Ventilansteuermodul Typ 3965-DPplus

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1 Ventilansteuermodul Typ 3965-DPplus zur Ansteuerung von Low Power Magnetventilen und Überwachung von NAMUR-Sensor-Eingängen über PROFIBUS-DP Allgemeines Das 3965-DPplus-Ventilansteuermodul ermöglicht die Kommunikation mit einem Leitsystem über Standard PROFIBUS-DP. Dadurch ist sowohl die Ansteuerung von Ventilen als auch die Überwachung von NAMUR-Sensor-Eingängen (z.b. Positionsrückmeldungen) per Feldbus möglich. Diese leistungsfähige Kommunikationstechnologie schafft die Grundlage für einen durchgängigen Informationsfluss von der Feldebene bis hin zur Betriebs- und Produktionsleitebene sowie für die Implementierung zusätzlicher Funktionalitäten im Feld. Die geringe Leistungsaufnahme ermöglicht die Ansteuerung der Magnetventile mit leistungsarmen elektrischen Binärsignalen über Feldbusse und ist damit ideal geeignet für den Einsatz in Ex-Bereichen. Ventilansteuermodul 3965-DPplus Allgemeine Merkmale Ansteuerung aller Typen von SAMSOMATIC Low power Magnetventilen Maximal 16 Schaltfunktionen und 32-NAMUR-Eingangssignale pro Gerät Maximal 496 Ansteuerungen und 992 Eingangssignale pro DP-Segment Integrierte Diagnosefunktionalität Konfiguration über GSD-Datei Kompakte Modulbauweise Umgebungstemperatur -20 C bis + 50 C Korrosionsbeständiges Gehäuse in Schutzart IP40 Wandmontage Elektrische Merkmale Zündschutzart Ex ib [ia] Nennsignale der angeschlossenen Magnetventile 6 V DC Anschluss der Magnetventile über Sammelkabel (4 Kabelstränge mit je 4 x 2 Kabeln) Standard PROFIBUS-DP für den Einsatz in EX-Zone 1 (RS485-IS nach PNO-Richtlinie) Maximale Übertragungsgeschwindigkeit von 1,5 Mbit/s Sub-D-Buchse, 9 polig zum Anschluss des PROFIBUS-DP M12-Buche für Busanschluss Eingangsmodule I/O- und Diagnose-Daten vollständig über DP-V0-Protokoll Ex-e-Spannungsversorgung (Netzteil voll vergossen in ALU- Schutzgehäuse), Nennsignal 24 V DC NAMUR-Eingangsmodule (Zubehör) Bis zu 16 Sensoren können an ein Modul angeschlossen werden Anschluss der Sensoren über vierpolige, abzugsfähige Schraubsteckklemmen Leuchtdioden zur Anzeige der Spannungsversorgung und der Sensorzustände 2 x M12-Buchsen für Busanschluss Ventilansteuermodul 3965-DPplus Ausgabe: November 2013 T DE

2 Gerätekonfiguration Das 3965-DPplus wird als SLAVE in das PROFIBUS-DP-Netzwerk eingebunden. Es sind nachfolgend aufgeführte Gerätevarianten möglich, die auf Basis der zugehörigen GSD-Datei entsprechend den Anforderungen konfiguriert werden können. Gerätevarianten: a) 3965-DPplus ohne NAMUR-Eingangsmodule (max. 16 MV-Ansteuerungen) b) 3965-DPplus mit einem NAMUR-Eingangsmodul (max. 16 MV-Ansteuerungen und max. 16 Sensor-Eingangssignale) c) 3965-DPplus mit zwei NAMUR-Eingangsmodulen (max. 16 MV-Ansteuerungen und max. 32 Sensor-Eingangssignale) Es können folgende Konfigurationen über die GSD-Datei ausgewählt werden: Zuordnung Gerätekonfiguration a b b c c a b b c c Anzahl Ansteuerungen (Binärausgänge) ohne oder mit Diagnose Anzahl NAMUR-Signale (Binäreingänge) ohne oder mit Diagnose Beispiel für Gerätevariante b) Ein 3965-DPplus mit einem NAMUR-Eingangsmodul bietet die Möglichkeit, bis zu 16 externe Magnetventile über PROFIBUS-DP anzusteuern und bis zu 16 NAMUR-Sensor-Eingangssignale einzulesen. Bei Konfiguration mit Diagnose wird zusätzlich Diagnoseinformation in der CPU des 3965-DPplus generiert und an das übergeordnete System gesendet. Magnetventil-Integration via PROFIBUS-DP (ein Beispiel) Eine SPS (PROFIBUS-DP-Master) kommuniziert über PROFIBUS-DP mit einem 3965-DPplus und einer Magnetventil-Insel 3965-DP (beides PROFIBUS-DP-Slaves), jeweils mit zwei Eingangsmodulen zur Rückmeldung von NAMUR-Sensor-Signalen. Beide Geräte sind in Ex-Zone 1 montiert und daher über einen Segmentkoppler an den eigensicheren PROFIBUS-DP (RS485-IS) angeschlossen. Die Anschlussbaugruppen beider Geräte (Netzteil, CPU) zur Feldbuskommunikation sind gleich. Mit der MV-Insel 3965-DP werden deren integrierte Magnetventile angesteuert, am 3965-DPplus-Modul können extern SAMSOMATIC- Magnetventilvarianten in der Low Power Version (6 V DC) über Feldbus angesteuert werden. Ansteuerungs- und/oder Diagnosefunktionalität beider Geräte sind identisch T DE

3 Gerätebeschreibung Das Netzteil ist in Zündschutzart Ex-e ausgeführt und wird an die externe Spannungsversorgung (24 V DC) angeschlossen. Hierzu ist aus dem vergossenen Netzteil ein 2m langer Kabelschwanz herausgeführt. Der Profibusanschluss erfolgt über eine 9-polige Sub-D-Buchse. Die Belegung entspricht der PNO-Richtlinie "RS485-IS" (Ex-i) bzw. Standard RS485 (Nicht Ex) mit extern zuschaltbarem Abschlusswiderstand. Über zwei Leuchtdioden, die auf der Busplatine angebracht sind, werden die aktuellen Zustände der Spannungsversorgung und der Feldbuskommunikation signalisiert: Die Leuchtdioden sind durch entsprechende Bohrungen im Ventilgehäuse mit eingesetzten Lichtleitstäben sichtbar. Versorgungsspannung: grün = ein; rot = aus PROFIBUS-Verbindung: grün = Verbindung ist aufgebaut; rot = keine Verbindung. VCM Ansteuermodul 3965-DPplus ( 4d ) ( 4e ) ( 8 ) ( 7 ) ( 4c ) ( 7 ) ( 7 ) ( 6 ) ( 5 ) ( 3 () 4b ) ( 3 ) ( 1 ) ( 10 ) ( 9 ) ( 4a ) ( 2 ) ( 1 ) Netzteil (vergossen) mit ( 2 ) 2m Kabelschwanz und ( 3) Anschlussstecker für CPU-Platine ( 4 ) CPU Modul (Platine) mit integrierter ( 4a ) Sub-D -Anschlussbuchsen ( 4b ) M12-Anschlussbuchsen ( 4c ) Steckerbuchse / Stecker zum Anschluss der Kabel für externe Magnetventile ( 4d ) Adressschalter zum Einstellen der Busadresse ( 4e ) Leuchtdioden zur Statusanzeige (Versorgungsspannung und Feldbuskommunikation) ( 5 ) Leermodul mit Ausfräsungen für Sub-D- und M12-Anschlussbuchse ( 6 ) Zwischenplatte ( 7 ) Leermodule ( 8 ) Endmodul mit Endplatte ( 9 ) Kabelverschraubung (HSK-Multi-Ex M25) mit (10 ) Kabelschwanz ( 4 x 2 m) ( 4c ) NAMUR-Eingangsmodul (Zubehör) Zum Anschluss der Eingangsmodule sind 4-polige Einbaubuchsen vom Typ M12 vorgesehen (Bus Input / Bus Output). Über diese Buchsen erfolgt die Versorgung von bis zu zwei kaskadierten Eingangsmodulen und die Kommunikation mit diesen. Die Stromkreise sind in der Zündschutzart Ex ib ausgeführt. ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) ( 1 ) M12-Anschlussbuchse (Bus Input) ( 2 ) Leuchtdiode (Spannung ein/aus) ( 3 ) M12-Anschlussbuchse (Bus Output) ( 4 ) Anschlussklemmen für NAMUR-Sensoren und Leuchtdioden für die Zustandsanzeigen (ein / aus / Drahtbruch / Kurzschluss) ( 4 ) T DE

4 Funktion der DP-Module (Netzteil, CPU, Eingangsmodule) Das Blockschaltbild auf dieser Seite zeigt die prinzipielle Funktionsweise und das Zusammenwirken der drei Komponenten Netzteil, CPU und NAMUR-Eingangsmodul, die dann auf der nächsten Seite im Einzelnen beschrieben sind. Das Netzteil (24 V DC, Ausführung in Erhöhter Sicherheit, dient der eigensicheren Spannungsversorgung für Profibusanschaltung (Vcc_B) CPU und Ventilansteuerung (Vcc A, Vcc_C) Eingangsmodule (Vcc_D) T DE

5 Netzteil-Modul für Typ Das Netzteil-Modul dient der Versorgung des Ansteuermoduls Typ 3965-DPplus bis zum Vollausbau. Das Netzteil ist in einer kombinierten Schutzart Ex-m, Ex-e sowie Ex-i ausgeführt und kann daher in Zone 1 eingesetzt werden. Das Netzteil ist voll vergossen in einem Aluminium-Schutzgehäuse eingebaut. Die Versorgungsspannung beträgt 24 VDC (± 15%). Die Spannungsversorgung des Netzteil-Moduls erfolgt über einen Kabelschwanz, der in der Zündschutzart Ex-e (Erhöhte Sicherheit) ausgeführt ist. An dem Netzteil sind keine weiteren Einstellungen vorzunehmen. Es stellt die Versorgung des Systems bis zum Vollausbau sicher (16 Ventile, 2 NAMUR-Module mit 32 Rückmeldungen). Damit ist eine optimale Anpassung an die jeweilige Applikationsumgebung gewährleistet. CPU-Modul für Typ Das CPU-Modul dient zur Anbindung des Ansteuermoduls Typ 3965-DPplus an PROFIBUS-DP-Netzwerke. Beim Anschluss ist zur Sicherstellung des Ex-Schutzes und zur Pegelanpassung an den IS-Layer ein Segmentkoppler (RS485-IS Koppler) einzusetzen. Das CPU-Modul (PROFIBUS-DP Interface) hat die Schutzart Ex ib IIC und kann daher in Verbindung mit der Magnetventilinsel 3965 in Zone 1 eingesetzt werden. Die Zündschutzart des Feldbus-Anschlusses ist Ex ib IIC. Bis zu einer maximalen Übertragungsgeschwindigkeit von 1,5 MBit/s kann das CPU-Modul betrieben werden. Für den Busanschluss steht eine standardisierte SUB-D Buchse (9-polig) zur Verfügung. Zur Konfiguration der Magnetventilinsel wird eine GSD-Datei genutzt, die alle für das System notwendigen Konfigurationsdateien und Parametersätze enthält. In Verbindung mit dem NAMUR - Eingangsmodul wird das Verhalten der Ein- und Ausgänge parametriert. 16-Kanal NAMUR-Eingangsmodul Typ Das Eingangsmodul dient zum Anschluss von NAMUR-Sensoren (DIN EN ). Werden mechanische Kontakte angeschlossen, ist bei aktivierter Drahtbruchüberwachung eine entsprechende Widerstandsbeschaltung (1 kohm in Reihe, 10 kohm parallel zum Kontakt) vorzunehmen. Das Modul hat die Schutzart Ex ib IIC und kann daher in Verbindung mit dem Ansteuermodul 3965-DPplus in Zone 1 eingesetzt werden. Die Zündschutzart der Eingänge ist Ex ia IIC. Beim Anschluss der Feldgeräte muss berücksichtigt werden, dass alle Eingänge auf gemeinsamem Potential liegen. Über den Profibus-DP Master wird das Verhalten der Eingänge parametriert. Konfigurationen von 8 Ausgängen/0 Eingängen; 8 Ausgängen/8 Eingängen; 8 Ausgänge/16 Eingänge bis hin zu 16 Ausgänge/32 Eingänge sind möglich. Damit ist eine optimale Anpassung an die jeweilige Applikationsumgebung gewährleistet T DE

6 Technische Daten Elektrisches Ansteuermodul für PROFIBUS-DP (Ex ib[ia]) Elektrisches Ansteuermodul für PROFIBUS-DP (Ex ib[ia]) zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen; Ausführung Ansteuerung von 16 Magnetventilen (6 VDC) mit Leitungsbruchüberwachung; Anschluss von 2 Eingangsmodulen für 32 NAMUR-Sensoren (Ex ia) mit Drahtbruch- und Kurzschlussüberwachung; Ex-Zulassungen PTB 09 ATEX 2032 (Netzteil) / PTB 09 ATEX 2033 (CPU) Werkstoff Statusanzeige Zykluszeit Versorgungsspannung Anschluss Übertragungsrate Modulgehäuse GD AlSi12, pulverbeschichtet, grau-beige RAL 1019 Endplatten GD AlSi12, eloxiert, schwarz Dichtungen Silikonkautschuk Schrauben Steckverbinder Polyamid 1 x LED (Externe Kommunikation DP): grün = Verbindung o.k. / rot = Verbindung unterbrochen 1 x LED (Betriebsbereitschaft): grün = ein / rot = aus < 100 ms (NAMUR-Sensoren), < 500 ms (Magnetventile) 24 V DC (+/- 15 %) Leistungsaufnahme <= 4,5 W; Ausgangsleistung <=3,5 W sicher galvanisch getrennt zwischen Ein- und Ausgangskreis; Bemessungsspannung: 60 V Versorgungsspannung Anschlusskabel 2-adrig (Anschlussquerschnitt 1,5mm² flexibel); Länge 2 m PROFIBUS-DP Steckverbinder, 9-polig Eingangsmodule Rundsteckverbinder M 12 x 1, 5-polig (es können bis zu 2 Eingangsmodule angeschlossen werden) 9,6 kbit/s bis 1,5 MBit/s Einstellung der Busadresse Frontseitig mit zwei Drehschaltern (Adressbereich 1 bis 99) Schutzart IP 40 Umgebungstemperatur C Gewicht ca. 750 g Externes RS485-Feldbussystem (RS485-IS nach PNO-Richtlinie): - Höchstwert jedes Klemmenpaares: Ui = 4,2 V - Höchstwert der Klemmenpaare: Summe Ii = 4,8 A Bemerkungen Leitungen Kabeltyp A bzw. B nach EN mit folgenden Belägen: - L /R <= 15µH/Ohm - C <= 250 nf/km - Durchmesser Litzendraht >= 0,2 mm Konzentrierte Induktivitäten und Kapazitäten im Verlauf des externen Feldbussystems sind nicht zulässig Verhindern von Ausgleichsströmen über den Schirm gem. IEC Eingangsmodul für NAMUR-Sensoren (Ex ia) Ausführung Eingangsmodul für 16 NAMUR-Sensoren (Ex ia) zum Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen Ex-Zulassung PTB 09 ATEX 2033 Systeminterner Stromkreis, zentrale Versorgung über Netzteil des Ansteuermoduls Versorgungsspannung Leistungsaufnahme <= 500 mw galvanisch getrennt zur interne Elektronik und zum Versorgungsstromkreis Nach EN (NAMUR), eigensicher nach EN Eingangskreise Leerlaufspannung: 8VDC; Kurzschlussstrom: 6mA; Drahtbruch <= 0,2 ma Schaltschwelle an / aus: typ. 2,1 ma / typ. 1,2 ma Werkstoff Gehäuse Aluminium, Polyamid Frontplatte Leiterplatte FR 4, lichtgrau, schwarz bedruckt 1 x LED (Betriebsbereitschaft); grün: Hilfsenergie vorhanden, Statusanzeige 16 x LED (Sensorzustand); grün: NAMUR-Sensor unbedämpft bei Störung LED blinkend: Drahtbruch 0,5Hz / Kurzschluss 2Hz Montage Schnappbefestigung für Hutschiene TH 35 gemäß EN Anschluss NAMUR-Sensoren Klemmen, abziehbar BUS IN- / OUTPUT Rundsteckverbinder M 12 x 1, 5-polig Schutzart IP 20 Umgebungstemperatur C Gewicht ca. 380 g T DE

7 Abmessungen Ansteuermodul 3965-DPplus Eingangsmodul für NAMUR-Sensoren (Ex ia) T DE

8 Ausführungen und Bestellangaben Ventilansteuermodul 3965-DPplus Var.-ID: Bestell-Nr Zündschutzart II 2 G Ex i / II 2 D Ex td A21 (PTB ATEX 2044X, 2032, 2033) 1 1 Elektr. Anschluss PROFIBUS-DP (VCM 3965-DPplus) 3 0 Nennsignal 6 V DC MV extern <3965-DPplus> 0 Schauzeichen ohne 0 Schaltfunktion ohne <immer bei 3965-DPplus> 8 Anz. Schaltfunktionen ohne <immer bei 3965-DPplus> 0 0 Grundmodul Reserve ohne <Grundmodule und Blindplatten> 0 Pneum. Anschlussmodul ohne 4 Handhilfsbetätgung ohne 0 Umgebungstemperatur C 0 Erw. NAMUR-Sensoren <ohne> 0 Sicherheitsfunktion ohne 0 Sonderausführung ohne Zubehör und Ersatzteile Bestell-Nr. Zubehör Eingangsmodul für NAMUR-Sensoren Eingangsmodul für 16 NAMUR-Sensoren (Ex ia), IP ,,,, Verbindungskabel, beidseitig mit Rundsteckverbinder M 12 x 1, 5-polig (für elektrisches Anschlussmodul für PROFIBUS-DP und Eingangsmodul für NAMUR-Sensoren) Länge 0,3 m Länge 1,0 m Kabelverschraubung Typ HSK-K-Multi-Ex M25 x 1,5 ( blau ) Anzahl der Bohrungen 4 x Montagewinkel-Set niedrig, bestehend aus 2 Montagewinkeln und 6 Zylinderschrauben ISO 4762 M 5 x Montagewinkel-Set hoch, bestehend aus 2 Montagewinkeln und 6 Zylinderschrauben ISO 4762 M 5 x 6 (Änderungen vorbehalten) SAMSOMATIC GMBH Weismüllerstraße Frankfurt am Main Ein Unternehmen der SAMSON GROUP Telefon: Telefax: samsomatic@samsomatic.de Internet: T DE