Hutschiene 560CID11 Anschluss- und Einstellbeschreibung

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1 RTU540 Produktlinie Hutschiene 560CID11 Anschluss und Einstellbeschreibung Anwendung, Merkmale und technische Daten sind dem HardwareDatenblatt zu entnehmen: Die Signale sind wie folgt beschaltet: 560CID11 Datenblatt 1KGT Pin Serielle Schnittstelle RS485 Signal Einsatz 1 Nicht belegt 2 TA Daten RJ45 1 Die RTU 560CID11 besteht aus einer integrierten Kommunikationseinheit (CMU), einer MultiE/AKarte (MIO) und einer Stromversorgung (PSU) in einem Metallgehäuse, das für die Hutschienenmontage vorgesehen ist. Ihre Hauptmerkmale sind: Erfassung von 8 analogen Signalen (ma oder VSignale) Erfassung von 16 binären Signalen Ausgaben von 8 binären Befehlen (über Relais) (1 aus n)prüfung Steuerung und Verwaltung der E/AModule über den 10poligen WiredORBus (WRB). Einlesen von Prozessereignissen von den Eingangsbaugruppen. Ausgabe von Befehlen an die Ausgabebaugruppen. Kommunikation mit Leitsystem und lokalen HMISystemen über die 4 integrierten seriellen Schnittstellen und die 2 Ethernet 10/100 BaseT LAN Schnittstellen. Verwaltung der Zeitbasis für die RTU560 und Synchronisierung der E/AModule Benutzung des WebBrowsers über die Ethernet Schnittstelle Über den Schiebeschalter Def. IPAddr auf der Frontseite der CMU, kann die EthernetAdresse aus der Konfigurationsdatei durch einen Defaultwert ersetzt werden. Auf Position ON wird nach einem Restart die EthernetSchnittstelle mit der IPAdresse initialisiert (SubnetzMaske , Gateway ). 3 TB Daten 4 Nicht belegt 5 GND Masse Jack 6 7 Nicht belegt 8 Schirm Mit dem Gehäuse verbunden RS485 Kabellängen sollen 150 m nicht überschreiten. Im RS232CBetrieb sind die Signale wie folgt beschaltet: Serielle Schnittstelle RS232C Mode Pin Signal Eingang/Ausgang 1 DCD Eingang RJ45 2 RxD Eingang 3 TxD Ausgang 4 DTR Ausgang 5 GND Jack 6 DSR Eingang 7 RTS Ausgang 8 CTS Eingang Serielle Schnittstellen Schirm Mit dem Gehäuse verbunden Die seriellen Schnittstellen (CP1, CP2, CPA, CPB) sind auf der Frontplatte auf RJ45Buchsen verfügbar. Auf den Schnittstellen können Signale der Schnittstellennormen RS485 oder RS232C verarbeitet werden. Die Schnittstellen sind auf der RJ45Buchse der Frontplatte verfügbar und für den RS485 Standard ausgelegt. Der Bus ist durch einen 1 kω Widerstand für die Schnittstellen abgeschlossen. Die RS232CNorm definiert eine maximale Kabellänge von 15 m. HINWEIS Bei größeren Kabellängen müssen geeignete Maßnahmen zum Potentialausgleich sichergestellt werden, um Schäden an den Modulen und an der Installation zu vermeiden.

2 CP1 und CP2 Schnittstelle An Schnittstellen CP1 und CP2 des USARTs (universal synchronous/asynchronous receiver/transmitter) können unterschiedliche UARTProtokolle konfiguriert werden. HINWEIS Um Schäden an den Module zu vermeiden sind die Module von der Stromversorgung zu trennen, bevor die E/ABus Stecker gezogen oder gesteckt werden. CPA und CPB Schnittstelle Die Konfiguration erfolgt über das Projektierungstool RTUtil500. An Schnittstellen CPA und CPB können unterschiedliche UART Zeichen basierende Protokolle konfiguriert werden. EthernetSchnittstellen E1 und E2 Die EthernetSchnittstellen auf der Frontplatte unterstützen unterschiedliche Funktionen: WebserverDiagnose mit Download von Konfigurationsfiles und Firmware Protokolle IEC , DNP3, Integrierte Bedieneinheit (HMI) Die Signale sind wie folgt beschaltet: Ethernet Schnittstellen Pin Signal Eingan/ Ausgang HINWEIS Die Länge des WRBVerbindungskabels zwischen zwei E/A Adaptern ist auf 30 cm begrenzt. Stromversorgung DC In (MPS) Die Versorgungsspannung für die 560CID11 beträgt 24VDC. Der Anschluss X4 besteht aus einer 3 poligen steckbaren Schraubklemme von 5,08mm. Der Eingang besitzt einen elektronischen Verpolschutz. Die maximale Eingangsleistung beträgt 67 Watt. 3 poliger Netzgerätestecker Stromversorgung Pin DCIN 1 Vin () 2 Vin () 1 TD Ausgang RJ45 3 Erdung 2 TD Ausgang 3 RD Eingan 4 5 Nicht belegt 6 RD Eingang 7 8 Schirm Nicht belegt Mit dem Gehäuse verbunden Jedes Netzwerksegment kann mit maximal 100 m Cat5Kabel angeschlossen werden. HINWEIS Bei größeren Kabellängen müssen geeignete Maßnahmen zum Potentialausgleich sichergestellt werden, um Schäden an den Modulen und an der Installation zu vermeiden. E/ABus Die Verbindung zu den lokalen E/A Baugruppen erfolgt über ein 20poliges Flachbandkabel. Der E/ABus ist als Wired ORBus (WOR) ausgeführt. Die 560CID11 hat auf der Frontseite eine 20 polige Stiftbuchse, die mit I/O Bus beschriftet ist. Im Lieferumfang des 23AD62/ 211ADD52 Moduls ist ein Flachbandkabel enthalten (Das Flachbandkabel sollten eine Länge von 50cm (20inch) nicht überschreiten). Jack CID11 Erdung Für die Personensicherheit und den EMC Schutz ist es wichtig, dass die Erdungsverbindung so kurz wie möglich gehalten wird (z.b. über DINSchienen oder Montageplatten). Hierzu kann ein gewöhnliches MultiCore Kabel (grün/gelb) verwendet werden, das eine Länge von 100cm nicht überschreiten sollte. Pin X43 der 3 poligen Klemme ist der Erdungspin. Der Erdungsschutz muss dort verbunden werden. Die Stromversorgungsklemme X42 () ist intern mit dem Gehäusepotenzial durch den Jumper X9 verbunden. Signalisierung Die Leuchtdioden auf der 560CID11 unterliegen der Softwarekontrolle (ausgenommen Tx und Rx). Definition und Verhalten der Diode ERR können der versionsspezifischen Funktionsbeschreibung entnommen werden. Die Leuchtdioden Rx und Tx sind direkt mit den Sendern/Empfängern der entsprechenden Schnittstelle verbunden. Die Dioden Act und Lnk sind direkt mit dem EthernetController verbunden. Folgende Tabelle beschreibt die Bedeutung der 560CID11 Leuchtdioden. Bedeutung der Leuchtdioden LED Farbe Bedeutung ERR (1x) rot Warnung/ Fehler 2 1KGT V002 0 Hutschiene 560CID11

3 LED Farbe Bedeutung Tx (4x) grün Sendedaten (CP1, 2, A, B) Rx (4x) grün Empfangsdaten (CP1, 2, A, B) Act (2x) grün Ethernet Aktivität E1, E2 Lnk (2x) gelb Ethernet Link E1, E2 IOBus (1x) grün Serieller Peripheriebus PF (1X) rot Eine Sytsemspannung fehlt. RUN (1x) grün Die CMU ist über Ethernet erreichbar. RUN (1x) gelb Die Firmware läuft, ist jedoch nicht über Ethernet erreichbar. RUN OFF Keine Firmware läuft. Def. IPAddr (1x) rot Die DefaultIPAdresse ist aktiv. BI (16x) gelb Signalisiert den Zustand der digitalen Eingabebaugruppen. BO (8x) gelb Signalisiert den Zustand Firmware Version der digitalen Ausgabebaugruppen. Auf einer bestellten Speicherkarte befindet sich die aktuelle Firmware. Firmware Updates erfolgen über das WebDiagnosetool und werden auf der steckbaren CompactFlash TM Karte gespeichert. Im Auslieferzustand ist keine CompactFlash TM Karte eingesetzt. Ein Tauschen der CompactFlash TM Speicherkarte ist möglich: Hierfür muss die rechte Gehäuseseite geöffnet werden. HINWEIS Zum Wechseln der CompactFlash TM Speicherkarte, befolgen Sie bitte untenstehende Anweisungen: 1 Trennen Sie zunächst die Stromverbindung der 560CID11. 2 Achten Sie auf den ESD Schutz, bevor Sie das Gehäuse öffnen. 3 Öffnen Sie nun die vier Schrauben auf der rechten Gehäuseseite. 4 Berühren Sie beim Einsetzen/Entnehmen der CF Karte keine anderen Komponenten der 560CID11. 5 Verschließen Sie das Gehäuse, bevor Sie die Stromverbindung wieder herstellen. Eingabe / Ausgabe Die MultiIOBaugruppe der 560CID11 erfasst digitale und analoge Signale und bereitet sie auf der Basis vorgegebener Parameter für die RTU560 auf. Die Baugruppe ist in zwei Versionen (Rubriken) verfügbar: R0001: V DC Spannung R0002: 110 / 125 V DC Spannung Generell kann die 560CID11 folgende Signale verarbeiten: Max. 8 Analogeingaben Max. 16 Binäreingaben Max. 8 Binärausgaben Zusätzlich verfügt die 560CID11 über einen Prüfkreis zur (1 aus n)prüfung. Verarbeitungsfunktionen Analogeingabe Allgemein kann die 560CID11 folgende Verarbeitungsfunktionen pro Eingangssignal durchführen: Nullpunktüberwachung Schalthandlungserkennung Glättung Zyklische Übertragung zur CMU unabhängig von der Schwellwertüberwachung Schwellwertüberwachung und Übertragung des Eingangssignals bei einer Überschreitung EingangssignalUmwandlung Die 560CID11 überträgt den Messwert mit 12 Bit plus Vorzeichen an die CMU. Die Anpassung an die Darstellung im Fernwirkprotokoll übernimmt die CMU. Hutschiene 560CID11 1KGT V

4 Binäreingabe Die 16 Binäreingaben der 560CID11 sind in 2 Gruppen zu je 8 Eingaben unterteilt. Jede Gruppe hat ihre eigene gemeinsame Rückführung. Die 560CID11 scannt jede Millisekunde alle 16 Binäreingaben und stellt sie für die RTU auf der Basis der vorher festgelegten Parameter bereit. Die 560CID11 unterstützt: 16 Einzelmeldungen mit Zeitstempel 8 Doppelmeldungen mit Zeitstempel 2 Zustandsmeldungen (8Bit) 1 Zustandsmeldung (16Bit) 16 Zählwerte, davon ein Eingang für Zählereignisse bis 16 KHz (Kanal 1) und alle Anderen bis 120 Hz (an den unteren Eingängen) Binärausgabe Die 560CID11 hat 8 Binärausgabekanäle, die mit Relais ausgestattet sind. Die Ausgänge sind mittels Optokoppler vom elektronischen Teil getrennt. Jeder Ausgang hat seine eigene Rückführung. Die 560CID11 kann die folgenden Befehle verarbeiten: Schaltbefehle mit 1 oder 2poliger Anschaltung ohne (1 aus n)prüfung Schaltbefehle mit 1 oder 2poliger Anschaltung mit (1 aus n)prüfung Stufenstellbefehle, 1, 2polig SollwertStellbefehle (8 Bit) Bitmuster 1, 2 oder 8 Bit X31, X33, X35 X37, X39 X77, X75, X73 X32, X34, X36 X38, X310 X76, X74, X72 Abbildung 1: Analogeingabeteil 560CID11 Shunt Resistor DIPSwitch Mit dem Schalter S1 können die Messbereiche für die Kanäle 1 bis 5 (X31 bis X310) und mit dem Schalter S2 die Messbereiche für die Kanäle 6 bis 8 (X77 bis X72) eingestellt werden. Die Einstellungen der Schalter S1 und S2 muss im Projektierungstool RTUtil500 übernommen werden. Für jeden Kanal ist immer ein Schalterpaar gültig. Die Einstellung der verschiedenen Messbereiche ist in der folgenden Tabelle dargestellt. Analogeingabe Messbereichseinstellung CH1 S11 S12 Aus Aus 2V, 20V Aus Ein 20mA, 40mA (1 aus n)prüfung Über zwei TransistorAusgänge können zwei externe Relais X14 und X15 angeschlossen werden, um die integrierte (1 aus n) Prüfung der 560CID11 zu nutzen. Die integrierte (1ausn)Prüfung kann auch für andere BinärausgabeBaugruppen verwendet werden. Der Widerstandsmessbereich der integrierten (1 aus n)prüfung kann zwischen 100Ω bis 10KΩ in 10ΩSchritten im Projektierungstool RTUtil500 konfiguriert werden. Einstellungen Analogeingabe Einstellung Eingangsbereich Der Spannungs/Strommessbereich der Analogeingaben wird über die Schalter (DIPSwitches) S1 und S2 unabhängig für jeden Kanal eingestellt. CH2 CH3 CH4 CH5 S13 S14 Aus Aus 2V, 20V Aus Ein 20mA, 40mA S15 S16 Aus Aus 2V, 20V Aus Ein 20mA, 40mA S17 S18 Aus Aus 2V, 20V Aus Ein 20mA, 40mA S19 S110 Aus Aus 2V, 20V 4 1KGT V002 0 Hutschiene 560CID11

5 CH6 CH7 CH8 Aus Ein 20mA, 40mA S21 S22 Aus Aus 2V, 20V Aus Ein 20mA, 40mA S23 S24 Aus Aus 2V, 20V Aus Ein 20mA, 40mA S25 S26 Werksabgleich Ein Abgleich des A/DWandlers ist während des Betriebs nicht notwendig. Die 560CID11 wird im Werk für alle Kanäle und Messbereiche abgeglichen. Während des Abgleichs ermittelt die Firmware einen Korrekturwert pro Messbereich und Kanal und speichert diesen Korrekturwert in einem EEPROM ab. Binäreingabe Der Binäreingabeteil der 560CID11 verfügt über keine Schalter oder Steckbrücken für die Binäreingaben. Binärausgabe Die Ausgaberelaisschaltung (24VDC) wird während der Ausgabe überwacht. Fällt die Spannung unter 19V, werden die Relais nicht geschaltet. Aus Aus 2V, 20V Einstellung Netzfrequenz Aus Ein 20mA, 40mA Neben den Angaben über den eingestellten Messbereich ist die Information über die Netzfrequenz für die A/DWandlung erforderlich. Die eingestellte Netzfrequenz gilt für alle acht Kanäle, und wird über einen Parameter im Projektierungstool RTUtil560. Einstellung Netzfrequenz Netzfrequenz [Hz] Wandlungszeit [ms] Zykluszeit[ms] Anschlüsse Versorgungsspannung Die Versorgungsspannung wird für die 560CID11 R0001 und für die 560CID11 R0002 über die Schraubklemme X42 () und X41 () eingespeist und intern an das oberhalb montierte Netzgerät PSU12 weitergeleitet. Die Schutzerde muss bei beiden 560CID11 Versionen an die Schraubklemmen X43 angeschlossen werden. Die Versorgungsspannung X42 () ist intern mittels X9 mit dem Gehäusepotenzial verbunden. In seltenen Fällen muss die Jumperverbindung X9 gelöst werden (z.b. wenn man erdet). Das Öffnen des Gehäuses erfolgt auf die gleiche Weise wie beim Wechseln der CF Karte, jedoch muss die gegenüberliegende Seite geöffnet werden Zusätzlich können maximal 2 Kanäle exklusiv im FastScanModus arbeiten (die restlichen 6 Kanäle sind im FSModus deaktiviert). Für den FastScanModus gelten folgende Werte: Einstellung Netzfrequenz FSModus Netzfrequenz [Hz] Wandlungszeit [ms] Zykluszeit[ms] Abbildung 2: Stelle des X9 (Oberseite der Leiterplatte im Innern des Gehäuses) Hutschiene 560CID11 1KGT V

6 Analogeingabe Die ProzessSignale werden an die Schraubklemmen X31 bis X310 (Kanal 1 bis 5) und X77 bis X72 (Kanal 6 bis 8) angeschlossen. Die Analogeingabe ist für Ströme in den Bereichen von 2mA, 5mA, 10mA, 20mA und 40mA und für Spannungen von 2V und 20V ausgelegt. Binäreingabe Die ProzessSignale werden an die Schraubklemmen X519 bis X512 (Kanal 1 bis 8) und X58 bis X51 (Kanal 9 bis 16) angeschlossen. Die gemeinsame Rückführung für die ersten 8 Kanäle liegt auf X511, die der zweiten 8 Kanäle auf X59. Binärausgabe Die ProzessSignale werden an die Schraubklemme X2 (Kanal 1 bis 8) angeschlossen. Die 1polige Anschaltung zeigt die Abb. 10. Bei einer 2poligen Anschaltung werden zwei interne Relais der 560CID11 verwendet (z.b. bei Doppelbefehlen K1 und K3, oder K2 und K4). (1 aus n)prüfkreis Für die (1 aus n)prüfung werden zwei externe Relais benötigt, die an X14 (GORelais R9, optional) und X15 (MessRelais R10) angeschlossen werden. Die Versorgungsspannung der Relais beträgt 24V. Der Prüfkreis wird über X16 () und X17 () verbunden. HINWEIS Die beiden externen Relais sind im Lieferumfang nicht enthalten! ABB empfiehlt folgendes Relais:Fa. Finder, Typ: Main Versorgungsüberwachung (MSS) Bei Verwendung eines ACNetzteils (z.b. 23VG23) mit Batterieladekontrolle ist eine MSS notwendig. Dazu wird der Anpassungsbaugruppe 23AC62 benötigt. Die MSS zeigt an, dass die Batterie in einem guten Zustand ist und die Verkabelung und die Absicherung in Ordnung sind. 92VAC 265VAC ProzessSpannung 23VG23 24VDC 60VDC R VDC / 125VDC R0002 Power Failed Batt low 24V Abbildung 3: Main Versorgungsüberwachung ALARM Ausgang (ALR) 23AC62 MSS 560CID11 R0001 / R0002 Im Falle eines Fehlers kann ein ALARM Ausgang geschaltet werden. Die RTU Fehlerbedingungen müssen der Funktionsbeschreibung der RTU 560 Release entnommen werden. Der ALARM Ausgang ist ein normal geschlossener Kontakt, der geöffnet wird, wenn der Alarm Status ausgeschaltet ist. Alarm eingeschaltet Alarm ausgeschaltet X61 X62 X4 X1 Kontakt geschlossen Kontakt offen Bevor eine Messung gestartet werden kann, muss die Messverzögerungszeit (Zeit bis das Messrelais geschlossen ist) abgewartet werden. ProzessSpannung (U P ) Überwachung Die ProzessSpannung wird an X13 () und X12 () angeschlossen. An die Schraubklemme X11 (PE) kann eine Funktionserde angeschlossen werden. Abbildung 4: Alarmzustand Signalisierung Analogeingabe Der AnalogEingabeteil der 560CID11 verfügt über keine Signalisierung. Binäreingabe 16 gelbe Leuchtdioden (LED) zeigen den Zustand der Eingangskanäle an. Sie befinden sich auf der Frontseite der 560CID KGT V002 0 Hutschiene 560CID11

7 Binärausgabe 8 gelbe Leuchtdioden (LED) zeigen den Zustand der Ausgabekanäle an. Sie befinden sich auf der Frontseite der 560CID11. 24VDC 60VDC 560PSU41 Sicherungsautomat Schutzerde X43 X42 X41 X9 560CID11 R0001 I/O I/O I/O I/O ADD Abbildung 5: Spannungsversorgung 560CID11 R VDC/125VDC 560PSU40 Sicherungsautomat Schutzerde X43 X42 X41 X9 560CID11 R0002 I/O I/O I/O I/O ADD Abbildung 6: Spannungsversorgung 560CID11 R0002 Hutschiene 560CID11 1KGT V

8 I 1 I 9 I 2 I 10 I 8 I 16 X519 X58 X518 X512 X511 X57 X51 X59 ProzessSpannung Abbildung 7: Binäreingabeteil 560CID11 8 1KGT V002 0 Hutschiene 560CID11

9 C 1.. C 8 GO Relais X2 1 X2 2 X215 X2 16 R1.. R8 U P 1polige Anschaltung Abbildung 8: Binäreingabeteil 560CID11, 1polige Anschaltung K 1 K 2 GO Relais X21 X22 X23 X24 R1 U P Einzelbefehl 2polige Anschaltung Abbildung 9: Binäreingabeteil, 2polige Anschaltung, Einzelbefehl Hutschiene 560CID11 1KGT V

10 K 1 K 2 K 3 K 4 GO Relais X22 X25 X26 X23 X24 X27 X28 Ein Aus U P Doppelbefehl 2polige Anschaltung Abbildung 10: Binärausgabeteil, 2polige Anschaltung, Doppelbefehl DC/DC K 1.. K 8 GO Relais (1 aus n) Prüfung 24 V DC out (1 aus n) X21 X22 X215 X216 X12 X13 X14 X15 X17 X16 R1.. R8 U P R9 R10 Abbildung 11: Binärausgabeteil, (1 aus n)prüfung 10 1KGT V002 0 Hutschiene 560CID11

11 I 1 8 C1 C2 I 9 16 CH 6 8 X X9 19 X5 1 4 X6 1 7 X7 S2 on off S1 X1 X2 on X3 off PE PS O 1 O 8 1ausn MessRelais R10 GO Relais R9 CH 1 5 Abbildung 12: Lage der Anschluss und Bedienelemente (MIOPlatine) Hutschiene 560CID11 1KGT V

12 Einstellungen Die Einstellungen zur Hardware und zum Betrieb der Kommunikationsschnittstellen der 560CID11 und der E/AEinstellungen werden mit dem Projektierungstool RTUtil500 vorgenommen. Die genaue Vorgehensweise zur Konfiguration der Kommunikationsschnittstellen und des E/A Bus ist dem RTUtil500 Benutzerhandbuch zu entnehmen. Abbildung 15: Gehäuseunterseite 560CID011 Für alle seriellen Protokolle müssen die folgenden Parameter definiert werden: Baudrate: 50 bis Baud Direkte Verbindung (nur TxD / RxD) WT Verbindung vollduplex (560FSM10/11 kein Handshake) WT Verbindung halbduplex (560FSM10/11 RTS/DCD Handshake) WT Verbindung halbduplex (560FSM10/11 RTS/CTS Handshake) Wählverbindung (externes Modem kein Handshake) Ringumschaltung (nur Protokoll RP570/71 HostSchnittstelle) Verbindung mit KollisionsVermeidung (TxD, RxD, DCD, ohne Handshake) (nur Protokoll DNP3.0) Für die EthernetSchnittstellen sind zusätzlich die folgenden Parameter zu definieren: Knotenname IPAdresse SubnetzMaske Default Gateway(s) Routing Informationen Anzahl der Host Schnittstellen Abbildung 13: Gehäuseoberseite 560CID011 Abbildung 14: Gehäusefrontseite 560CID KGT V002 0 Hutschiene 560CID11

13 ABB AG Energietechnik Systeme Postfach Mannheim, Germany Hinweis: Technische Änderungen der Produkte sowie Änderungen im Inhalt dieses Dokuments behalten wir uns jederzeit ohne Vorankündigung vor. Bei Bestellungen sind die jeweils vereinbarten Beschaffenheiten maßgebend. Die ABB AG übernimmt keinerlei Verantwortung für eventuelle Fehler oder Unvollständigkeiten in diesem Dokument. Wir behalten uns alle Rechte an diesem Dokument und den darin enthaltenen Gegenständen und Abbildungen vor. Vervielfältigung, Bekanntgabe an Dritte oder Verwertung seines Inhaltes auch von Teilen ist ohne vorherige schriftliche Zustimmung durch die ABB AG verboten. Copyright ABB 2017 Alle Rechte vorbehalten Hutschiene 560CID11 1KGT V