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SAI-Aktiv-Verteiler

Baugruppenbeschreibung

Ausgabe 003

SAI

SAI-Aktiv-Verteiler

Baugruppenbeschreibung

5617870000 (003) D

© 2003

Alle Rechte bei Weidmüller GmbH & Co., auch für den Fall von Schutzrechtsanmeldungen.

Jede Verfügungsbefugnis, wie Kopier- und Weitergaberecht, bei uns.

Schutzgebühr 5.00 Euro

2

2.1

2.2

2.3

2.4

Inhaltsverzeichnis

1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

Sicherheitsanweisungen..............................................................

Bestimmungsgemäßer Gebrauch ...................................................

Qualifiziertes Personal .....................................................................

Sicherheitshinweise an den Produkten ...........................................

Sicherheitshinweise in diesem Handbuch .......................................

Sicherheitsanweisungen für das beschriebene Produkt ..................

Seite:

6

7

8

5

6

4

4

Systemeinführung ........................................................................

Bezeichnungen ...............................................................................

Systembeschreibung ......................................................................

Aufbau ............................................................................................

GSD- und EDS-Dateien ..................................................................

10

10

11

12

13

3

3.1

3.1.2

3.1.3

3.2

3.2.2

3.2.3

I/O-Verteiler ..................................................................................

I/O-Anschluss über M12-Steckverbindungen .................................

8DI / 4DO .......................................................................................

8DI / 8DO .......................................................................................

I/O-Anschluss über Schneidklemmen .............................................

8DI / 4DO .......................................................................................

8DI / 8DO .......................................................................................

Montage des I/O-Verteilers .............................................................

LED auf dem I/O-Verteiler ...............................................................

20

22

23

24

25

26

27

28

30

31

16

17

18

19

14

14

15

3.3

3.4

4

4.1

SAI-Aktiv-Elektronik auf I/O-Verteiler montieren .....................

Codierung des I/O-Verteilers ...........................................................

4.3 Anschlussbelegung..........................................................................

32

32

33

35

5 SAI-Aktiv-Elektronik ....................................................................

36

37

37

39

41

42

Kapitel I

I.1

I.2

Kapitel I

5.3

5.4

Drehschalter für Busadresse und Baudrate ....................................

Diagnose- und Betriebsanzeigen ....................................................

5.6 Betriebsverhalten ..............................................................

63

63

65

56

56

56

57

52

53

54

55

42

46

51

51

52

52

69

70

71

72

66

66

69

69

7 Installationsrichtlinien .................................................................

7.2.1

7.2.2

7.2.3

7.2.4

7.3.3

7.4.4

Bezugsleiter mit dem Schutzleiter verbunden .................................

Bezugsleiter nicht mit dem Schutzleiter verbunden .........................

Kapazitive Belastung des Versorgungsnetzes .................................

Dimensionieren der Spannungszuführung .......................................

Kopplung von Ein- und Ausgängen ................................................

EMV-Gesetz und CE-Kennzeichnung .............................................

81

81

82

82

78

79

81

81

82

82

83

76

77

77

77

74

74

75

76

7.4.5

7.4.6

7.5

EMV-Verhalten von SAI-Aktiv ..........................................................

Installationsmaßnahmen zur Gewährleistung der Störsicherheit ......

Verlegen von Leitungen ..................................................................

83

85

87

8

Bestelldaten und Zubehör ...........................................................

88

A Anhang ..........................................................................................

90

90

91

Kapitel I

I.3

Kapitel 1

1 Sicherheitsanweisungen

Lesen Sie dieses Handbuch, bevor Sie die SAI-Aktiv-Baugruppen in Betrieb nehmen. Bewahren Sie dieses

Handbuch an einem für alle Benutzer jederzeit zugänglichen Platz auf.

1.1

Bestimmungsgemäßer Gebrauch

Diese Gebrauchsanweisung enthält alle Angaben für den bestimmungsgemäßen Gebrauch der beschriebenen

Produkte. Die beschriebenen Produkte dienen als dezentrale Ein-/Ausgangsbaugruppen am CANopen-Bus,

PROFIBUS-DP und am Interbus.

Die beschriebenen Produkte

• wurden unter Beachtung der Sicherheitsnormen entwickelt, gefertigt, geprüft und dokumentiert.

Bei Beachtung der für Projektierung, Montage und bestimmungsgemäßen Betrieb beschriebenen

Handhabungsvorschriften und sicherheitstechnischen Anweisungen gehen vom Produkt im Normalfall keine Gefahren für Personen oder Sachen aus.

• erfüllen die Anforderungen

• des EMV-Gesetzes vom 25.09.1998

• der harmonisierten Normen EN 50 081-2, EN 50 082-2 und EN 61 131-2

• sind für den Betrieb in industrieller Umgebung (Emission Klasse A) vorgesehen, d. h.

• kein direkter Anschluss an die öffentliche Niederspannungs-Stromversorgung,

• Anschluss über einen Transformator an das Mittel- bzw. Hochspannungsnetz.

Für den Einsatz im Wohnbereich, in Geschäfts- und Gewerbebereichen sowie in Kleinbetrieben gilt:

• Einbau in ein Gehäuse mit hoher Schirmdämpfung.

• Leitungen, die den geschirmten Bereich verlassen, müssen mit Filterungs- oder Schirmungsmaßnahmen versehen werden.

• Sie benötigen eine Einzelgenehmigung der nationalen Behörde oder Prüfstelle; in Deutschland ist dies die Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post (RegTP) mit den örtlichen Nebenstellen.

☞

Dies ist eine Einrichtung der Klasse A. Diese Einrichtung kann im Wohnbereich Funkstörungen verursachen; in diesem Fall kann vom Betreiber verlangt werden, angemessene Maßnahmen durchzuführen und dafür aufzukommen.

Der einwandfreie und sichere Betrieb des Produktes setzt einen sachgemäßen Transport, sachgerechte

Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige Bedienung voraus.

1.4

Kapitel 1

Die Anforderungen an qualifiziertes Personal richten sich nach den von ZVEI und VDMA beschriebenen

Anforderungsprofilen, siehe:

Weiterbildung in der Automatisierungstechnik

Hrsg.: ZVEI und VDMA

MaschinenbauVerlag

Postfach 71 08 64

60498 Frankfurt

Dieses Handbuch richtet sich an Konstrukteure und Projektanten, die Maschinen und Anlagen mit SPS auslegen sowie für Elektrofachkräfte, die diese installieren und in Betrieb nehmen. Sie benötigen spezielle

Kenntnisse über SPS, den Feldbus CANopen, PROFIBUS-DP und Interbus.

Eingriffe in die Hard- und Software unserer Produkte, die nicht in diesem Handbuch beschrieben sind, dürfen nur durch Weidmüller-Fachpersonal vorgenommen werden.

Bei unqualifizierten Eingriffen in die Hard- oder Software oder bei Nichtbeachten der in diesem Handbuch gegebenen oder am Produkt angebrachten Warnhinweise können schwere Personen- oder Sachschäden eintreten.

Nur Elektrofachkräfte nach IEV 826-09-01 (modifiziert), die den Inhalt dieses Handbuches kennen, dürfen die beschriebenen Produkte installieren und warten.

Dies sind Personen, die

• aufgrund ihrer fachlichen Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrungen sowie aufgrund ihrer Kenntnis der einschlägigen Normen die auszuführenden Arbeiten beurteilen und mögliche Gefahren erkennen können.

• aufgrund einer mehrjährigen Tätigkeit auf vergleichbarem Gebiet den gleichen Kenntnisstand wie nach einer fachlichen Ausbildung haben.

1.5

Kapitel 1

1.3 Sicherheitshinweise an den Produkten

Warnung vor gefährlicher elektrischer Spannung!

Elektrostatisch gefährdete Bauelemente!

Schutzleiter PE

Funktionserde, fremdspannungsarme Erde

Erde allgemein

1.4 Sicherheitshinweise in diesem Handbuch

GEFÄHRLICHE ELEKTRISCHE SPANNUNG

Dieses Symbol warnt vor einer gefährlichen elektrischen Spannung. Durch ungenaues

Befolgen oder Nichtbefolgen dieser Anweisung kann es zu Personenschäden kommen.

GEFAHR

Dieses Symbol wird benutzt, wenn es durch ungenaues Befolgen oder Nichtbefolgen von

Anweisungen zu Personenschäden kommen kann.

ACHTUNG

Dieses Symbol wird benutzt, wenn es durch ungenaues Befolgen oder Nichtbefolgen von

Anweisungen zu Beschädigungen an Geräten oder Dateien kommen kann.

☞

Dieses Symbol wird benutzt, wenn Sie auf etwas Besonderes aufmerksam gemacht werden sollen.

★

Dieses Zeichen zeigt an, dass eine von Ihnen auszuführende Tätigkeit beschrieben wird.

1.6

Kapitel 1

1.5 Sicherheitsanweisungen für das beschriebene Produkt

GEFAHR

Lebensgefahr durch unzureichende NOT-AUS-Einrichtungen! NOT-AUS-Einrichtungen müssen in allen Betriebsarten der Anlage wirksam und erreichbar bleiben. Ein

Entriegeln der NOT-AUS-Einrichtung darf keinen unkontrollierten Wiederanlauf der

Anlage bewirken!

Erst NOT-AUS-Kette prüfen, dann einschalten!

GEFAHR

Gefahr für Personen und Sachen!

Testen Sie jedes neue Programm bevor Sie die Anlage in Betrieb nehmen!

GEFAHR

Nachrüstungen oder Veränderungen können die Sicherheit der beschriebenen

Produkte beeinträchtigen!

Die Folgen können schwere Personen-, Sach- oder Umweltschäden sein. Mögliche

Nachrüstungen oder Veränderungen der Anlage mit Ausrüstungsteilen fremder

Hersteller müssen daher von Weidmüller freigegeben werden.

GEFÄHRLICHE ELEKTRISCHE SPANNUNG

Wartungsarbeiten sind, wenn nicht anders beschrieben, grundsätzlich nur bei ausgeschalteter Anlage durchzuführen! Dabei muss die Anlage gegen unbefugtes oder unbeabsichtigtes Wiedereinschalten gesichert sein.

Sind Mess- oder Prüfarbeiten während des Betriebes der Anlage erforderlich, müssen diese von Elektrofachkräften durchgeführt werden.

ACHTUNG

Baugruppe nicht bei eingeschalteter Steuerung stecken oder ziehen! Baugruppe kann zerstört werden. Zuerst Netzteilbaugruppe der Steuerung, externe

Spannungsversorgung und Signalspannung ausschalten oder abziehen. Erst dann

Baugruppe stecken oder ziehen!

ACHTUNG

Es dürfen nur von Weidmüller zugelassene Ersatzteile verwendet werden!

ACHTUNG

Beim Umgang mit Baugruppen und Bauelementen alle Vorkehrungen zum ESD-Schutz einhalten! Elektrostatische Entladungen vermeiden!

1.7

Kapitel 1

Folgende Schutzmaßnahmen für elektrostatisch gefährdete Baugruppen und Bauelemente (EGB) beachten!

• Das für die Lagerung, den Transport und die Handhabung verantwortliche Personal muss im ESD-Schutz ausgebildet sein.

• EGB müssen in den vorgeschriebenen Schutzverpackungen gelagert und transportiert werden.

• EGB dürfen grundsätzlich nur an dafür eingerichteten ESD-Arbeitsplätzen gehandhabt werden.

• Personal, Arbeitsplatten und alle Geräte und Werkzeuge, die mit EGB in Berührung kommen können, müssen auf gleichem Potential (z. B. geerdet) sein.

• Ein zugelassenes Erdungsarmband anlegen. Das Erdungsarmband muss über ein Kabel mit integriertem

1-MΩ-Widerstand mit der Arbeits-platte verbunden sein.

• EGB dürfen auf keinen Fall mit aufladbaren Gegenständen in Berührung kommen, dazu gehören die meisten Kunststoffe.

• Beim Einsetzen von EGB in Geräte und beim Herausnehmen muss das Gerät spannungsfrei sein.

1.6 Warenzeichen

Warenzeichen

Alle Warenzeichen der Software, die mit der Auslieferung auf Weidmüller-Produkten installiert ist, sind

Eigentum der entsprechenden Hersteller.

Bei Auslieferung besteht für jede installierte Software Copyright. Sie darf nur mit Einverständnis von Weidmüller beziehungsweise entsprechend den Lizenzvereinbarungen des jeweiligen Herstellers vervielfältigt werden.

PROFIBUS

® ist ein eingetragenes Warenzeichen der PROFIBUS Nutzerorganisation e. V.

HARAX

® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Harting KGaA.

1.8

Notizen:

Kapitel 1

1.9

Kapitel 2

2 Systemeinführung

Die SAI-Aktiv sind dezentrale Endgeräte (Slave-Anschaltungen) für Speicherprogrammierbare Steuerungen

(SPS), Robotersteuerungen oder für Rechner, die die Aufgaben von Steuerungen übernehmen.

Die Datenübertragung erfolgt mit dem Feldbus des Controller Area Network CANopen, PROFIBUS-DP oder

Interbus. Die Geräte können als PG-Verschraubung oder Stecker-Variante bezogen werden.

2.1 Bezeichnungen

Die Bezeichnung der Geräte setzt sich wie folgt zusammen:

SAI-H (x) - DP 8DI / 4DO

Sensor-Aktor

Interface

Anschlusstechnik

P: PG-Verschraubung

S: Stecker

Feldbus Anzahl der digitalen

Ein-/Ausgänge

DP: PROFIBUS-DP DI: Eingänge

CAN: CANopen

IBUS: Interbus DO: Ausgänge

2.10

Kapitel 2

2.2 Systembeschreibung

Über das Buskabel für den PROFIBUS-DP, CANopen beziehungsweise Interbus können mehrere SAI-Aktiv angeschlossen werden. Die Sensoren und Aktoren werden direkt mit den jeweiligen Anschlüssen am

SAI-Aktiv verbunden.

Das System SAI-Aktiv bietet folgende Vorteile:

• SAI-Aktiv ist an verschiedene Steuerungssysteme anschließbar und

• steht über den Feldbussystemen PROFIBUS-DP, CANopen beziehungsweise Interbus in ständigem

Kontakt mit der übergeordneten Steuerung.

• Durch räumliche Trennung von Steuerung und Maschine bzw. deren Baugruppen wird ein übersichtlicher

Anlagenaufbau möglich.

• Der Verdrahtungsaufwand zwischen Steuerung und Maschine wird reduziert.

• Einfacher Anschluss von Sensoren und Aktoren in 2-/ 3-/ 4-Leiter-Anschlusstechnik ohne

Zwischenklemmen.

• Die Baugruppen stellen 24 V für Sensoren zur Verfügung.

• SAI-Aktiv verarbeitet die Eingangssignale von z.B. Schaltern, Lichtschranken, Sensoren und

• steuert die angeschlossenen Kleinverbraucher wie z.B. Ventile, Lampen und Schütze.

• Ein Wechsel defekter Baugruppen ist ohne Neuverdrahtung möglich (stehende Verdrahtung).

• Nachträgliche Erweiterungen sind mit geringem Aufwand möglich.

• Platzeinsparung im Schaltschrank durch direkte Montage an der Maschine.

• Einsparung von Ein- und Ausgangsbaugruppen in der Steuerung.

• Die Fehlerdiagnose wird vereinfacht.

• Getrenntes Schalten der Lasten ist möglich.

• SAI-Aktiv-Baugruppen haben eine Spannungsversorgung mit Leitungsdurchmessern bis 2,5 mm

2

.

Master

Busabschlussstecker

24 V

DC

2.11

Kapitel 2

2.3 Aufbau

Alle SAI-Aktiv sind als PG-Variante oder Stecker-Variante erhältlich. Bei der PG-Variante werden Bus- und

Versorgungskabel über Kabelverschraubungen zugeführt. Bei der Stecker-Variante erfolgt der Anschluss der

Bus- und Versorgungsleitungen über Stecker.

Die Steuerung – gleichgültig, welches System – muss über eine Master-Anschaltung für den

PROFIBUS-DP, CANopen beziehungsweise für den Interbus verfügen.

SAI-Aktiv-Elektronik

Die SAI-Aktiv-Elektronik enthält:

• die Busanschaltung

• die Elektronik zum Ansteuern der Aktoren und Abfragen der Sensoren.

PG-Variante Stecker-Variante

Stecker-Variante

Soll mit vorkonfektionierten Leitungen verdrahtet werden, ist die Stecker-Variante zu empfehlen. Sie verfügt

über Stecker M23 für die Spannungsver-sorgung und Stecker M12 für den Busanschluss.

PG-Variante

Bei der PG-Variante werden die Leitungen direkt über Schraubklemmen angeschlossen.

I/O-Typen für Stecker- und PG-Variante

• 8 digitale Ausgänge

• 8 digitale Eingänge und 4 digitale Ausgänge

• 8 digitale Eingänge und 8 digitale Ausgänge

• 8 digitale Eingänge

• 16 digitale Eingänge

2.12

I/O-Verteiler

Kapitel 2

Auf dem I/O-Verteiler befinden sich die Anschlussmöglichkeiten für Aktoren und Sensoren. Die I/O-Verteiler unterscheiden sich in Anschlusstechnik und Bauform:

Anschlusstechnik

• M12-Steckverbindungen

• Schneidklemmtechnik

Bauformen

• 8 I/O-Steckplätze

• 4 I/O-Steckplätze

2.4 GSD- und EDS-Dateien

Zur Darstellung der Slave-Anschaltungen werden im Master Beschreibungsdateien verwendet.

Bei PROFIBUS-DP ist es die GSD-Datei (Geräte-Stammdaten) und bei CANopen die EDS-Datei

(Electronic Data Sheet).

Die passende Datei kann aus dem Internet heruntergeladen werden:

http://www.weidmueller.de (Download)

2.13

Kapitel 3

3 I/O-Verteiler

3.1 I/O-Anschluss über M12-Steckverbindungen

Die M12-Steckbuchsen für die Sensor- und Aktorleitungen sind 4- oder 5-polig ausgeführt:

• ein oder zwei Signalleitungen

• 24-V-Sensorversorgung

• 0 V

• PE

Belegung:

4-polige Ausführung 5-polige Ausführung

2

1

5

3

4

2

1

5

3

4

1

4

5

2

3

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

1

4

5

2

3

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

5-polige Ausführung

Pin

1

2

Belegung der Sensor-/Aktoranschlüsse

+24 V DC für Sensoren

Ein- oder Ausgang, nur bei 5-poliger Ausführung

4 Ein- oder Ausgang

5 PE

3.14

Kapitel 3

3.1.1 8DO

1

4

5

2

3

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

2

1

5

3

4

1

4

2

5

3

0.1

0.0

1.1

1.0

2

1

5

3

4

SAI-8-M 4P M12 UT mit 8 Steckplätzen, 4-polig SAI-4-M 5P M12 UT mit 4 Steckplätzen, 5-polig

Bestellnummer: 1705941000 Bestellnummer: 1701231000

Ausgang Steckplatz Pin Ausgang Steckplatz Pin

A0 0.0 4 A0 0.0 4

A1 0.1 4 A1 0.1 4

A2 0.2 4 A2 0.0 2

A3 0.3 4 A3 0.1 2

A4 1.0 4 A4 1.0 4

A5 1.1 4 A5 1.1 4

A6 1.2 4 A6 1.0 2

A7 1.3 4 A7 1.1 2

3.15

Kapitel 3

3.1.2 8DI / 4DO

1

4

5

2

3

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

2

1

5

3

4

SAI-8-M 5P M12 UT mit 8 Steckplätzen, 5-polig

Bestellnummer: 1701251000

Ein-/Ausgang Steckplatz Pin

E0 0.0 4

E1 0.1 4

E2 0.2 4

E3 0.3 4

E4 0.0 2

E5 0.1 2

E6 0.2 2

E7 0.3 2

A0 1.0 4

A1 1.1 4

A2 1.2 4

A3 1.3 4

3.16

3.1.3 8DI / 8DO

1

4

5

2

3

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

2

1

5

3

4




E0 0.0 4

E1 0.1 4

E2 0.2 4

E3 0.3 4

E4 0.0 2

E5 0.1 2

E6 0.2 2

E7 0.3 2

A0 1.0 4

A1 1.1 4

A2 1.2 4

A3 1.3 4

A4 1.0 2

A5 1.1 2

A6 1.2 2

A7 1.3 2

Kapitel 3

3.17

Kapitel 3

3.1.4 8DI

1

4

5

2

3

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

2

1

5

3

4

1

4

2

5

3

0.1

0.0

1.1

1.0

2

1

5

3

4

SAI-8-M 4P M12 UT mit 8 Steckplätzen, 4-polig SAI-4-M 5P M12 UT mit 4 Steckplätzen, 5-polig


Eingang Steckplatz Pin Eingang Steckplatz Pin

E0 0.0 4 E0 0.0 4

E1 0.1 4 E1 0.1 4

E2 0.2 4 E2 0.0 2

E3 0.3 4 E3 0.1 2

E4 1.0 4 E4 1.0 4

E5 1.1 4 E5 1.1 4

E6 1.2 4 E6 1.0 2

E7 1.3 4 E7 1.1 2

3.18

3.1.5 16DI

1

4

5

2

3

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

2

1

5

3

4




E0 0.0 4

E1 0.1 4

E2 0.2 4

E3 0.3 4

E4 1.0 4

E5 1.1 4

E6 1.2 4

E7 1.3 4

E8 0.0 2

E9 0.1 2

E10 0.2 2

E11 0.3 2

E12 1.0 2

E13 1.1 2

E14 1.2 2

E15 1.3 2

Kapitel 3

3.19

Kapitel 3

Benennung Bestellnummer

I/O-Steckverbinder, M12 Stecker gerade, 4-polig

9456940000

I/O-Steckverbinder, M12 Stecker gewinkelt, 4-polig

9456950000

★

Schieben Sie das Kabel durch die Teile1 bis 4. 4A ist für die gewinkelte, 4B für die gerade Ausführung.

Zulässige Kabeldurchmesser 4 bis 6 mm.

4B

6 5

4A

3

2

1

★ solieren Sie das Kabel ab und führen Sie den PE-Leiter durch Teil 5.

☞

Die Litzen nicht verzinnen. Wir empfehlen die Verwendung von Aderendhülsen.

3.20

25 mm

5 mm

★

Schrauben Sie die Adern an Teil 6.

★

Schieben Sie Teil 5 über die Klemme für den PE-Kontakt an Teil 6.

★

Setzen Sie den Stecker in der abgebildeten Reihenfolge zusammen.

★

Ziehen Sie die Überwurfmutter (Teil 1) und die Rändelschraube an Teil 6 fest an.

☞

Die Farbe der Adern ist in EN 60 947-5-2 festgelegt.

Freie I/O-Steckplätze

★

Nicht benutzte I/O-Steckplätze verschließen Sie mit einer Schutzkappe.

Damit ist die angegebene Schutzart gewährleistet.

Kapitel 3


I/O-Schutzkappe M12

9456050000

3.21

Kapitel 3

3.2 I/O-Anschluss über über Schneidklemmen

Die Schneidklemmtechnik minimiert den Installationsaufwand. Sie haben den Vorteil, individuelle Sensor- und

Aktorleitungen vor Ort konfektionieren zu können.

Die Steckbuchsen für die Sensor- und Aktorleitungen sind 3- oder 4-polig ausgeführt:

• ein oder zwei Signalleitungen

• 24-V-Sensorversorgung

• 0 V

Belegung:

4-polige Ausführung 3-polige Ausführung

3

3

4

1 2

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

2

1

2

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

2

1

1

4

3

3

5-polige Ausführung

Pin

1

2

4

Kennz.

braun weiß

Belegung der Sensor-/Aktoranschlüsse, 4-polig


Ein- oder Ausgang schwarz Ein- oder Ausgang

Pin

1

Kennz.

•

Belegung der Sensor-/Aktoranschlüsse, 3-polig


2 •• Ein- oder Ausgang

3 ••• 0

☞


3.22

3.2.1 8DO

2

3

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

1

2

1

3

2

0.1

0.0

1.1

1.0

2

1

4

3

3

Kapitel 3

4

1

SAI-8-M 3P IDC UT mit 8 Steckplätzen, 3-polig SAI-4-M 4P IDC UT mit 4 Steckplätzen, 4-polig


Ausgang Steckplatz Pin Ausgang Steckplatz Pin

A0 0.0 2 A0 0.0 4

A1 0.1 2 A1 0.1 4

A2 0.2 2 A2 0.0 2

A3 0.3 2 A3 0.1 2

A4 1.0 2 A4 1.0 4

A5 1.1 2 A5 1.1 4

A6 1.2 2 A6 1.0 2

A7 1.3 2 A7 1.1 2

3.23

1

4

Kapitel 3

3.2.2 8DI / 4DO

3

2

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

2

3

4

1

SAI-8-M 4P IDC UT mit 8 Steckplätzen, 4-polig



E0 0.0 4

E1 0.1 4

E2 0.2 4

E3 0.3 4

E4 0.0 2

E5 0.1 2

E6 0.2 2

E7 0.3 2

A0 1.0 4

A1 1.1 4

A2 1.2 4

A3 1.3 4

3.24

1

4

3.2.3 8DI / 8DO

3

2

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

2

3

4

1




E0 0.0 4

E1 0.1 4

E2 0.2 4

E3 0.3 4

E4 0.0 2

E5 0.1 2

E6 0.2 2

E7 0.3 2

A0 1.0 4

A1 1.1 4

A2 1.2 4

A3 1.3 4

A4 1.0 2

A5 1.1 2

A6 1.2 2

A7 1.3 2

Kapitel 3

3.25

Kapitel 3

3.2.4 8DI

2

3

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

1

2

1

4

3

1

2

3

0.1

0.0

1.1

1.0

2

3

4

1

SAI-8-M 3P IDC UT mit 8 Steckplätzen, 3-polig SAI-4-M 4P IDC UT mit 4 Steckplätzen, 4-polig


Eingang Steckplatz Pin Eingang Steckplatz Pin

E0 0.0 2 E0 0.0 4

E1 0.1 2 E1 0.1 4

E2 0.2 2 E2 0.0 2

E3 0.3 2 E3 0.1 2

E4 1.0 2 E4 1.0 4

E5 1.1 2 E5 1.1 4

E6 1.2 2 E6 1.0 2

E7 1.3 2 E7 1.1 2

3.26

1

4

3.2.5 16DI

3

2

0.3

0.2

0.1

0.0

1.3

1.2

1.1

1.0

2

3

4

1




E0 0.0 4

E1 0.1 4

E2 0.2 4

E3 0.3 4

E4 1.0 4

E5 1.1 4

E6 1.2 4

E7 1.3 4

E8 0.0 2

E9 0.1 2

E10 0.2 2

E11 0.3 2

E12 1.0 2

E13 1.1 2

E14 1.2 2

E15 1.3 2

Kapitel 3

3.27

Kapitel 3


I/O-Schnellanschlusselement, 3-polig

9457720000

I/O-Schnellanschlusselement, 4-polig

1766810000

3 2 1

★

Entfernen Sie die Ummantelung des Kabels und schieben Sie es durch die Teile 1 und 2. Zulässige

Kabeldurchmesser 4 bis 5,1 mm.

20 mm

★

Fädeln Sie die einzelnen Adern in die richtigen Öffnungen an Teil 3.

☞


★

Setzen Sie den Stecker in der abgebildeten Reihenfolge zusammen und schneiden Sie die überstehenden

Adern ab. Durch Festschrauben auf dem I/O-Steckplatz wird der Kontakt hergestellt.

★

Bei Neumontage erneut abschneiden.

Freie I/O-Steckplätze

★

Nicht benutzte I/O-Steckplätze verschließen Sie mit einer Schutzkappe.

Damit ist die angegebene Schutzart gewährleistet.

3.28


I/O-Schutzkappe Harax

®

1794850000

Notizen:

Kapitel 3

3.29

Kapitel 3

Montagefläche

• Der Untergrund muss eben sein, damit sich das Gerät nicht verspannt.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften sind:

• elektrische Leitfähigkeit und Erdung

• gute Wärmeleitfähigkeit

☞

Alle Angaben zu Summenstrom und Umgebungstemperatur setzen eine gut wärmeleitende

Montagefläche voraus, z.B. Metall. Die Montage auf schlecht wärmeleitendem Untergrund, z.B.

Holz, verringert die maximale Umgebungstemperatur um ca. 10 °C.

Einbaulage

Grundsätzlich ist jede gewünschte Einbaulage möglich.

☞

Der Abstand zwischen mehreren SAI-Aktiv Baugruppen sollte aus thermischen Gründen mindestens 20 mm betragen.

Achten Sie bei der Montage auf eine Entlastung der Stecker vom Gewicht der Kabel, siehe Kapitel 7, Abschnitt 7.5. auf Seite 87.

Bohrbild

I/O-Verteiler, 8 Steckplätze, mit SAI-Aktiv-Elektronik

40.5

74.5

147.5

233.75

240

I/O-Verteiler, 4 Steckplätze, mit SAI-Aktiv-Elektronik

24.5

97.5

183.75

190

Für die Montage empfehlen wir die Verwendung von Zylinderkopfschrauben M4, Festigkeitsklasse 50,

Anzugsmoment 1 Nm.

3.30

Kapitel 3

3.4 LED auf dem I/O-Verteiler

0.3

0.2

1.3

1.2

0.1

0.0

1.1

1.0

B

A

US2

US1

LED

A

B

US1

US2

Zustand

aus ein aus ein aus ein aus ein

Bedeutung

Pin 4 des entsprechenden Steckplatzes ist logisch 0.




Die Steckplätze 0.X erhalten keine Sensorspannung

Die Steckplätze 0.X werden mit Sensorspannung versorgt

Die Steckplätze 1.X erhalten keine Sensorspannung

Die Steckplätze 1.X werden mit Sensorspannung versorgt

3.31

Kapitel 4

4 SAI-Aktiv-Elektronik auf I/O-Verteiler montieren

Nachdem Sie den I/O-Verteiler installiert haben, wird die SAI-Aktiv-Elektronik darauf montiert.

Die Elektronik ist kodiert. Die Kodierung des I/O-Verteilers sollte entsprechend gesetzt werden.

4.1 Kodierung des I/O-Verteilers

ACHTUNG

Die Kodierung von SAI-Aktiv-Elektronik und I/O-Verteiler verhindert, dass beim

Austausch einer Elektronik eine falsche I/O-Anschaltung entsteht. Hierdurch wird die Funktion sichergestellt und das System vor Zerstörung geschützt.

Die SAI-Aktiv-Elektronik wird bereits mit der entsprechenden Kodierung ausgeliefert.

Die dazu passende Kodierung des I/O-Verteilers nehmen Sie selbst vor. Dazu liegen dem Beipack der

Elektronik drei Codierstifte bei.

1 2 3 4 5

mögliche Positionen der Codierstifte des

I/O-Verteilers

★

Setzen Sie die beiden Codierstifte je nach verwendeter I/O-Konfiguration auf die in der Skizze schwarz gekennzeichneten Positionen in den I/O-Verteiler ein.

1 2 3 4 5

8DO

8DI / 4DO

8DI / 8DO

8DI

16DI

4.32

Kapitel 4

4.2 Montage

★

Kontrollieren Sie die Einbauposition des roten Jumpers im I/O-Verteiler.

Dieser muss auf den rechten Pins sitzen und ist somit ohne Funktion.

★

Kontrollieren Sie die Einbauposition des blauen Jumpers im I/O-Verteiler. Dieser muss auf den rechten Pins sitzen und verteilt die Stromstärke auf zwei Leiter. Die Leiter werden dadurch entlastet.

Einbauposition des blauen Jumpers (- )

Einbauposition des roten Jumpers (+)

★

Überprüfen Sie die Dichtung an der SAI-Aktiv-Elektronik und die Auflagefläche am I/O-Verteiler. Sie dürfen weder verschmutzt noch beschädigt sein.

Dichtung

★

Setzen Sie die Elektronik auf den I/O-Verteiler.

★

Drehen Sie die drei Verbindungsschrauben ein. Anzugsmoment 0,7 Nm.

Verbindungsschrauben

4.33

Kapitel 4

★

Schrauben Sie die Elektronik auf dem Untergrund fest. Dabei schließen Sie die Erdung an.

Hierüber finden Sie Informationen unter Punkt 7.2.7.

Funktionserde

Einbautiefe (mm)

SAI- HS

PG-Verschraubung

PE-Anschluss

D 64711 Erbach

Made in Germany

107

Stecker

4.34

Kapitel 4

4.3 Anschlussbelegung

11

12

13

14

15

7

8

9

10

3

4

5

6

1

2

BL3,5

Anschluss

SL 3,5 (BL)

Anschluss

16 8 (1.3)

17 (Stromkreis 1) 1, 3, 5, 7

+24V

18 (Stromkreis 1) 1, 3, 5, 7

0V

19 (Stromkreis 2) 2, 4, 6, 8

+24V

20 (Stromkreis 2) 2, 4, 6, 8

0V

21 1, ..., 8

7 (0.3)

8 (1.3)

1 (0.0)

2 (1.0)

3 (0.1)

4 (1.1)

5 (0.2)

6 (1.2)

7 (0.3)

M12 / IDC

Platz

Buchse

Nr.

1 (0.0)

2 (1.0)

3 (0.1)

4 (1.1)

5 (0.2)

6 (1.2)

3

1

3

5

* Kontakt nur bei M12 5polig enthalten.

2*

2*

2*

2*

2*

2*

1

4

4

2*

2*

4

4

4

4

4

4

M12 IDC IDC

3-polig 4-polig

E/A Verfügbarkeit

Kontakt Kontakt Kontakt 8DI/ 8DI/ 8DO 8DI 16DI

4DO 8DO

2

2

2

2

2

2

4

4

4

4

4

4

E0

A0

E1

A1

E2

A2

E0

A0

E1

A1

E2

A2

A0

A1

A2

A3

A4

A5

E0

E4

E1

E5

E2

E6

E0

E4

E1

E5

E2

E6

2

2

-

-

-

-

-

-

-

-

1

4

4

2

2

2

2

2

2

2

2

1

E3

A3

E4

-

E5

-

E6

-

E7

E3

A3

E4

A4

E5

A5

E6

A6

E7

A7

+24V +24V

A6

A7

-

-

-

-

-

-

-

-

E3

E7

E2

E6

-

-

-

E3

E7

-

+24V

E9

E13

E10

E14

E11

E15

E3

E7

E8

E12

3

1

3

-

3

1

3

-

0V

+24V +24V

0V

PE

0V

0V

PE

0V

0V

PE

0V

+24V

0V

PE PE

4.35

Kapitel 5

5 SAI-Aktiv-Elektronik

Die SAI-Aktiv-Elektronik ist als PG-Variante oder Stecker-Variante erhältlich. Bei der PG-Variante werden Busund Spannungsversorgungskabel über Kabelverschraubungen zugeführt. Bei der Stecker-Variante erfolgt der

Anschluss der Bus- und Spannungsversorgungsleitungen über Stecker.

PG-Variante Stecker-Variante

5.36

5.1 Stecker-Variante

5.1.1 Spannungsversorgung

Die Spannungsversorgung ist für PROFIBUS-DP und CANopen identisch.

☞

In Kapitel 7 finden Sie weitere Informationen zur elektrischen Installation.

Belegung X10

5

6

4

1

2

3

Kapitel 5

Pin Belegung

1 PE

2

3

UQ, +24 V DC Last

MQ, 0 V Last

4

5

UI, +24 V DC Logik und Sensoren

MI, 0 V Logik und Sensoren

☞

Für die Typen 8DI und 16DI sind die Pins 2 und 3 nicht belegt, weil keine Lastspannung erforderlich ist.

ACHTUNG

Erst Spannung abschalten, dann Verbindung stecken oder ziehen!

Steckermontage M23


Powersteckverbinder, M23 Buchse

1789950000

★

Adapter (Teil 1), Dichtelement (Teil 3) mit Dichtring (Teil 2) auf das Kabel schieben. Dichtring (Teil 2) je nach

Kabeldurchmesser wählen.

☞

Dichtringdurchmesser 8,5 mm für Kabeldurchmesser 7 bis 8 mm,

Dichtringdurchmesser 10,0 mm für Kabeldurchmesser 8,5 bis 10 mm.

5.37

Kapitel 5

★

Kabel abisolieren. Folie, Füller und innere Isolierungen abschneiden.

☞


70 mm

3,5 mm

★

Kabeleinheit durch Winkelkörper (Teil 5) ziehen.

★

Litzen mit Schrauben (Teil 7) an Kontakte schrauben. Empfohlener Schraubendreher 1,8x40 nach DIN 5264.

3 2 1

5

8

9A

6

7

9

★

Einsatz (Teil 8) und Distanzhülse (Teil 6) in Einheit (Teil 9) einführen; hierbei ist zu beachten, dass die gewünschte Codiernut des Einsatzes (Teil 8) in den Codiersteg eingeführt wird.

★

Gesamte Einheit in Winkelkörper einführen (8 Codiermöglichkeiten) und mit Mutter (Teil 9A) sichern.

★

Kabel und Dichteinheit in Winkelkörper (Teil 5) eindrücken. Dichtelement (Teil 3) muss

Kabelaußendurchmesser abdecken.

★

Adapter (Teil 1) auf Anschlag festschrauben.

5.38

Kapitel 5

5.1.2

Busanschluss

Belegung X71 und X72

☞

Soll der Bus nicht weitergeführt werden, muss der Busabschlussstecker auf X72 gesteckt werden.


Bussteckverbinder, M12 CAN-Buchse

1784750000

Bussteckverbinder, M12 CAN-Stecker

Bussteckverbinder, M12 DP-Buchse, B codiert

1784740000

1784780000

Bussteckverbinder, M12 DP-Stecker, B codiert

Busabschlussstecker, M12 CAN

Busabschlussstecker, M12 DP, B codiert

1784790000

1784760000

1784770000

X71 und X72 für CANopen

Pin

Belegung

Stecker / Buchse Kabel

3

4

2

1

2

1

3

4

Stecker X71

M12 A-kodiert

Buchse X72

M12 A-kodiert

3 CAN_GND X

4 CAN_H X

5 CAN_L X

Gehäuse Schirm

Bei 3-adrigem Kabel werden nur der Schirm über das Gehäuse und die Pins 3, 4 und 5 angeschlossen (X).

Schirm

X71 und X72 für PROFIBUS-DP

3

5

2 2

5

3

Pin

Belegung

Stecker / Buchse Kabel

1 Versorgungsspannung –

2

A-Leitung

RXD/TXD-N grün

3 GND

4

B-Leitung

RXD/TXD-P rot

5 Schirm –

Stecker X71

M12 B-kodiert

Buchse X72

M12 B-kodiert Gehäuse Schirm

Bei 2-adrigem Kabel werden nur der Schirm über das Gehäuse und die Pins 2 und 4 angeschlossen.

Schirm

5.39

Kapitel 5

X71 und X72 für Interbus

7

6

8

1

5

9

4

2

3

2

3

1

8

4

9

5

7

6

Belegung

Pin Signalname IN Signalname OUT Bedeutung

Stecker X71 Buchse X72

Sende – Daten 1

2

DO1

/DO1

DO2

/DO2

3

4

5

6

DI1

/DI1

COM_ISO

(GND_ISO)

PE*

DI2

/DI2

COM(GND)**

PE*

Sende – Daten

Empfangs -

Daten

Empfangs -

Daten

Massebezug

7

8

L24V*

LGND*

L24V*

LGND*

9 /RBST

Schutzleiter

Logik-

Spg.versorgung

bei Einspeisung

Bus

Logik-

Spg.versorgung

bei Einspeisung

Bus

Kennung: weiterer BTN angeschlossen

Gehäuse Schirm_IN** Schirm_OUT**

Stecker X71

M23 9-polig

Buchse X72

M23 9-polig

* Diese Signale werden in den Modulen nicht verwendet.

** Der ankommende Schirm (Schirm_IN) wird mit 1MOhm und 15nF mit dem internen Schirm (Gehäuse D-SUB) verbunden.

Der abgehende Schirm (Schirm_Out) hat ebenfalls über 1MOhm und 15nF eine Anbindung mit dem internen Ground (COM).

5.40

Kapitel 5

★

Kabel durch die Teile 1 bis 4 führen. Zulässige Kabeldurchmesser 6 bis 8 mm.

8

5

4 3 2 1

6

7

★

Abisolieren, Schirm aufweiten, um Schirmring (Teil 4) legen und überstehendes Geflecht abschneiden.

☞


5 mm

40 mm

4 mm

★

Litzen durch das Gehäuse (Teile 5 und 6) führen, Schirmring (Teil 4), Dichtring (Teil 3), Klemmkorb (Teil 2),

Deckel (Teil 8) montieren. Druckschraube (Teil 1) andrehen, um das Kabel zu fixieren. Litzen anschrauben.

★

Übrige Teile gemäß Darstellung montieren, Druckschraube (Teil 1) und Rändelschraube an Teil 7 festziehen.

5.41

Kapitel 5

5.2 PG-Variante

5.2.1 Spannungsversorgung

Die Spannungsversorgung ist für PROFIBUS-DP, CANopen und Interbus identisch.

☞

In Kapitel 7 finden Sie weitere Informationen zur elektrischen Installation.

Sie haben drei Möglichkeiten die Spannungsversorgung anzuschließen:

• Gemeinsam für Logik, Ein- und Ausgänge

• Getrennt für Logik/Eingänge und Ausgänge

• Gemeinsam für Logik, Ein- und Ausgänge und Weiterführen der Spannungsversorgung

★

Zum Anschließen der Versorgungsleitung müssen Sie die vier Gehäuseschrauben auf der Oberseite lösen.

Schrauben

★

Ziehen Sie die Steckbox nach oben heraus.

Steckbox

5.42

☞

Durchmesser für die Kabel der Spannungsversorgung: 6 bis 12 mm.

Teil 3 ist an der Steckbox montiert. Anzugsmoment 3,75 Nm.

Kapitel 5

8 2 1

★

Isolieren Sie das Kabel ab.

☞

Die Litzen nicht verzinnen. Die Verwendung von Aderendhülsen ist nicht erforderlich.

55 mm

7 mm

★

Schieben Sie das Kabel durch alle drei Teile bis die Ummantelung an Teil 3 etwa 3 mm übersteht.

★

Schließen Sie die Leitungen an die Klemmenleiste an. Zur Erleichterung des Anschlusses können Sie die

Klemmenleiste seitlich aus der Steckbox herausnehmen.

5.43

Kapitel 5

Belegung der Klemmenleiste X10 / X10.1, allgemein

24 V für Logik und Eingänge

24 V für Ausgänge

0 V für Logik, Ein- und Ausgänge

Schutzleiter

Klemme Belegung

UI 8 24 V für Logik und Eingänge

UQ0

UQ1

MI

MQ0

MQ1

7

6

5

4

3

24 V für Ausgänge

24 V für Ausgänge




☞

Brücken sind bei Strömen über 8 A pro Klemme notwendig.

Belegung für getrennte Versorgung von Logik/Eingängen und Ausgängen

Kabelquerschnitt bis 5 x 2,5 mm

2

Brücken

5.44

Belegung für gemeinsame Versorgung von Logik, Ein- und Ausgängen


2

Kapitel 5

Brücken

Belegung für gemeinsame Versorgung von Logik, Ein- und Ausgängen, sowie

Weiterführung


2

weiterführende

Spannungsversorgung,


2

Brücken

☞

Beachten Sie beim Weiterführen der Spannungsversorgung den Spannungsabfall aufgrund des

Leitungswiderstandes. Die Spannung darf unter Last an keinem Busteilnehmer 19,2 V unterschreiten.

ACHTUNG

Schutzart sicherstellen.

Wenn die Spannungsversorgung nicht weitergeführt wird und deshalb die zweite

PG-Verschraubung nicht benötigt wird, setzen Sie den Verschlussstopfen aus dem

Beipack in die Verschraubung ein. Dadurch wird die angegebene Schutzart gewährleistet.

★

Ziehen Sie die PG-Verschraubung an (Teil 1). Anzugsmoment 2,5 Nm.

★

Überprüfen Sie die Dichtung am Gehäuse der Elektronik und die Auflagefläche an der Steckbox. Sie dürfen weder verschmutzt noch beschädigt sein.

★

Führen Sie die Steckbox wieder in die Elektronik ein.

★

Drehen Sie die vier Gehäuseschrauben wieder ein. Anzugsmoment 0,7 Nm.

5.45

Kapitel 5

5.2.2 Busanschluss

★

Zum Anschließen der Busleitung müssen Sie die vier Gehäuseschrauben auf der Oberseite lösen.

Schrauben

★

Ziehen Sie die Steckbox nach oben heraus.

Steckbox

☞

Durchmesser für die Busleitungen: 5,5 bis 9 mm.

5.46

Kapitel 5

Teil 4 ist an der Steckbox montiert. Anzugsmoment 3,75 Nm.

4

★

Isolieren Sie das Kabel ab.

3 2 1

10 mm

40 mm

6 mm

★

Schieben Sie das Kabel durch die Teile 1 bis 3. Teil 3 spreizt die Schirmung von den Adern ab.

★

Führen Sie das Kabel durch Teil 4.

ACHTUNG

Schutzart sicherstellen.

Wenn die Spannungsversorgung nicht weitergeführt wird und deshalb die zweite

PG-Verschraubung nicht benötigt wird, setzen Sie den Verschlussstopfen aus dem

Beipack in die Verschraubung ein.

Dadurch wird die angegebene Schutzart gewährleistet.

★

Ziehen Sie die PG-Verschraubung an. Anzugsmoment 2,5 Nm.

5.47

Kapitel 5

★

Schrauben Sie die Adern an der Klemmenleiste an.

Belegung der Klemmenleisten für CANopen

CAN High

CAN Low

GND

CAN High

CAN Low

GND

Eingang

X71

Belegung der Klemmenleisten für PROFIBUS-DP

Busweiterleitung X72

A-Leitung, gr n

B-Leitung, rot

A-Leitung, gr n

B-Leitung, rot

Eingang

X71

Busweiterleitung X72

☞

Die Schirmung von X71 und X72 ist intern verbunden.

5.48

★

Stellen Sie den Schalter für den Abschlusswiderstand der Busleitung auf die richtige Position.

Kapitel 5

-

1 2

1

2

Stellung

TERM

LINE

Funktion

Busleitung beendet, Abschlusswiderstand ein

Busweiterleitung, Abschlusswiderstand aus

☞

In Schalterstellung 1 (TERM) sind die Klemmen für die Busweiterleitung abgeschaltet.

★

Überprüfen Sie die Dichtung am Gehäuse der Elektronik und die Auflagefläche an der Steckbox.

Sie dürfen weder verschmutzt noch beschädigt sein.

★

Führen Sie die Steckbox wieder in die Elektronik ein.

★

Drehen Sie die vier Gehäuseschrauben wieder ein. Anzugsmoment 0,7 Nm.

5.49

Kapitel 5

5.3 Drehschalter für Busadresse und Baudrate

Unter der Verschlussschraube befinden sich die Drehschalter für die Einstellung der Busadresse. Bei der

CANopen-Ausführung kommt noch ein dritter Drehschalter für die Einstellung der Baudrate hinzu.

Verschlussschraube

5.3.1 PROFIBUS-DP

Busadresse

Zehnerstelle

Busadresse

Einerstelle

S1 S2

Busadresse:

• Einstellbereich: 2...99 (0 und 1 nicht erlaubt)

• Auslieferzustand: 2 (S1 = 0, S2 = 2)

Baudrate:

Wird bei ’Netz ein’ automatisch abgeglichen. Eine Änderung ist im laufenden Betrieb nicht möglich.

★

Öffnen Sie die Verschlussschraube.

★

Stellen Sie die Busadresse ein. Drehen Sie dazu mit einem kleinen Schraubendreher die pfeilförmige Vertiefung in die richtige Position. Der Drehschalter muss einrasten.

★

Verschließen Sie die Öffnung mit der Verschlussschraube. Anzugsmoment 3,75 Nm.

5.50

Kapitel 5

5.3.2 CANopen

S3

Baudrate

Node-ID

Zehnerstelle

S1

Busadresse (Node-ID):

• Einstellbereich: 1...99 (0 nicht erlaubt)

• Auslieferzustand: 2 (S1 = 0, S2 = 2)

Baudrate:

• Einstellbereich:

• Auslieferzustand: 500 kBaud (S3 = 4)

S2

Node-ID

Einerstelle

★

Öffnen Sie die Verschlussschraube.

★

Stellen Sie die Node-ID und die Baudrate ein. Drehen Sie dazu mit einem kleinen Schraubendreher die pfeilförmige Vertiefung in die richtige Position. Der Drehschalter muss einrasten.

S3 Baudrate (kBaud)

0 10

1 20

2 125

3 250

4 500

5 1000

Beachten Sie:

–

–

–

–

Schalterstellungen 0 bis 5 sind CANopen-konform,

Schalterstellungen 6 bis 9 sind CANrho-konform.

☞

Die eingestellte Node-ID wird beim Hochlauf (Netz ein), nach ’NMT-Reset Node’ und nach

’NMT Reset Communication’ des Busmoduls SAI-Aktiv CAN neu eingelesen.

Eine Änderung der Baudrate während des Betriebs wird erst nach erneutem ’Netz ein’

übernommen.

★

Verschließen Sie die Öffnung mit der Verschlussschraube. Anzugsmoment 3,75 Nm.

5.51

Kapitel 5

5.4.1 Betriebsspannungen

Leuchtdioden Bedeutung

UL UI UQ

grün rot grün rot grün rot

•

• interne 5-V-Logikspannung vorhanden interne 5-V-Logikspannung fehlt

24-V-Sensorspannung vorhanden

• max. Summenstrom der Sensorversorgung ist überschritten

24-V-Sensorspannung fehlt

•

24-V-Lastspannung vorhanden

•

Überlast eines oder mehrerer Ausgänge. Leuchtet, solange der überlastete Ausgang angesteuert wird.

•

24-V-Lastspannung fehlt

Erläuterungen:

•

= Anzeige leuchtet nicht

•

= Anzeige

☞

Beim Typ 8DO leuchtet die Anzeige UI nicht, weil keine Sensorspannung erforderlich ist. Bei den

Typen 8DI und 16DI leuchtet die Anzeige UQ nicht, weil keine Lastspannung benötigt wird.

☞

Fehlt die interne 5-V-Logikspannung, werden die übrigen Zustände nicht angezeigt.

☞

Die Zustände ’Überlast UI’ und ’Überlast UQ’ werden dem Master über den Feldbus gemeldet.

5.52

Kapitel 5

5.4.2 PROFIBUS-DP

Bedeutung Leuchtdiode BF

rot

•

•

Bus arbeitet fehlerfrei

Busfehler (falsche Baudrate oder Teilnehmeradresse) oder Initialisierungsphase am PROFIBUS

Erläuterungen:

•


•

= Anzeige

Erweiterte Diagnose

Über eine erweiterte PROFIBUS–Diagnose kann der PROFIBUS-DP-Master Diagnosedaten vom

SAI-Aktiv abfragen. Zusätzlich zu der in EN 50 170-2 aufgeführten Standard-Diagnose von 6 Byte werden weitere 7 Byte erweiterte Diagnose übertragen.

Byte Inhalt Benennung

(EN 50 170-2)

1 erster Teil Stationsstatus Stationsstatus_1

2

3 zweiter Teil Stationsstatus dritter Teil Stationsstatus

Stationsstatus_2

Stationsstatus_3

4 Adresse des Diagnose-Masters Diag.Master_Add

5 High-Byte-Identnummer –

6 Low-Byte-Identnummer

7 Erweiterte Diagnosedaten: Header

8

9 bis 13

Erweiterte Diagnosedaten: Nutzdaten

Erweiterte Diagnosedaten: nicht belegt

–

–

–

–

Byte 7:

Der Header der erweiterten Diagnosedaten hat den Wert 00000111 b (0x07).

Byte 8:

Als Nutzdaten werden übertragen:

• Überlast Sensorversorgung

• Überlast Ausgang

Bit7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1

0 0 0 0 0 0 Überlast

Ausgang

Byte 9 bis 13:

Nicht genutzt, nur aus Kompatibilitätsgründen vorhanden (Wert 00 h

).

Bit 0 (LSB)

Überlast

Sensorversorgung

5.53

Kapitel 5

5.4.3 CANopen


RUN BF

grün rot

•

••

Busanschaltung befindet sich im Operational Mode.

Busanschaltung befindet sich im Pre-Operational Mode.

• Slave hat noch kein NMT_Start-Telegramm empfangen

• Guarding Failure

• Synchronisationsfehler (fehlende PDO im SYNC-Mode)

• Slave wurde vom CAN-Master in den Pre-Operational Mode versetzt durch:

• NMT_RESET_NODE

• NMT_RESET_COM

• NMT_STOP

• NMT_DISCONNECT

• NMT_PREOPERATIONAL

Busanschaltung befindet sich im Initialisation Mode:

• Falsche Node-ID (Node-ID = 0)

• Partner nicht erreichbar

• restliche CAN-Busteilnehmer ausgeschaltet

• Buskabel abgezogen, defekt oder fehlerhaft

• Baudrate falsch eingestellt

•

Bus off

•• ungültige Node-ID (Node-ID = 0)

••••

Bus Warning Level überschritten

•

Bus fehlerfrei

Erläuterungen:

•


•

= Anzeige

••

= langsames Blinken der Anzeige, 0,8 s ein / 0,2 s aus

••••

= schnelles Blinken der Anzeige, 0,125 s ein / 0,125 s aus

5.54

Kapitel 5

5.4.4 Interbus

RC


BA RD

grün gelb grün

•

Remote Check

Ankommender Fernbus ordnungsgemäß angeschlossen und Bus-Reset des Busmasters inaktiv

•

Zyklischer Nutzdatenaustausch

Es werden Datentelegramme auf dem Bus übertragen

•

Remote Bus Disabled

Der weiterführende Fernbus ist abgeschaltet

Erläuterungen:

•

= Anzeige

5.55

Kapitel 5

Das Verhalten der CAN-Busanschaltung ist von den CANopen-Eigenschaften und von der I/O-Konfiguration abhängig.

PDO-Kanäle:

CAN-Telegramme haben eine maximale Datenkapazität von 8 Byte und ermöglichen daher pro CAN-Knoten

2 Kanäle zum Senden und 2 Kanäle zum Empfangen von PDOs (Process Data Object).

SAI-Aktiv-Anschaltungen belegen maximal 2 Byte Ein- bzw. Ausgänge, so dass jeweils nur 1 Sende- und 1

Empfangskanal realisiert ist.

SDO-Kanal:

Pro CAN-Knoten steht ein SDO-Kanal (Service Data Object) in Sende- und Empfangsrichtung zur Verfügung.

5.5.1 Anlaufverhalten

‘Power On’:

Nach Anlegen der 24-V-Logikversorgung werden die Hardwarekomponenten der SAI-Aktiv-Baugruppe getestet:

• Im Fehlerfall wird die Baugruppe in den Systemhalt versetzt.

• Nach erfolgreichem Startup-Test wird der CAN-Controller gemäß den Einstellungen der

Drehschalter S1 bis S3 initialisiert.

Preoperational-Mode:

Nach erfolgreicher Initialisierung befindet sich die Baugruppe im ‘Preoperational’-Mode. Sie kann vom CAN-

Master durch ein ‘NMT START’-Telegramm in den ‘Operational’-Zustand versetzt werden.

Operational-Mode:

Im Operational-Mode können Prozessdaten über PDO übertragen werden.

5.5.2 Diagnose

Diagnose wird unterstützt und kann über Parameterbyte (2040) zu- und abgeschaltet werden.

Auslieferzustand: Diagnose aktiv

5.56

Kapitel 5

Über das Object Dictionary (OD) wird unter anderem festgelegt, welche Kommunikations-Objekte auf welche

Art und Weise zur Verfügung gestellt werden.

Allgemeine OD-Objekte

Für allgemeine OD-Objekte sind durch den CiA DS-301 folgende Typen von Einträgen festgelegt:

Eintrag Verwendung

Konstanten Informationen über Modulzustände,

Lesbare Einträge

Schreibbare Einträge

Schreib- und lesbare Einträge

Versionskennungen usw.

Zum Steuern und Konfigurieren des

Moduls, abweichend von den Voreinstellungen. Z.B. Objekte umbelegen,

Identifier verändern usw.

☞

Alle vom Anwender oder während der Laufzeit situationsbedingt veränderten Werte im OD gehen bei Spannungsverlust verloren. Nach dem Wiedereinschalten sind alle Objekte auf Default-Wert.

Alle OD-Objekte des SAI-Aktiv-CAN sind in den Gerätestammdaten (EDS-Dateien) im ASCII-Format beschrieben. Sie können aus dem Internet heruntergeladen werden.

http://www.weidmueller.de (Download)

5.57

Kapitel 5

Herstellerspezifische OD-Objekte

Über die vom CiA spezifizierten OD-Objekte hinaus, gibt es einen für Hersteller reservierten Bereich, in dem gerätespezifische Objekte eingetragen und damit dem Anwender zugänglich gemacht werden:

Index Subindex Objektbeschreibung

(HEX) (HEX)

1002 0 Manufacturer Status Register (MSR)

Das MSR liegt nicht in dem für Hersteller reservierten Bereich,die Kodierung dieses Objektes obliegt jedoch dem Hersteller.

2000 0 Module Control Register (MCR)

Beeinflusst das Verhalten des SAI-Aktiv CAN.

2020

Diagnostic Information siehe

Seite

5/59

5/59

5/61

0

1

Anzahl der Diagnose-Einträge

Diagnostic Status

Übergeordnete Informationen über die anstehende Diagnose. Er wird über das Emergency Objekt gesendet. Weitere Details können über den

Subindex 2 per SDO abgefragt werden.

2

2030

2040

0

1

0

1

2

Diagnostic Data

Detaillierte Fehlerinformation.

Configuration Information

Anzahl der erkannten Module

immer = 1

Configuration Data

Hardware-Kennung des SAI-Aktiv-CAN.

Parameter Information

Anzahl der Parameterdaten

Parameter-Info

Parametrierung lesen oder neu laden.

Device Parameter Data

Zu- und Abschalten der Diagnose.

5/61

5/62

5.58

Index 1002

Subindex 0

Manufacturer Status Register (MSR)

Das MSR beinhaltet Statusinformationen des SAI-Aktiv-CAN.

Größe: 1 Byte

MSB LSB

Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0

0 0

0 0

0

1

Initialisierung nicht x

0 1 0 nicht

0 1

1 0

1 nicht

0 nicht

1 0

1 1

1 1

1 Preoperational

0 Operational

1 Undefinierter reserviert

Fehlersammelbit

Fehlersammelbit: x = 0: kein Fehler x = 1: mindestens ein Fehler steht an

Kapitel 5

Index 2000

Subindex 0

Module Control Register (MCR)

Über das MCR kann das Verhalten des SAI-Aktiv-CAN verändert werden:

• Bit 0 bis Bit 3 legen das Verhalten im Fehlerfall oder nach Empfang eines

NMT-Dienstes fest

• Bit 8 (high byte) steuert das Eingangs-Sendeverhalten.

Größe: 2 Byte high byte low byte

Bit 9 bis 15 Bit 8 Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0

Modulstatus im Fehlerfall

Ausgänge im Fehlerfall

EMCY-Reaktion im Fehlerfall reserviert reserviert reserviert reserviert

Eingangs-Sendeverhalten reserviert

5.59

Kapitel 5

0

1

Modulstatus im Fehlerfall (Bit 0)

➱ preoperational (default)

➱ operational

Ausgänge im Fehlerfall (Bit 2,1)

00

➱

CLAB: Ausgänge werden abgeschaltet. (default)

01

➱ last state: Ausgänge behalten ihren letzten Zustand bei.

10

➱ reserviert

11

➱ reserviert

0

1

EMCY-Reaktion (Bit3)

➱

Im Fehlerfall wird das Emergency Objekt (EMCY) gesendet. (default)

➱

Im Fehlerfall wird das Emergency Objekt (EMCY) nicht gesendet.

1

0

Eingangs-Sendeverhalten (kein Zusammenhang mit Fehlerfall!)

➱

Eine Eingangsänderung bewirkt das Senden aller Eingangsinformationen durch alle aktiven PDO. (default)

➱

Eine Eingangsänderung bewirkt nur das Senden des PDO, zu dem der Eingang zugeordnet ist.

Verhalten im Fehlerfall:

BUS OFF

Der ‘transmit error counter’ des CAN-Controllers hat die Grenze von 256 überschritten.

Missing PDO (SYNC-Mode)

Fehlender Empfangs-PDO bei synchron zyklischem

Betrieb.

Guarding Failure

Node-Guard-Überwachungszeit ist abgelaufen.

(Nur bei aktiviertem Node Guarding durch CAN-Master.) gemäß

MCR Bit 0 gemäß

MCR Bit 0 gemäß

MCR Bit 0 gemäß

MCR Bit 2,1 gemäß

MCR Bit 2,1 gemäß

MCR Bit 2,1

Reaktion

gemäß

MCR Bit 3 gemäß

MCR Bit 3 gemäß

MCR Bit 3

Verhalten nach Empfang eines NMT-Dienstes

Gelöscht

MCR Bit 2,1

MCR Bit 2,1

MCR Bit 2,1

MCR Bit 2,1

Reaktion

EMCY

EMCY

EMCY

EMCY

EMCY

5.60

Kapitel 5

Index 2020 Diagnostic Information

Über diesen Index können Diagnoseinformationen gelesen werden.

Das SAI-Aktiv-CAN stellt ein Byte Diagnose zur Verfügung.

Index 2020

Subindex 0

Anzahl der Diagnose-Einträge

Länge der aktuellen Diagnosedaten:

0: Diagnose nicht aktiv.

Index 2020

Subindex 1

Der Diagnosestatus liefert übergeordnete Informationen über die anstehende

Diagnose. Nach einer Änderung in der Diagnose wird der Diagnose-Status

über das Emergency Objekt gesendet. Weitere Details können über den Subindex per SDO abgefragt werden.

00 hex: keine Diagnosemeldung vorhanden

01 hex: Diagnosemeldung liegt vor

Index 2020

Subindex 2

Diagnosebyte des SAI-Aktiv-CAN.

MSB LSB

Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0

0 0 0 0 0 0 0 keine Diagnose

1 Überlast

Sensorversorgung

1 Überlast Ausgang

Index 2030

Index 2030

Subindex 0

Index 2030

Subindex 1

Anzahl der erkannten Module

Anzahl der Module = 1

Enthält die Hardware-Kennung des angesprochenen SAI-Aktiv-Moduls:

0: SAI-Aktiv CAN 8DI

1:

4:

SAI-Aktiv CAN 16DI

SAI-Aktiv CAN 8DO

5:

45:

SAI-Aktiv CAN 8DI/4DO

SAI-Aktiv CAN 8DI/8DO

5.61

Kapitel 5

Index 2040

Index 2040

Subindex 0

Index 2040

Subindex 1

Index 2040

Subindex 2

Über diesen Index wird das SAI-Aktiv-CAN parametriert.

Anzahl der Parameterdaten

Anzahl der Daten = 1

Parameter-Info

Die eingestellte Parametrierung kann gelesen oder neue Parametrierungsdaten in das SAI-Aktiv-CAN geladen werden.

Device Parameter Data

Die Diagnose kann zu- bzw. abgeschaltet werden, ein weitere Parmetrierung ist nicht möglich.

MSB LSB

Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0 Device Parameter

0 0 0 0 0 0 0 0 Diagnose gesperrt

1 Diagnose freigegeben. (default)

5.62

Kapitel 5

Im Auslieferzustand werden nach dem Anlauf des SAI-Aktiv-CAN die Identifier nach den Vorgaben des

CIA DS-301 eingestellt (Master/Slave connec-tion set):

• das SAI-Aktiv-CAN-System verhält sich komplett als Slave. Ein Applikations-Master, DBT-Master oder

NMT-Master kann mit Hilfe der Node-ID des Slaves dessen Identifier berechnen.

• keine Kommunikation der Slaves untereinander.

Über SDO kann ein DBT-Master die Identifier des SAI-Aktiv-CAN beliebig verändern, so daß auch eine direkte

Kommunikation von Prozessdaten unter Slaves möglich wird.

Standard-Identifierbelegung (ID-Länge 11 Bit = Bereich von 0 bis 2047) nach den Vorgaben des ’predef. Master/Slave Connection Set’.

hex dezimal

0x600

0x601 bis

0x67F

0x680 bis

0x6E0

0x701 bis

0x77F

0x280

0x281 bis

0x2FF

0x300

0x301 bis

0x37F

0x400 bis

0x580

0x581 bis

0x5FF

0x760 bis

0x7EF

0x7F0 bis

0x7FF

1 bis

0x7F

0x80

0x81 bis

0xFF

0x100

0x181 bis

0x1FF

0x200

0x201 bis

0x27F

1536

1537 bis

1663

1664 bis

1760

1793 bis

1919

640

641 bis

767

768

769 bis

895

896 bis

1408

1409 bis

1535

1888 bis

2031

2032 bis

2047

385 bis

511

512

513 bis

639

1 bis

127

128

129 bis

255

256 reserviert durch CAL

SYNC-Message (CANrho-Mode: 0x64)

Emergency Messages

Time Stamp

PDO1 (Transmit) reserviert durch CAL

PDO1 (Receive) reserviert durch CAL

PDO2 (Transmit) reserviert durch CAL

PDO2 (Receive) reserviert durch CAL

SDO (Transmit) reserviert durch CAL

SDO (Receive) reserviert für SDO

Node-Guarding reserviert für NMT reserviert durch CAL

5.63

Kapitel 5

Die Identifier der PDO-Kanäle sowie für das SYNC-Object können über das Object Dictionary beliebig umdefiniert werden.

Node-ID unabhängige Identifier Definitionen

NMT 0 Senden/Empfangen

SYNC 1) 128 (CANopen)

100 (CANrho)

Empfangen

Node-ID abhängige Identifier Definitionen

Senden

Senden/Empfangen

Senden

Empfangen

Senden

Senden

Empfangen

Empfangen

Emergency 132

NMT Node Guarding 1796

Senden

Senden/Empfangen

SDO 1412 Senden

SDO 1540 Empfangen

PDO1 388 Senden

PDO2 644 Senden

PDO1 516 Empfangen

PDO2 772 Empfangen

☞

Im Auslieferzustand ist bei SAI-Aktiv-CAN nur der PDO1 für Senden und Empfangen belegt.

CANrho-konforme Einstellung

Mit dem Drehschalter S3 kann ein CANrho-konformes Kommunikationsverhalten eingestellt werden.

Hierbei sind folgende Eigenschaften zu CANopen unterschiedlich:

• Alle PDOs sind per default nicht auf azyklischen sondern auf zyklischen, synchronen Datenaustausch eingestellt.

• Die SYNC-Message ist nicht auf 128 sondern auf 100 eingestellt.

• Die SYNC-Message beinhaltet ein Datenbyte, das vom SAI-Aktiv-CAN ausgewertet wird:

• ‘1’: Zyklischer Betrieb

• Das Umschalten des SAI-Aktiv-CAN Systems von ’Preoperational’ in den ’Operational’-Status erfolgt automatisch über den Inhalt des ersten Datenbytes der SYNC-Message.

5.64

Emergency

NMT Node Guarding

SDO

SDO

PDO1

PDO2

PDO1

PDO2

Beispiel: Eingestellte Node-ID = 4

128 + Node-ID

1792 + Node-ID

1408 + Node-ID

1536 + Node-ID

384 + Node-ID

640 + Node-ID

512 + Node-ID

768 + Node-ID

5.5.5 Funktionsumfang

Leistung/Funktion Merkmale

Protokollunabhängige

Baudraten in kBaud 10, 20, 125, 250, 500, 1000

125, 250, 500, 1000

Bemerkungen

Max. Eingangsdaten

Max. Ausgangsdaten

32 Byte

32 Byte

Diagnose 1 –

Istkonfig. Information nein –

CANopen

CANrho max. 2 Byte genutzt max. 2 Byte genutzt

Kapitel 5

CANopen

Asynchroner Modus

Synchroner Modus

Anzahl SDO (Senden)

Anzahl SDO (Empfangen)

Anzahl PDO (Senden)

Anzahl PDO (Empfangen) ja ja

1

1

4 (max.)

4 (max.)

Emergency Object

Time Stamp

SYNC Object

1 nein

1

NMT Service Unterstützung • Stop

• Start

• Disconnect

• Enter Preoperational

• Reset Node

• Reset Communication

Default und variables Mapping ja

Node Guarding ja

Simple Boot up

Extended Boot up

Device Profile ja nein ja

–

–

Individuell für jeden PDO konfigurierbar

Individuell für jeden PDO konfigurierbar

Die PDOs können beliebig konfiguriert werden (asynchron, synchron,azyklisch synchron usw.)

Die PDOs können beliebig konfiguriert werden (asynchron, synchron,azyklisch synchron usw.)

–

Wird nicht unterstützt

Es wird nur der Empfang, nicht das

Senden des SYNC-Objects unterstützt.

–

–

–

–

–

CiA-Draft Standard Proposal 401

Device Profile für I/O Module

Diagnose

Der für Interbus eingesetzte Bus-Controller (SUPI 3) besitzt für Diagnosemeldungen an den Interbus-Master nur ein Bit. Die Diagnosemeldungen "Überlast der Ausgänge" und "Überlast der Sensorversorgung" werden am SUPI zu einer Sammelmeldung zusammengefasst.

5.65

6

Kapitel 6

Technische Daten

6.1 SAI-Aktiv


entspricht den Normen

Spannungsversorgung nach EN 61 131-2

• Nennwert

• zulässiger Bereich

Stromaufnahme aus 24-V-Spannungsversorgung

• UQ0, Lastversorgung für Ausgangsbyte 0

• UQ1, Lastversorgung für Ausgangsbyte 1

Verpolungsschutz

Isolationsprüfspannung zwischen

Bus- und Spannungsversorgung

Korrosion / chemische Beständigkeit

• SO

2

• H

2

S mechanische Beanspruchung

• Vibration, sinusförmige Schwingungen in allen 3 Achsen nach EN 61 131-2

• Schock, Stöße in allen 3 Achsen nach EN 60 068-2-27

SAI-Aktiv

• EN 61 131-2 entspricht IEC 61 131-2

• EN 61 131-2/A11

• EN 50 178 entspricht VDE 0160

• EN 60 204-1 entspricht VDE 0113 Teil 1

• EN 50 081-2 entspricht VDE 0839 Teil 81-2

• EN 50 082-2 entspricht VDE 0839 Teil 82-2

• EN 60 529 entspricht DIN VDE 0470-1

• EMV-Gesetz vom 25.09.1998

sowie dessen Änderungsgesetze

24 VDC

19,2 bis 30,0 VDC

≤ 1,2 A

≤ 8 A

≤ 8 A ja, ohne Last

• 350 VAC

• 500 VDC

• 500 V Impuls 1,2/50 µs

< 0,5 ppm, rel.Feuchte < 60 %, keine Betauung

< 0,1 ppm, rel. Feuchte < 60 %, keine Betauung

10 bis 57 Hz

• 0,375 mm Amplitude konstant

• 0,75 mm Amplitude,gelegentlich

57 bis 150 Hz

• 5 g konstant

• 10 g gelegentlich

11 ms halbsinusförmig 30 g

6.66


Luft und Kriechstrecken

• Überspannungskategorie

• Verschmutzungsgrad nach EN 61 131-2

• im Betrieb

• geöffnetes Gehäuse

Schutzart nach EN 60 529

Schutzklasse nach EN 50 178

Feuchteklasse nach EN 61 131-2

• Betrieb nach EN 50 178

• Lagerung/Transport nach EN 50 178

Temperaturbereich nach EN 61 131-2

• Betrieb

• Lagerung

Luftdruckbereich nach EN 61 131-2

Gewichte

• HP-Version

• HS-Version

Maße

• Abmaße

• Bauhöhe

Potentialtrennung

• Bus zu Logik

• Logik zu Ein- und Ausgängen

Störabstrahlung

• Harte Strahlung

• Funkentstörung Gehäuse nach EN 50 081-2

Störfestigkeit

• Hochfrequente, elektromagnetische Felder nach EN 61 131-2, EN 50 082-2

Messung nach EN 61 000-4-3, Kriterium A

• Elektrostatische Entladung auf berührbare

Gehäuseteile sowie indirekte Entladung auf Koppelplatte nach EN 61 131-2,

EN 50 082-2

Messung nach EN 61 000-4-2,

Kriterium A

Kapitel 6

SAI-Aktiv

II

3

2

IP 65 und IP 67

1

RH-2; 5 bis 95 %, keine Betauung

3K3 nach EN 60 721-3-1 bis 4

5 bis 85 %, keine Betauung

1K3 nach EN 60 721-3-1 bis 4

5 bis 95 %

5 bis 55 °C, bei einer maximalen

Durchschnittstemperatur von 50 °C über 24 Stunden

–25 bis +70 °C

Betrieb bis 2000 m über NN

490 g

400 g

Siehe Kapitel 3 Seite 30

Siehe Kapitel 4 Seite 34 ja nein keine

Klasse A nach EN 55 011

• Frequenz 30 bis 230 MHz

Grenzwert 40 dB (µV/m) in 10 m

• Frequenz 230 bis 1000 MHz

Grenzwert 47 dB (µV/m) in 10 m

Prüffeldstärke: 10 V/m

Frequenzband: 26 bis 1000 MHz

AM 80 % mit 1 kHz

Durchlaufgeschwindigkeit: 0,0015 Dek./s

Prüfspannung

• Luftentladung 15 kV

• Kontaktentladung 4 kV

6.67

Kapitel 6


Leitungsgebundene Störungen nach EN 61 131-2, EN 50 082-2

• HF-Einkopplung unsymmetrisch nach EN 61 000-4-6

Kriterium A

• 24-V-Spannungsversorgung

• digitale Ein- und Ausgänge und

Datenleitungen

• schnelle Burstimpulse nach EN 61 000-4-4

Kriterium A



Datenleitungen

• gedämpfter Sinus nach EN 61 000-4-12

Kriterium A



Datenleitungen

SAI-Aktiv

Amplitude: 10 V

Frequenzbereich: 0,15 bis 80 MHz

Modulation: AM 80 %, 1 kHz direkte Einkopplung

Koppelzange

2 kV symmetrisch/asymmetrisch direkte Einkopplung kapazitive Koppelzange

1 MHz

1 kV, symmetrisch direkte Einkopplung direkte Einkopplung

6.68

6.2 PROFIBUS-DP


entspricht der Norm

PROFIBUS-DP

EN 50 170 Teil 2

Schnittstelle RS485

Potentialtrennung

Busadresse ja, Spannungsfestigkeit 500 VDC

2 bis 99

Baudrate 9,6 kBaud bis 12 MBaud

Diagnose ja

Kapitel 6

6.3 CANopen


entspricht Vorgaben und Richtlinien

Potentialtrennung

Busadresse (Node-ID)

Baudrate

CANopen

CiA/DS 102 bis CiA/DS 301 ausVersion 3.0 realisiert ja, Spannungsfestigkeit 500 VDC

1 bis 99

• 10, 20, 125, 250, 500 kBaud und 1 MBaud für

CANopen

• 125, 250, 500 kBaud und 1 MBaud für CANrho

Diagnose ja

6.4 Interbus


entspricht Vorgaben und Richtlinien

Potentialtrennung

Interbus

DIN 19258

IN zu OUT Schnittstelle

OUT Schnittstelle zu Logik

Spannungsfestigkeit 500 VDC

Diagnose ja ja nein

6.69

Kapitel 6

6.5 Eingänge


Eingänge nach EN 61 131-2

Eingänge

8 oder 16 digitale Eingänge, Typ 1

Potentialtrennung nein

Potentiale gemeinsames 0-V-Potential

Verpolschutz ja

Eingangsspannung

• Bemessungsspannung

• 0-Signal

• 1-Signal

• Schaltschwelle

Eingangsstrom

• 0-Signal

• 1-Signal

24 VDC

–3 bis 5 VDC

11 bis 30 VDC

9 VDC

≤1,5 mA

> 2 mA

Versorgung der Sensoren

• Ausgangsspannung

• Ausgangsbemessungsstrom (Summe)

• Kurzschluss / Überstromschutz

Verzögerungszeit

• 0 nach 1

• 1 nach 0

Zustandsanzeige

Leitungslänge, ungeschirmt

2-Draht-Näherungsschalter

• Ruhestrom

• Spannungsabfall

≤ UI – 0,5 VDC

1,0 A typ. 2,8 A

3 ms

3 ms

über LED des I/O-Verteilers max. 100 m

≤ 1,5 mA im Zustand logisch 0

≤ 8 V im Zustand logisch 1

6.70

Kapitel 6

6.6 Ausgänge


Ausgänge nach EN 61 131-2

Ausgänge

4 oder 8 Halbleiterausgänge, nicht speichernd, geschützt, mit automatischem Wiederanlauf, stromliefernd

Potentialtrennung nein

Potentiale

Verpolungsschutz

Ausgangsspannung

0-V-Rückführung gemeinsames 0-V-Potential ja, ohne Last

Nennwert 24 V

≤ 0,5 V

DC nur über I/O-Verteiler erlaubt

Spannungsabfall bei 1-Signal

Ausgangsstrom

• Nennwert

• 1-Signal

• 0-Signal, Leckstrom

Summenstrom

2,0 A

2 mA bis 2,4 A

≤ 0,5 mA siehe Derating-Kurve, Abschnitt 6.8

Leerlaufstrom

• pro Ausgang mit 1-Signal

• pro Ausgang mit 0-Signal

Überlastschutz

• Mindeststrompegel, der zum Abschalten führt

• automatischer Wiederanlauf nach

Schaltfrequenz

• ohmsche Last

• Lampenlast

• Induktive Last

Ausgangsverzögerung

Schützgröße

Lampenlast

Zustandsanzeige

Leitungslänge, ungeschirmt

Induktive Abschaltspannung

Parallelschaltung von Ausgängen

7 mA

1 mA

2,8 A ca. 10 ms max. 100 Hz max. 8 Hz max. 1 Hz

< 500 µs

SG8, 30 W

NG6, Bosch Hydraulikventil

15 W

über LED des I/O-Verteilers max. 100 m

–30 V nein

6.71

Kapitel 6

6.7 Derating

Für unterschiedliche Bussysteme und PG- oder Stecker-Varianten gelten die gleichen Summenströme.

☞

Jeder Ausgang kann mit maximal 2 A belastet werden. Bei doppelter Belegung der I/O-Steckplätze

(Pin 2 und Pin 4) ist der Summenstrom wegen des gemeinsamen Rückleiters (Pin 3) auf 3 A begrenzt.

Eine Summenstrombetrachtung ist nur für den Typ 8DO erforderlich.

Summenstrom 8DO

I [A]

16

12

10

8

4

10 20 30

35

40

45

50

55

60

T

Umgebung

☞

Der Summenstrom der Typen 8DI/4DO und 8DI/8DO beträgt über den gesamten

Temperaturbereich 8 A.

Alle Angaben zu Summenstrom und Umgebungstemperatur setzen einen gut wärmeleitenden Untergrund voraus, z.B. Metall. Die Montage einer Baugruppe mit Ausgängen auf schlecht wärmeleitendem Untergrund, z.B. Holz, verringert die maximale Umgebungstemperatur zusätzlich um ca. 10 °C.

6.72

Notizen:

Kapitel 6

6.73

Kapitel 7

7 Installationsrichtlinien

Beim Aufbau einer Anlage, in der elektrische Betriebsmittel wie Steuerungsanlagen zum Einsatz kommen, müssen immer folgende Vorschriften eingehalten werden:

• DIN VDE 0100

• EN 60 204-1

• EN 50 178

GEFAHR

Gefahr für Personen und Sachen!

• Gefährliche Zustände der Anlage, die Personen- oder Sachschäden nach sich ziehen können, müssen verhindert werden!

• Die Vorschriften zum Aufbau von NOT-AUS-Einrichtungen gemäß EN 60 204-1 müssen eingehalten werden!

• Ein Selbstanlaufen von Maschinen nach Netzspannungswiederkehr, z.B. nach

NOT-AUS, muss ausgeschlossen sein!

• Der Schutz bei direktem und indirektem Berühren muss durch die vorgeschriebenen

Maßnahmen (Verbindung mit Schutzleiter, Isolation usw.) gewährleistet sein!

7.1 Netzteil

Das Netzteil muss mit einer sicheren Trennung nach EN 50 178, Abschnitt 5.2.18.1 ausgerüstet sein.

Transformatoren mit sicherer Trennung müssen nach EN 60 742 konstruiert sein.

Die 24-V-Spannungsversorgung gilt dann als Kleinspannung mit sicherer Trennung nach EN 50 178,

Abschnitt 5.2.8.1. Die Ausführung kann entweder als Sicherheitskleinspannung

(Safety Extra Low Voltage = SELV) ohne Erdung des Bezugsleiters oder als Schutzkleinspannung

(Protective Extra Low Voltage = PELV) mit Erdung des Bezugsleiters erfolgen.

Ein 3-Phasen-Netzteil mit einfacher Vollbrückengleichrichtung ist ausreichend. Der überlagerte

Wechselspannungsanteil darf 5 % nicht überschreiten.

Alle Leitungen der 24-V-Spannungsversorgung müssen

• getrennt von Leitungen höherer Spannungen verlegt werden oder

• besonders isoliert sein, wobei die Isolation mindestes für die höchste vorkommende Spannung ausgelegt sein muss, siehe EN 60 204-1: 1997, Abschnitt 14.1.3.

☞

Alle Peripheriegeräte, wie digitale Sensoren/Aktoren oder weitere Busanschaltungen, die mit

Schnittstellen der SAI-Aktiv-Baugruppen verbunden werden, müssen ebenfalls den Kriterien der sicheren Trennung von Stromkreisen genügen.

7.74

Kapitel 7

7.2 24-V-Spannungsversorgung

Für die 24-V-Spannungsversorgung der SAI-Aktiv-Baugruppen gibt es zwei Anschlussmöglichkeiten:

• Bezugsleiter mit dem Schutzleiter verbunden, siehe Punkt 7.2.1.

• Bezugsleiter nicht mit dem Schutzleiter verbunden, siehe Punkt 7.2.2.

Struktur 8DI/8DO

SAI-Aktiv-Elektronik I/O-Verteiler

Struktur 16DI

SAI-Aktiv-Elektronik I/O-Verteiler

7.75

Kapitel 7

7.2.1 Bezugsleiter mit dem Schutzleiter verbunden

Wird der Bezugsleiter (N, 0 V) mit dem Schutzleitersystem verbunden, muss diese Verbindung an zentraler

Stelle angeordnet, z.B. am Lastnetzgerät oder am Trenntransformator, und zur Messung von Erdableitströmen auftrennbar sein. Diese Anschlussart ist bevorzugt einzusetzen. Der Versorgungsstromkreis ist damit ein

PELV-Kreis, siehe auch Abschnitt 7.1.

L1

L2

L3

N

PE bei Bedarf weitere

SAI-Aktiv-Baugruppen trennbare

Verbindung

0 V 24 V

PE

X10

7.2.2 Bezugsleiter nicht mit dem Schutzleiter verbunden

Wird der Bezugsleiter (N, 0 V) nicht mit dem Schutzleitersystem verbunden, muss zur Erkennung von

Erdschlüssen ein entsprechendes Erdschluss-überwachungsgerät eingesetzt werden, um ein unbeabsichtigtes

Einschalten bei Isolationsfehlern zu vermeiden. Der Versorgungsstromkreis ist damit ein SELV-Kreis, siehe auch Abschnitt 7.1. Beachten Sie, dass auch weitere angeschlossene Betriebsmittel den erdfreien Aufbau aufheben können.

L1

L2

L3

N

PE bei Bedarf weitere

SAI-Aktiv-Baugruppen

Isolationsw chter

E1

0 V

24 V

PE

X10

7.76

7.2.3

Kapitel 7

Kapazitive Belastung des Versorgungsnetzes

In den SAI-Aktiv-Baugruppen sind zur Entstörung Kapazitäten zwischen den Versorgungsspannungsleitungen und Schutzerde eingebaut. Dies ist beim Einsatz eines Erdschlussüberwachungsgerätes zu berücksichtigen.

SAI-Aktiv-Baugruppe

SAI-Aktiv ... 8DI

SAI-Aktiv ... 16DI

SAI-Aktiv ... 8DI/4DO

SAI-Aktiv ... 8DI/8DO

SAI-Aktiv ... 8DO

1) Summe aus UI, UQ0 und UQ1

Kapazität 24 V 1)

→ PE

5 nF

5 nF

10 nF

10 nF

10 nF

Kapazität 0 V → PE

5 nF

5 nF

5 nF

5 nF

5 nF

Beim Dimensionieren der Spannungszuführung sind die maximalen Ströme zu berücksichtigen, siehe VDE 0100-523. Direkt am Gerät muss eine Spannung von 19,2...30,0 V anliegen.

Die Spannung muss auch eingehalten werden bei

• Schwankungen der Netzspannung durch z.B. unterschiedliche Belastung des Netzes.

• unterschiedlichen Lastzuständen an SAI-Aktiv-Baugruppen, wie z.B. Kurzschluss, Normallast, Lampenlast oder Leerlauf.

Der maximale Leitungsquerschnitt für die Leitungen der Spannungsversorgung von SAI-Aktiv-Baugruppen beträgt 2,5 mm

2

.

Spannungseinbrüche

Die SAI-Aktiv-Logikversorgung kann zur Aufrechterhaltung ihres Betriebs Spannungseinbrüche bis zu 10 ms überbrücken.

7.2.5 Hauptschalter

Für SAI-Aktiv-Baugruppen, Sensoren und Aktoren muss ein Hauptschalter nach VDE 0100 vorgesehen sein.

7.77

Kapitel 7

7.2.6 Sicherungen

Sicherungen und Leitungsschutzschalter dienen dem Schutz der Zuleitungen in einem Netz. Die Leitungen der

Spannungsversorgung von SAI-Aktiv-Baugruppen müssen abgesichert werden. Die Leitungen zu Sensoren und Aktoren sollten getrennt abgesichert werden. Sind die Leitungen kürzer als 3 m und erdschluss- und kurzschlusssicher verlegt, kann auf eine Absicherung verzichtet werden.

Bei der Auswahl der Sicherungen ist eine Vielzahl von Kriterien zu beachten. Wichtigster Gesichtspunkt ist der

Bemessungsstrom des zu schützenden Stromkreises, siehe auch VDE 0100-430. Der Bemessungsstrom bestimmt auch den Leitungsquerschnitt, siehe VDE 0100-523.

Weitere Kriterien zur Auswahl von Schutzorganen sind:

• Bemessungsspannung

• Temperatur

• Innenwiderstand der Sicherung

• Einschaltströme

• Leitungslängen

• Vorimpedanz des Netzes

• möglicher Fehlerort

• Vibrationen

Weitergehende Informationen siehe:

Handbuch Nr. 32

VDE Schriftenreihe

Bemessung und Schutz von Leitungen und Kabeln nach DIN 57 100,

VDE 0100-430 und -523.

Außerdem bieten viele Hersteller von Sicherungen und Schutzschaltern entsprechende Informationen an.

7.78

Kapitel 7

7.2.7 Erdung

Die SAI-Aktiv-Elektronik bietet zwei Erdungsarten an. Der Schutzerdungsanschluss PE muss immer mit

Schutzerde verbunden werden. Der Funkti-onserdungsanschluss kann direkt oder kapazitiv mit Erde verbunden werden. Zu diesem Zweck ist in die SAI-Aktiv-Elektronik ein kapazitives Koppelglied

(RC-Kombination 1 MΩ und 4,7 nF) eingebaut. Der Schirm der Busleitung ist intern mit dem Anschluss der Funktionserde verbunden.

Erdungsleitungen müssen guten Kontakt zum betreffenden Erdungspunkt haben. Werden Metallteile als

Erdungsleiter verwendet, sollte eine eventuell vorhandene Chromatierung o.ä. vor dem Anschluss entfernt werden. Erdungsleitungen sind vorzugsweise als Geflecht mit möglichst großem Quer-schnitt und möglichst kleiner Länge auszuführen.

Anschluss der Schutzerde PE

Der PE-Anschluss erfolgt über die Spannungszuführung oder über den entsprechend bezeichneten

Montagepunkt.

☞

Der PE-Anschluss des Gehäuses oder der Spannungsversorgung muss immer verdrahtet werden.

Montagepunkt mit

Anschluss der

Funktionserde

Montagepunkt mit

Anschluss der

Schutzerde (PE)

Spannungsversorgung

Bus-Anschluss X71/X72

Funktionserde ist verbunden mit:

–

–

CAN-Bus-Stecker:

Steckergehäuse, Pin 1

PROFIBUS-Stecker:

Steckergehäuse, Pin 5

I/O-Stecker M12

Schutzerde (PE) ist verbunden mit:

Stecker-Variante: X10, Pin 1

PG-Variante: PE0, PE1

–

–

7.79

Kapitel 7

Anschluss der Funktionserde

Sie haben zwei Möglichkeiten, die Funktionserde anzuschließen. Sie wird entweder am entsprechend bezeichneten Montagepunkt oder über das kapazitive Koppelglied angeschlossen. Steht kein leitender

Untergrund zur Verfügung, erfolgt die Erdung über einen Kabelschuh an einen fremdspannungsarmen

Erdungspunkt.

• Kapazitiver Anschluss der Funktionserde

Der kapazitive Anschluss wird bei Anlagen mit Potentialunterschieden verwendet, um Ausgleichsströme

über den Schirm zu vermeiden.

Hierfür brauchen Sie nur PE anzuschließen. Die Funktionserde muss dabei von PE isoliert sein.

Bei metallischem Untergrund verwenden Sie die beiliegende Isolierhülse zur Verschraubung der

SAI-Aktiv-Elektronik am Montagepunkt mit Funktionserdanschluss und die beiliegende Metallhülse am

Montagepunkt mit PE-Anschluss.

Metallhülsen

Isolierhülsen

• Direkter Anschluss der Funktionserde

Bei metallischem Untergrund verwenden Sie die beiliegenden Metallhülsen für beide Montagepunkte.

Durch diese Anschlussvariante wird das kapazitive Koppelglied überbrückt.

Potentialausgleich

Zwischen den Anlagenteilen und der Spannungsversorgung ist für einen Potentialausgleich gemäß DIN VDE

0100 Teil 540 zu sorgen.

7.80

Kapitel 7

7.3 I/O-Anschlüsse

7.3.1 Ausgänge

Induktive Lasten

Grundsätzlich begrenzen die Ausgänge des SAI-Aktiv induktive Abschaltspitzen durch eingebaute

Klemmdioden auf eine unproblematische Höhe.

Das Auftreten eines Kabelbruchs, das Abziehen eines Steckers zur induktiven Last, z.B. Magnetventile,

Schütze etc., oder die gewollte Abschaltung durch einen mechanischen Kontakt führt aber zu sehr hohen

Störspegeln. Diese können sich durch galvanische, induktive oder kapazitive Kopplung im System weiterverbreiten und unter Umständen zu Fehlfunktionen der Anlage oder anderer Anlagen führen.

Um diese Störpegel zu bedämpfen, muss ein entsprechendes Entstörglied (Freilaufdioden, Varistoren,

RC-Glieder) direkt an der induktiven Last vorgesehen werden. Insbesondere dann, wenn in Reihe zur induktiven Last ein Schalter vorgesehen ist, z.B. für Sicherheitsverriegelungen, darf auf die Lösch-Beschaltung nicht verzichtet werden.

Alle handelsüblichen Entstörglieder können eingesetzt werden.

Aufgrund ihrer universellen Einsetzbarkeit empfiehlt es sich, bidirektionale Suppressordioden zu verwenden.

Diese bestehen entweder aus zwei gegensätzlich gepolten in Reihe geschalteten Suppressordioden oder aus einer gepolten Suppressordiode mit Brückengleichrichter. Entsprechende fertige Module sind handelsüblich.

Ebenfalls gut geeignet sind Varistormodule, die beispielsweise von Schützherstellern passend zu den jeweiligen Schützen angeboten werden.

Weitere Informationen können Sie einem Handbuch zur Entstörung von geschalteten Induktivitäten entnehmen.

7.3.2 Eingänge

Alle Eingänge haben gemeinsame 24-V- und 0-V-Potentiale.

An die digitalen Eingänge der SAI-Aktiv-Baugruppen können alle handelsüblichen Schaltkontakte sowie alle

Arten von Dreidrahtgebern für eine Betriebsspannung von 24 V angeschlossen werden.

Es kann jeder Zweidrahtgeber angeschlossen werden, der folgende Bedingungen erfüllt:

• Ruhestrom, Low-Zustand < 1,5 mA

• Spannungsabfall, High-Zustand < 8 V

Folgende Zweidrahtgeber können nicht angeschlossen werden:

• 2-Draht-Näherungsschalter, die die Norm IEC 947-5-2 weitgehend ausnutzen

• 2-Draht-Näherungsschalter nach der NAMUR-Norm

7.3.3 Kopplung von Ein- und Ausgängen

Eingänge und Ausgänge dürfen miteinander verbunden werden. Das ist erforderlich, wenn Ausgangszustände als Eingangsgrößen zurückgelesen werden sollen. Der Anschluss einer zusätzlichen Last ist aufgrund der aufeinander abgestimmten Ein- und Ausgangscharakteristiken nicht nötig.

7.81

Kapitel 7

Die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist die Fähigkeit einer elektrischen Einrichtung, in ihrer elektromagnetischen Umgebung zufriedenstellend zu funktionieren, ohne diese Umgebung, zu der auch andere Einrichtungen gehören, nicht mehr als zulässig zu beeinflussen (EN 61 000-4-1).

7.4.1 Allgemeines

Ein wichtiges Ziel in der Automatisierungstechnik ist es, eine möglichst hohe Anlagenverfügbarkeit zu erzielen.

Daher ist es von großem Interesse, Stillstandszeiten aufgrund von Störeinflüssen zu vermeiden.

7.4.2 Störungen

Mögliche Störquellen für den Anwender sind:

• eigenerzeugte Störungen, z.B. durch Frequenzumrichter, induktive Lasten etc.

• fremderzeugte Störungen, z.B. Blitzentladungen, Netzschwankungen etc.

Diese Störquellen wirken auf verschiedene Art auf das gestörte Gerät, die Störsenke, ein. Die Kopplungswege der Störungen sind in der Hauptsache:

• gestrahlte Störeinkopplung

• leitungsgebundene Störeinkopplung

• elektrostatische Entladungen

Leitungsgebundene Störungen können in gestrahlte Störungen übergehen und umgekehrt. Beispielsweise erzeugt die leitungsgebundene Störung auf einem Kabel ein Feld, das durch Strahlung auf einem parallel geführten Kabel ebenfalls eine leitungsgebundene Störung hervorruft.

7.4.3 Störabstand

Unter Störabstand versteht man die Eigenschaft eines Geräts oder Bauteils, Störungen bis zu einem bestimmten Pegel ohne Einschränkung zu tolerieren. Elektronische Einrichtungen, wie z.B. Steuerungen, haben einen wesentlich geringeren Störabstand als andere elektrische Betriebsmittel, wie z.B. Schütze.

7.82

Kapitel 7

Eine Anlage muss als Ganzes bestimmten Mindestanforderungen bezüglich ihrer Störsicherheit genügen. Für die Einhaltung dieser Vorgaben ist der Anlagenbauer bzw. der Verkäufer der Gesamtmaschine verantwortlich.

Dieser Sachverhalt wird vom EMV-Gesetz festgelegt, dessen Grundlage die EMV-Richtlinie des Rates der

Europäischen Gemeinschaften ist.

Die Mindestanforderungen zur Einhaltung des EMV-Gesetzes sind in Produkt(familien)-Normen festgelegt.

Existieren derartige Normen nicht, so werden Fachgrundnormen herangezogen. Die Konformität mit den entsprechenden Vorschriften wird durch die Anbringung der CE-Kennzeichnung gekennzeichnet.

Die CE-Kennzeichnung signalisiert die Konformität mit allen relevanten Richtlinien des Rates der Europäischen

Gemeinschaften. Es ist jedoch kein Gütesiegel und sichert keine Eigenschaften zu, sondern wendet sich ausschließlich an die überwachenden Behörden.

Je nach Produkt und Einsatzbereich können mehrere Richtlinien relevant sein. Zusätzlich hat der Hersteller eine entsprechende Konformitätserklärung zu erstellen, die im Überprüfungsfall den Behörden zugänglich gemacht werden muss.

Die Einhaltung wird meist anhand von Standard-Tests nachgewiesen, die in den sogenannten Grundnormen beschrieben werden, z. B. in EN 61 000-4-X = VDE 0847-4-X. Um die Störsicherheit auch im Feld zu gewährleisten, muss jedoch auch der Anwender die Installationsbedingungen beachten, die vom Hersteller vorgegeben sind.

Neben der EMV-Richtlinie müssen bei der Errichtung der Anlage bzw. der Maschine die

Niederspannungsrichtlinie, die Maschinenrichtlinie und evtl. noch weitere auf spezielle Anlagenarten bezogene

Richtlinien beachtet werden.

Das SAI-Aktiv-System erfüllt für sich bereits die EMV-Anforderungen, die sich aus den relevanten Normen ergeben.

Die Einhaltung der Normen wurde an bestimmten Anlagenkonfigurationen getestet. Aus dieser Tatsache ergibt sich jedoch keineswegs, dass dadurch die geforderte Elektromagnetische Verträglichkeit der Anlage in jeder beliebigen Konfiguration gewährleistet ist. Die Verantwortung für das Gesamtsystem trägt allein der

Anlagenbauer.

Ausreichende Elektromagnetische Verträglichkeit ist nur bei gewissenhafter Einhaltung der

Installationsrichtlinien zu erzielen. Nur unter dieser Voraussetzung gilt die Annahme, dass ein aus einzeln

CE-gekennzeichneten Einheiten bestehendes System als Ganzes auch die Schutzziele der Richtlinie des Rates der Europäischen Gemeinschaften einhält.

Einen weitgehend umfassenden Überblick zur Anwendung der Richtlinie gibt die Veröffentlichung ’Guidelines on the application of Council Directive 89/336/EEC of May 1989 on the approximation of the laws of the

Member States relating to electromagnetic compatibility‘, die in der Fassung vom 23. Mai 1997 von der

Europäischen Kommission herausgegeben wurde. Eine deutsche Übersetzung ist bei der

Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post, RegTP, und dem Zentralverband Elektrotechnik und

Elektronikindustrie, ZVEI, erhältlich.

Prüfung auf transiente Überspannungen (Surge)

In der Fachgrundnorm EN 50 082-2 wird im Anhang, der z.Zt. kein Bestandteil der Norm ist, die

Surge-Prüfung für Gleichspannungsversorgungen und Schnittstellen, die der Prozess-Steuerung dienen, genannt. Von Bedeutung ist diese Prüfung, wenn Leitungen Gebäude verlassen, z.B. Blitzgefährdung, oder eng mit störbehafteten Energieleitungen verkoppelt sind.

Unter den folgenden Voraussetzungen können solche Bedingungen von einer Anlage mit SAI-Aktiv-

Baugruppen erfüllt werden:

• Alle Spannungsversorgungen müssen entweder mit externen Varistormodulen, z. B. Weidmüller DK4U oder

MCZ OVP Varistor 30V, oder mit Überspannungsschutzmodulen, z. B. Weidmüller RSU 24V AC/DC, beschaltet werden.

• Alle zu schützenden digitalen Ein- und Ausgänge müssen mit externen Varistormodulen oder mit

Überspannungsschutzmodulen beschaltet werden.

7.83

Kapitel 7

Abstrahlungen, Funkstörungen

SAI-Aktiv erfüllt die Fachgrundnorm EN 50 081-2, die die Grenzwerte für die Störaussendung festlegt.

Diese Norm gilt ausschließlich für den Einsatz im Industriebereich. Im Gegensatz zum Wohnbereich ist der

Industriebereich durch folgende Festlegungen charakterisiert:

• kein Anschluss an das öffentliche Niederspannungsnetz

• Vorhandensein eines eigenen Hoch- oder Mittelspannungstrafos

• Betrieb in industrieller Umgebung oder in unmittelbarer Nähe industrieller Versorgungsnetze

Der Begriff Industriebereich hat nichts zu tun mit der baurechtlichen, spezifisch deutschen Unterteilung in

Industriegebiet und Wohngebiet.

Die Grenzwerte für den Industrieeinsatz liegen höher als beim Einsatz im Wohnbereich. Daher sind bei einem beabsichtigten Einsatz im Wohnbereich vom Anwender zusätzliche Maßnahmen zu ergreifen:

• Einbau des Gerätes in eine HF-dichte Umhüllung, z.B. einen Lochblechkäfig o.ä.

• Ein I/O-System ist gekennzeichnet durch eine meist große Vielzahl von Peripherieschnittstellen. Diese stellen einen maßgeblichen Pfad zur Auskopplung von Funkstörungen dar. Zur Einhaltung verminderter

Abstrahlwerte sind an allen Leitungen, die den geschirmten Bereich verlassen, Filterungs- und

Schirmungsmaßnahmen durchzuführen.

Für Anlagen mit SAI-Aktiv-Baugruppen, die im Wohnbereich, im Geschäfts- und Gewerbebereich oder in

Kleinbetrieben eingesetzt werden sollen, ist eine Einzelgenehmigung bei einer Behörde oder Prüfstelle einzuholen. In Deutschland werden solche Einzelgenehmigungen von der Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post, RegTP, und ihren Nebenstellen erteilt.

Schutz vor elektrostatischen Entladungen

Alle Baugruppen des I/O-Systems SAI-Aktiv enthalten Bauteile, die durch elektrostatische Entladungen

(ESD = Electro-Static Discharge) zerstört werden können. Ein Defekt der Baugruppe muss dabei nicht zwangsläufig sofort zu erkennen sein, sondern kann sich auch in gelegentlichen oder verzögerten Ausfällen

äußern.

Daher sind unbedingt die einschlägigen Maßnahmen zur Behandlung elektronischer Bauteile und Baugruppen zu beachten. Insbesondere ist es nicht erlaubt, Steckverbinder unter Spannung zu ziehen oder zu stecken.

Bevor eine Baugruppe direkt angefasst wird, muss sich die betreffende Person elektrostatisch entladen.

7.84

7.4.6

Kapitel 7

Installationsmaßnahmen zur Gewährleistung der Störsicherheit

Grundsätzlich hat die Vermeidung oder die Beseitigung von Störungen an der Quelle Vorrang. Dazu sind die folgenden Punkte zu beachten.

Erdung

Abschirmung

Eine erhebliche Störquelle ergibt sich durch magnetische oder elektrische Kopplung. Die Vermeidung von

Kopplungen ist durch ausreichende Schirmung und räumliche Trennung zu erzielen. Daraus ergibt sich die

Forde-rung, potentiell störbehaftete Komponenten, z.B. Spannungsversorgungs- und Motorleitungen, Schütze,

Frequenzumrichter etc., getrennt oder abgeschirmt von Komponenten mit niedrigerem

Störspannungsabstand, z.B. Signalleitungen, elektronischen Steuerungen, zu installieren.

Die systematische räumliche Trennung von potentiellen Störquellen und Störsenken schon in der

Planungsphase einer Anlage ist die preiswerteste Maßnahme, die Störsicherheit der Anlage zu maximieren.

Vorzugsweise sind Transformatoren mit Schirmwicklungen einzusetzen, da diese eine sehr gute Bedämpfung der Störungen auf der höheren Spannungsebene bewirken.

Verdrillung

Zur Abführung von Störpotentialen, die zwischen dem Gerät und der Bezugserde wirken, muss das

Gerätegehäuse über eine Verbindung niedriger Impedanz mit Erde verbunden werden. Speziell bei impulsförmigen Störungen mit Anstiegszeiten im Nanosekundenbereich behindert der erhebliche induktive Belag einfacher Kabel die Ableitung von Störungen beträchtlich. Massebänder weisen erheblich bessere

Hochfrequenzeigenschaften auf und sind deshalb unbedingt zu bevorzugen.

Hauptsächlich bei Datenleitungen, aber auch bei Spannungsversorgungsleitungen wird auf die Maßnahme der paarweisen Verdrillung zurückgegriffen. Durch die enge Umschlingung der Adern können Störspannungen durch Kopplung zwischen den Adern nicht auftreten.

Wichtig ist, dass das verdrillte Kabel aus Hin- und Rückleitung besteht, sich die fließenden Ströme also zu Null addieren. Das ist bei vielen Datenübertragungsverfahren der Fall, aber in der Regel auch bei

Spannungsversorgungen. Standard-Busleitungen werden mit Verdrillung geliefert.

Parallelführung von Datenleitungen und störbehafteten Leistungskabeln

Eine enge parallele Verlegung von Datenleitungen oder Ein-/Ausgangslei-tungen und störbehafteten Leitungen, wie Motorleitungen oder Leitungen zu mangelhaft entstörten Schützen, muss vermieden werden. Je geringer der Abstand der parallel geführten Kabel, desto größer ist die eingekoppelte Störung.

In Kabelkanälen und Schaltschränken müssen die Leistungskabel und die Datenkabel in größtmöglichem

Abstand voneinander angeordnet werden, mindestens im Abstand von 10 cm und vorzugsweise in separaten geschirmten Kammern. Kreuzungen von Datenkabeln mit Leistungskabeln sind in einem Winkel von 90° vorzunehmen.

7.85

Kapitel 7

Entstörung induktiver Lasten

Grundsätzlich verringern die meisten Steuerungs-Ausgänge induktive Abschaltspitzen durch eingebaute

Klemmdioden auf eine unproblematische Höhe. Dies gilt auch für die Ausgänge des SAI-Aktiv-Systems.

Das Auftreten eines Kabelbruchs, das Abziehen eines Steckers zur induktiven Last, z.B. Magnetventile,

Schütze etc., oder die gewollte Abschaltung durch einen mechanischen Kontakt führt aber zu sehr hohen

Störspannungen, die sich durch galvanische, induktive oder kapazitive Kopplung im System weiterverbreiten können. Um diese zu bedämpfen, muss die induktive Last mit einem entsprechenden Entstörglied, dies sind

Freilaufdioden, Varistoren und RC-Glieder, beschaltet werden.

Aufgrund ihrer universellen Einsetzbarkeit empfiehlt es sich, bidirektionale Suppressordioden zu verwenden.

Diese bestehen entweder aus zwei gegensätzlich gepolten, in Reihe geschalteten Suppressordioden oder aus einer gepolten Suppressordiode mit Brückengleichrichter. Entsprechende fertige Module sind handelsüblich.

Ebenfalls gut geeignet sind Varistormodule, die beispielsweise von Schützherstellern passend zu den jeweiligen Schützen angeboten werden.

Filter

Normalerweise reicht die Störsicherheit von SAI-Aktiv-Baugruppen aus, dass eine Funktion auch in relativ stark gestörter Umgebung sicher gewährleistet ist. Zur weiteren Verbesserung der EMV-Eigenschaften kann es nötig sein, zusätzliche Filtermaßnahmen durchzuführen. Diese Maßnahmen sind für den Einzelfall zu prüfen.

Geeignete Filter können aus einem großen Marktangebot im Handel ausgewählt werden.

Spannungseinbrüche

Die SAI-Aktiv-Logikversorgung kann zur Aufrechterhaltung ihres Betriebs Spannungseinbrüche bis zu 10 ms

überbrücken. Damit ist eine Störung des Busbetriebes durch kurzzeitige Spannungseinbrüche unwahrscheinlich. Nicht abgefangen werden Einbrüche bei der Versorgung von Ausgängen. Dadurch können bei derartigen

Spannungseinbrüchen Schütze und andere Aktoren abfallen.

Verfälschte Eingangsdaten aufgrund von Spannungseinbrüchen werden in der Regel durch Filter in den

Eingangskreisen bereits verhindert. Übliche Ansprechzeiten liegen bei ca. 3 ms. Treten im Netz länger andauernde Unterbrechungen auf, müssen geeignete Maßnahmen getroffen werden. Beispielsweise können magnetische Spannungskonstanthalter auf der Wechselspannungsseite oder Pufferbatterien bzw.

Stützkondensatoren auf der Gleichspannungsseite eingesetzt werden.

7.86

Kapitel 7

7.5

Kabelbinder

Verlegen von Leitungen

Achten Sie beim Verlegen von Leitungen mit Kabelbindern darauf, dass die Leitung in den Kabelbindern frei verschiebbar bleibt und nicht verformt oder gequetscht wird. Zu fest gezogene Leitungen können frühzeitig beschädigt werden.

richtig falsch

Leitungsbündel

Lassen Sie genügend Spielraum, wenn Sie Leitungen zu Bündeln zusammenfassen. Die Leitungen müssen sich im Bündel bewegen können, sonst werden sie durch Druck- und Zugspannungen belastet.

Biegeradien

Achten Sie auf ausreichende Biegeradien. Diese verteilen die Biegespannung auf einen größeren

Leitungsabschnitt. Dadurch wird die Lebensdauer der Leitung erheblich verbessert. Minimaler Biegeradius für feste Applikationen ist der 3-fache Leitungsdurchmesser, für bewegte Anordnungen der 10-fache

Leitungsdurchmesser.

Achten Sie bei der Entlastung von Anschlussstellen auf ausreichende Leitungsschlaufen.

richtig falsch

Bewegte Leitungen

Bewegte Leitungen benötigen ausreichend Möglichkeit, die Bewegungsenergie zu absorbieren. Große

Leitungsschlaufen oder Mechanismen zur Leitungsführung verlängert die Lebensdauer der Leitungen erheblich.

7.87

Kapitel 8

SAI-Aktiv-Elektronik

Die Geräte der SAI-Aktiv-Reihe sind Kompaktmodule mit getrennter Bus- und I/O-Verteilerebene. Elektronik und I/O-Verteiler müssen daher getrennt bestellt werden.


SAI-HP-DP 8DO

8516980178

SAI-HP-DP 8DI / 4DO

SAI-HP-DP 8DI / 8DO

SAI-HP-DP 8DI

SAI-HP-DP 16DI

8516980179

8516980208

8516980176

8516980177

SAI-HS-DP 8DO

SAI-HS-DP 8DI / 4DO

SAI-HS-DP 8DI / 8DO

SAI-HS-DP 8DI

SAI-HS-DP 16DI

SAI-HP-CAN 8DO

SAI-HP-CAN 8DI / 4DO

SAI-HP-CAN 8DI / 8DO

SAI-HP-CAN 8DI

SAI-HP-CAN 16DI

8516980182

8516980183

8516980211

8516980180

8516980181

8516980186

8516980187

8516980341

8516980184

8516980185

SAI-HS-CAN 8DO

SAI-HS-CAN 8DI / 4DO

SAI-HS-CAN 8DI / 8DO

SAI-HS-CAN 8DI

SAI-HS-CAN 16DI

SAI-HS-IBUS 8DO

SAI-HS-IBUS 8DI / 4DO

SAI-HS-IBUS 8DI / 8DO

SAI-HS-IBUS 8DI

SAI-HS-IBUS 16DI

8516980190

8516980191

8516980344

8516980188

8516980189

8516980206

8516980207

8516980345

8516980204

8516980205

8.88

I/O-Verteiler


SAI-8-M-5P-M12 UT, 8-fach Verteiler, 5-polig



1701251000

1705941000

1701231000

SAI-8-M-4P-IDC UT, Schneidklemmtechnik

8-fach Verteiler, 4-polig





1766801000

1760061000

1766781000

Zubehör


Powersteckverbinder, M23 Buchse –

Bussteckverbinder, M12 CAN-Buchse

Bussteckverbinder, M12 CAN-Stecker

1784750000

1784740000

Bussteckverbinder, M12 DP-Buchse, B codiert

Bussteckverbinder, M12 DP-Stecker, B codiert

Busabschlussstecker, M12 CAN

Busabschlussstecker, M12 DP, B codiert

1784780000

1784790000

1784760000

1784770000

I/O-Steckverbinder, M12 Stecker, gerade

9456940000

I/O-Steckverbinder, M12 Stecker, gewinkelt

9456950000

I/O-Schnellanschlusselement für Schneidklemmtechnik, 3-polig

9457720000

I/O-Schnellanschlusselement für Schneidklemmtechnik, 4-polig

1766810000

I/O-Schutzkappe, M12, SAI-SK

9456050000

☞

Die EDS-/GSD-Dateien können auch aus dem Internet heruntergeladen werden: http://www.weidmueller.de (Download)

Kapitel 8

8.89

Kapitel A

A Anhang

A.1 Abkürzungen

Abkürzung Bedeutung

BA Zyklischer Nutzdatenaustausch

BF Busfehler

BTN Busteilnehmer(adresse)

CAN Controller Area Network

CANopen (Offenes) Übertragungsprotokoll auf dem Bus des Controller Area Network

CANrho CANrho-konformes Kommunikationsverhalten auf dem Bus des Controller Area Network

DC direct current, Gleichstrom

EGB Elektrostatisch gefährdete Baugruppen

ESD electro static discharge, Abkürzung für alle Bezeichnungen die elektrostatische Entladungen

IBUS

MSR

OD betreffen, z. B.ESD-Schutz, ESD-Gefährdung.

Interbus

Manufachurer Status Register

Object Dictionary

P PG-Verschraubung

PDO

PE

RC

RD

RUN

Process Data Object

Protective Earth, Schutzleiter

Remote Check

Remote Bus Disabled

Betriebsmodus des CAN-Bus

SDO Service Data Object

UI 24-V-Spannungsversorgung

UL 5-V-Logikspannung

UQ 24-V-Lastspannung

A.90

Kapitel A

A.2 Stichwortregister

A

Abschaltspannung, induktive

Kapitel Seite

6 71

Abschirmung

Abschlusswiderstand

Abstand, I/O-Verteiler

Abstrahlungen

7

5

3

7

85

49

30

84

Anlaufverhalten CANopen

Anschlussbelegung

Anschlusstechnik

Aufbau

5

4

2

2

56

35

10

12

Ausgangsspannung

Ausgangsstrom

Ausgangsverzögerung

6 71

6 71

6 71

B

Baudrate 5 50

Beanspruchung, mechanische 6 66

Belastung, kapazitive

Belegung

7

5

77

44

Belegung CANopen

Belegung PROFIBUS-DP

Belegung X10

Belegung X71

Belegung X72

Beständigkeit, chemische

Bestelldaten

Bestelldaten I/O-Verteiler

Bestelldaten

SAI-Aktiv-Elektronik

Bestelldaten Zubehör

Bestimmungsgemäßer

Gebrauch

Betriebsanzeige LED

Betriebsverhalten CANopen

Betriebsverhalten Interbus

Bewegte Leitungen

Bezeichnungen

Bezugsleiter

Biegeradien, Leitungen

Bohrbild, I/O-Verteiler

Busadresse

Busanschluss

“ “

Bussteckverbinder, M12

5

5

5

5

48

48

37

39

5 39

6 66

8 88

8 89

8

8

88

89

1 4

5 52

5 56

5 65

7 87

2 10

7 76

7 87

3 30

5 50

5 39

5 46

5 39

E

EGB

Einbaulage, I/O-Verteiler

Einbautiefe

Eingangsspannung

Eingangsstrom

Elektromagnetische

Verträglichkeit

Elektrostatisch gefährdete

Baugruppen

Elektrostatische Entladung

EMV-Filtermaßnahmen

EMV-Gesetz

EMV-Gesetz

EMV-Richtlinie

EMV-Störabstand

EMV-Verhalten

Entstörung

Erdung

Erdungsarmband

Ersatzteile

Erweiterte Diagnose

ESD-Arbeitsplätzen

ESD-Schutz

C

CANopen

CANopen Betriebsanzeige

CANopen Identifier

CANopen, Betriebsverhalten

CANopen, Funktionsumfang

Kapitel Seite

1

5

5

4

54

63

5 56

5 65

CANopen, Object Dictionary

CANrho

CE-Kennzeichnung

5 57

5 64

7 83

F

Feuchteklasse

Filter

Funkstörungen

Funktionserde

Funktionsumfang CANopen

G

Gewährleistung der

Störsicherheit

Gewichte

GSD- und EDS-Dateien

D

Datenleitungen

Derating

Dezentral

Diagnose CANopen

Diagnose Interbus

Diagnoseanzeige

Diagnostic

Drehschalter

7 85

6 72

2 10

5 56

5 65

5 52

5 61

5 50

H

Hauptschalter

Herstellerspezifische

OD-Objekte

1

3

4

6

6

7

1

7

7

1

8

30

34

70

70

82

8

84

86

4

7 83

7 83

7 82

7 83

1

1

7 86

7 85

8

7

5 53

1 8

1 8

I

I/O-Anschluss über über

Schneidklemmen

I/O-Schnellanschlusselement

I/O-Schutzkappe Harax

I/O-Schutzkappe M12

I/O-Steckverbinder, M12

I/O-Verteiler Bohrbild

I/O-Verteiler Einbaulage

I/O-Verteiler LED

I/O-Verteiler M12

I/O-Verteiler Montage

I/O-Verteiler, Abstand

I/O-Verteilers Kodierung

I/O-Verteilers Montage

Identifier CANopen

Induktive Abschaltspannung

Induktive Lasten

Installation

Interbus

Interbus Betriebsanzeige

Isolationsprüfspannung

J

Jumper

Kapitel Seite

6

7

7

7

5

7

67

86

84

80

65

85

6 67

2 13

7

5

4

77

58

33

3 30

4 32

3 30

5 63

6 71

7 86

7 81

7 74

3 22

3 28

3 28

3 21

3 20

3 30

3 30

3 31

3 14

4 33

1 4

5 55

6 66

A.91

Kapitel A

K

Kabelbinder, Leitungen

Kapazitive Belastung

Klemmenleiste X10 / X10.1

Kopplung

L

Lampenlast

LED, I/O-Verteiler

Leerlaufstrom

Leitungen verlegen

Leitungen, bewegte

Leitungen, biegeradien

Leitungen, Kabelbinder

Leitungsbündel

Leitungslänge

Luftdruckbereich

M

Maße

Mechanische Beanspruchung

Montage, I/O-Verteilers

N

Näherungsschalter 2-Draht

Netzteil

Normen

NOT-AUS-Einrichtung

O

“ “

Object Dictionary CANopen

P

Parallelführung

Parallelschaltung

Potentialausgleich

Potentiale

Potentialtrennung

Kapitel Seite

7

7

5

7

87

77

44

81

6 71

3 31

6 71

7 87

7

7

6

6

6

6

3

6

7

6

6

1

5

7

6

7

87

7 87

7 87

87

71

67

67

66

30

70

74

66

69

7

57

85

71

80

6 70

6 67

“ “

Powersteckverbinder, M23

6 71

5 37

PROFIBUS-DP 1 4

PROFIBUS-DP Betriebsanzeige 5 53

PROFIBUS-DP Diagnose

Prüfarbeiten

5 53

1 7

Q

Qualifiziertes Personal

S

Schaltfrequenz

Schutzart

“ “

Schutzerde

Schutzerdungsanschluss

Schützgröße

Kapitel Seite

1 5

Technische Daten, allgemein

Kapitel Seite

6 66

Technische Daten, Ausgänge

Technische Daten, CANopen

6

6

71

69

Technische Daten, Eingänge

Temperaturbereich

Transiente Überspannungen

6 70

6 67

7 83

Schutzklasse

Sensoren, Versorgung

Sicherheitsanweisungen

Sicherheitsanweisungen für das beschriebene Produkt 1 7

Sicherheitshinweise an den

Produkten

Sicherheitshinweise in diesem

Handbuch

Sicherungen

Spannungsabfall

Spannungseinbrüche

Spannungsversorgung

“ “

“ “

“ “

1 6

1 6

7 78

6

7

71

77

5 37

5 42

6

7

66

86

Spannungsversorgung,

Dimensionierung

Steckermontage M12

“ “

Steckermontage M23

Störabstrahlung

Störfestigkeit

7 77

5 41

7 75

5 37

6 67

6 67

Störungen, leitungsgebundene 6 68

Stromaufnahme 6 66

Stromaufnahme

Stromstärke

Summenstrom

Surge

Systembeschreibung

Systemeinführung

6 71

5 47

6 67

7 79

7 79

6 71

6 67

6 70

1 4

7 82

4 33

6 71

7 83

2 11

2 10

U

Überlastschutz

V

Verdrillung

Verpolungsschutz

Verschmutzungsgrad

Versorgung der Sensoren

Verzögerungszeit

W

Warenzeichen

X

X71

X71 und X72 für CANopen

Z

Zubehör, Bestelldaten

Zustandsanzeige

“ “

6

7

6

1

85

66

6 67

6 70

6 70

5 48

5 39

X71 und X72 für Interbus 5 40

X71 und X72 für PROFIBUS-DP 5 39

X72 5 48

8

71

8

89

6 70

6 71

T

Technische Daten Interbus

Technische Daten

PROFIBUS-DP

Technische Daten SAI-Aktiv

6

6

69

69

6 66

A.92

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