NORIMOS 3000 Produktbeschreibung

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2 Seite 2 / 46 Name des Dokuments [NMS-KD-0005-de_V01.13_.doc ] Änderungsverzeichnis Document Changes Change Order Version Date Modified Author Reasons for Changes Initiator Chapters V alle DHI V DHI Neue Varianten der Signaleinheiten hinzugefügt; ALE neue Bilder V DHI Anpassung an neuen Nummernschlüssel V DHI Screenshot Korrektur MHA V , 2., 2.2.2, DHI Begriffe nach Wörterb. ersetzt; N3000-VMP herausgenommen; wurde komplett gelöscht. CGE Printed in Germany 2009 NORIS Marine Systems GmbH & Co. KG Diese Veröffentlichung einschließlich aller ihrer Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung oder Nutzung bedarf der vorherigen schriftlichen Zustimmung der Firma NORIS Marine Systems GmbH & Co. KG. Das gilt insbesondere für die Vervielfältigung, Verbreitung, Bearbeitung, Übersetzung, und Einspeicherung und / oder Verarbeitung in elektronischen Systemen, einschließlich Datenbanken und Online-Diensten. Änderungen bleiben vorbehalten.

3 Seite 3 / 46 Inhaltsverzeichnis Abkürzungen Übersicht Die N3000 Architektur Systemaufbau Übertragungswege und Systemkompatibilität Der Mess-, Überwachungs- bzw. Steuerungsprozess Die einzelnen Systemkomponenten Basiskomponenten Die I/O-Master-Einheit N3000-IMC Die Grundausstattung der N3000 Master-Box Erweiterungen für die Master-Einheit Die I/O-Slave-Box N3000-ISC Grundausstattung der N3000 Slave-Box Erweiterungen Individuelle Konfiguration der I/O-Master- und I/O-Slave-Boxen durch Programmierung von Kanaleigenschaften Die Dialog-Einheit N3000-DSP Verschiedene Ausführungen der Basiskomponenten Systemerweiterungen Die Signal-Einheiten N3000-SMP und N3000-SSP Das Dialog-Panel N2000-DP Das Dialog-Panel N2000-DP Das Leuchtfeld N2000-LF20 bzw. N2000 LF Die Datensichtstation Das PC-System Die Visualisierungssoftware NORIVIS Die Dead-Man-Unit Die Feuermeldetableaus N3000-LFF und N3000-LFS Drucker Systembeispiele und Kombinationsmöglichkeiten Messdatenerfassungs- und Überwachungssysteme Die N3000 I/O-Master-Box das kleinstmögliche Überwachungssystem Das N3000 Master-Slave-System Mehrere N3000-Subsysteme mit Kleinterminal Mehrere N3000-Systeme, Kleinterminals mit Datensichtstation, Dead-Man-Unit und Feuermeldesystem Integrated Alarm Monitoring And Control System (IAMCS) Abbildungsverzeichnis Index... 46

4 Seite 4 / 46 Die Firma NORIS entwickelt, produziert und projektiert elektronische Mess-, Überwachungsund Steuerungsanlagen für verschiedenste Bereiche, insbesondere für den Einsatz auf Schiffen. Eine solche Anlage besteht aus unterschiedlichen Komponenten, beginnend bei den einzelnen Sensoren, Schaltgeräten, bis hin zu prozessorbasierenden Messdatenerfassungs-, Überwachungs- und Steuerungsanlagen sowie Komponenten für die Alarmierung und Visualisierung von Prozessen. Gegenstand dieser Systembeschreibung ist das prozessorbasierende Messdatenerfassungs-, Überwachungs- und Steuerungssystem oder auch kurz N3000 und einzelne Komponenten der NORIMOS 2000, kurz N2000. Abkürzungen Firmware I/Os IAMCS Betriebssoftware für N3000 Komponenten digitale oder analoge Eingänge bzw. Ausgänge Integrated Alarm Monitoring And Control System; Kombination aus Überwachungs- und Steuerungssystem Knoten / CAN-Knoten jedes an den CANbus angeschlossene Teilsystem, z. B. Master-Einheit mit angeschlossenen Slave-Einheiten oder andere CANbus-Geräte MKR / ECR MR / ER N3000-System Subsystem Subsystemkanäle Systemkanäle VDR Maschinenkontrollraum / Engine Control Room Maschinenraum / Engine Room umfasst alle in einem N3000 Mess-, Überwachungs- und Steuerungssystem enthaltenen Systemkomponenten siehe Knoten / CAN-Knoten Alle Kanäle eines an den CANbus angeschlossenen Subsystems (z. B. einer Master-Einheit mit ihren angeschlossenen Slave-Einheiten) Alle in einem IAMCS enthaltenen Kanäle, also alle Kanäle aller Subsysteme; Voyage Data Recorder

5 Seite 5 / Übersicht 1.1 Die N3000 Architektur Die (N3000) ist ein modular aufgebautes System und kann verwendet werden als: Messdatenerfassungssystem Überwachungssystem Steuerungssystem oder als Kombination aus Mess-, Überwachungs- und Steuerungssystem Die N3000 Architektur besteht aus verschiedenen, vielseitig kombinierbaren Systemmodulen. Sie kann als Einzelsystem, z. B. Messdatenerfassungs- bzw. Alarm- oder Sicherheitssystem, als sonstiges Steuerungselement oder als komplettes IAMCS (Integrated Alarm Monitoring And Control System) eingesetzt werden. Die Einsatzbereiche sind dementsprechend vielseitig: auf Schiffen (für Messung und Überwachung an Motoren, Ballast/Cargo-Control, Pump & Control, Lüftungssystem, etc.) in Kraftwerken (z. B. an Gas- und Dieselmotoren) an Notstromaggregaten in der Automatisierung In dieser Systembeschreibung erhalten Sie einen Überblick über alle Systemkomponenten und deren vielseitige Einsatzmöglichkeiten.

6 Seite 6 / 46 Die verschiedenen Komponenten können grob in drei Bereiche eingeteilt werden (siehe Abbildung 1): 1. Dezentrale Mess-, Überwachungs- und Steuerungseinheiten für die Signalverarbeitung vor Ort: für die Messung und Überwachung von analogen bzw. binären Sensoren bzw. für die Steuerung von Aktoren Generierung von optischen und akustischen Alarmen, z. B. aufgrund von Messwertüber- bzw. unterschreitung 2. Einheiten für die Visualisierung der Mess-, Steuerungs- und Überwachungsvorgänge bzw. zur Informationsverteilung: ermöglichen einen schnellen Überblick über Maschinenwerte, Steuerungsprozesse und Alarme an verschiedenen Orten 3. Einheiten für die Protokollierung: Journal- und Protokolldrucker: protokollieren Alarme oder andere wichtige Prozesse Abb. 1: Übersicht N3000-Architektur

7 Seite 7 / Systemaufbau Die N3000 I/O-Master-Box (Abbildung 2) ist das Kernstück des N3000-Systems und ist bereits ein in sich abgeschlossenes Mess-, Überwachungs- und Steuerungssystem. Sie enthält intern: 1 Control- und Prozessoreinheit mit 4 binären Einund 4 binären Ausgängen 6 Slots für einsteckbare Kanalerweiterungskarten für bis zu 24 weitere binäre bzw. analoge Sensor/Aktor-Kanäle Abb. 2: N3000-IMC Abb. 3: Master-Slave-Kombination An jede Master-Einheit können über den ibus bis zu drei I/O-Slave-Boxen angeschlossen werden (siehe Abbildung 3). Sie besitzen die gleiche Anzahl an Kanälen wie die I/O-Master-Box. Sowohl Master-, als auch Slave-Boxen können individuell für jede Überwachungsstelle konfiguriert werden. Dafür wurde eine leistungsfähige Konfigurationssoftware entwickelt: NORICONF Jede Master-Einheit ist mit einer Firmware ausgestattet. Durch weitere Software, wie z. B. Knoten-, Kanalspezifikation bzw. Messwert-, Abweichungstabellen, SPS-Logik, etc. ist eine differenzierte Programmierung des Messdatenerfassungs-, Überwachungs- und Steuerungssystems möglich (siehe Abbildung 4): Kanalspezifikation: Funktion und Sensoranpassung der binären Ein- und Ausgängen Knotenspezifikation: Funktion und Einstellung der Subsysteme

8 Seite 8 / 46 Messwerttabellen: Korrektur von (unlinearen) Messdaten SPS: Daten, Funktionen und Logiken für Steuerungsfunktionen und andere Funktionen ModBus-Daten: Zuordnung der Kanaldaten auf ModBus-Register Abb. 4: N3000 Subsystem Abb. 5: N3000-ISC Jede I/O-Slave-Box besitzt fest integriert wiederum 4 binäre Ein- und 4 binäre Ausgänge. Hinzu kommen 24 variable binäre bzw. analoge Ein- und/oder Ausgänge. Eine Master-Einheit und bis zu drei Slave-Einheiten bilden zusammen einen CAN-Knoten (Subsystem) mit insgesamt 120 I/Os. Davon können bis zu 88 als analoge Kanäle ausgeführt werden. Durch den redundant angelegten CANbus können bis zu 31 Knoten (Master-Slave-Systeme, Displays, PCs oder andere CANbus-Geräte) dezentral an den entsprechenden Überwachungsstellen platziert werden. Miteinander vernetzt können Sie zu einem gemeinsamen Messdatenerfassungs-, Überwachungs- und Steuerungssystem zusammengeschaltet werden. Auf diese Weise können auch große Überwachungsanlagen mit

9 Seite 9 / 46 bis zu 1740 Messstellen realisiert werden. Falls nötig, kann die Anzahl der Kanäle noch erhöht werden, indem ein zweites CANbus System installiert wird. Das N3000-System funktioniert am CANbus nach dem Multi-Master-Prinzip, d. h. jedes Subsystem ist gleichberechtigt und arbeitet als unabhängige Prozesseinheit. Die Verarbeitung der Messdaten erfolgt direkt im jeweiligen Subsystem. Auf diese Weise wird die Stabilität des Systems wesentlich erhöht und die Funktionsfähigkeit auch bei eventuell auftretenden Ausfällen einzelner Subsysteme gewährleistet. Die kompakte und robuste Bauweise der N3000-Komponenten sowie deren modularer und flexibler Aufbau ermöglicht es, die einzelnen Systemkomponenten auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen dezentral zu platzieren, wie z. B. o im Maschinenkontrollraum o nahe der Sensoren in unmittelbarer Nähe von Motoren o in unmittelbarer Nähe anderer zu überwachender Sensoren o Dialogeinheiten (LC-Display) für Maschinenkontrollraum auf Schiffen Wachstationen Aufenthalts- und Schlafräume o aber auch auf der Brücke o etc. Darüber hinaus werden durch den dezentralen Einsatz die Leitungswege zu den Sensoren und der Verdrahtungsaufwand auf ein Minimum reduziert. Die Dialog- oder Signaleinheiten, ermöglichen eine Verteilung und Visualisierung von Informationen an vielfältigen Orten des Schiffes.

10 Seite 10 / Übertragungswege und Systemkompatibilität Für die Kommunikation im N3000-System sind mehrere Übertragungswege, Schnittstellen und Übertragungsprotokolle vorgesehen, die neben einer stabilen, sicheren und schnellen Übertragung der Informationen auch die Kompatibilität zu anderen Fremdsystemen gewährleisten: Der ibus (interner Bus): verfügbar bei den N3000 Master- und Slave-Einheiten Kommunikation innerhalb des Subsystems (zwischen Master- und Slave-Einheiten) Der CANbus: verfügbar bei Master-Einheiten und einigen Visualisierungskomponenten Kommunikation der Master-Boxen untereinander bzw. mit anderen Geräten oder Systemen, die über eine CANbus Schnittstelle mit NORICAN-Protokoll verfügen Sicherheit und Stabilität durch doppelte Ausführung: Redundanz Multicasting: Eine Nachricht kann von mehreren Teilnehmern gleichzeitig empfangen und ausgewertet werden, d. h. nicht jedes Steuergerät benötigt einen eigenen Sensor Die Ethernet-Verbindung: verfügbar bei den PC-Systemen. Informationsverteilung auf dem Schiff ohne die Nutzung zusätzlicher CANbus Ressourcen Einsatz mehrerer PC-Systeme möglich Realisierung größerer Automationsanlagen Erhöhung der Datentransferleistung Das MODBUS-Protokoll: verfügbar bei Geräten mit Kombischnittstelle (RS232, RS422 oder RS485) weit verbreitet und standardisiert Kompatibilität zu Fremdsystemen: Möglichkeit des Datenaustauschs der N3000 mit externen Systemen (z. B. mit externe Mess- und Regelsysteme). Systemkompatibilität wird zusätzlich erreicht durch: eine nach IEC normierte SPS dadurch kann bei Bedarf nahezu jedes Fremdgerät oder Fremdsystem angesteuert werden

11 Seite 11 / Der Mess-, Überwachungs- bzw. Steuerungsprozess Wie bereits erwähnt, arbeitet die nach dem Multi-Master-Prinzip. Ein Messdatenerfassungs-, Überwachungs- und Steuerungssystem kann also aus mehreren, gleichberechtigten Überwachungs- und Steuerungseinheiten (Master-Einheiten) und untergeordneten Datenerfassungseinheiten (Slave-Einheiten) bestehen. Zusammen bilden eine Master-Einheit und bis zu drei Slave-Einheiten ein Subsystem. jedem Knoten werden durch die Knotenspezifikation Aufgaben und Funktionen innerhalb des Messdatenerfassungs-, Überwachungs- und Steuerungssystems zugeteilt; durch die Kanalspezifikation werden die Kanalfunktionen für jeden Kanal festgelegt jeder Knoten erhält Informationen über Existenz und Aufgaben aller anderen beteiligten Subsysteme Dadurch können Ausfälle einzelner Knoten von anderen Subsystemen sofort bemerkt und gemeldet werden. die Slave-Einheiten (masterinterne und externe) sind über die Hardware I/Os mit den Sensoren verbunden. Sie empfangen und verarbeiten die Messdaten melden jede Wertänderung an ihre Mastereinheit die Master-Einheit überwacht die eingehenden Messwerte auf spezifische Bedingungen hin, wie z. B. Grenzwertüber- bzw. unterschreitung, binär high/low, etc. ist eine Bedingung erfüllt, wird z. B. ein Grenzwert überschritten, führt die Mastereinheit definierte Aktionen aus, wie z. B.: die Steuerung von Aktoren die Meldung eines akustischen und/oder optischen Alarmes Weiterleitung der Informationen über den CANbus zu anderen Geräten (z. B. Visualisierungseinheiten)

12 Seite 12 / Die einzelnen Systemkomponenten Grundsätzlich kann bei der Projektierung eines Messdatenerfassungs-, Überwachungs- und Steuerungssystems in drei Bereiche unterschieden werden: Orte an denen nur Messungen/Steuerungen erfolgen Orte an denen nur Visualisierungen erfolgen Orte an denen Messungen/Steuerungen und Visualisierungen erfolgen Je nach Bedarf werden deshalb unterschiedliche Ausführungen der N3000-Komponenten angeboten: Übersicht über Systemkomponenten: Basiskomponenten: Komponententyp Bezeichnung Hardwarebeschreibung Erläuterung Seite Input/Output Master Cabinet Input/Output Slave Cabinet Sensorsignaleingänge N IMC Zum Aufbau auf Montageplatten im Schalt- 15 Relaisschaltausgänge Analogausgänge schrank oder Klemmkasten N ISC Kontroll-LEDs zur Statusanzeige der Kanäle 19 Input/Output Master Panel Input/Output Slave Panel N IMP N ISP Sensorsignaleingänge Relaisschaltausgänge Zum Einbau in Bedienpulte oder Schalttafeln Analogausgänge beschriftbare Felder mit Signalleuchten Dialog Slave Panel N DSP graphisches LC-Display mit Tastatur und Summer Zum Einbau in Bedienpulte oder Schalttafeln 23

13 Seite 13 / 46 Systemerweiterungen: Komponententyp Bezeichnung Hardwarebeschreibung Erläuterung Seite Signal Master/Slave Panel N3000-SMP N3000-SSP beschriftbare Felder für die Anzeige wichtiger, ausgewählter Kanäle Zum Einbau in Bedienpulte oder Schalttafeln 27 Dialog-Panel (Kleinterminal) N DP11 graphisches LC- Display mit Tastatur Summer Zum Einbau in Bedienpulte oder Schalttafeln 29 grafisches LC-Display mit Tastatur Dialog Panel (Kleinterminal) N DP 31 je 16 binäre Ein- und Ausgänge Zum Einbau in Bedienpulte oder Schalttafeln 30 4 Relaisausgänge Summer 10 beschriftbare Leuchtfeld für Kleinterminal N2000-LF20 N LF21 Leuchtfelder 2 Taster für Hellig- Zur Alarmmeldung von Pflichtkanälen 31 keitsregelung PC-Desktopsystem mit Visualisierungssoftware Datensichtstation + NORIVIS PC-System optional mit Marinekit NORIVIS 3000 für die numerische und grafische Visualisierung von 32 Mess-, Alarm und Steuerungsprozessen 2 Taster zur Aktivie- Einheit für Maschinen- Dead Man Unit DU - ER1 rung bzw. Deaktivie- raum für die Aufwand- 34 rung der Einheit montage Dead Man Unit DU - RESET Reset-Taster Summer für Voralarm Einheit für Maschinenraum zur Aufwandmontage 34

14 Seite 14 / 46 Komponententyp Bezeichnung Hardwarebeschreibung Erläuterung Seite Dead Man Unit DU - ECR 5 Taster (ON, OFF, Dead-Man-Reset, Pre-Alarm-Reset, Lampentest) Summer für Voralarm Einheit für Maschinenkontrollraum zum Einbau in Bedienpulte oder Schalttafeln 34 akustischer Feuer- Zum Einbau in Wohn- Feuermeldeeinheit N LFF melder optischer Feuermelder einheiten & Aufenthaltsräumen (Kabinen, Mes- 35 Taster se, etc.) akustischer Feuermel- Zum Einbau in Wohn- Feuermeldeeinheit N LFS der optischer Feuermelder einheiten & Aufenthaltsräumen (Kabinen, Mes- 35 Systemalarme se, etc.) Zum Anschluss an eine Epson Alarmprotokolldrucker EPSON LQ300+ konfigurierter Nadeldrucker N3000-Einheit (z. B. Protokollierung v. Alar- 36 men) Zum Einbau in Bedienpulte oder Schalt- platzsparender Ther- schränke; Anschluss an Journal/Alarmdrucker GPT 3242S mopapier- eine N3000-Einheit zur 36 Journaldrucker Protokollierung v. Alarmen oder anderen Daten PC Drucker auf Anfrage handelsüblicher PC- Drucker (Laser oder Tintenstrahl Für den Ausdruck v. Grafiken 36

15 Seite 15 / Basiskomponenten Die Basiskomponenten des N3000-Systems sind die mit Hardwarekanälen ausgestatteten Master- und Slave-Einheiten: die so genannten I/O-Boxen Die I/O-Master-Einheit N3000-IMC Abb. 6: N3000-IMC N3000-IMC: Dezentrale Messdatenerfassungs-, Verwaltungs- und Steuerungseinheit Beschreibung: Die N3000-IMC ist die kleinste, eigenständige Systemkomponente. Sie enthält intern bereits eine Slave- Einheit und kann daher als in sich abgeschlossenes Messdatenerfassungs-, Überwachungs- und Steuerungssystem betrachtet werden. Über I/O-Karten können insgesamt 32 Kanäle integriert werden, von denen 8 Kanäle festgelegt und bis zu 24 Kanäle als binäre bzw. analoge Kanäle frei konfigurierbar sind. Zusätzlich kann die N3000-IMC über einen ibus bis zu drei weitere externe Slave-Einheiten verwalten und so ein Subsystem mit 120 Kanälen bilden. Sie verfügt über zwei CANbus- Schnittstellen, durch die mehrere Subsysteme (max. 31) zu einem gemeinsamen System redundant vernetzt werden können. Grundlegende Eigenschaften im Überblick: Betreffend die Hardware: ibus-schnittstelle für die Verwaltung und Steuerung von bis zu drei zusätzlichen Slave-Boxen 2 CANbus-Schnittstellen für die redundante Vernetzung mit weiteren Knoten Steckklemmen (4x8 Kanäle) für die Verwaltung und Bearbeitung analoger und digitaler Ein- und Ausgangskanäle; insgesamt 32, davon 24 frei konfigurierbar durch einsteckbare I/O-Karten Kombischnittstelle RS232, RS422 oder RS485 für den Anschluss externer Geräte (z. B. Drucker, PC-System, etc.)

16 Seite 16 / 46 strombegrenzte Spannungsquelle für die Speisung von Sensoren an dieser I/O-Box. optional: wechselbare Compact-Flash-Card zur Protokollierung von Messwerten und Alarmen 32 LEDs für die Statusanzeige der Kanäle Status LED für Betriebszustand 2 Status LEDs für die CANbus-Schnittstellen Betreffend die Funktionalität: Messdatenerfassung von analogen bzw. binären Sensoren und Steuerung seiner internen Slave-Einheit (bis zu 32 Hardwarekanäle) Steuerung von bis zu drei externen Slave-Einheiten (insgesamt bis 90 Kanäle) Steuerung von einzelnen Aktoren oder ganzen Fremdsystemen Überwachung der Messwerte auf Grenzwertüber- bzw. unterschreitung (analoge Kanäle) Überwachung der Messwerte auf binäre Zustände high/low (digitale Kanäle) Überwachung auf Sensorfehler und Drahtbruch Überwachung auf Isolationsfehler und Masseschluss Kaltstellenkorrektur bei Temperaturmessung mit Thermoelementen Zweistufiger Alarm: Vor- und Hauptalarm (nur für analoge Kanäle) Zwei unabhängige Grenzwerte pro Kanal, z. B. für Unterschreiten des ersten Grenzwertes und Überschreiten des zweiten Grenzwertes (Fensterfunktion; nur für analoge Kanäle) Ein- und Ausschaltverzögerungen für Alarme pro Grenzwert Weitere Eigenschaften: Die Master-Einheit gibt es in unterschiedlichen Ausführungen. Je nach Geräteausführung hat die N3000 Master-Einheit weitere Funktionen (siehe Verschiedene Ausführungen der Basiskomponenten )

17 Seite 17 / Die Grundausstattung der N3000 Master-Box Die N3000 Master-Box enthält in der Grundausstattung: Masterprozessorplatine für Steuerung und Verwaltung des Knotens Anschlussplatine für bis zu 6 weitere Einsteckmodule (I/O-Karten) Slave-Prozessorplatine mit 4 potentialfreien Relaisausgängen und 4 digitalen Eingängen zur Überwachung von Schaltern, davon bis zu 2 auch als Frequenzeingänge nutzbar einen Steckplatz für eine wechselbare Compact-Flash-Card für die Protokollierung von Alarmen; die Compact-Flash-Card selbst ist optional Erweiterungen für die Master-Einheit N3000 I/O Karten Abb. 7: I/O-Karte Die N3000 Master-Box bzw. die N3000 Slave-Box kann mit bis zu 6 I/O-Karten mit je 4 Kanälen erweitert und individuell konfiguriert werden. Dadurch werden zu den 8 Kanälen der Grundausstattung weitere 24 variable Kanäle integriert. Für eine Erweiterung stehen drei unterschiedliche I/O- Kartentypen zur Verfügung:

18 Seite 18 / Universal Analog Input Modul: Beschreibung: 4 Universal-Analogsignal-Eingänge zum Anschluss von Sensoren und Sensorsignalen alle Eingänge unabhängig von einander per Software konfigurierbar Fremdspannungssicher bis ±40 Volt Wertebereich: Spannung: V, Strom: mA, Widerstände wie Pt100, Pt1000 usw., Verschiedene Thermoelemente (z. B. Typ K) Schaltkontakt, auch mit Drahtbruchüberwachung 2. Universal Analog Output Modul: Beschreibung: 4 Analogsignal-Ausgänge mit normierten Ausgangssignalen alle Ausgänge unabhängig von einander per Software konfigurierbar Fremdspannungssicher bis ±40 Volt Wertebereich: Spannung: V oder Strom: ma zur Bedienung von Aktoren 3. Digital Input/Output Modul: Beschreibung: 4 Digitale Eingänge mit Drahtbruchüberwachung oder 4 Relais-Ausgänge mit potentialfreien Kontakten, durch Lötbrücken einstellbar als Öffner oder Schließer oder 4 Halbleiterausgänge (potentialfrei und kurzschlussfest)

19 Seite 19 / Die I/O-Slave-Box N3000-ISC Abb. 8: N3000-ISC N3000-ISC: Der N3000 Master-Einheit untergeordnete Messdatenerfassungseinheit Beschreibung: Die N3000-ISC ist eine intern selbstständig arbeitende, dem Master untergeordnete Messdatenerfassungseinheit. Sie verfügt wie die N3000 Master-Box über I/O-Kanäle und kann mit I/O-Karten individuell konfiguriert werden. Über den ibus ist sie mit der Master-Einheit bzw. mit anderen Slave-Einheiten verbunden. Im Gegensatz zur N3000 Master-Box erzeugt die Slave-Einheit jedoch keine Alarme und verwaltet auch keine weiteren Einheiten. Sie liest die Messwerte der Sensoren ein, bereitet diese auf und speichert sie für die zyklischen Abfragen des Masters. Grundlegende Eigenschaften im Überblick: Betreffend die Hardware: ibus für den Anschluss an andere Geräte innerhalb eines Subsystems Steckklemmen (4x8 Kanäle) für die Verwaltung und Bearbeitung analoger und digitaler Ein- und Ausgangskanäle; insgesamt 32, davon 24 frei konfigurierbar durch einsteckbare I/O-Karten Strombegrenzte Spannungsquelle für die Speisung von Sensoren an dieser I/O-Box 32 LEDs für Statusanzeige der Kanäle Status LED für Betriebszustand Betreffend die Funktionalität: Messdatenerfassung von analogen bzw. binären Sensoren Messen und Zwischenspeichern der Sensordaten Übermittlung der Daten an den N3000-Master Ansteuerung von Aktoren

20 Seite 20 / 46 Weitere Eigenschaften: Die Slave-Einheit gibt es in unterschiedlichen Ausführungen. Je nach Geräteausführung hat die N3000 Slave-Box weitere Funktionen (siehe Verschiedene Ausführungen der Basiskomponenten ) Grundausstattung der N3000 Slave-Box Die N3000 Slave-Box enthält in der Grundausstattung: Anschlussplatine für bis zu 6 weiteren Einsteckmodule (I/O-Karten) Slave-Prozessorplatine mit 4 potentialfreien Relaisausgängen und 4 digitalen Eingängen zur Überwachung von Schaltern, davon bis zu 2 auch als Frequenzeingänge nutzbar Erweiterungen Die N3000 Slave-Box kann wie die N3000 Master-Box mit bis zu 6 I/O-Karten mit je 4 Kanälen erweitert und individuell konfiguriert werden. Dafür stehen die gleichen I/O-Karten zur Verfügung, die auch der Konfiguration der N3000 Master-Box dienen (siehe ): Individuelle Konfiguration der I/O-Master- und I/O-Slave-Boxen durch Programmierung von Kanaleigenschaften Im N3000-System werden Aktoren dann angesteuert bzw. Alarme dann erzeugt, wenn die eingehenden Messwerte von benutzerdefinierten Bedingungen abweichen. Solche benutzerdefinierten Bedingungen können beispielsweise Grenzwertüber- bzw. -unterschreitungen sein. Sie können für die einzelnen Kanäle gesondert konfiguriert werden, indem den Messkanälen spezifische Kanaleigenschaften zugewiesen werden.

21 Seite 21 / 46 Kanaleigenschaften im Überblick: Basis für die Generierung von Alarmen bzw. für die Steuerung von Aktoren sind die verschiedenen Messkanäle und ihre Eigenschaften. Folgende Kanaleigenschaften können in der N3000 I/O-Box über die sog. Kanalspezifikation konfiguriert werden: Kanalbezeichnung: Normaler Messkanal Steuerungskanal Normaler Alarmkanal Alarmkanal mit dynamischen Grenzwerten Alarmkanäle einer Mittelwertüberwachung Beschreibung: Aufnahme und Übertragung von Messdaten Ansteuerung eines analogen oder binären Aktors (Pumpe an/aus, etc.) Alarm bei Grenzwertüber- bzw. unterschreitung. Die Alarm-Grenzwerte sind dynamisch angepasst, d. h. von weiteren Parametern abhängig, z. B. von einem Zusatzkanal. Reaktion bei Grenzwertüber- bzw. unterschreitung Alarm bei Mittelwertabweichung: Bildung einer Mittelwertgruppe aus mehreren Einzelkanälen, aus deren Messwerten der Mittelwert errechnet wird. Für die Mittelwertgruppe stehen folgende Überwachungsfunktionen zur Verfügung: Definition von 2 Abweichungsstufen (Vor- und Hauptalarm) für Mittelwertkanäle und Überwachung der beiden Abweichungsstufen auf Überschreitung Definition von Gruppenlimits (absolute Grenzwerte) für die Mittelwertkanäle und Überwachung auf Grenzwertüber- bzw. unterschreitung Dynamische Anpassung der Grenzen durch einen Zusatzkanal, z.b. Führung durch Lastkanal Über- bzw. unterschreitet ein Messwert der Mittelwertgruppe die Grenze einer Abweichungsstufe, wird für alle zugehörigen

22 Seite 22 / 46 Mittelwertkanäle Alarm ausgelöst oder es können Aktoren angesteuert werden. Siehe dazu bitte auch Info608. Blockierkanäle Blockierkanäle blockieren (unterdrücken) bei vordefinierten Zuständen Alarme. Diese Kanalart wird verwendet, wenn mehrere Bedingungen für die Alarmauslösung berücksichtigt werden müssen. Einem Blockierkanal können beliebig viele Messkanäle zugeordnet werden. Ist eine Blockierung gesetzt, wird für alle zugeordneten Kanäle kein Alarm erzeugt. Beispiel: Die Überwachung des Öldrucks eines Motors (Grenzwertunterschreitung) und die Alarmierung soll nur bei laufendem Motor erfolgen. Bei ausgeschaltetem Motor steht kein Öldruck an. Ohne Blockierung würde bei stehendem Motor also ein Alarm erzeugt werden. Deshalb werden bei ausgeschaltetem Motor die Alarmkanäle für den Öldruck unterdrückt. Sammelgruppenalarme Mehrere Messkanäle werden zu einer Sammelgruppe zusammengefasst. Der Alarm der Sammelgruppe richtet sich nach dem Alarmstatus der einzelnen zugehörigen Kanäle. Löst ein Kanal der Sammelgruppe Alarm aus, wird Alarm gemeldet für diesen Kanal und die Sammelgruppe, z.b. an ihrem Ausgang.

23 Seite 23 / Die Dialog-Einheit N3000-DSP Abb. 9: N3000-DSP Die N3000 Dialog-Einheit: Beschreibung: Die N3000-DSP ist die Mensch-Maschinen- Schnittstelle (HMI [eng.] Human Machine Interface) des N3000-Systems. Sie ist als Slave-Ausführung erhältlich und enthält keine I/Os. Auf einem selbstleuchtenden grafischen LC-Display können Maschinendaten differenziert und individuell zusammengestellt in numerischer und grafischer Form angezeigt werden. Im Alarmfall werden die entsprechenden Kanäle eindeutig hervorgehoben. Zusätzlich ermöglicht eine Alarmliste einen schellen Überblick über die im Alarmzustand befindlichen Kanäle. Der eingebaute Summer alarmiert akustisch bei Störungen oder Alarmen der überwachten Messstellen. Die akustische bzw. die optische Signalisierung einer Alarmierung wird über zwei getrennte Tasten quittiert. Grundlegende Eigenschaften im Überblick: Betreffend die Hardware: ibus für den Anschluss an andere Geräte innerhalb eines Subsystems regelbare Displaybeleuchtung für eine optimale Darstellung Betreffend die Funktionalität: Überblick über den Status aller im Subsystem enthaltenen Kanäle detaillierte Textanzeige aller Kanäle im Subsystem (Messwerte, Grenzwerte, etc.) grafische Anzeige von Messwerten als Bargraph optische und akustische Alarmier- und Quittierfunktion textliche Unterscheidung quittierter und unquittierter Alarme Detaillierte interne Service-Informationen aus dem gesamten Subsystem

24 Seite 24 / Verschiedene Ausführungen der Basiskomponenten Die Gehäuse der N3000-I/O-Boxen bestehen aus widerstandsfähigem Aluminium und sind speziell für den Einsatz bei rauen Umgebungsbedingungen konzipiert, wie z. B. für den Einsatz im Maschinenraum direkt in der Nähe der Sensoren. Sie sind in folgenden Ausführungen erhältlich: a) als Master- und Slave-Ausführung für den Einbau nahe an den Sensoren in Schaltschränke oder Klemmkästen (N3000-IMC, N3000-ISC) b) als Master- und Slave-Panel-Ausführung für den Einbau vor Ort in Bedienpulte und Schalttafeln mit zusätzlicher Visualisierung (N3000-IMP, N3000-ISP) a) Zum Aufbau auf Montageplatten, im Schaltschrank oder Klemmkasten: Abb. 10: N3000-IMC Abb. 11: N3000-ISC Die N3000-IMC bzw. N3000-ISC ist für die direkte Montage auf einem Montageblech im Schaltschrank- oder Klemmenkasten konzipiert. Dazu sind am Bodenblech an der Oberund Unterseite über die gesamte Länge Laschen mit jeweils zwei Befestigungsbohrungen angebracht. Die Steckanschlüsse für die Kabelverbindungen und die Adressschalter sind frontseitig angebracht.

25 Seite 25 / 46 b) Zum Einbau in Bedienpulte oder Schalttafeln mit beschriftbaren Feldern für die Anzeige ausgewählter Kanäle: Abb. 12: N3000-IMP / N3000-ISP Die N3000-IMP bzw. die N3000-ISP eignet sich für Einsatzorte, an denen neben Messungen auch eine Visualisierung wichtiger Systemkanäle notwendig ist. Sie wird direkt in vorgefertigte Ausschnitte der Bedienpulte oder Schalttafeln montiert. Frontseitig unterscheiden sich N3000-IMP und N3000-ISP nicht voneinander. Jede Einheit enthält 24 Kanalanzeigen mit individuell beschriftbaren Sichtfenstern und Signalleuchten für den Kanalstatus (Alarm, Kein Alarm, Sensorfehler, Blockierung aktiv bei Blockierkanälen). Dies ermöglicht einen schellen Überblick über den Status spezifischer Kanäle. Die Rückseite der N3000-IMP/ISP gleicht der Frontseite der Master- bzw. Slave-Cabinet- Einheit (siehe letzte Seite) und ist mit den entsprechenden Hardwarekanälen und Busanschlüssen versehen. Grundlegende Eigenschaften im Überblick: Betreffend die Hardware: 2 CANbus-Schnittstellen für die redundante Vernetzung mit weiteren Knoten (nur N3000 I/O Master Panel) Kombischnittstelle RS232, RS422 oder RS485 für den Anschluss externer Geräte, z. B. Drucker, PC-System, etc. (nur N3000 I/O Master Panel) ibus für den Anschluss an andere Geräte innerhalb eines Subsystems Steckklemmen (4x8 Kanäle) für die Verwaltung und Bearbeitung analoger und digitaler Ein- und Ausgangskanäle; insgesamt 32, davon 24 frei konfigurierbar durch einsteckbare I/O-Karten Strombegrenzte 24V-Spannungsquelle für die Speisung von Sensoren an dieser I/O-Box 24 individuell beschriftbare Sichtfenster mit LED für Kanal-Statusanzeige

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