cloth only.
6 CPU module for Zone 1
Series 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·en·00
Safety
Ignition sparks
Ignition sparks can be generated during live working, when working with screws or routing connections on a device that has not been fitted according to regulations. This may result in explosions causing serious or even fatal injury.
▶ Carry out all screw fastening processes carefully using the respectively specified tightening torques.
▶ Sufficiently secure communication lines against tensile force
(e.g. by tightening the strain relief cap, cable ties, screws).
Improper project engineering, mounting, installation, commissioning, maintenance or cleaning
Basic work such as installation, commissioning, maintenance or cleaning of the device must be performed only in accordance with the applicable national regulations of the country of use and only by qualified persons. Otherwise, the explosion protection may be rendered ineffective. This may result in explosions causing serious or even fatal injury.
▶ Only have mounting, installation, commissioning and maintenance work performed by qualified and authorised persons (see chapter 3.2).
▶ Do not change or modify the device.
For use in an explosive atmosphere, install the device in a protective enclosure or cabinet that corresponds to a recognised type of protection in accordance with IEC/EN 60079-0 and a degree of protection of at least IP54 in accordance with IEC/EN 60529.
▶ For use in a safe area, install the device in an environment with a degree of pollution of 1 or 2 and an overvoltage category of I, II or III (e.g. enclosure, cabinet).
▶ If the 9496/32 socket (with 9442/32 CPU and 9445/32 power module) is used on the
BusRail, do not use any additional CPMs (9440/22 with 9490 socket) or
CPUs (9441/12 with 9492 socket and 9444/12 power module).
▶ Maintain a distance of at least 50 mm for intrinsically safe and non-intrinsically safe electrical circuits.
▶ Comply with the maximum equipping of modules per device, see the "Product selection and project engineering" chapter.
▶ Only connect compatible components (IS1+/IS1 Remote I/O system).
If in doubt, consult R. STAHL.
▶ Repair work on the device must be performed only by R. STAHL.
Gently clean the device with a damp cloth only – do not use scratching,
▶ abrasive or aggressive cleaning agents or solutions.
Only use the device with original accessories from R. STAHL Schaltgeräte.
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CPU module for Zone 1
Series 9442/32
7
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4
5
Transport and Storage
3.3.2 Damage to electrical Components
Sensitive electronic components can be damaged by electrostatic discharge (ESD).
▶ Before making contact with the device, discharge the charge to a grounded metal body.
Avoid direct contact with connectors or the contacts on the module slots.
▶ Clean the device only with a damp cloth.
Only transport the device in special transport packaging that reliably protects the device from external influences. Observe the ambient conditions when selecting the transport packaging (see the "Technical data" chapter).
Transport and Storage
▶ Transport and store the device carefully and only in accordance with the safety information
(see "Safety" chapter).
Product Selection and Project Engineering
During new project engineering or modification of an IS1+ Remote I/O system, the following conditions are to be taken into account and adhered to:
Mode of operation
The CPU communicates with the installed I/O modules over the socket and the address and data lines of the BusRail. The configuration, parameterisation and diagnostics of the system and the connected field devices are carried out over PROFIBUS DP and over the IS1+ GSD or, for PROFINET, over GSDML and (optionally) the IS1+ DTM (read-only), and over
IS1+ DTM for Modbus TCP and using the EDS and the IS1+ DTM for EtherNet/IP.
A web server is also available for commissioning support, troubleshooting and firmware updates.
All communication interfaces of the CPU are designed to be intrinsically safe.
Function replacement for the 9441/12 IS1 Ethernet CPU (with 9444/12 PM and
9492/12 socket) and 9440/22 IS1 fieldbus CPM (with 9490/1x-12 socket).
8 CPU module for Zone 1
Series 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·en·00
Product Selection and Project Engineering
Equipping and permissible mounting conditions
DANGER! Explosion hazard due to incorrect electrical project engineering!
Non-compliance results in fatal or severe injuries.
▶ Only plan and connect intrinsically safe connections for the CPU module.
• Adhere to maximum equipping and module assignment per socket:
- For a socket with three slots:
2 CPU modules and 1 power module (CPU redundancy) or
1 CPU module and 2 power modules (power redundancy)
- For a socket with four slots:
2 CPU modules and 2 power modules (system redundancy)
• Only mount one socket for each BusRail.
• Mount a maximum of 16 I/O modules for each BusRail. The maximum number of
I/O modules that can be installed is also dependent on the communication protocol and functions being used in each case. For details on this, see the corresponding
IS1+ coupling descriptions.
• Adhere to the maximum system length (BusRail + BusRail extension) of 3 m.
• Secure all connection lines against tensile load and scuffing.
• Plan a distance of at least 50 mm for intrinsically safe and non-intrinsically safe electrical circuits.
Project engineering specifications depending on the ambient temperature
Adjust mounting processes based on the maximum ambient temperature, see the "Technical data" chapter.
Updating/replacing modules
Observe chapter 6.2.
5.1
Terminal Assignment for Sub-D Slot X1
For connecting the PROFIBUS DP:
Pin no.
5 3
3
5
Function
RxD/TxD (+)
GND
8 6
6
12224E00
8
Remaining pins
PWR (+)
RxD/TxD (-)
–
Description
Data B (+)
Reference potential for device interface
Supply voltage
(device)
Data A (-)
Not connected
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279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·en·00
CPU module for Zone 1
Series 9442/32
9
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IT
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Product Selection and Project Engineering
5.2
Terminal Assignment X2 RJ45 Slots
For connecting the primary and secondary network to the Modbus TCP / EtherNet/IP /
PROFINET.
1
3
5
7
2
4
6
8
19623E00
Pin pair Pin no.
Function
1 4
5
–
–
2 1
2
RD+
RD-
3
4 7
8
3
6
–
–
TD+
TD-
Description
Not connected
Not connected
Receive Data +
Receive Data -
Transmit Data +
Transmit Data -
Not connected
Not connected
Internally, the RJ45 sockets as designed as 2-port switches!
For PROFIBUS DP, only the X2P1 Ethernet port is active and there is no switch between
X2P1 and X2P2!
5.3
Type A X3 USB 2.0 Socket
Interface for the ServiceBus for fieldbus communication.
Pin no.
Function
1 2 3 4
19624E0000
1
2
3
4
Vcc
D-
D+
GND
Description
+5 V
Data -
Data +
Ground
10 CPU module for Zone 1
Series 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·en·00
Product Selection and Project Engineering
5.4
Redundancy
The IS1+ Remote I/O system can also be implemented redundantly based on the communication protocol. Here, a distinction is made between CPU redundancy, power redundancy and system/full redundancy.
Comply with the specifications for selecting the suitable 9496/32 socket and maximum equipping of the 9442/32 CPU module and 9445/32 power module!
The following table shows the components required for the respective redundancy concepts:
9496/32 socket 9442/32 CPU module 9445/32 power module
No redundancy
CPU redundancy
With 3 slots
With 3 slots
1 x CPU module
(applies for all protocols)
2 x CPU module
(PROFIBUS DP,
Modbus TCP)
1 x power module
1 x power module
Power redundancy
System/ full redundancy
With 3 slots
With 4 slots
1 x CPU module
(applies for all protocols)
2 x CPU module
(PROFIBUS DP,
Modbus TCP)
2 x power module
2 x power module
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No redundancy
CPU redundancy
Power redundancy
System/ full redundancy
23098E00
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·en·00
CPU module for Zone 1
Series 9442/32
11
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Product Selection and Project Engineering
5.4.1 Firmware Version in Redundancy Operation
In redundancy operation, it is generally recommended that both 9442 CPU modules
(primary and secondary module) have the same firmware version.
Compare current and older firmware versions
A new CPU module is always delivered with the latest firmware version. It may differ from the version already used by an older module.
▶ When combining a new CPU module with an older one, match the firmware versions.
At least one module up to and including firmware version V1.0.21
NOTICE! Malfunction due to use of incompatible firmware versions.
Non-compliance can result in material damage.
▶ Only use devices with firmware versions compatible with each other.
▶ If versions are different:
Load the new CPU module with the version already being used by the other module, or update both CPU modules to at least firmware version V1.0.22.
Both modules from firmware version V1.0.22
All firmware versions are compatible with each other.
12 CPU module for Zone 1
Series 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·en·00
Mounting and Installation
6 Mounting and Installation
DANGER! Explosion hazard due to incorrect mounting!
Non-compliance results in severe or fatal injuries!
▶ Only mount the device on clean contact surfaces.
Fit the device using safety screws.
▶ Tighten the safety screws using a tightening torque of 1.5 to 1.9 Nm.
6.1
Mounting/Dismounting
▶ Mount the device carefully and only in accordance with the safety information
▶
(see "Safety" chapter).
Read through the following installation conditions and assembly instructions carefully and follow them precisely.
6.1.1 Operating Position
The operating position is specified by the 9496/32 socket
(see 9496/32 socket operating instructions).
6.1.2 Mounting on the 9496/32 Socket
Before mounting the CPU module, set the communication protocol and if necessary the bus address on the socket (see the operating instructions for the 9496/32 socket).
2
1
3
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▶ Mount the socket (see 9496/32 operating instructions).
Check whether the spring (1) is present on the CPU module.
▶
This is the only way to guarantee that heat is dissipated correctly across the socket.
Plug the CPU module only into the slot (slot 0 or 1)!
▶ Hang (1) the CPU module on the bottom of the socket and swivel it inward (2).
Secure the CPU module using a safety screw (3) and a screwdriver (Torx T20).
(Tightening torque 1.5 to 1.9 Nm).
23121E00
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·en·00
CPU module for Zone 1
Series 9442/32
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Mounting and Installation
6.2
Replacing and Upgrading the Module
6.2.1 Replacing the 9442/32 CPU Module
▶ Switch off the power supply to the IS1+ Remote I/O system.
▶ Disconnect the connection lines for communication (RJ45, Sub-D and USB).
Use a screwdriver (Torx T20) to unscrew the safety screw (1), swivel the module forward and out (2) and disconnect it from the socket (3).
2
1
3
23120E00 ▶ Insert a new CPU module 9442/32; see chapter 6.1.2.
Reconnect connection lines; see the "Installation" chapter.
▶ Switch the power supply back on.
All interfaces on the 9442/32 CPU module are designed to be intrinsically safe; therefore, its connection lines can be plugged or unplugged safely during operation in hazardous areas (hot swap).
6.2.2 Upgrading the 9440/22 IS1 PROFIBUS CPM Series to 9442/32 IS1+ CPU
▶ Switch off the power supply to the IS1 Remote I/O station.
▶ Disconnect the connection lines for communication (see 9440/22 operating instructions).
Dismount the 9440/22 CPM and 9490 socket (see 9440/22 and 9490 operating instructions).
▶ Mount the 9496/32 socket (see 9496/32 operating instructions).
▶ Mount the 9442/32 CPU module; see chapter 6.1.2.
Mount the 9445/32 power module (see 9445/32 operating instructions).
▶ Reconnect connection lines for communication; see the "Installation" chapter.
▶ Reconnect the connection lines for auxiliary power
▶
(see 9445/32 operating instructions).
Switch the power supply back on.
See also the IS1+ upgrade guide document.
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Mounting and Installation
▶ Switch off the power supply to the IS1 Remote I/O station.
▶ Disconnect the connection lines for communication (FO)
(see 9441/12 operating instructions).
▶ Dismount the 9441/12 IS1 Ethernet CPU, 9444/12 power module and 9492 socket
(see operating instructions for 9441/12 CPU, 9444 power module and 9492 socket).
Unlike the 9492/12 IS1 Ethernet socket, the 9496/32 socket of the IS1+ CPU is connected to the slot (slot 0) on the BusRail. This moves all I/O modules by one slot (slot n+1). Then the system has to be reconfigured! If there is space available, a 9494/S1-B2 BusRail can also be connected at the beginning.
▶ Mount the 9496/32 socket (see 9496/32 operating instructions).
▶ Mount the 9442/32 CPU module; see chapter 6.1.2.
▶ Mount the 9445/32 power module (see 9445/32 operating instructions).
Reconnect connection lines for communication; see the "Installation" chapter.
▶ Reconnect the connection lines for auxiliary power
(see 9445/32 operating instructions).
▶ Switch the power supply back on.
See also the IS1+ upgrade guide document.
6.3
Installation
Operation under difficult conditions, e.g. on ships in particular, requires additional measures to be taken for correct installation, depending on the operating location.
Further information and instructions on this can be obtained on request from your designated sales contact.
Devices connected to a company network or the Internet must be appropriately protected from unauthorised access, e.g. by using firewalls or network segmentation.
All interfaces on the 9442/32 CPU module are designed to be intrinsically safe; therefore, its connection lines can be plugged or unplugged safely during operation in hazardous areas (hot swap).
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Mounting and Installation
6.3.1 Connecting the Intrinsically Safe Fieldbus Line
For use in hazardous areas, a suitable fieldbus isolating repeater (e.g. series 9185) must be used between the intrinsically safe fieldbus connection (X1) and the automation system.
▶ Connect the fieldbus conductor with Sub-D plug to the X1 Sub-D slot.
Secure the Sub-D connector against loosening using screws.
▶
Tightening torque 0.5 to 0.6 Nm.
Secure the connection line against tensile load and scuffing.
▶ Connect the shielding of the fieldbus to the equipotential bonding at at least one point
(see "Installation for RS485" documentation).
23119E00
6.3.2 Connect Intrinsically Safe Ethernet Line
For use in hazardous areas, a suitable switch (e.g. series 9722) or Media Converter
(e.g. series 9723) must always be used between the intrinsically safe Ethernet connection
(X2P1 and X2P2) and the automation system.
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Mounting and Installation
▶ Connect the primary Ethernet line with locking hook on the standard RJ45 plug connector to the X2P1 RJ45 socket until it audibly engages.
▶ Connect the secondary Ethernet line with locking hook on the standard RJ45 plug connector to the X2P2 RJ45 socket until it audibly engages.
▶ Secure connection lines against tensile loads and scuffing.
Connect at least one point of the shielding of the Ethernet line with the equipotential bonding.
6.3.3 Connecting an Intrinsically Safe USB Cable
For use in hazardous areas, a suitable Ex i USB RS485 converter (e.g. series 9787/12) and fieldbus isolating repeater (e.g. series 9185) must always be used between the intrinsically safe USB port (X3) and the PC.
▶ Use a USB connector to connect the USB cable to the X3 USB socket.
Secure the connection line against tensile load and scuffing.
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Parameterisation and Commissioning
7 Parameterisation and Commissioning
Before commissioning, carry out the following checks:
▶ Mounting and installation of the device according to regulations.
Correct, secure connection of the connection lines.
▶ No damage to the device and the connection lines.
Secure fit of the mounting and safety screws.
▶ Do not commission the device until it has been successfully tested.
For information on parameterisation, see the corresponding coupling description.
IP address setting for ServiceBus: manual or DHCP assignment
(can be selected by the user via a web server or IS1+ detect software.
Default 192.168.1.101)
Note: If the DHCP setting is selected and no DHCP server can be reached, the alternative
IP address 169.254.0.1 is set automatically.
7.1
Software Update
A software update can only be carried out over the X2P1 Ethernet port and started using the integrated web server.
During a software update, the internal switch between the X2P1 and X2P2 Ethernet ports of the CPU 9442/32 is deactivated. The Ethernet network that is set up downstream over the X2P2 Ethernet port and its nodes are not reachable in this operation phase.
8 Operation
8.1
Operation
▶ For device operation, observe the information in the "Intended use" and
"Parameterisation and commissioning" chapters.
8.2
Displays
LEDs on the device indicate the operating state of the device
(see also the "Intended use" and "Device design" chapters).
LED Colour Meaning
PWR
ERR
M/S
AS EXCH
CFG ERR
STATUS
RS485
ACT
USB
LNK
Green Operation indication
Red Module error indication
Blue Requires maintenance or outside specification
Green Data exchange with automation system
Red Configuration error
Yellow Reserved
Green Data traffic at the port
Green Data traffic at the port
Green Data traffic at the port
Yellow Connection to the next Ethernet node
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Operation
8.3
Troubleshooting
Error notifications can be read out using the IS1+ detect tool.
Status or error indication of the CPU
LED status Status Cause of error
"PWR" LED
(green) lights up
"PWR" LED
(green) blinking
Operation indication
No error
Software update No error
"ERR" LED (red) lights up
"ERR" LED (red) lights up and
"PWR" LED
(green) blinking
"ERR" LED (red) blinking
Internal error
Internal error
External error
CPU module defective
Software update failed
Common alarm
• Module(s) interrupted
• Module(s) not available
• Incorrect module(s) connected
Troubleshooting
–
Wait for the software update to finish
Replace device
Restart software update
• Replace the module(s)
• Connect the module(s)
• Connect the correct module(s)
"PWR" LED (red) is off
"M/S" LED (blue) lights up
"M/S" LED (blue) blinking and
"PWR" LED
(green) lights up
–
Maintenance required
Outside the specification
No error –
Unfavourable operating conditions
The temperature around the CPU is too high or too low.
Different firmware versions of redundant CPUs
S1, S2 or S3 switch the socket changed
Impermissible slot of the
CPU
No communication protocol selected (S1 switch in
"Reserved" position)
Other system errors
Replace module
(recommended)
Change the ambient temperature or ensure better ventilation, connection, heating, etc.
Carry out a firmware update
Boot the CPU to apply the change
Connect the CPU to one of the two slots on the left of the base (slot 0 or 1)
Set the S1 switch to a supported protocol
(see the "Product selection and project engineering" chapter)
Observe the error messages in IS1+ detect
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Operation
LED status
"M/S" LED (blue) and
"PWR OUT" LED
(green) are blinking
"M/S" LED (blue) is off
Status
Outside the specification
No maintenance required
Cause of error
Software update
No error
Troubleshooting
Wait for the software update to finish
–
Status or error indication of communication to the automation system
LED status Status Cause of error Troubleshooting
"AS EXCH" LED
(green) lights up
"AS EXCH" LED
(green) blinking
"AS EXCH" LED
(green) is off
"CFG ERR" LED
(red) lights up
"CFG ERR" LED
(red) blinking
"CFG ERR" LED
(red) is off
"STATUS" LED
(yellow)
Data exchange with AS and CPU activity
Data exchange with AS and CPU activity
Data exchange with AS and CPU activity
Configuration error
Configuration error
Configuration
OK
Reserve
Data exchange and CPU active
Data exchange and CPU inactive
(only for redundant CPUs)
No data exchange with AS • Activate the cyclical
No configuration data
Incorrect configuration data
No error
–
–
–
– data transfer with the master
• Check the master and bus connection to the CPU
Check the configuration and load the configuration in IS1/AS
Check the configuration and load the configuration in IS1/AS
–
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Operation
Status indication of the interfaces
LED status
The "RS485"
LED (green),
"ACT" LED
(green) and
"USB" LED
(green) are blinking
Status
Data traffic
Very high data traffic
The "RS485"
LED (green),
"ACT" LED
(green) and
"USB" LED
(green) light up
"LNK" LED
(yellow) lights up
The "LNK" LED
(yellow) is off
Physical connection available
The physical connection is disconnected or normal operation if the respective port remains unused
Cause of error
No error
No error
No error
Physical Ethernet connection between the
CPU and the next Ethernet node (e.g. switch) interrupted
Troubleshooting
–
–
–
• Check that the connection of the
Ethernet line is correct and that it is intact
• If necessary, replace the Ethernet line
▶ Contact R. STAHL Schaltgeräte GmbH.
For rapid processing, have the following information ready:
• Type and serial number of the device
• DCS/PLC
• Protocol
• Revision no./firmware version
• Purchase information
• Error description
• Intended purpose (especially input/output circuit)
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Maintenance, Overhaul, Repair
9 Maintenance, Overhaul, Repair
▶ Observe the relevant national standards and regulations in the country of use, e.g. IEC/EN 60079-14, IEC/EN 60079-17, IEC/EN 60079-19.
9.1
Maintenance
Check the following points in addition to the national regulations:
• Whether the device has cracks or other visible signs of damage
• Whether the permissible temperatures are complied with
• Whether the parts are securely fitted
• Ensure it is being used as intended.
9.2
Overhaul
The device does not require regular maintenance.
If the blue "M/S" LED lights up continuously, we recommend replacing the module in the near future. Otherwise the likelihood of failure will increase after 12 months
(see the "Displays" and "Troubleshooting" sections).
▶ Perform overhaul of the device according to the applicable national regulations and the safety notes in these operating instructions ("Safety" chapter).
9.3
Repair
▶ Repair work on the device must be performed only by R. STAHL.
10 Returning the Device
▶ Only return or package the devices after consulting R. STAHL!
Contact the responsible representative from R. STAHL.
R. STAHL's customer service is available to handle returns if repair or service is required.
▶ Contact customer service personally.
or
▶ Go to the r stahl.com website.
Under "Support" > "RMA" > select "RMA-REQUEST".
▶ Fill out the form and send it.
You will automatically receive an RMA form via email. Please print this file off.
▶ Send the device along with the RMA form in the packaging to
R. STAHL Schaltgeräte GmbH (refer to chapter 1.1 for the address).
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Cleaning
11 Cleaning
▶ Check the device for damage before and after cleaning it. Decommission damaged
▶ devices immediately.
Devices located in hazardous areas may only be cleaned with a damp cloth to avoid
▶ electrostatic charge.
Gently clean the device with a damp cloth only – do not use scratching, abrasive or aggressive cleaning agents or solutions.
12 Disposal
13
▶ Observe national, local and statutory regulations regarding disposal.
▶ Separate materials for recycling.
Ensure environmentally friendly disposal of all components according to statutory regulations.
Accessories and Spare Parts
NOTICE! Malfunction or damage to the device due to the use of non-original components.
Non-compliance can result in material damage.
▶ Use only original accessories and spare parts from R. STAHL Schaltgeräte GmbH
(see data sheet).
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Appendix A
14 Appendix A
14.1 Technical Data
Explosion protection
Global (IECEx)
Gas IECEx PTB 22.0001X
Ex ib [ia Ga] [ib Gb] IIC T4 Gb
[Ex ia Da] [Ex ib Db] IIIC
Europe (ATEX)
Gas PTB 21 ATEX 2004 X
E II 2 (1) (2) G Ex ib [ia Ga] [ib Gb] IIC T4 Gb
E II (1) (2) D [Ex ia Da] [Ex ib Db] IIIC
Certificates and approvals
Certifications
Ship certificates
Further parameters
Installation in
Further information
Safety data
Slot connection
Max. Input voltage U i
X1 RS485 (RS485-IS) interface
According to type of protection
IECEx, ATEX
In progress
Zone 1, Zone 2 and safe area
See operating instructions and certificates
For connection to the 9496/3 socket: 26.2 V
[Ex ia Ga] IIC and [Ex ia Da] IIIC
Max. Voltage U m
Max. Output voltage U o
Max. Input voltage U i
Max. Output current I o
Max. internal inductance L i
Max. internal capacitance C i
Note: Galvanically separated installation of communication lines; the shield can be grounded according to IEC/EN 60079-14.
≤ 30 V DC
≤ 4.2 V DC
± 4.2 V
≤ 149 mA
0 µH
0 µF
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Appendix A
Explosion protection
X2 10/100-BASE-TX-IS interface
According to type of protection
[Ex ia Ga] IIC and [Ex ia Da] IIIC
Note: Galvanically separated installation of communication lines; the shield can be grounded according to IEC/EN 60079-14.
It is a point-to-point connection.
The persistent current on the signal lines is protected internally at max. 213 mA. The communication partner (e.g. media converter, switch), must limit this current to max. 425 mA.
≤ 5.0 V Max. Output voltage U o
Max. Input voltage U i
Max. Current I o
Max. internal inductance L
Max. internal i capacitance C i
X3 USB IS interface
(ServiceBus)
According to type of protection
5.0 V
≤ 425 mA
200 nH
0 µF
[Ex ib Gb] IIC or IIB and [Ex ib Db] IIIC
Note: Galvanically separated installation of communication lines and shield.
Only for connection of passive components without supply in the intrinsically safe electrical circuit.
≤ 30 V DC
≤ 5.55 V DC
Max. Voltage U m
Max. Output voltage U o
Max. Current I max
Max. Output current I o
Max. Output power P o
Max. internal inductance L
Max. internal i capacitance C i
Max. connectable inductance L
Capacitance C o
IIC o
/
IIB/IIIC
250 mA
≤ 687 mA DC (rectangular source)
≤ 2 W
0 µH
1.6 µF
L o
[µH]
C o
L o
C o
[µF]
[µH]
[µF]
150 100 50
0.5
6.3
1.5
8.3
3.4
20
6.6
10 5 2 1
10.4 16.4 38.4 52.4
610 500 200 100 50 20 10 5 2
17.4 26.4 38.4 66.4 118.4 288.4 998.4
The values of L o
and C o
in the table are the maximum values for combined
The grey-marked values for L o
The internal capacitance of C values in the table.
i
and C o
are the maximum values for L o
and C
= 1.6 µF is entered into the calculation of o
.
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Appendix A
Technical data
Electrical data
Power supply Over the 9496/32 socket and 9445/32 power modules
Max. power dissipation 5 W
Max. current consumption
0.3 A
Interfaces
X1 RS485 interface
(RS485-IS)
Connection
Line termination
Protocols
Address setting
Address range
Sub-D plug, 9-pole
Powered resistor (end-of-line resistor in the Sub-D plug, see accessories)
PROFIBUS DP V1 HART, PROFIBUS DP V1 HART + PNO red.
(can be selected by the user using the rotary switch on the 9496/32 socket)
Using the rotary switch on the 9496/32 socket
1 to 99
(1 to 127 from 9496/32 socket HW rev. C)
In progress Redundancy
Transfer rate
Profibus DP
Max. conductor length
9.6 kbps to 12 Mbps
Copper conductor 1200 m at 9.6 to 93.75 kbps
1000 m at 187.5 kbps
400 m at 500 kbps
200 m at 1.5 Mbps
100 m at 12 Mbps
Fibre optics 2000 m at 1.5 Mbps
(with 9186 FO fieldbus isolating repeater, see accessories)
X2 10/100-BASE-TX-IS interface
Connection
Protocols
IP address setting for ServiceBus
2 x RJ45 plug, 100-Base-TX-IS, unmanaged switch function
Modbus TCP (PROFINET, Ethernet/IP in preparation)
(can be selected by the user using the rotary switch on the 9496/32 socket)
Manual or DHCP assignment (can be selected by the user via a web server or IS1+ detect software. Default 192.168.1.101)
Transfer rate
Max. conductor length
Note: If the DHCP setting is selected and no DHCP server can be reached, the alternative IP address 169.254.0.1 is set automatically.
Max. 10/100 Mbps, auto-negotiation
Copper conductor 100 m
Fibre optics 2000 m multi mode/30 km single mode
(with 9723 media converter/9722 switch, see accessories)
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Appendix A
Technical data
X3 USB IS interface
(ServiceBus)
Connection
Version
Address setting
Transfer rate
Operator interface
Software
Operation
Error
Maintenance required
Data traffic with automation system
Type A plug
(only for connection of passive components)
USB 2.0
Identical to RS485 address
Max. 480 Mbps
IS1+ DTM devices or IS Wizard or web server
"PWR" LED, green
"ERR" LED, red
"M/S" LED, blue
"AS EXCH" LED, green
Configuration error "CFG ERR" LED, red
RS485 data traffic "RS485" LED, green
Ethernet port 1 connection
Ethernet port 1 data traffic
"LNK P1" LED, yellow
"ACT P1" LED, green
"LNK P2" LED, yellow Ethernet port 2 connection
Ethernet port 2 data traffic
USB data traffic
Diagnostics and parameterisation
Functions
"ACT P2" LED, green
"USB" LED, green
• Use the web server or IS1+ detect software to set the IP address
(for Ethernet)
• Web server
• Load or read back configuration data and parameters in IS1+ field stations
• Read inputs
• Read and write outputs
• Transmit diagnostics data
(e.g. configuration error, hardware error, signal error)
• Transmit HART commands from/to HART field devices
• Firmware downloads using the web server
Manufacturer, type, hardware revision, software revision, serial number Retrievable parameters
Connectable software packages
• IS Wizard (using the USB ServiceBus)
• R. STAHL DTM devices with FDT frames
(e.g. FDT container by M+M; PACTware)
• AMS from Emerson Process Management
• PDM from Siemens
• PRM and FieldMate from Yokogawa
• FieldCare from Endress + Hauser
• FDM from Honeywell
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Appendix A
Technical data
Galvanic separation
Test voltage according to standard EN 60079 11
Between the auxiliary power and CPU
≥ 1500 V AC
Between 2 CPUs
(redundancy)
500 V
Electromagnetic compatibility
Ambient conditions
Tested to the following standards and regulations:
EN 61326-1 (2013), IEC 61000-4-1 to 61000-4-6, NAMUR NE 21
Ambient temperature 40 to +65 °C:
40 to +75 °C:
Mounting on a BusRail (DIN mounting rail) without mounting plate
Mounting on a BusRail (DIN mounting rail) and galvanised mounting plate made of sheet steel of at least 3 mm or material with better heat conductivity, e.g. aluminium, with four or six additional safety screws
Storage temperature
Maximum relative humidity
Maximum operating height
Semi-sinusoidal shock
(IEC/EN 60068-2-27)
40 to +80 °C
< 95% (without condensation)
< 2000 m
15 g (3 shocks per axis and direction)
Vibration, sinusoidal
(IEC/EN 60068-2-6)
Mechanical data
Degree of protection
(IEC 60529)
Material
1 g in the frequency range of 10 to 500 Hz
2 g in the frequency range of 45 to 100 Hz
IP20
Enclosure 6GF polyamide/seawater-resistant aluminium
Fire resistance (UL 94) V2
Pollutant class
Dimensions
Corresponds to G3
CPU module 9442/32: L = 158 mm, W = 32 mm, H = 123 mm
9496/32-03 CPU module with socket: L = 167 mm, W = 96 mm, H = 152 mm
9496/32-04 CPU module with socket: L = 167 mm, W = 152 mm, H = 152 mm
Mounting/installation
Installation conditions
Mounting type
Mounting orientation
On 9496/32 socket
Horizontal or vertical
For further technical data, see r stahl.com.
28 CPU module for Zone 1
Series 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·en·00
15 Appendix B
15.1 Device Design
1
2
3
4
5
6
7
8
Appendix B
23116E00
# Device element Description
1 Safety screw Torx T20 for mounting on the socket
2 LEDs Status or error indication of the CPU
3 LEDs Status or error indication of communication to the automation system
4 LEDs Status indication of the interfaces
5 Sub-D socket X1 RS485 Sub D socket, process bus
6 Labelling Module data
(serial number, hardware revision number, software revision number, date of manufacture, e.g.: 12345678914-004
Rev.A 01-01 0514)
7 RJ45 socket X2-Px industrial
Ethernet sockets:
P1 process bus/
ServiceBus primary
8 USB type A socket
P2 process bus/
ServiceBus secondary
X3 USB 2.0 ServiceBus
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279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·en·00
CPU module for Zone 1
Series 9442/32
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Appendix B
15.2 Dimensions/Fastening Dimensions
Dimensional drawings (all dimensions in mm [inch]) – Subject to change
158 [6,22]
9442/32 CPU module
22970E00
96 [3,78]
22971E00
9442/32 CPU module with 9496/32 socket
(3 slots)
152 5,98 ]
23022E00
9442/32 CPU module with 9496/32 socket
(4 slots)
30 CPU module for Zone 1
Series 9442/32
279954 / 944260310110
2022-05-04·BA00·III·en·00
Appendix C
16 Appendix C
16.1 Information regarding Open Source Software
The IS1+ 9442 CPUs from R. STAHL Schaltgeräte GmbH (hereafter "R. STAHL") and the software updates available on the R. STAHL website also contain, in addition to proprietary software, software from third parties, including free software/open source Software, which are licensed under various licensing conditions, including GNU GPLv2, GNU GPLv3,
GNU LGPLv2.1, BSD, MIT and PHP ("open source software").
You are entitled to use the open source software under the conditions of the licenses assigned. If there is a conflict between R. STAHL license conditions and the conditions of open source software, the conditions of the assigned open source licenses are valid for the open source parts of the software.
For further information regarding the open source software delivered with the IS1+ 9442
CPUs and/or open source software downloaded via the R. STAHL website, we refer to the
"License Info Open Source Software" contained in the IS1 9442 CPU firmware, in the IS1 9442 CPU firmware update ZIP files and on the R. STAHL website.
The IS1 9442 CPU firmware update ZIP files and the "License Info Open Source Software" can be downloaded from the R. STAHL website r stahl.com.
16.2 Disclaimer
Any use of the open source software delivered with IS1+ 9442 CPUs and/or IS1 9442 CPU firmware update ZIP files other than use with IS1+ 9442 CPU hardware is at your own risk.
No liability claims can be made against R. STAHL.
We shall not be held liable for any damage resulting from modifications to parts of the software or their configuration that were not carried out by R. STAHL. In addition, R. STAHL shall not be held liable if the open source software infringes on the copyright of a third party.
We shall not provide technical support for any software modifications that are not made by
R. STAHL.
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2022-05-04·BA00·III·en·00
CPU module for Zone 1
Series 9442/32
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EU-Konformitätserklärung
EU Declaration of Conformity
Declaration de Conformite UE
R. STAHL Schaltgeräte GmbH • Am Bahnhof 30 • 74638 Waldenburg, Germany
erklärt in alleiniger Verantwortung / declares in its sole responsibility / declare sous sa seule responsabilite dass das Produkt: that the product: que le produit:
Typ(en) /type(s)/type(s): 9442/32-10-00 mit den Anforderungen der folgenden Richtlinien und Normen übereinstimmt.
is in conformity with the requirements ofthe following directives and Standards, est conforme aux exigences des directives et des normes suivantes.
Richtlinie ^) / Directive(s) / Directive(s)
| Norm(en) / Standard^) / Norme(s)
2014/34/EU ATEX-Richtiinie
2014/34/EU ATEX Directive
2014/34/UE Directive ATEX
EN IEC 60079-0:2018
EN 60079-11:2012
Kennzeichnung / marking / marquage:
CPU Modul
CPU Module
Module CPU
EU-Baumusterprüfbescheinigung:
EU Type Examination Certificate:
Attestation d’examen UE de type:
Produktnormen nach Niederspannungsrichtlinie:
Product Standards according to Low Voltage Directive:
Normes des produit pour la Directive Basse Tension:
<g> H2(1) (2) G Ex ib [ia Ga] [ib Gb] IIC T4 Gb r r
II (1) (2) D [Ex ia Da] [Ex ib Db] IIIC
PTB 21 ATEX 2004 X
(Physikalisch-Technische Bundesanstalt,
Bundesallee 100, 38116 Braunschweig, Germany, NB0102) ln Anlehnung /According to/Selon:
EN 61010-1:2010/A1.2019
2014/30/EU EMV-Richtlinie
2014/30/EU EMC Directive
2014/30/UE Directive CEM
2011/65/EU RoHS-Richtlinie
2011/65/EU RoHS Directive
2011/65/UE Directive RoHS
EN 61326-1:2013
EN IEC 63000:2018
Waldenburg, 2022-02-01
Ort und Datum
Place and date
Lieu et date
FO.DSM-E-320 Version: 4.0
Leiter Geschäftsbereich Automation
Vice President Business Unit Automation
Vice-president Business Unit Automation
Jürgen prfej.
Leiter Qipitäl^management
Director Quality Management
Directeur Assurance de Qualite
Gültig ab: 01.01.2021
94426 002 002 0.00
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