C-DIAS Interfacemodul VARAN CIV 521

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1 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV 521 C-DIAS Interfacemodul VARAN CIV 521 Das Interfacemodul CIV 521 erweitert den VARAN-Bus um zahlreiche Standard-Schnittstellen. Das Modul verfügt über eine Ethernet-, eine CAN-Bus-, eine RS232-, eine RS422/485, eine DIAS-, eine C-DIAS- und eine TTY- Schnittstelle. Durch den VARAN-Out Port wird der Aufbau des VARAN- Busses in einer Linienstruktur ermöglicht. C-DIAS Versorgung und Verbindung einer dezentralen C-DIAS Modulgruppe, bestehend aus bis zu acht C-DIAS Modulen, mit einer CPU durch den VARAN-Bus. Das CIV 521 kann den C-DIAS-Bus optional direkt oder über den Datamover betreiben. Der Datamover bietet die Möglichkeit, die I/O-Daten der angeschlossenen C-DIAS- Module selbständig zu verwalten, wodurch der VARAN- Bus entlastet wird. DIAS Versorgung und Verbindung eines dezentralen DIAS-Busses mit einer CPU durch den VARAN-Bus. CAN, RS232,RS422/485 und TTY Das CIV 521 erweitert den VARAN-Bus um diese Schnittstellen. Diese werden direkt durch das Betriebssystem der CPU bedient. Ethernet Port Der VARAN-Bus bietet die Möglichkeit Ethernet-Pakete mit VtE (VARAN transmits Ethernet) zu übertragen. Am Ethernet-Port eingehende Ethernet-Pakete werden, ähnlich wie bei einen HUB, mittels VtE auf alle anderen Ethernet-Ports im VARAN-Bus und an den VARAN-Manager (und somit an die CPU) verteilt Seite 1

2 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN Technische Daten Leistungsdaten Schnittstellen 1 x VARAN-In (RJ45) (maximale Leitungslänge: 100 m) 1 x VARAN-Out (RJ45) (maximale Leitungslänge: 100 m) 1 x Ethernet(VtE) 1 x RS232 1 x RS422/RS485 1 x TTY Stromschnittstelle (20 ma) 1 x C-DIAS-Bus (Unterseite) 1 x DIAS-Bus 1 x CAN-Bus Einstellbare Übertragungsraten RS485/ Baud, Baud, Baud, Baud, Baud RS Baud, Baud, Baud, Baud, Baud TTY 9600 Baud, Baud, Baud, Baud Elektrische Anforderungen Versorgungsspannung Stromaufnahme Versorgungsspannung Strombelastung am C-DIAS-Bus (Versorgung der E/A/P Module) Leistungsaufnahme V DC Die Stromaufnahme ist abhängig von den angeschlossenen Lasten (max. 1,4 A) Maximal 1,2 A >2,4 W Das Gerät muss von einer galvanisch getrennten Quelle versorgt werden, die sekundär über eine UL-zugelassene Sicherung mit einem maximalen Nennstrom von a) 5 A bei Spannungen von Vrms (0..28,3 Vp) oder b) 100 VA/Vp bei Spannungen von Vrms (28,3..42,4 Vp) verfügt. Sonstiges Artikelnummer Hardwareversion 1.x Normung UL (E247993) Seite

3 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV 521 Umgebungsbedingungen Lagertemperatur C Betriebstemperatur C Luftfeuchtigkeit EMV-Festigkeit 0 95 %, nicht kondensierend Nach EN (Industriebereich) Schockfestigkeit EN m/s² Schutzart EN IP Seite 3

4 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN Mechanische Abmessungen Seite

5 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV 521 Einbaulage Um die optimale Kühlung des Moduls zu garantieren, muss das CIV 521 wie abgebildet eingebaut werden (stehend). Bei einer abweichenden Einbaulage ist eine Zwangskonvektion (Lüfter) vorzusehen. Oben Unten Seite 5

6 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN Anschlussbelegung Seite

7 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV 521 X1: Ethernet Port (VtE) n.c. = nicht verwenden Pin Funktion 1 Tx+ 2 Tx- 3 Rx+ 4-5 n.c. 6 Rx- 7-8 n.c. X2: VARAN-In X3: VARAN-Out Pin Funktion 1 TX/RX+ 2 TX/ RX- 3 RX/TX+ 4-5 n.c. 6 RX /TX- 7-8 n.c. Näheres über den VARAN-Bus ist der VARAN-Bus-Spezifikation zu entnehmen! X4: DIAS Pin Funktion 1 MBUS+ 2 MBUS- 3 SBUS+ 4 SBUS- 5 GND 6 n.c Seite 7

8 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN X5: RS485/ Pin Funktion RS422 Funktion RS485 1 RS422 TxD+ RS485 A 2 RS422 TxD- RS485 B 3 RS422 RxD+ n.c. 4 RS422 RxD- n.c. 5 n.c. n.c. 6 GND GND 7 RS422 TxD+ RS485 A 8 RS422 TxD- RS485 B 9 RS422 RxD+ n.c. 10 RS422 RxD- n.c n.c. = nicht verwenden X6: RS Pin Funktion 1 RxD 2 RTS 3 TxD 4 CTS 5 DTR 6 GND X7: TTY (20 ma) Pin Funktion 1 Tx+ 2 Tx- 3 Rx+ 4 Rx ma 6 GND Seite

9 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV 521 X8: CAN-BUS Pin Funktion 1 CAN A (LOW) 2 CAN B (HIGH) 3 CAN A (LOW) 4 CAN B (HIGH) 5 GND 6 +5 V / 500 ma X9: Versorgungsstecker 1 Pin Funktion V-Einspeisung 2 GND Zu verwendende Steckverbinder X1 X3: 8-pol. RJ45 X5: 10-pol. Weidmüller-Stecker B2L3, 5/10 X4, X6 X8: 6-pol. Weidmüller-Stecker B2L3, 5/6 X9: 2-pol. Phönix-Stecker mit Schraubklemmtechnik MC1,5/2-ST-3,5 2-pol. Phönix-Stecker mit Federzugklemme FK-MCP1,5/2-ST-3,5 Das komplette C-DIAS Steckerset CKL 022 mit Federzugklemmen ist bei SIGMATEK unter der Artikelnummer erhältlich Seite 9

10 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN Verdrahtungshinweis zu RS232 Allgemeine Daten / Spezifikation Zur Verdrahtung ist ein Datenkabel mit Schirmung zu wählen! Maximale Busteilnehmer: 2 Teilnehmer Maximale Leitungslänge: 15 m Verdrahtungshinweis zu RS422 Allgemeine Daten / Spezifikation Zur Verdrahtung ist ein Datenkabel mit verdrillten Datenleitungen und Schirmung zu wählen! Maximale Busteilnehmer: 1 Master, 10 Slaves Maximale Leitungslänge: 500 m (ISO Norm 8482) Sender / Empfänger IC: MAX1486 Abschluss an der CIV Verdrahtung Seite

11 Verdrahtungshinweis zu RS485 Allgemeine Daten / Spezifikation C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV 521 Zur Verdrahtung ist ein Datenkabel mit verdrillten Datenleitungen und Schirmung zu wählen! Maximale Busteilnehmer: 32 Teilnehmer Maximale Leitungslänge: 500 m (ISO Norm 8482) Sender / Empfänger IC: MAX1486 Abschluss an der CIV Verdrahtung Da RS485 einen definierten Ruhepegel benötigt, sind zusätzlich zum Abschlusswiderstand ein Pull-Up und ein Pull-Down Widerstand notwendig. Die in der Grafik eingezeichnete 5 V-Versorgung ist extern zu generieren Seite 11

12 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN Verdrahtungshinweis zu TTY Allgemeine Daten / Spezifikation Zur Verdrahtung ist ein Datenkabel mit verdrillten Datenleitungen und Schirmung zu wählen! Maximale Busteilnehmer: 2 Teilnehmer Maximale Leitungslänge: 300 m Sender / Empfänger IC: Optokoppler Verdrahtung und Konfiguration (X3/X4) AKTIV PASSIV Seite

13 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV 521 CAN-Bus-Abschluss An den beiden Endgeräten in einem CAN-Bus System muss ein Leitungsabschluss erfolgen. Dies ist notwendig, um Übertragungsfehler durch Reflexionen auf der Leitung zu verhindern. Gerät 1 Gerät 2 Gerät 3 Gerät n z.b. CPU DCP 160 z.b. Terminal ET 081 z.b. Terminal ET 805 CAN-Bus Abschluss auf dem Klemmenmodul CAN-Bus-Verbindungen DSUB-Stecker mit Abschlussbeschaltung Ist CIV 521 eines dieser Endgeräte, so können sie den Abschluss durch Anbringen eines 150 Ω Widerstandes zwischen CAN-A (LOW) und CAN-B (HIGH) ausführen. 1 x 150 Ω Widerstand Seite 13

14 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN DIAS-Bus-Abschluss An den beiden Endgeräten in einem DIAS-Bus-System muss ein Leitungsabschluss erfolgen. Dies ist notwendig, um Übertragungsfehler durch Reflexionen auf der Leitung zu verhindern. Der DIAS-Bus-Abschluss ist in der CIV 521 integriert. Er muss nicht mehr zusätzlich am DIAS-Bus-Stecker angebracht werden. DIAS-Bus-Verbindung Um eine gute Busverbindung zu gewährleisten, ist es nötig einige Richtlinien beim Verdrahten zu beachten: Es ist unbedingt darauf zu achten, dass das verwendete Kabel für die Übertragungsgeschwindigkeit geeignet ist: Datenkabel (10 Mbit, 2 x 2 Adern TWISTED PAIR, geschirmt) z.b.: LAPPKABEL / UNITRONIC-BUSLEITUNG FD P LD Die Impedanz des Kabels sollte aufgrund der modulinternen Abschlusswiderstände 100 Ohm betragen. Beim Kabel (Twisted-Pair) unbedingt darauf achten, dass auch die richtigen Paare miteinander verbunden sind: Kabel 2x2 Paare: Paar 1 MBUS+ MBUS- Paar 2 SBUS+ SBUS- Der Schirm muss großflächig und beidseitig auf kürzestem Weg auf GND gelegt werden. Um die einzelnen Drähte an den Steckverbinder anschrauben zu können, muss das Kabel abisoliert und der Schirm an dieser Stelle zur Seite geschoben werden. Die Isolierung sowie der Schirm sind jedoch nur soweit wie unbedingt nötig zu entfernen. Es muss unbedingt darauf geachtet werden, dass das Sende- und das Empfangsmodul auf dem gleichen GND-Potential liegen. Die maximale Leitungslänge mit einem Twisted-Pair Kabel beträgt pro DIAS-Bus- Stecker 20 m (bei Verwendung der UNITRONIC BUS-Leitung FD P LD / Fa. LAPPKABEL) Seite

15 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV 521 Beispiel z.b.: C-IPC Es besteht auch die Möglichkeit die CIV 521 mit einem DIAS-Modul zu verbinden. Man benötigt jedoch eine Spannungsversorgung für die DIAS-Module (z.b.: DPS 001), sowie ein Adaptermodul um vom Twisted Pair-Kabel auf den Flachbandkabel-Anschluss zu stecken (z.b.: DKO 012 / 013) Seite 15

16 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN Statusanzeigen LED-Nr. Reihe AC LED- Farbe Bedeutung Beschreibung ET gelb Ethernet Active Leuchtet, wenn Daten empfangen oder gesendet werden. VI gelb VARAN-In Active Leuchtet, wenn Daten über den VARAN-In empfangen oder gesendet werden. VO gelb VARAN-Out Active Leuchtet, wenn Daten über den VARAN-Out empfangen oder gesendet werden. Reihe LI ET grün Ethernet Link Leuchtet, wenn die Verbindung zwischen beiden PHYs hergestellt ist. VI grün VARAN-In Link Leuchtet, wenn die Verbindung zwischen beiden PHYs hergestellt ist. VO grün VARAN-Out Link Leuchtet, wenn die Verbindung zwischen beiden PHYs hergestellt ist. Reihe TX C1 gelb RS485/422 Transmit Leuchtet, wenn Daten über RS485/422 gesendet werden. C2 gelb RS232 Transmit Leuchtet, wenn Daten über RS232 gesendet werden. C3 gelb TTY Transmit Leuchtet, wenn Daten über TTY gesendet werden. CA gelb CAN Transmit Leuchtet, wenn Daten über CAN gesendet werden. Reihe RX C1 grün RS485/422 Receive Leuchtet, wenn Daten über RS485/422 empfangen werden. C2 grün RS232 Receive Leuchtet, wenn Daten über RS232 empfangen werden. C3 grün TTY Receive Leuchtet, wenn Daten über TTY empfangen werden. CA grün CAN Receive Leuchtet, wenn Daten über CAN empfangen werden. Statusreihe DC grün DCOK Leuchtet, wenn die 24 V- und 5 V-Versorgung anliegt. R rot Reset Leuchtet, wenn das CIV 521 im Reset steht. SY grün PLL-Sync Leuchtet, wenn das CIV 521 synchron zum VARAN-Manager ist. DA gelb DIAS Active Leuchtet, wenn Daten über den DIAS-Bus empfangen oder gesendet werden. Seite

17 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV 521 Verwendbare Module C-DIAS Es werden nahezu alle C-DIAS-Module unterstützt. Die Module CCA 021 CCA 121 und CPB 021 können über das CIV 513 nur ohne Datamover bedient werden. Die folgenden C-DIAS Module müssen direkt an einer CPU bedient werden: CSI 021 CSI 025 CGPS 011 CBC 021 DIAS Das CIV 521 ermöglicht den Anschluss von nahezu allen DIAS-Modulen. Nur DIAS-Module die zwingend den DIAS-Interrupt benötigen (z.b. Kommunikationsmodule) müssen direkt an einer CPU bedient werden Seite 17

18 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN C-DIAS Wird der C-DIAS Bus auf dem CIV 521 ohne Datamover betrieben, werden die I/O-Daten der Modulgruppe sofort übernommen. Mit aktivierten Datamover werden die I/O-Daten der ganzen C-DIAS-Modulgruppe auf wenige VARAN-Zugriffe zusammenfasst. Der Datamover erledigt die C-DIAS- Kommunikation dann zeitversetzt zum VARAN-Bus. Damit wird der VARAN-Bus deutlich entlastet. Seite

19 Schirmungsempfehlung VARAN C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV 521 Das Echtzeit Ethernet Bussystem VARAN weist ein sehr robustes Verhalten im industriellen Umfeld auf. Durch die Verwendung der Standard Ethernetphysik nach IEEE erfolgt eine Potentialtrennung zwischen einer Ethernetleitung und den Empfänger- bzw. Senderkomponenten. Nachrichten an einen Busteilnehmer werden im Fehlerfall durch den VARAN Manager sofort wiederholt. Es wird prinzipiell empfohlen die unten angeführten Schirmungsempfehlungen einzuhalten. Bei Anwendungsfällen in welchen die Busleitung außerhalb des Schaltschrankes verlegt werden muss, ist stets auf eine korrekte Schirmung zu achten. Insbesondere, wenn die Busleitung aus baulichen Gründen neben starken elektromagnetischen Störquellen verlegt werden muss. Es wird empfohlen, VARAN-Bus-Leitungen nach Möglichkeit nicht parallel mit leistungsführenden Kabeln zu verlegen. Die Firma SIGMATEK empfiehlt die Verwendung von Industrial Ethernet Busleitungen nach CAT5e. Bei den Schirmungsvarianten wird empfohlen eine S-FTP Busleitung zu verwenden. Es handelt sich dabei um ein symmetrisches mehradriges Kabel mit ungeschirmten Paaren. Als Gesamtschirmung wird ein kombinierter Schirm aus Folie und Geflecht verwendet. Es wird empfohlen eine unlackierte Variante zu verwenden. Das VARAN-Kabel ist im Abstand von 20 cm vom Stecker gegen Vibrationen zu sichern! Seite 19

20 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN 1. Leitungsführung vom Schaltschrank zu einer externen VARAN Komponente Wenn die Ethernet-Leitung von einer VARAN-Komponente zu einem VARAN-Knoten außerhalb des Schaltschrankes erfolgt, so wird empfohlen die Schirmung am Eintrittspunkt des Schaltschrankgehäuses aufzulegen. Alle Störungen können dadurch vor den Elektronikkomponenten frühzeitig abgeleitet werden. Seite

21 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV Leitungsführung außerhalb eines Schaltschrankes Wenn eine VARAN-Bus Leitung ausschließlich außerhalb des Schaltschrankes verlegt wird, ist keine zusätzliche Schirmauflage erforderlich. Voraussetzung dafür ist, dass ausschließlich IP67-Module und Steckverbindungen verwendet werden. Diese Komponenten weisen eine sehr robuste und störfeste Bauweise auf. Die Schirmung aller Buchsen von IP67-Modulen wird gemeinsam intern oder über das Gehäuse elektrisch verbunden, wobei die Ableitung von Spannungsspitzen dabei nicht durch die Elektronik erfolgt Seite 21

22 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN 3. Schirmung bei einer Leitungsführung innerhalb des Schaltschrankes Bei starken elektromagnetischen Störquellen innerhalb des Schaltschrankes (Drives, Transformatoren und dgl.) können Störungen auf eine VARAN-Bus Leitung induziert werden. Die Ableitung der Spannungsspitzen erfolgt über das metallische Gehäuse einer RJ45-Steckverbindung. Störungen werden auf das Schaltschrankgehäuse ohne weitere Maßnahmen über die Platine einer Elektronikkomponente geführt. Um Fehlerquellen bei der Datenübertragung auszuschließen, wird empfohlen die Schirmung vor jeder elektronischen Komponente im Schaltschrank aufzulegen. Seite

23 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN CIV Anschluss von störungsbehafteten Komponenten Beim Busanschluss von Leistungsteilen, welche starke elektromagnetischen Störquellen darstellen, ist ebenfalls auf die Schirmungsausführung zu achten. Vor einem einzelnen Leistungsteil (oder einer Gruppe aus Leistungsteilen) sollte die Schirmung aufgelegt werden Seite 23

24 CIV 521 C-DIAS INTERFACEMODUL VARAN 5. Schirmung zwischen zwei Schaltschränken Müssen zwei Schaltschränke mit einer VARAN-Bus Leitung verbunden werden, so wird empfohlen, den Schirm an den Eintrittspunkten der Schaltschränke aufzulegen. Störungen können dadurch nicht bis zu den Elektronikkomponenten im Schaltschrank vordringen. Seite