Programmierbare Twido Extreme-Steuerung

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1 Programmierbare Twido Extreme-Steuerung /2011 Programmierbare Twido Extreme-Steuerung Hardware-Handbuch 06/

2 Die Informationen in der vorliegenden Dokumentation enthalten allgemeine Beschreibungen und/oder technische Leistungsmerkmale der hier erwähnten Produkte. Diese Dokumentation dient keinesfalls als Ersatz für die Ermittlung der Eignung oder Verlässlichkeit dieser Produkte für bestimmte Verwendungsbereiche des Benutzers und darf nicht zu diesem Zweck verwendet werden. Jeder Benutzer oder Integrator ist verpflichtet, angemessene und vollständige Risikoanalysen, Bewertungen und Tests der Produkte im Hinblick auf deren jeweils spezifischen Verwendungszweck vorzunehmen. Weder Schneider Electric noch deren Tochtergesellschaften oder verbundene Unternehmen sind für einen Missbrauch der Informationen in der vorliegenden Dokumentation verantwortlich oder können diesbezüglich haftbar gemacht werden. Verbesserungs- und Änderungsvorschlage sowie Hinweise auf angetroffene Fehler werden jederzeit gern entgegengenommen. Die Informationen in der vorliegenden Dokumentation enthalten allgemeine Beschreibungen und/oder technische Leistungsmerkmale der hier erwähnten Produkte. Diese Dokumentation dient keinesfalls als Ersatz für die Ermittlung der Eignung oder Verlässlichkeit dieser Produkte für bestimmte Verwendungsbereiche des Benutzers und darf nicht zu diesem Zweck verwendet werden. Jeder Benutzer oder Integrator ist verpflichtet, angemessene und vollständige Risikoanalysen, Bewertungen und Tests der Produkte im Hinblick auf deren jeweils spezifischen Verwendungszweck vorzunehmen. Weder Schneider Electric noch deren Tochtergesellschaften oder verbundene Unternehmen sind für einen Missbrauch der Informationen in der vorliegenden Dokumentation verantwortlich oder können diesbezüglich haftbar gemacht werden. Verbesserungs- und Änderungsvorschlage sowie Hinweise auf angetroffene Fehler werden jederzeit gern entgegengenommen. Die Informationen in der vorliegenden Dokumentation enthalten allgemeine Beschreibungen und/oder technische Leistungsmerkmale der hier erwähnten Produkte. Diese Dokumentation dient keinesfalls als Ersatz für die Ermittlung der Eignung oder Verlässlichkeit dieser Produkte für bestimmte Verwendungsbereiche des Benutzers und darf nicht zu diesem Zweck verwendet werden. Jeder Benutzer oder Integrator ist verpflichtet, angemessene und vollständige Risikoanalysen, Bewertungen und Tests der Produkte im Hinblick auf deren jeweils spezifischen Verwendungszweck vorzunehmen. Weder Schneider Electric noch deren Tochtergesellschaften oder verbundene Unternehmen sind für einen Missbrauch der Informationen in der vorliegenden Dokumentation verantwortlich oder können diesbezüglich haftbar gemacht werden. Verbesserungs- und Änderungsvorschlage sowie Hinweise auf angetroffene Fehler werden jederzeit gern entgegengenommen /2011

3 Die Informationen in der vorliegenden Dokumentation enthalten allgemeine Beschreibungen und/oder technische Leistungsmerkmale der hier erwähnten Produkte. Diese Dokumentation dient keinesfalls als Ersatz für die Ermittlung der Eignung oder Verlässlichkeit dieser Produkte für bestimmte Verwendungsbereiche des Benutzers und darf nicht zu diesem Zweck verwendet werden. Jeder Benutzer oder Integrator ist verpflichtet, angemessene und vollständige Risikoanalysen, Bewertungen und Tests der Produkte im Hinblick auf deren jeweils spezifischen Verwendungszweck vorzunehmen. Weder Schneider Electric noch deren Tochtergesellschaften oder verbundene Unternehmen sind für einen Missbrauch der Informationen in der vorliegenden Dokumentation verantwortlich oder können diesbezüglich haftbar gemacht werden. Verbesserungs- und Änderungsvorschlage sowie Hinweise auf angetroffene Fehler werden jederzeit gern entgegengenommen. Die Informationen in der vorliegenden Dokumentation enthalten allgemeine Beschreibungen und/oder technische Leistungsmerkmale der hier erwähnten Produkte. Diese Dokumentation dient keinesfalls als Ersatz für die Ermittlung der Eignung oder Verlässlichkeit dieser Produkte für bestimmte Verwendungsbereiche des Benutzers und darf nicht zu diesem Zweck verwendet werden. Jeder Benutzer oder Integrator ist verpflichtet, angemessene und vollständige Risikoanalysen, Bewertungen und Tests der Produkte im Hinblick auf deren jeweils spezifischen Verwendungszweck vorzunehmen. Weder Schneider Electric noch deren Tochtergesellschaften oder verbundene Unternehmen sind für einen Missbrauch der Informationen in der vorliegenden Dokumentation verantwortlich oder können diesbezüglich haftbar gemacht werden. Verbesserungs- und Änderungsvorschlage sowie Hinweise auf angetroffene Fehler werden jederzeit gern entgegengenommen. Die Informationen in der vorliegenden Dokumentation enthalten allgemeine Beschreibungen und/oder technische Leistungsmerkmale der hier erwähnten Produkte. Diese Dokumentation dient keinesfalls als Ersatz für die Ermittlung der Eignung oder Verlässlichkeit dieser Produkte für bestimmte Verwendungsbereiche des Benutzers und darf nicht zu diesem Zweck verwendet werden. Jeder Benutzer oder Integrator ist verpflichtet, angemessene und vollständige Risikoanalysen, Bewertungen und Tests der Produkte im Hinblick auf deren jeweils spezifischen Verwendungszweck vorzunehmen. Weder Schneider Electric noch deren Tochtergesellschaften oder verbundene Unternehmen sind für einen Missbrauch der Informationen in der vorliegenden Dokumentation verantwortlich oder können diesbezüglich haftbar gemacht werden. Verbesserungs- und Änderungsvorschlage sowie Hinweise auf angetroffene Fehler werden jederzeit gern entgegengenommen Schneider Electric. Alle Rechte vorbehalten /2011 3

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5 Inhaltsverzeichnis Sicherheitshinweise Über dieses Buch Kapitel 1 Twido Extreme - Überblick Beschreibung der Twido Extreme-Steuerung Steuerungsfunktionen Optionen Zubehör Kommunikationsübersicht CANopen-Kommunikation CANJ1939-Kommunikation Modbus RTU- und ASCII-Kommunikation Kapitel 2 Installation Stromversorgung Abmessungen der Twido Extreme-Steuerung Umweltkenndaten Montageanleitung Kapitel 3 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Verdrahtungsübersicht Verdrahtungsvorschriften und Empfehlungen Position der Kontakte am Steckverbinder Ein- und Ausgänge, sortiert nach Typ Ein- und Ausgänge, sortiert nach Nummern RS485 Modbus-Verbindung Netzwerkverdrahtung Ein- und Ausgänge für Sonderfunktionen Beschreibung der Eingänge Beschreibung der Eingänge Schlüsselschaltereingang Erdschaltungseingänge Batterieschaltungseingänge /2011 5

6 Aktive Analogsensoreingänge Passive Analogsensoreingänge Analog- oder PWM-Eingang PWM-Eingang Beschreibung der Ausgänge Beschreibung der Ausgänge A-Digitalausgang ma-digitalausgang mA-Digitalausgänge PWM/PLS-Ausgänge Kapitel 4 Betrieb der Steuerung Zyklische Abtastung Periodische Abtastung Prüfen der Zykluszeit Betriebszustände Umgehen mit Spannungsunterbrechungen und Spannungsrückkehr Umgehen mit Warmstart Umgehen mit Kaltstart Initialisierung der Objekte Anhang Anhang A Anhänge Anwendungsbeispiel für Kraftfahrzeuge Einachsiger Hebel Erläuterung der Symbole Amtliche Anforderungen Glossar Index /2011

7 Sicherheitshinweise Wichtige Informationen HINWEISE Lesen Sie diese Anweisungen sorgfältig durch und machen Sie sich vor Installation, Betrieb und Wartung mit dem Gerät vertraut. Die nachstehend aufgeführten Warnhinweise sind in der gesamten Dokumentation sowie auf dem Gerät selbst zu finden und weisen auf potenzielle Risiken und Gefahren oder bestimmte Informationen hin, die eine Vorgehensweise verdeutlichen oder vereinfachen /2011 7

8 BITTE BEACHTEN Elektrische Geräte dürfen nur von Fachpersonal installiert, betrieben, bedient und gewartet werden. Schneider Electric haftet nicht für Schäden, die durch die Verwendung dieses Materials entstehen. Als qualifiziertes Personal gelten Mitarbeiter, die über Fähigkeiten und Kenntnisse hinsichtlich der Konstruktion und des Betriebs dieser elektrischen Geräte und der Installationen verfügen und eine Schulung zur Erkennung und Vermeidung möglicher Gefahren absolviert haben /2011

9 Über dieses Buch Auf einen Blick Ziel dieses Dokuments In diesem Handbuch wird die Hardware für ein programmierbares Twido Extreme- Grundgerät beschrieben. Es enthält eine Beschreibung der verschiedenen Teile, veranschaulicht die einzelnen Montageschritte und enthält genaue Verdrahtungsanweisungen. Gültigkeitsbereich Die Informationen in diesem Handbuch beziehen sich ausschließlich auf programmierbare Twido Extreme-Grundgeräte. Dieses Dokument gilt für TwidoSuite Version 2.3. Benutzerkommentar Ihre Anmerkungen und Hinweise sind uns jederzeit willkommen. Senden Sie sie einfach an unsere -Adresse: /2011 9

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11 Programmierbare Twido Extreme-Steuerung Twido Extreme - Überblick /2011 Twido Extreme - Überblick 1 Einleitung Dieses Kapitel enthält einen Überblick über Twido Extreme: Beschrieben werden die Konfiguration, die Funktionen und das Kommunikationssystem. Inhalt dieses Kapitels Dieses Kapitel enthält die folgenden Themen: Thema Seite Beschreibung der Twido Extreme-Steuerung 12 Steuerungsfunktionen 15 Optionen 18 Zubehör 21 Kommunikationsübersicht 24 CANopen-Kommunikation 26 CANJ1939-Kommunikation 28 Modbus RTU- und ASCII-Kommunikation /

12 Twido Extreme - Überblick Beschreibung der Twido Extreme-Steuerung Einleitung Die Twido Extreme-Steuerung kann mit einer externen Batterie mit folgender Spannung versorgt werden: entweder 12 VDC (%Q0.10 bis %Q017 sind verfügbar bei einer Nennspannung zwischen 9 und 16 VDC), oder 24 VDC (Nennspannung zwischen 18 und 32 VDC). HINWEIS: Die Gesamtlänge des Netzkabels darf 30 m (98.4 ft) nicht überschreiten. Elektrische Niederspannungsanlagen, Grundprinzipien: Serie IEC60364 Die Abschirmungen (CANopen-Abschirmung (40), CANJ1939-Abschirmung (51)) sind nicht direkt mit dem Gehäuse verbunden. Für Anlagen, die ein Gehäuse mit Äquipotentialabschirmung erfordern, fügen Sie ein der Steuerung vorgeschaltetes Verbindungsabschirmungsgehäuse hinzu. Die Twido Extreme-Steuerung verfügt über die Fähigkeit, Maschinen lokal in der eigenen Umgebung und entferntere Komponenten über den Kommunikationsbus zu steuern. Verwenden Sie für den Einsatz in Maschinen EN/IEC (Sicherheit von Maschinen - Elektrische Ausrüstung von Maschinen Allgemeine Anforderungen), UL 508, CSA C22.2 N 142. Die Twido Extreme-Steuerung eignet sich auch für den Einsatz im Kraftfahrzeugbereich /2011

13 Twido Extreme - Überblick Modell der Twido Extreme-Steuerung Modellreferenz TWD LEDC K1 Abbildung Die nominale Versorgungsspannung der Batterie beträgt entweder 12 VDC oder 24 VDC. Beide Systeme unterstützen 22 Eingänge und 19 Ausgänge. Hinweis: Die Twido Extreme hat keine interne Batterie. Twido Extreme ist 1 Stunde gegen Sperrspannung geschützt. Weitere Informationen über das Zubehör und die verfügbaren Optionen finden Sie unter Optionen, Seite 18 und Zubehör, Seite 21. Batterie Die Twido Extreme hat keine interne Batterie. Ein spezieller Eingang, der Schlüsselschaltereingang, wird verwendet, um die Steuerung ein- und auszuschalten und in den Standby-Modus zu versetzen. Twido Extreme muss stets an die Batterie angeschlossen sein (stationäre Spannung), um Verluste des SRAM-Speichers zu vermeiden und einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten. Weitere Informationen zu dieser Funktion finden Sie unter Schlüsselschaltereingang, Seite 72. Eingangs-/Ausgangserweiterungen Die Anzahl der Ein- und Ausgänge kann über den CANopen-Kommunikationsbus erweitert werden. Um eine Erweiterung durchzuführen, verwenden Sie verteilte E/A-Schnittstellen der Schutzart IP67 wie etwa Advantys FTB- oder FTM-Verteilerkästen. Sie ermöglichen über CANopen den verteilten Anschluss von Sensoren und Aktoren an Geräte. Weitere Informationen zu den Advantys FTB- oder FTM-Verteilerkästen finden Sie in den auf der Website von Schneider Electric ( verfügbaren Handbüchern /

14 Twido Extreme - Überblick Kommunikationsfähigkeit Die Kommunikationsfähigkeit der Twido Extreme-Steuerung basieren auf den drei folgenden Kommunikationsanschlüssen: Serielle RS485-Leitung CANopen-Port CANJ1939-Port Zugehörige Software Um Operationen an der Twido Extreme durchzuführen, können Sie die folgenden Softwaretools verwenden: TwidoSuite TwidoSuite 1.20 oder höher wird verwendet, um Anwendungen für programmierbare Twido-Steuerungen mit einem PC zu erstellen, zu konfigurieren, zu betreiben und zu warten. TwidoAdjust TwidoAdjust 3.0 wird verwendet, um eine Twido-Anwendung mit einem Pocket PC zu verwalten und zu überwachen. Weitere Informationen zu diesen Tools finden Sie in den auf der Website von Schneider Electric ( verfügbaren Handbüchern /2011

15 Twido Extreme - Überblick Steuerungsfunktionen Einleitung Standardmäßig sind alle E/A am Grundgerät als digitale E/A konfiguriert. Zweckbestimmte E/A können während der Konfiguration jedoch speziellen Funktionen wie etwa den nachfolgend aufgeführten zugewiesen werden: RUN/STOP-Eingang Eingänge mit Statusspeicherung Schneller Zähler: Einfacher Auf-/Abwärtszähler mit 10 khz Statusausgang der Steuerung Impulsbreitenmodulation (PWM) Impulsausgang (PLS) Twido Extreme-Steuerungen werden über TwidoSuite programmiert, das die Nutzung der folgenden Funktionen ermöglicht: PWM PLS Schneller Zähler Hauptfunktionen Die folgende Tabelle führt die Hauptfunktionen des Grundgeräts auf: Funktion Abtastung Ausführungszeit Speicherkapazität Modbus-Kommunikation ASCII-Kommunikation Zweckbestimmte Funktionen Programmierbarer Eingangsfilter Beschreibung Normal (zyklisch) oder periodisch (konstant) (2 ms bis 150 ms) 0,14 μs bis 0,9 μs für eine Listenanweisung Daten: Speicherwörter Programm: 22 Eingänge und 19 Ausgänge, Anweisungslisten Nicht potenzialgetrennt, Typ RS 485, maximale Länge begrenzt auf 30,5 m (100 ft). ASCII- oder RTU-Modus. Halbduplex-Protokoll an ein Peripheriegerät 1 schneller Zähler 3 PLS/PWM-Ausgänge 1 PWM/Analogeingang 1 PWM-Eingang Die Eingangsfilterzeit kann per Konfiguration verändert werden. Standardmäßige Filterung bei 3 ms, keine Filterung oder 12 ms per Konfiguration /

16 Twido Extreme - Überblick Funktion Spezialeingänge RUN/STOP Bis zu 13 digitale Eingänge I0.0 bis I0.12 Spezialausgänge Beschreibung Schneller Zähler PWM-Eingang Statusspeicherung Interrupt- /Selbsthalteeingänge PWM/Analogeingang Statusausgang der Steuerung PLS/PWM Umgekehrte Logik Bis zu 4 gespeicherte Eingänge max. 10 khz - 4 Erdschaltungseingänge - 1 konfigurierbarer Eingang Hz 1 PWM-Eingang 0, khz 1 zweckbestimmter Statusausgang 3 PLS/PWM-Ausgänge 2 Ausgänge mit einer Frequenz von 10 Hz bis 1 khz 1 Ausgang mit einer Frequenz von 10 Hz bis 5 khz 1 Strom aufnehmender Digitalausgang, der mit einer umgekehrten Logik funktioniert I0.0 bis I0.3 IW0.7 IW0.8 Q 0.3 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.18 Klemmenblock 70-poliger Steckverbinder Standby-Modus Wird mittels des Schlüsselschaltereingangs aktiviert. Die Steuerung bleibt eingeschaltet, aber es wird kein Prozess ausgeführt, es findet keine Kommunikation statt, es erfolgt keine Ausgabe und keine Benutzercodeausführung, der RAM bleibt funktionsfähig und die Echtzeituhr aktiv. Im Standby-Modus nimmt die Steuerung 310 ma bei einem 12V-System und 160 ma bei einem 24V-System auf. Programmieranschluss Die Programmierung erfolgt per Modbus-Kommunikation mit einem RS485-Port und einem Kabel des Typs TSX CUSB485, über den seriellen PC-Port mit einem Kabel des Typs VW3 A8106 oder per Bluetooth. Ein-/Ausgangserweiterung Wird mittels CANopen-Kommunikation durchgeführt. Kalenderfunktion Wird durch einen internen Prozess durchgeführt. Analoge Funktionen Werden vom Grundgerät und dem CANopen-Bus ausgeführt /2011

17 Twido Extreme - Überblick Funktion Bewegungsfunktionen Bedienterminal Anwendungsaktualisierung s-software Beschreibung Werden von CANopen oder Modbus durchgeführt. Verfügbar über den Modbus- oder CANJ1939-Bus. Wird mit den Softwaretools TwidoSuite oder TwidoAdjust durchgeführt /

18 Twido Extreme - Überblick Optionen Einleitung Dieser Abschnitt beschreibt die mit der Twido Extreme-Steuerung kompatiblen Optionen, die zur Einrichtung einer Anwendung kombiniert werden können. Im Anhang ist ein für Kraftfahrzeuge konfiguriertes Anwendungsbeispiel aufgeführt. Sensoren Die folgenden Sensoren sind mit der Twido Extreme-Steuerung kompatibel. Merkmal Sensortyp Spannungsanforderungen Spezifischer Eingang Spezifischer Ausgang Beschreibung Die Twido Extreme-Steuerung ermöglicht den Anschluss von standardmäßigen EIN/AUS-Sensoren. Es müssen analoge 5-V- oder 8-V-Sensoren verwendet werden. Der PWM-Eingang (engl.: Pulse With Modulation, PWM, dt.: Impulsbreitenmodulation) der Twido Extreme-Steuerung wird für den Anschluss von Geräten verwendet, die proportionale Informationen erfordern und unter extrem anspruchsvollen Betriebsumgebungen eingesetzt werden. Zu diesen Geräten zählen beispielsweise einachsige Hebel oder Joysticks. Der PWM-Ausgang der Twido Extreme-Steuerung wird für den Anschluss von Geräten verwendet, die proportionale Informationen erfordern und unter extrem anspruchsvollen Betriebsumgebungen eingesetzt werden. Zu diesen Geräten zählen beispielsweise Hydraulikventile. HINWEIS: Sensoren werden mittels standardmäßiger M12-Steckverbinder für Advantys FTB bzw. M12/M8-Steckverbinder für Advantys FTM angeschlossen. Aktoren und Relais Die Stellglieder müssen den folgenden Digitalausgänge der Steuerung entsprechen: 1 A: 1 Ausgang 50 ma: 1 Ausgang 300 ma: 14 Ausgänge (acht Ausgänge haben eine Schutzgrenze von 150 V und sechs Ausgänge haben eine Schutzgrenze von 85 V) HINWEIS: Aktoren werden mittels standardmäßiger M12-Steckverbinder für Advantys FTB bzw. M12/M8-Steckverbinder für Advantys FTM angeschlossen /2011

19 Twido Extreme - Überblick Verwenden Sie für die Steuerung von Hochleistungsaktoren folgende Komponenten: Statische Relais am PWM-Ausgang für die Präzisionssteuerung. So kann beispielsweise ein PWM-Ausgang für Hydraulikventile verwendet werden, die bis zu 3 A benötigen. Normale Relais wie in der nachfolgenden Tabelle angegeben: Artikelnummer RPF2ABD RPF2AJD RPF2BBD RPF2BJD Relais Leistungsrelais 2 Arbeitskontakte/24 VDC Leistungsrelais 2 Arbeitskontakte/12 VDC Leistungsrelais 2 Ruhekontakte/24 VDC Leistungsrelais 2 Ruhekontakte/12 VDC Kabel und Adapter In der folgenden Tabelle sind die optionalen Kabel aufgeführt. Artikelnummer TWD XCAFJ010 FTX CN32.. TSX CANCA.. VW3 A8106 TSX CUSB485 VW3 A8114 VW3 A8115 Kabel Freies RS485-Anschlusskabel, ausgestattet mit einem RJ45-Stecker an einem Ende und Drähten an dem anderen. CANopen-Buskabel, ausgestattet mit einem M12-Stecker, erhältlich in den folgenden Längen: FTX CN3203-0,3 m (0,98 ft) FTX CN3206-0,6m (1,97 ft) FTX CN m (3,28 ft) FTX CN m (6,56 ft) FTX CN m (9,84 ft) FTX CN m (16,4 ft) CANopen- und CANJ1939-Netzwerkkabel, erhältlich in den folgenden Längen: TSX CANCA50-50 m (164 ft) TSX CANCA m (328 ft) TSX CANCA m (984 ft) Programmierkabel vom PC zur Steuerung für die Signalumwandlung von RS485 zu RS232 Mit einem 9-poligen SUB-D-Stecker an einem Ende und einem RJ45-Stecker am anderen Ende ausgestattetes Kabel mit 2 m (6,56 ft) Länge Programmierkabel vom PC zur Steuerung, gespeist durch den PC über einen USB-Stecker Hinweis: Positionieren Sie den Drehschalter auf 0 (Funktion "TER - MULTI"). Bluetooth Modbus-Adapter vom PC zur Steuerung PC Bluetooth USB-Stick HINWEIS: Ausführlichere Informationen über RJ45 und den Anscchluss von Twido Extreme-Kontakten finden Sie unter RS485 Modbus-Anschluss, Seite /

20 Twido Extreme - Überblick Anzeigeschnittstellen Es können zwei Schnittstellentypen an die Twido Extreme-Steuerung angeschlossen werden. Eine Dialoganzeige für die Steuerung und den Betrieb Diese Anzeige kommuniziert mittels des Modbus-Protokolls über eine serielle RS485-Verbindung mit der Twido Extreme-Steuerung. Hierbei kann es sich um jedes XBT handeln, das das Modbus-Protokoll unterstützt (z. B. eine Anzeige des Typs XBT N oder XBT GT). Eine Kamera An eine Anzeige des Typs XBT GT kann eine Kamera angeschlossen werden /2011

21 Twido Extreme - Überblick Zubehör Einleitung In diesem Abschnitt wird das Zubehör für die Twido Extreme-Steuerung einschließlich seiner Merkmale beschrieben. Twido Extreme kann in Verbindung mit dem folgenden Zubehör verwendet werden: Steckersatz (Referenz TWD FCN K70), der vom Benutzer zu montieren ist Vormontierter Stecker der Schutzart IP67 (Referenz TWD FCWK70L015), ausgestattet mit einem 1.5m (4.92 ft) langen Kabel. Steckersatz Artikelnummer TWD FCN K70 Beschreibung Der Steckersatz umfasst die folgenden Teile: 70-poliger Stecker mit freien Drähten 80 Steckbuchsen und Stopper zum Vercrimpen der Drähte am Steckverbinder 80 Stopper Eine Endkappe /

22 Twido Extreme - Überblick Vormontierter Steckverbinder der Schutzart IP67 Artikelnummer TWD FCW K70L015 Beschreibung Der Steckverbinder der Schutzart IP67 ist bereits vormontiert. Er umfasst die 70 Kontaktstifte, ausgestattet mit einem 1,5 m (4.92 ft) langen Kabel mit freien Drähten am anderen Ende. Kontakt-Crimpwerkzeug Artikelnummer TWD XMT CT Beschreibung Folgendes Kontakt-Crimpwerkzeug ist zu verwenden. Programmierstecker Artikelnummer TWD NADK70P Beschreibung Der Programmierstecker verfügt über die beiden folgenden Steckverbinder: ein Stecker für die Stecker-Stromversorgung (0-12 VDC oder 0-24 VDC) ein RJ45-Stecker für den Anschluss eines seriellen Kabels, eines USB-Key oder eines Bluetooth-Adapters /2011

23 Twido Extreme - Überblick Bluetooth-Dongle Artikelnummer VW3 A8114 Beschreibung Der Bluetooth-Dongle bietet eine drahtlose Verbindung für die Programmierphase. Dieser Dongle verwaltet das D0- und D1-Signal (Tx Rx), die Masse und die 5 VDC-Stromversorgung (das D0-Signal ist mit Kontakt 5 und das D1-Signal mit Kontakt 4 verbunden). VW3 A8115 Der Bluetooth-USB-Key wird für PCs verwendet, die nicht mit Bluetooth verbunden sind. Montagesatz Der Montagesatz enthält kompatible Bauteile für die Befestigung der Steuerung. Artikelnummer TWD XMT K4 Beschreibung Der Montagesatz enthält Teile für vier Bohrungen: 8 Federsockel 8 Unterlegscheiben 4 Distanzstücke 4 8 -mm-schrauben (0.31 in) sind für den Montagesatz erforderlich /

24 Twido Extreme - Überblick Kommunikationsübersicht Einleitung Twido Extreme verfügt über einen seriellen Port, der für die Anwendungsverwaltung und die Datenanimation verwendet wird. Fünf Kommunikationsarten sind mit einem Twido Extreme-System möglich: CANopen-Feldbusverbindung CANJ1939-Feldbusverbindung Ethernet-Netzwerkverbindung, ermöglicht durch die Modbus Ethernet-Box OSITRACK XGS Z33ETH Modemverbindung Bluetooth-Verbindung Die Kommunikationsdienste bieten Datenverteilungsfunktionen für den Datenaustausch mit E/A-Geräten und Nachrichtenübertragungsfunktionen für die Kommunikation mit externen Geräten. Die Anwendungsverwaltungsdienste verwalten und konfigurieren das Grundgerät über die Software TwidoSuite. Um diese Dienste auszuführen, stehen 2 Protokolle zur Verfügung: Modbus Beachten Sie, dass die Ethernet-Kommunikation das Modbus-TCP/IP-Protokoll implementiert. ASCII /2011

25 Twido Extreme - Überblick Kommunikationsarchitektur Die folgende Abbildung bietet einen Überblick über die typische Architektur, einschließlich der drei Protokolle. HINWEIS: Die verschiedenen Busse müssen mit der Software "TwidoSuite" konfiguriert werden /

26 Twido Extreme - Überblick CANopen-Kommunikation Einleitung In diesem Abschnitt wird die CANopen-Kommunikation beschrieben. CANopen-Funktionen Die Twido Extreme-Steuerung kann an einen CANopen-Feldbus angeschlossen werden. Der CANopen-Feldbus funktioniert nur im Master-Modus. Nachfolgend sind die Merkmale für diesen Modus aufgeführt: 16 Sende-PDOs 16 Empfangs-PDOs 100 SDOs Baudrate: 125 kbit/s, 250 kbit/s und 500 kbit/s Kein Synchronisationsmodus Heartbeat- und Node Guarding-Überwachungsmodus Nachfolgend ist die auf dem CANopen-Bus für den Datenaustausch verwendete Syntax aufgeführt: IWCx,y,z, QWCx,y,z wobei: x die Kanalnummer angibt, x=1 für den CANopen-Bus x=0 für den CANJ1939-Bus y die Objektnummer aus der Objektliste angibt, z die Unterobjektnummer angibt. Beschreibung des CANopen-Feldbusses Die CANopen-Architektur eines Twido Extreme-Systems besteht aus folgenden Komponenten: Eine Twido Extreme-Steuerung als Master-Port Bis zu 16 CANopen-PDOs, die auf dem Bus ausgetauscht werden. Die Adressen liegen im Bereich von 1 bis 16. HINWEIS: Die Baudrate des Busses hängt von seiner Länge und dem verwendeten Kabeltyp ab (siehe "Kabellänge und Baudrate" im Kommunikationshandbuch) /2011

27 Twido Extreme - Überblick CANopen-Feldbustopologie Die folgende Abbildung zeigt die Twido CANopen-Feldbustopologie. Kommunikationsschnittstelle Die Kommunikationsschnittstellen sind verteilte Advantys FTB- und FTM-E/A. Die Software TwidoSuite bietet das für die Konfiguration des CANopen-Busses erforderliche CANopen-Konfigurationstool. Schnittstelle für ATV-Antriebe Die Twido Extreme-Steuerung verwaltet die ATV CANopen-Antriebsfamilie, um die Steuerung von Hochleistungsmaschinen zu ermöglichen. Die Antriebe können mit TwidoSuite konfiguriert werden /

28 Twido Extreme - Überblick CANJ1939-Kommunikation Einleitung Twido Extreme ermöglicht die direkte Kommunikation mit Geräten wie etwa Motoren über das CANJ1939-Protokoll, das spezielle entwickelt wurde, um die Vernetzung von verschiedenen Geräten auf demselben Bus zu ermöglichen. Wenn der CANJ1939-Bus mit Hilfe der Programmiersoftware TwidoSuite konfiguriert wird, führt die Steuerung den Kommunikationsaustausch durch. Nachfolgend ist die auf dem CANJ1939-Bus für den Datenaustausch verwendeten Syntax aufgeführt: IWCx,y,z, QWCx,y,z wobei: x die Kanalnummer angibt, x=1 für den CANopen-Bus x=0 für den CANJ1939-Bus y die Objektnummer aus der Objektliste angibt, z die Unterobjektnummer angibt. CANJ1939-Feldbusverbindung Die CANJ1939-Architektur eines Twido Extreme-Systems besteht aus den folgenden Komponenten: Eine Twido Extreme-Steuerung Ein CANJ1939-Feldbus-Port, installiert in der Twido Extreme-Steuerung Bis zu 32 CANJ1939-Objekte, die auf dem Bus ausgetauscht werden. Die Adressen liegen im Bereich von 0 bis /2011

29 Twido Extreme - Überblick CANJ1939-Feldbustopologie Die folgende Abbildung zeigt die Twido CANJ1939-Feldbustopologie /

30 Twido Extreme - Überblick Modbus RTU- und ASCII-Kommunikation Einleitung Die Modbus RTU- und ASCII-Protokolle werden zu folgenden Zwecken verwendet: Programmierung der Twido Extreme-Steuerung mit der Software TwidoSuite, die auf einem PC verfügbar sein muss (per Modem- oder Bluetooth-Verbindung) Betrieb der Twido Extreme-Steuerung mittels der Anzeigeschnittstelle Merkmale der Programmierprotokolle Das Programmierprotokoll verwendet eine RS485-Leitung und einen RS485- Halbduplex-PG-Anschluss. Es basiert auf Modbus mit Baud, keiner Parität und einem Stoppbit. Um ein anderes Protokoll als das Programmierprotokoll am seriellen RS485-Port der Steuerung zu verwenden (beispielsweise das ASCII-Protokoll), müssen Sie an den Kontakt 22 (DPT) des Steckverbinders 0 V anlegen. Nachfolgend sind die Merkmale von ASCII- und RTU Modbus aufgeführt: Merkmale Modbus und ASCII-Wert Baudrate 1200 bis Baud Parität Keine, ungerade oder gerade Stoppbit 1 oder 2 Datenbits 7 (ASCII) oder 8 (RTU) /2011

31 Twido Extreme - Überblick Kommunikation mit einem PC Ein PC, auf dem TwidoSuite ausgeführt wird, kann mit einer Twido-Steuerung verbunden werden, um Anwendungen zu übertragen, Objekte zu animieren und Befehle im Bedienermodus auszuführen. Es ist außerdem möglich, eine Twido-Steuerung an andere Geräte wie etwa eine andere Twido-Steuerung anzuschließen, um eine Kommunikation mit dem Anwendungsprozess aufzubauen. Die beiden folgenden Modi ermöglichen die Kommunikation zwischen Twido Extreme und der Programmiersoftware auf einem PC: Kommunikation mit einem Modem Kommunikation mit einem Bluetooth-Dongle /

32 Twido Extreme - Überblick Ethernet-Netzwerkverbindung Die Anschlussdose XGS Z33ETH ermöglicht es, bis zu 3 Twido Extreme- Grundgeräte an ein Ethernet-Netzwerk anzuschließen. HINWEIS: Der PC, auf dem die TwidoSuite-Applikation ausgeführt wird, muss Ethernet-fähig sein. Um eine Anwendung mit einer Anschlussdose (z. B. XGS Z33ETH) einzurichten, verwenden Sie die Drähte wie im Folgenden empfohlenen. Spannungsversorgungsanschluss über die Anschlussdose XGS Z33ETH. Beschreibung 4-poliger M12-Stecker Kontaktnummer Signal 1 24 VDC 2 24 VDC 3 V - 4 V - Stecker mit Wickelanschluss Abschirmung Stromversorgungskabel HINWEIS: Die Verbindung muss mit einem abgeschirmten Kabel hergestellt werden, wobei die Einzelleiter am Gehäuse angeschlossen sein müssen /2011

33 Twido Extreme - Überblick Informationen zur RS485-Verdrahtung für Modbus- und ASCII-Protokolle über die Anschlussdose XGS Z33ETH Beschreibung 5-polige M12-Steckbuchse für die Verdrahtung des Modbus-Ausgangs Kontaktnummer Signal 1 Ruhekontakte Beilaufdraht (1) 2 Ruhekontakte 24 VDC (1) 3 0V/MODBUS-GND 4 D0 5 D1 Stecker mit Abschirmung Wickelanschluss (1) Alle anderen Netzwerkgeräte, die mit der Anschlussdose XGS Z33ETH versorgt werden, können über die Kontakte 1 und 2 mit 24-VDC-Strom versorgt werden. Werden die Kontakte 1 und 2 mit einer Stecker-Stromversorgung von 12 VDC angeschlossen, kann dies zu Schäden am Gerät führen. Abgeschirmtes Kabel, 5-polige M12-Buchse mit Drähten für den Anschluss des Modbus- Ausgangs HINWEIS: Um in der Anwendung die Verwendung der Modbus-Port-Konfiguration zu forcieren, müssen Sie an den Kontakt 22 (DPT) des Steckverbinders 0 V anlegen. Dadurch können Sie andere Adressen als Adresse 1 verwenden (Standardadresse, wenn Kontakt 22 (DPT-Signal) nicht verbunden ist) /

34 Twido Extreme - Überblick /2011

35 Programmierbare Twido Extreme-Steuerung Installation /2011 Installation 2 Einleitung Dieses Kapitel bietet Informationen bezüglich der Installationssicherheit sowie Installations- und Montageanleitungen für die Twido Extreme-Steuerung sowie deren Optionen. Inhalt dieses Kapitels Dieses Kapitel enthält die folgenden Themen: Thema Seite Stromversorgung 36 Abmessungen der Twido Extreme-Steuerung 38 Umweltkenndaten 39 Montageanleitung /

36 Installation Stromversorgung Einleitung In diesem Abschnitt sind die Spannungs- und Stromdaten aufgeführt, die für einen korrekten Betrieb der Steuerung und der zugehörigen Sensoren erforderlich sind. Stromversorgung der Steuerung Die Steuerung muss den folgenden elektrischen Anforderungen entsprechen: Spannung Versorgungsspannung Versorgungsspannung im Standby- Modus Batteriespanung Anforderungen von 9 VDC bis 32 VDC 310 ma für ein 12 V-System und 160 ma für ein 24 V-System 12 VDC oder 24 VDC: Für eine 12 VDC-Batterie im Bereich von 9 bis 16 VDC (%Q0.10 bis %Q0.17 sind für den Spannungsbereich 9 bis 16 VDC verfügbar) Für eine 24 VDC Batterie im Bereich von 18 bis 32 VDC Die unten aufgeführten Spannungen sind stationäre Spannungsbereiche, die unabhängig von der Temperatur zwischen dem +-Pol und dem -Pol der Batterieeingangskontakte an der Steuerung erforderlich sind: Beschreibung Symbol Grenzwert für ein 12 V-System Normaler Betriebsspannungsbereich Die Steuerung funktioniert unter normalen Bedingungen und während des Anwurfs. Spannungsbereich außerhalb des Betriebs Die Steuerung muss nicht mit der Fahrzeugbatteriespannung gestartet oder betrieben werden. Der Spannungspegel hängt von der Systemspannung ab (12 V oder 24 V). V op V nop Minimum: 9 V Maximum: 16 V Minimum: -32 V 24 V Maximum: 9 V Grenzwert für ein 24 V-System Minimum: 18 V Maximum: 32 V Minimum: -32 V 48 V Maximum: 18 V /2011

37 Installation Beschreibung Symbol Grenzwert für ein 12 V-System Zerstörungsfreier Spannungsbereich Die Steuerung darf nicht beschädigt werden, wenn sie für zwei Minuten bei 25 C (77 F) einer beliebigen Spannung ausgesetzt ist. Der Spannungspegel hängt von der Systemspannung ab (12 V oder 24 V). V. Minimum: -32 V Maximum: 24 V Grenzwert für ein 24 V-System Minimum: -32 V Maximum: 48 V Sperrspannungsbereich Die Steuerung ist vor den Bedingungen bei einer Spannungsumkehr geschützt. HINWEIS: Die Steuerung funktioniert nicht, wenn eine Batteriesperrspannung angelegt wird. Stromversorgung der Sensoren Die Sensoren sind entweder 5-V- oder 8-V-Sensoren. Sie müssen den folgenden elektrischen Anforderungen entsprechen: Beschreibung Symbol Grenzwerte Minimum Nominal Maximum 5 V-Sensorstromausgang I o ma 5 V-Sensorspannungsausgang V o 4,75 V 5 V 5,25 V 8 V-Sensorstromausgang I o ma 8 V-Sensorspannungsausgang V o 7,5 V 8,0 V 8,5 V HINWEIS: Darüber hinaus kann der Ausgang %Q0.18 im Standby-Modus eingestellt werden, um dann die Versorgungsspannung der Steuerung zu erhöhen /

38 Installation Abmessungen der Twido Extreme-Steuerung Einleitung In diesem Abschnitt werden die Abmessungen der Twido Extreme-Steuerung aufgeführt. Grundgerät - Übersicht Abmessungen des Grundgeräts /2011

39 Installation Umweltkenndaten Einführung In diesem Abschnitt sind die Umgebungsbedingungen für den Betrieb der Steuerung aufgeführt. Umgebungsbedingungen Nachfolgend sind die Umgebungsbedingungen für den Betrieb aufgeführt: Merkmal Beschreibung Betriebstemperaturbereich -40 C bis +110 C (-40 F bis +230 F) Systemspannung 12 V und 24 V Störstrahlungsfestigkeit 20 MHz bis 2,0 GHz bei 30 V/m, Lagertemperaturbereich -55 C bis +155 C (-67 F bis +311 F) Ausgangsausfalltoleranz 75% bis 133% der nominalen Systemspannung Eingangsausfalltoleranz Zwischen Eingang und Batt +/Batt- Feuchtigkeitstoleranz 112% der nominalen Systemspannung, 90% relative Feuchtigkeit im Betriebstemperaturbereich Salzsprühtoleranz 112% der nominalen Systemspannung mit 5% Salznebel für 48 Stunden bei 38 C (100 F) Festigkeit gegen Chemikalienspritzer Dieselkraftstoff, Motor- und Maschinenöl, chemische Mittel des Typs SAE J1455, Lösungsmittel, Frostschutzmittel und Ölabscheidemittel Vibration (Toleranz stoßgeschützter Komponenten) Feuchtigkeitsaustritt (Dichtungsmitteldrucktoleranz) Elektrostatische Umgebung 9,45 Grms zufällige Vibration von Hz in drei orthogonalen Ebenen für sechs Stunden je Ebene +/- 35 kpa (+/- 5.1 psi) gegen Wasser und Wasserdampf Null Beschädigung unter Einfluss eines Spritzlackierverfahrens Stoßfestigkeit Vertikale maximale Beschleunigung 50 G 10 Stoßimpulse 5 ms Horizontale maximale Beschleunigung 20 G 10 Stoßimpulse 5 ms /

40 Installation Montageanleitung Einleitung Dieser Abschnitt beschreibt die Montage einer Twido Extreme-Steuerung. Er enthält Sicherheitsvorschriften und Anleitungen für die Durchführung der folgenden Aktionen: Anschließen der Batterie Abdichten eines Steckverbindersatzes Montage des Twido Extreme-Grundgeräts Sicherheitsvorschriften für die Installation GEFAHR GEFAHR EINES ELEKTRISCHEN SCHLAGS Schalten Sie die Stromversorgung aus, bevor Sie mit Arbeiten zur Installation, Demontage, Verkabelung oder Wartung beginnen. Reparieren oder verändern Sie die Steuerung nicht. Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen führt zu Tod oder schwerer Körperverletzung /2011

41 Installation STEUERUNGSAUSFALL WARNUNG Bei der Konzeption von Steuerungsstrategien müssen mögliche Störungen auf den Steuerungspfaden berücksichtigt werden, und bei bestimmten kritischen Steuerungsfunktionen ist dafür zu sorgen, dass während und nach einem Pfadfehler ein sicherer Zustand erreicht wird. Beispiele kritischer Steuerfunktionen sind die Notabschaltung (Not-Aus) und der Nachlauf-Stopp, Stromausfall und Neustart. Für kritische Steuerfunktionen müssen separate oder redundante Steuerpfade bereitgestellt werden. Systemsteuerpfade können Kommunikationsverbindungen umfassen. Dabei müssen die Auswirkungen unerwarteter Sendeverzögerungen und Verbindungsstörungen berücksichtigt werden. Sämtliche Unfallverhütungsvorschriften und lokalen Sicherheitsrichtlinien sind zu beachten. 1 Jede Implementierung des Geräts muss individuell und sorgfältig auf einwandfreien Betrieb geprüft werden, bevor das Gerät an Ort und Stelle in Betrieb gesetzt wird. Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben. 1 Weitere Informationen finden Sie in den aktuellen Versionen von NEMA ICS 1.1 Safety Guidelines for the Application, Installation, and Maintenance of Solid State Control sowie von NEMA ICS 7.1, Safety Standards for Construction and Guide for Selection, Installation, and Operation of Adjustable-Speed Drive Systems oder den entsprechenden, vor Ort geltenden Vorschriften. GERÄT NICHT BETRIEBSBEREIT VORSICHT Installieren Sie die Steuerung unter normalen Betriebsbedingungen. Verwenden Sie die Sensorstromversorgung nur für an die Steuerung angeschlossene Sensoren. Verwenden Sie für Netzleitungen eine 32-V-Sicherung mit max. 10 A für den Eingangsstrom und einer Auslösezeit von 10 s für die Sicherung/den Unterbrecher. Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben /

42 Installation Anschließen der Batterie Die Batterie muss wie folgt angeschlossen werden: VORSICHT GERÄT NICHT BETRIEBSBEREIT Erden Sie die Steuerung wie in der Abbildung oben dargestellt und schließen Sie die Batterie an die entsprechenden Klemmen am Steckverbinder an. Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben. Anschließen der Stromversorgung Die Steuerung verwaltet die Stromversorgung automatisch und unter Beachtung der Spannungs- und Stromgrenzwerte. Abdichten eines Steckverbindersatzes Befolgen Sie die unten aufgeführten Empfehlungen und Anleitungen zum Abdichten eines Steckverbinders. Schritt Beschreibung 1 Isolieren Sie die Drähte auf der in der Abbildung unten angegebenen Länge ab /2011

43 Installation Schritt Beschreibung 2 Führen Sie eine Überprüfung der Abisolierung durch. Überprüfen Sie folgende Punkte: Alle Einzelleiter müssen erfasst sein. Die blanken, gelitzten Drähte müssen über den Crimpanschluss des Leiters hinausreichen. Die Isolierung muss sich in ausreichendem Abstand zum Crimpbereich des Leiters befinden. Ausführliche Informationen über die Crimp-Abmessungen für jede Kontakt/Draht-Kombination finden Sie unter Verdrahtungsvorschriften (siehe Seite 51). Verwenden Sie nur den empfohlenen Steckeranschlussstifttyp mit der entsprechenden Drahtstärke, und überprüfen Sie, dass Sie den Stift und den Draht sicher im Crimpwerkzeug befestigt haben. Korrigieren Sie dies gegebenfalls. 3 Crimpen Sie die Steckeranschlussstifte unter Beachtung des Inbusschrauben- Anzugsmoments des Steckers. Das Anzugsmoment für die Inbusschraube des Steckers beträgt 6 +/- 1 Nm (53+/-9 lb-in). 4 Stecken Sie alle benötigten Steckeranschlussstifte wie in der nachfolgenden Abbildung dargestellt in die Steckverbinder. Drücken Sie den Steckeranschlussstift, bis Sie ein Klicken hören /

44 Installation Schritt Beschreibung 5 Stecken Sie Stopfen in alle nicht verwendeten Stiftschlitze des Steckers. Die Integrität der Dichtung kann nur bei korrekter Installation der Stopfen in den nicht verwendeten Stiftschlitzen gewährleistet werden: Für eine ordnungsgemäße Installation muss der Kopf des Stopfens fest an der Dichtung anliegen (siehe Abbildung unten). Drücken Sie den Kopf des Stopfens nicht in das Loch ein /2011

45 Installation Schritt Beschreibung 6 Achten Sie bei der Installation des Kabelstrangs darauf, dass keine Zugkraft auf die Dichtungen der Steckverbinder ausgeübt wird, da sich sonst die Krümmung des Kabelstrangs zu nah am Steckverbinder befindet. Um eine Beschädigung der Dichtung zu vermeiden, verlegen Sie die Drähte senkrecht zum Steckverbinder mit einer Krümmung von 90 (siehe Abbildung unten). Die Drähte dürfen nicht zu nah an der Drahtdichtung des Steckverbinders gekrümmt sein, da dies zu Undichtigkeiten führen kann /

46 Installation Montage einer Twido Extreme-Steuerung Gehen Sie zur Montage einer Twido Extreme-Steuerung wie nachfolgend beschrieben vor. Schritt Beschreibung 1 Wenn es sich beim Steckverbinder um einen Bausatz handelt (TWD FCN K70), montieren Sie die Steckbuchsen wie oben im Abschnitt zur Montage eines abgedichteten Steckverbinders beschrieben. Montieren Sie bei Bedarf einen Kabelkanal. 2 Befestigen Sie den Steckverbinder im Grundgerät. Ziehen Sie die Schraube in der Mitte des Steckverbinders fest. Das Anzugsmoment für die Befestigungsschraube beträgt 28 +/- 7 Nm (248 +/- 62 lb-in) /2011

47 Installation Schritt Beschreibung 3 Befestigen Sie die Endkappe, um den Steckverbinder zu schützen. 4 Montieren Sie das verdrahtete Grundgerät an einer Schalttafel, indem Sie die Komponenten des Montagesatzes in der richtigen Reihenfolge in den vier Löchern befestigen (siehe folgende Abbildung). Für weitere Informationen zum Anschluss des Twido Extreme Geräts an andere Komponenten, siehe Applikationsbeispiel im Anhang (siehe Seite 124) /

48 Installation /2011

49 Programmierbare Twido Extreme-Steuerung Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen /2011 Verdrahtungsvorschriften und - empfehlungen 3 Einleitung Dieses Kapitel enthält Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen sowie Verdrahtungspläne. Inhalt dieses Kapitels Dieses Kapitel enthält die folgenden Abschnitte: Abschnitt Thema Seite 3.1 Verdrahtungsübersicht Beschreibung der Eingänge Beschreibung der Ausgänge /

50 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen 3.1 Verdrahtungsübersicht Einleitung Dieser Abschnitt enthält allgemeine Informationen bezüglich der Verdrahtung. Inhalt dieses Abschnitts Dieser Abschnitt enthält die folgenden Themen: Thema Seite Verdrahtungsvorschriften und Empfehlungen 51 Position der Kontakte am Steckverbinder 54 Ein- und Ausgänge, sortiert nach Typ 56 Ein- und Ausgänge, sortiert nach Nummern 59 RS485 Modbus-Verbindung 62 Netzwerkverdrahtung 63 Ein- und Ausgänge für Sonderfunktionen /2011

51 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Verdrahtungsvorschriften und Empfehlungen Einleitung Bei der Verdrahtung einer Steuerung müssen einige Vorschriften befolgt werden. In diesem Abschnitt werden Empfehlungen gegeben, wie diese Vorschriften einzuhalten sind. GEFAHR GEFAHR EINES ELEKTRISCHEN SCHLAGS Trennen Sie alle Stromanschlüsse von allen Geräten, bevor Sie Eingänge oder Ausgänge an Klemmen anschließen bzw. entfernen oder die Steuerung ein- oder ausbauen. Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen führt zu Tod oder schwerer Körperverletzung. STEUERUNGSAUSFALL WARNUNG Bei der Konzeption von Steuerungsstrategien müssen mögliche Störungen auf den Steuerungspfaden berücksichtigt werden, und bei bestimmten kritischen Steuerungsfunktionen ist dafür zu sorgen, dass während und nach einem Pfadfehler ein sicherer Zustand erreicht wird. Beispiele kritischer Steuerfunktionen sind die Notabschaltung (Not-Aus) und der Nachlauf-Stopp, Stromausfall und Neustart. Für kritische Steuerfunktionen müssen separate oder redundante Steuerpfade bereitgestellt werden. Systemsteuerpfade können Kommunikationsverbindungen umfassen. Dabei müssen die Auswirkungen unerwarteter Sendeverzögerungen und Verbindungsstörungen berücksichtigt werden. Sämtliche Unfallverhütungsvorschriften und lokalen Sicherheitsrichtlinien sind zu beachten. 1 Jede Implementierung des Geräts muss individuell und sorgfältig auf einwandfreien Betrieb geprüft werden, bevor das Gerät an Ort und Stelle in Betrieb gesetzt wird. Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben /

52 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen 1 Weitere Informationen finden Sie in den aktuellen Versionen von NEMA ICS 1.1 Safety Guidelines for the Application, Installation, and Maintenance of Solid State Control sowie von NEMA ICS 7.1, Safety Standards for Construction and Guide for Selection, Installation, and Operation of Adjustable-Speed Drive Systems oder den entsprechenden, vor Ort geltenden Vorschriften. VORSICHT VERLUST DER SCHUTZART IP67 Halten Sie unbedingt die unten aufgeführten Verlege- und Verdrahtungsregeln ein. Die Nichtbeachtung dieser Regeln kann zu einer unzureichenden Abdichtung gegen Flüssigkeiten oder beschädigte Drähte infolge von Vibrationen des Systems führen. Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Körperverletzungen oder Sachschäden zur Folge haben. Verlegungsvorschriften Nachfolgend sind die Vorschriften zur Verlegung des Kabelbaums aufgeführt: Befestigen Sie einen Kabelbaum mittels Klemmen sowohl an der Steuerung als auch am Metallträger. Eine Befestigung per Klemme verringert die auf den Kabelbaumstecker ausgeübten Vibrationen und bietet eine Kontrolle über die Verlegung, um ein Reiben gegen andere Maschinenkomponenten zu verhindern und um die Bewegung in Bereichen mit hoher Vibration einzugrenzen. Die einzigen Kontaktpunkte sind Klemmen und Steckverbinder. Verwenden Sie isolierte P-Clips für die Befestigung des Kabelbaums, da diese Clips dauerhaften Halt gewährleisten. Verwenden Sie vorgeformte Biegungen für jegliche Biegungen, die über den Klemmpunkt der Steuerung hinausreichen. Um eine Beschädigung der Dichtung von in den Steckverbinder eintretenden Drähten zu vermeiden, sollte der Draht vor der Biegung senkrecht zum Steckverbinder austreten. Das Bündel des Kabelbaums muss einen Biegeradius aufweisen, der zweimal so groß ist wie der Kabelbaumdurchmesser. Die Drähte dürfen nicht zu nah an der Drahtdichtung des Steckverbinders gekrümmt sein, da dies zu Undichtigkeiten führen kann. Nicht verwendete Stiftschlitze des Steckers müssen mit einem Dichtungsstopfen versehen werden, um die ordnungsgemäße Abdichtung gegen Wasser/Chemikalien zu gewährleisten. Anschlussregeln Die für die Montage des Steckverbinders erforderlichen Anschlüsse sind im Steckverbindersatz enthalten /2011

53 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen E/A-Verdrahtungsregeln Drähte müssen mit den entsprechenden, im Abschnitt oben aufgeführten Steckbuchsen verwendet werden. Wenn nicht die empfohlenen Drähte verwendet werden, können Teile nicht ordnungsgemäß abgedichtet sein, sodass Feuchtigkeit an die Kontaktstifte geraten und dort zu Korrosion und/oder Kreuzkopplungen führen kann. Die Erdverbindungen für E/A-Signale müssen so nah wie möglich an der Steuerung abgeschlossen werden (max. Länge 1 m (3.28 ft)). Für eine gute Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen Interferenzen und eine einfache Verdrahtung verwenden Sie CAN-Feldbusse für Zusatzgeräte mit einem Abstand von über 3 m (9.84 ft) von der Steuerung. Es wird empfohlen, eine Anschlussklemme für die E/A-Rückleitungsanschlüsse zu verwenden. Anzugsmoment für die Inbusschrauben der Steckverbinder Nachfolgend sind die empfohlenen Anzugsmomente für die Inbusschrauben aufgeführt: Merkmal Endgültiges Anziehen Toleranz Wert 6 Nm (53 lb-in) +/- 1 Nm (+/- 9 lb-in) Drahtstärke des Anschlussdrahts Die Anschlüsse am Plus- und Minuspol der Batterie müssen mit einem SAE J1128- Draht des Typs GXL und der Stärke 14 AWG für gepresste und geformte Klemmen und maschinengeformte Goldsteckkontakte oder mit einem 14 AWG GXL-Draht hergestellt werden. Alle anderen Verbindungen können mit einem SAE J1128-Draht des Typs GXL der Stärke 16 oder 18 AWG hergestellt werden. Bei dem Isoliermaterial handelt es sich um vernetztes Polyethylen. In der Tabelle unten sind die Isolationsdurchmesser-Bereiche für jede Drahtstärke aufgeführt. Drahtstärke (AWG) Isolationsdurchmesser (mm) 2 Isolationsdurchmesser (Zoll) ,08 0, ,31 0, ,82 0, /

54 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Position der Kontakte am Steckverbinder Einleitung Twido Extreme unterstützt 22 Eingänge und 19 Ausgänge für 24 VDC und 12 VDC- Systeme. Kontakt Typen Nummer Eingänge Schlüsselschaltereingang Spezifischer Eingang Digitaleingänge Erdschaltungseingänge 11 Batterieschaltungseingänge 2 Analogeingänge Aktive Analogsensoreingänge 4 Passive Analogsensoreingänge 3 Aktiver analoger/impulsbreitenmodulationseingang 1 Impulsbreitenmodulationseingänge 1 Ausgänge Digitalausgänge 1 A-Digitalausgang 1 50 ma-digitalausgang ma-digitalausgänge 14 Impulsbreitenmodulations- /Impulsgeneratorausgänge /2011

55 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Kontaktposition In der folgenden Abbildung sind die Kontakte sowie deren Position am Steckverbinder angegeben /

56 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Ein- und Ausgänge, sortiert nach Typ Einleitung In diesem Abschnitt werden die Kontakte nach Typ und Funktion aufgeführt. Ein-/Ausgangsliste Funktion E/A-Kennung Kontaktnummer Schlüsselschaltereingang Schlüsselschalter 70 Kommunikationsbrücke DPT 22 Digitaleingang 0 I Digitaleingang 1 I Digitaleingang 2 I Digitaleingang 3 I Digitaleingang 4 I Digitaleingang 5 I Digitaleingang 6 I Digitaleingang 7 I Digitaleingang 8 I Digitaleingang 9 I0.9 9 Digitaleingang 10 I I0.0 bis I0.10 Rückleitung I0.0 bis I0.10 Rückleitung 37 Digitaleingang 11 I Digitaleingang 12 I Analogeingang 0 I0.13/IW Analogeingang 1 I0.14/IW Analogeingang 2 I0.15/IW Analogeingang 3 I0.16/IW Analogeingang 4 I0.17/IW Analogeingang 5 I0.18/IW Analogeingang 19 I0.19/IW Nicht konfigurierbarer aktiver Analogsensor/PWM IW PWM-Eingang 1 + IW0.8 6 PWM-Eingang 1 - IW0.8 7 Abschirmung von PWM-Eingang 1 IW /2011

57 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Funktion E/A-Kennung Kontaktnummer D1 D1 4 D0 D0 5 5 V-Sensorstromversorgung 5 V 200 ma 26 Kontakt 26 5 V-Rückleitung Kontakt 26 5 V-Rückleitung 34 5 V-Sensorstromversorgung 5 V 200 ma 45 Kontakt 45 5 V-Rückleitung Kontakt 45 5 V-Rückleitung 44 8 V-Sensorstromversorgung 8 V 70 ma ma-digitalausgang 0, Strom aufnehmend/abgebend Q0.0/PWM0/PLS ma-digitalausgang 1, Strom aufnehmend/abgebend 40 ma-digitalausgang 2, Strom aufnehmend/abgebend 50 ma-digitalausgang 3, Strom abgebend 1 A-Digitalausgang 4, Strom abgebend Rückleitung des 1 A-Digitalausgangs 4, Strom abgebend 300 ma-digitalausgang 5, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 6, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 7, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 8, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 9, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 10, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 11, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 12, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 13, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 14, Strom aufnehmend Q0.1/PWM1/PLS1 47 Q0.2/PWM2/PLS2 39 Q0.3 1 Q A-RÜCKLEITUNG - Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q /

58 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Funktion E/A-Kennung Kontaktnummer 300 ma-digitalausgang 15, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 16, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 17, Strom aufnehmend 300 ma-digitalausgang 18, Strom aufnehmend Q Q Q Q CANopen-Netzwerkabschirmung CANopen-Abschirmung 40 CANopen+-Netzwerk CANopen+ 48 CANopen--Netzwerk CANopen- 58 CANJ1939-Netzwerkabschirmung CANJ1939-Abschirmung 51 CANJ1939+-Netzwerk CANJ CANJ1939--Netzwerk CANJ Rückleitung des schnellen Zählers FC-Abschirmung 33 Eingang des schnellen Zählers Eingang des schnellen Zählers 41 Batterie+ Batterie+ 56 Batterie+ Batterie+ 57 Batterie- Batterie- 55 Batterie- Batterie- 68 Batterie- Batterie- 69 Nicht verwendet Nicht verwendet 27 Nicht verwendet Nicht verwendet 49 Nicht verwendet Nicht verwendet /2011

59 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Ein- und Ausgänge, sortiert nach Nummern Einleitung In diesem Abschnitt werden die Kontakte nach Nummern aufgeführt. Ein-/Ausgangsliste Kontaktnummer Funktion E/A-Kennung 1 50 ma-digitalausgang 3, Strom Q0.3 abgebend 2 Digitaleingang 11 I Digitaleingang 12 I D1 D1 5 D0 D0 6 PWM-Eingang 1 + IW0.8 7 PWM-Eingang 1 - IW0.8 8 Abschirmung von PWM-Eingang 1 IW0.8 9 Digitaleingang 9 I Digitaleingang 6 I Digitaleingang 3 I ma-digitalausgang 6, Strom aufnehmend Q ma-digitalausgang 7, Strom aufnehmend Q Analogeingang 2 I0.15/IW Analogeingang 4 I0.17/IW Nicht konfigurierbarer aktiver Analogsensor/PWM IW V-Sensorstromversorgung 8 V 70 ma 18 Analogeingang 0 I0.13/IW Digitaleingang 4 I Digitaleingang 2 I Digitaleingang 8 I Kommunikationsbrücke DPT ma-digitalausgang 18, Strom aufnehmend Q Analogeingang 1 I0.14/IW /

60 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Kontaktnummer Funktion E/A-Kennung 25 Analogeingang 3 I0.16/IW V-Sensorstromversorgung 5 V 200 ma 27 Nicht verwendet Nicht verwendet 28 Digitaleingang 1 I Digitaleingang 5 I Digitaleingang 7 I ma-digitalausgang 5, Strom aufnehmend Q Analogeingang 5 I0.18/IW Rückleitung des schnellen Zählers FC-Abschirmung 34 Kontakt 26 5 V-Rückleitung Kontakt 26 5 V-Rückleitung 35 Analogeingang 19 I0.19/IW Digitaleingang 0 I I0.0 bis I0.10 Rückleitung I0.0 bis I0.10 Rückleitung 38 Digitaleingang 10 I ma-digitalausgang 2, Strom aufnehmend/abgebend Q0.2/PWM2/PLS2 40 CANopen-Netzwerkabschirmung CANopen-Abschirmung 41 Eingang des schnellen Zählers Eingang des schnellen Zählers ma-digitalausgang 9, Strom aufnehmend Q ma-digitalausgang 8, Strom aufnehmend Q Kontakt 45 5 V-Rückleitung Kontakt 45 5 V-Rückleitung 45 5 V-Sensorstromversorgung 5 V 200 ma ma-digitalausgang 0, Strom aufnehmend/abgebend Q0.0/PWM0/PLS ma-digitalausgang 1, Strom aufnehmend/abgebend Q0.1/PWM1/PLS1 48 CANopen+-Netzwerk: CANopen+ 49 Nicht verwendet Nicht verwendet 50 Rückleitung des 1 A-Digitalausgangs 4, Strom abgebend 1 A RÜCKLEITUNG - Q CANJ1939-Netzwerkabschirmung CANJ1939-Abschirmung 52 CANJ1939+-Netzwerk CANJ /2011

61 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Kontaktnummer Funktion E/A-Kennung ma-digitalausgang 17, Strom aufnehmend ma-digitalausgang 15, Strom aufnehmend Q0.17 Q Batterie- Batterie- 56 Batterie+ Batterie+ 57 Batterie+ Batterie+ 58 CANopen--Netzwerk: CANopen- 59 Nicht verwendet Nicht verwendet 60 1 A-Digitalausgang 4, Strom abgebend Q CANJ1939--Netzwerk CANJ ma-digitalausgang 16, Strom aufnehmend Q ma-digitalausgang 13, Strom aufnehmend ma-digitalausgang 12, Strom aufnehmend ma-digitalausgang 11, Strom aufnehmend ma-digitalausgang 10, Strom aufnehmend ma-digitalausgang 14, Strom aufnehmend Q0.13 Q0.12 Q0.11 Q0.10 Q Batterie- Batterie- 69 Batterie- Batterie- 70 Schlüsselschaltereingang Schlüsselschalter /

62 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen RS485 Modbus-Verbindung Einleitung In diesem Abschnitt ist der Anschluss des 70-poligen Steckers an standardmäßige Modbus RJ45-Buchsen von Schneider beschrieben. Beschreibung des RS485 Modbus-Anschlusses Die Verbindung ist möglich über den RJ45-Anschluss und einen nachfolgend beschriebenen RS232/RS485-Wandler. Nachfolgend ist der RJ45-Anschluss beschrieben: RS485 Modbus-Anschluss In der folgenden Tabelle sind der RJ45-Anschluss sowie die Twido Extreme- Kontakte beschrieben, mit denen der Anschluss verbunden werden muss. Kontaktnummer des RJ45- Anschlusses Beschreibung des RJ45- Anschlusskontakts 1 DPT 22 2 NC 3 NC 4 D1 4 5 D0 5 6 NC 7 +5 V 26 (45) 8 0 V 34 (44) Entsprechender Twido-Kontakt HINWEIS: Weitere Referenzen zu Kabeln und Adaptern finden Sie unter Kabel und Adapter, Seite 19 HINWEIS: Die Verbindung muss mit einem abgeschirmten Kabel hergestellt werden, wobei die Einzelleiter am Gehäuse angeschlossen sein müssen /2011

63 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Netzwerkverdrahtung Einleitung Die Steuerung ist mit den folgenden Bussen ausgestattet: 2 CAN-Busse (CANopen und CANJ1939) mit einem 10 kω- Schleifensteuerungswiderstand 1 Modbus-Netzwerk Die CAN-Netzwerkpositionen am Steckverbinder lauten wie folgt: Funktion Kontaktnummer CANopen+ 48 CANopen- 58 CAN_GND 55 CANopen-Abschirmung 40 CANJ CANJ CANJ1939-Abschirmung 51 CANopen-Netzwerkspezifikationen CANopen verfügt über einen 120 Ω-Abschlusswiderstand. Um ein Netzwerk einzurichten, empfiehlt sich die Verwendung eines Schneider CANopen-Kabels: TSX CANCA50 für ein 50 m-kabel, TSX CANCA100 für 100 m und TSX CANCA300 für 300 m. Der CANopen-Bus kann mit einer maximalen Bitrate von 500 kbit/s kommunizieren. Für die CAN-Verbindung neben der Steuerung (siehe Abbildung unten) ist ein externer 120 Ω-Abschlusswiderstand erforderlich. Außerdem ist ein weiterer Abschlusswiderstand am entgegengesetzten Ende des CANopen-Kabels erforderlich. HINWEIS: Der CAN_GND-Draht muss an den Kontakt BAT- der Steuerung angeschlossen werden. Die Hochgeschwindigkeitsverbindung für diese Schnittstelle wird per Software gesteuert /

64 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen CANopen-Verdrahtungsbeispiel CANJ1939-Netzwerkspezifikationen CANJ1939 muss über ein verdrilltes Kabel verfügen, das mit den SAE J oder J Verdrahtungsstandards übereinstimmt. Die Verwendung eines der folgenden Schneider CANopen-Kabel wird empfohlen: TSX CANCA50 für ein 50 m- Kabel, TSX CANCA100 für 100 m und TSX CANCA300 für 300 m. Der SAE J1939 CAN-Bus kommuniziert mit 250 kbit/s. Er erfordert ein externes Abschlusswiderstandspaar, um die ordnungsgemäße Funktionsweise zu gewährleisten. Dieser Bus verfügt über eine spezielle, ACgekoppelte Abschirmverbindung. Jedes SAE J oder J konforme verdrillte Kabel kann in Verbindung mit diesem Bus verwendet werden. CANJ1939-Verdrahtungsbeispiel /2011

65 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Modbus-Netzwerk Das Modbus-Netzwerk wird für die Programmierung und den Betrieb verwendet. Es weist die folgenden Verdrahtungsspezifikationen auf: Eigenschaften Draht (nicht geschirmtes, verdrilltes Leitungspaar) Verdrillung Drahtkapazitanz Max. Gesamtlänge (Kabelgesamtlänge des Busses einschließlich Stichleitungen) Grenzwert 16 oder 18 AWG 0,33 bis 1 Verdrillung/Zoll 22 pf/fuß 30,5 m (100 Fuß) Betriebstemperatur -40 C bis +105 C (-40 F bis +221 F) + Netzwerkleitungslast an Erde 5 kω - Netzwerkleitungslast an Erde 1 kω /

66 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Ein- und Ausgänge für Sonderfunktionen Einleitung Dieser Abschnitt enthält Informationen über die für Sonderfunktionen reservierten Ein- und Ausgänge. Ein-/Ausschalten der Steuerung Die Twido Extreme-Steuerung verfügt über keine interne Batterie. Zum Ein- und Ausschalten der Steuerung wird der Schlüsselschaltereingang verwendet. Wenn der Schlüsselschalter eingeschaltet wird, wendet die Steuerung die Standard-Betriebsarten an. Beim Einschalten des Schlüsselschalters für einen Neustart startet die Steuerung, berechnet die Prüfsumme und führt einen WARMSTART durch, wenn die Prüfsumme mit dem beim Ausschalten berechneten Wert übereinstimmt. Wenn die Prüfsumme nicht übereinstimmt, führt die Steuerung einen Kaltstart durch. Wenn der Schlüsselschalter ausgeschaltet wird, führt die Steuerung die Aktualisierung der Uhr bei Laufzeit durch, führt das Prüfsummenverfahren für das RAM aus und schaltet die Mikrosteuerung aus. Beachten Sie, dass die Steuerung, wenn sie sich im Status RUN befindet, in diesem Status verbleibt, ohne den Code auszuführen. Ausführliche Informationen finden Sie unter Schlüsselschaltereingang, Seite 72. RUN/STOP-Eingang Der RUN/STOP-Eingang ist eine Sonderfunktion, die einem der 13 ersten Eingänge der Steuerung zugewiesen werden kann. Diese Funktion wird verwendet, um ein Programm zu starten oder anzuhalten. Beim Einschalten wird der Status der Steuerung, falls konfiguriert, durch den RUN/STOP-Eingang festgelegt: Wenn der Status des RUN/STOP-Eingangs 0 ist, befindet sich die Steuerung im Modus STOP. Wenn der Status des RUN/STOP-Eingangs 1 ist, befindet sich die Steuerung im Modus RUN. Wenn die Steuerung spannungsversorgt ist, schaltet eine steigende Flanke am RUN/STOP-Eingang die Steuerung auf RUN. Die Steuerung wird angehalten, wenn der RUN/STOP-Eingang auf 0 gesetzt wird. Wenn der RUN/STOP-Eingang auf 0 gesetzt wird, werden alle RUN-Befehle eines angeschlossenen PC von der Steuerung ignoriert. Der optionale Statusausgang gibt das Ergebnis der Statustransition aus /2011

67 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Statusausgang Der Statusausgang der Steuerung ist eine Sonderfunktion, die dem Ausgang Q0.3 zugewiesen wird. Beim Einschalten wird der Statusausgang der Steuerung auf 1 gesetzt, wenn sich die Steuerung ohne Fehler im Status RUN befindet. Diese Funktion kann in Schaltungen verwendet werden, die sich außerhalb der Steuerung befinden, um beispielsweise die Stromzufuhr zu den Ausgangsgeräten zu überwachen. Ausführliche Informationen finden Sie unter 50 ma-digitalausgang, Seite 93 Schnelles Zählen Das Extreme-Grundgerät verfügt über einen schnellen Zähler einschließlich einer einfachen Auf- und Abwärtszählfunktion mit einer maximalen Frequenz von 10kHz. Die einfachen Auf- und Abwärtszählfunktionen ermöglichen die Zählung der Impulse (steigende Flanke) am digitalen E/A sowohl auf- und abwärts als auch von 0 bis im Einzelwortmodus und von 0 bis im Doppelwortmodus. Beispiel für die Verdrahtung des schnellen Zählers Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten des schnellen Zähleingangs aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum V IL Niederspannungseingang (asynchron) 1 V V IH Hochspannungseingang (asynchron) 4 V R L Sensorwiderstand 60 Ω 1950 Ω Tiefpass-Sperrfilter 4000 Hz f IN Eingangsfrequenzbereich 50 Hz ± 0,5 Hz 10 khz /

68 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen H L Sensorinduktanz 40 mh 550 mh t d Zeitverzögerung an einem Ende 20 μs 25 μs 30 μs Z ENTF Nulldurchgangs-Ausgangsverzögerung 25 μs 35 μs 45 μs Impulsbreitenmodulationsausgänge (PWM) Die PWM ist eine Sonderfunktion, die drei Ausgängen zugewiesen werden kann (Q0.0, Q0.1 oder Q0.2). Ein anwenderdefinierter Funktionsbaustein erzeugt ein Signal am Ausgang Q0.0, Q0.1 oder Q0.2. Dieses Signal hat eine konstante Dauer mit der Möglichkeit zur Änderung des Arbeitszyklus. PWM-Ausgänge können im Hydraulikmodus zur Steuerung von proportionalen Ventilen verwendet werden. Die Steuerung unterstützt drei PWM-Generatoren im Einzelwort- und im Doppelwortmodus. HINWEIS: IW0.7 und IW0.8 sind PWM-Eingänge. Impulsgeneratorausgänge (PLS) Die PLS ist eine Sonderfunktion, die drei Ausgängen zugewiesen werden kann (Q0.0, Q0.1 oder Q0.2). Ein anwenderdefinierter Funktionsbaustein erzeugt ein Signal am Ausgang Q0.0, Q0.1 oder Q0.2. Dieses Signal hat eine variable Dauer und einen konstanten Arbeitszyklus. Die Steuerung unterstützt drei PLS-Generatoren im Einzelwort- und im Doppelwortmodus /2011

69 3.2 Beschreibung der Eingänge Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Einleitung Dieser Abschnitt enthält detaillierte Informationen über die Eingänge: Merkmale, elektrische Anforderungen und Anschluss. Inhalt dieses Abschnitts Dieser Abschnitt enthält die folgenden Themen: Thema Seite Beschreibung der Eingänge 70 Schlüsselschaltereingang 72 Erdschaltungseingänge 74 Batterieschaltungseingänge 76 Aktive Analogsensoreingänge 78 Passive Analogsensoreingänge 81 Analog- oder PWM-Eingang 83 PWM-Eingang /

70 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Beschreibung der Eingänge Überblick Nachfolgend ist die Aufteilung der 22 Eingänge aufgeführt: 13 Digitaleingänge, geschützt gegen Kurzschluss 7 Analogeingänge 1 Analog- oder PWM-Eingang 1 PWM-Eingang Digitaleingänge Twido Extreme verwaltet 13 Digitaleingänge. Die Digitaleingänge bestehen aus Eingangswerten, steigenden Flankenwerten und fallenden Flankenwerten. Die Werte der steigenden und der fallenden Flanke werden bei jedem Zyklus auf der Grundlage eines Abbilds (i) und des vorigen Abbilds (i-1) berechnet. Die sich dynamisch ändernden Speicherabbilder der Eingänge und Flanken werden bei Laufzeit im Eingangsobjekt gespeichert. Es gibt zwei Arten von Digitaleingängen: Erdschaltungseingänge (Strom abgebend) Batterieschaltungseingänge (Strom aufnehmend) Digitaleingänge können die drei folgenden programmierbaren Zustände annehmen: Forcieren Die Forcierung ermöglicht die Aktualisierung des Werts eines Eingangs. Der Eingang ist deaktiviert, so dass sein Wert forciert werden kann /2011

71 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Filterung Die Filterung ermöglicht die Unterdrückung des Eingangsrauschens und von Nachbarkanalstörungen bei Endschaltern. Alle Eingänge bieten über die Hardware einen gewissen Grad an Eingangsfilterung. Über TwidoSuite lässt sich eine zusätzliche softwareseitige Filterung einrichten. Die Eingangsfilterung kann dem Wert "Kein Filter, 3 ms, 12 ms" der 13 ersten Eingänge der Steuerung zugewiesen werden. Statusspeicherung Die Verriegelung ermöglicht die Speicherung von Impulsen mit einer Dauer, die geringer als die Zykluszeit der Steuerung ist. Wenn ein Impuls kürzer ist als ein Zyklus und einen Wert größer oder gleich 1 ms aufweist, verriegelt die Steuerung den Impuls, der dann beim nächsten Zyklus aktualisiert wird. Ein verriegelter Eingang kann nur für die ersten vier Eingänge (I0.0 bis I0.3) aktiviert werden. Analogeingänge Twido Extreme verwaltet sieben Analogeingänge (0-5 VDC). Es gibt zwei Arten von Analogeingängen: Aktive Analogsensoreingänge Passive Analogsensoreingänge Analog-/PWM-Eingang Twido Extreme unterstützt einen Eingang, bei dem es sich um einen aktiven Analogeingang oder um einen PWM-Eingang handeln kann. PWM-Eingang Twido Extreme unterstützt einen Eingang, der nur als PWM-Eingang verwendet werden kann /

72 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Schlüsselschaltereingang Funktionen Der Schlüsselschaltereingang wird für folgende Aktionen verwendet: Ein-/Ausschalten der Steuerung Schalten der Steuerung in den Standby-Modus HINWEIS: Die Stromversorgung darf nicht unterbrochen werden, um diese Vorgänge auszuführen, so dass die Steuerung einen Warmstart ausführen kann. Wenn die Stromversorgung unterbrochen wird, führt die Steuerung einen Kaltstart durch, und die Datums- und Uhrzeitinformationen gehen verloren. Der Eingang muss auf 1 gesetzt werden, um die Steuerung zu starten, und auf 0, um sie in den Standby-Modus zu versetzen, vorausgesetzt, dass die Stromversorgung nicht unterbrochen wurde. Beschreibung Typ Digital Nummer 1 Kennung Schlüsselschalter Kontaktposition 70 Elektrische Kenndaten Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten des Schlüsselschaltereingangs aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum V IN Eingangssignalspannung (DC) -1 V 0 bis 32 V 48 V V (1) Niedrigpegel-Eingangsspannung IL Logik 0 = V IN kleiner als oder gleich V IL 0,65 V BAT V IH (1) R PD τ SWK_O Hochpegel-Eingangsspannung Logik 1 = V IN größer als oder gleich V IH Pull-down-Widerstand zur Steuerungserde Rauschfilterzeitkonstante bei 25 C (77 F), Einzelpol-RC-Typ 0,8 V BAT 9,5 kω 10 kω 10,5 kω 600 μs HINWEIS: (1) : Die Eingangsspannung für Spannungen zwischen 0,65 V BAT und 0,8 V BAT ist nicht spezifiziert /2011

73 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Schutz Der Schlüsselschaltereingang ist vor Rücklaufstrom durch induktive Lasten auf der Batterieleitung der Maschine geschützt. Die Steuerung kann bis zu eine Stunde Kurzschluss tolerieren. Anschlussdiagramm /

74 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Erdschaltungseingänge Funktionen Die Erdschaltungseingänge sind Digitaleingänge. Die Rückleitung muss an die diskrete Masse der Steuerung angeschlossen werden. Diese Polarität ist für die Kompatibilität mit vorhandenen Anwendungen erforderlich. Beschreibung Typ Digital Nummer 11 Kennung I0.0 bis I0.10 Kontaktposition I0.0 zu Kontakt 36 I0.1 zu Kontakt 28 I0.2 zu Kontakt 20 I0.3 zu Kontakt 11 I0.4 zu Kontakt 19 I0.5 zu Kontakt 29 I0.6 zu Kontakt 10 I0.7 zu Kontakt 30 I0.8 zu Kontakt 21 I0.9 zu Kontakt 9 I0.10 zu Kontakt 38 Rückleitung Rückleitung zu Kontakt 37 Elektrische Kenndaten Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten des Erdschaltungseingangs aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum V IN Eingangssignalspannung (DC) -1 V 0 bis 32 V 32 V V IH Hochpegel-Eingangsspannung Logik 0 = V IN größer als oder gleich V IH 3,75 V V IL Niedrigpegel-Eingangsspannung Logik 1 = V IN kleiner als oder gleich V IL 0,8 V R PU Pull-up-Widerstand bis 1,9 kω 2kΩ 2,1 kω /2011

75 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen τ SWG Rauschfilterzeitkonstante bei 25 C (77 F), Einzelpol-RC-Typ 149,8 μs 198,9 μs 248,6 μs HINWEIS: (1) : Die Eingangsspannung für Spannungen zwischen 0.8 V und 3.75 V ist nicht spezifiziert. Schutz Die Steuerung kann bis zu eine Stunde Kurzschluss tolerieren. Anschlussdiagramm /

76 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Batterieschaltungseingänge Funktionen Die Batterieschaltungseingänge sind Digitaleingänge. Sie werden zur Steuerungserde heruntergeschaltet. Es muss zwei Switches zu den +Bat-Eingängen an der Steuerung geben. Diese Polarität ist für die Kompatibilität mit vorhandenen Anwendungen erforderlich. Beschreibung Typ Digital Nummer 2 Kennung I0.11 und I0.12 Kontaktposition I0.11 zu Kontakt 2 I0.12 zu Kontakt 3 Elektrische Kenndaten Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten des Batterieschaltungseingangs aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum V (1) Hochpegel-Eingangsspannung 0,85 V IH BAT Logik 1 = V IN größer als oder gleich V IH V IL (1) Niedrigpegel-Eingangsspannung Logik 0 = V IN kleiner als oder gleich V IL 0,65 V BAT V IN Eingangssignalspannung (DC) -1 V 0 bis 32 V 48 V R PD Pull-down-Widerstand zur 9,5 kω 10 kω 10,5 kω Steuerungserde τ SWB Rauschfilterzeitkonstante bei 25 C (77 F), Einzelpol-RC-Typ 600 μs HINWEIS: (1) : Die Eingangsspannung für Spannungen zwischen 0,65 V BAT und 0,85 V BAT ist nicht spezifiziert. Schutz Die Steuerung kann bis zu eine Stunde Kurzschluss tolerieren /2011

77 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Anschlussdiagramm /

78 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Aktive Analogsensoreingänge Funktionen Aktive Sensoren verwenden eine externe Stromversorgung, um Messsignale zu liefern. Die Sensoren verhalten sich wie aktive Dipole mit einem Strom-, Spannungs- oder Lasttyp. Aktive Sensoren fungieren als Generatoren. Sie werden ohne Anpassung auf 1 skaliert. Der Analog-Digital-Wandler berücksichtigt die Obsoleszenz der Steuerungskomponenten. Diese Eingänge können als Erdschaltungseingänge (Strom abgebend) funktionieren. Die Rauschfilter- und Pull-up-Werte entsprechen jedoch nicht den Spezifikationen für Erdschaltungseingänge (Strom abgebend). Analogeingänge können für Stromsensoren (0-20 ma) verwendet werden, wobei ein Widerstand zwischen dem Massereferenzpunkt und dem Eingang positioniert werden muss. Beschreibung Typ Analog Nummer 4 Kennung IW0.0 bis IW0.3 Kontaktposition IW0.0/I0.13 zu Kontakt 18 IW0.1/I0.14 zu Kontakt 24 IW0.2/I0.15 zu Kontakt 14 IW0.3/I0.16 zu Kontakt 25 Elektrische Kenndaten Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten des aktiven Analogsensoreingangs aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum E ADC ADC-Fehler 0 - +/- 125 mv V IN Eingangssignalspannung (DC) -1 V 0 V bis 5V 32 V V RD Nominaler Lesespannungsbereich 0 V - 5 V V PU Pull-up-Spannung - 13 V /2011

79 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen R PU τ AIN_ACT Pull-up-Widerstand, intern bei 25 C (77 F) Rauschfilterzeitkonstante bei 25 C (77 F), Einzelpol-RC-Typ Aktualisierungszeit des Werts (QADC) 20,9 kω 22 kω 23,1 kω 3,87 ms 5,10 ms 6,43 ms μs - Datenmerkmale Nachfolgend sind die Anwendungsobjekte aufgeführt. Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum ADC-Typ 10 Bits ADC-Bitbereich Schutz Die Steuerung kann bis zu eine Stunde Kurzschluss tolerieren. Die aktiven Analogsensoreingänge erkennen Kurzschlüsse in der Verbindung zur Batterie und zur Masse. Sie sind gegen Sperrspannungen geschützt /

80 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Anschlussdiagramm /2011

81 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Passive Analogsensoreingänge Funktionen Passive Sensoren verwenden einen Teil der Signalenergie für die Messung. Die Sensoren verhalten sich wie mit Widerstand behaftete passive Dipole. Beim passiven Sensor muss eine Last von 0,018 kohm bis 36 kohm an den Eingang angeschlossen sein. Sie werden ohne Anpassung auf 1 skaliert. Der Analog-Digital-Wandler berücksichtigt die Obsoleszenz der Steuerungskomponenten. Alle passiven Analogsensoreingänge werden auf 1 skaliert. Diese Eingänge können als Erdschaltungseingänge (Strom abgebend) funktionieren. Die Rauschfilter- und Pull-up-Werte entsprechen jedoch nicht den Spezifikationen für Erdschaltungseingänge (Strom abgebend). Beschreibung Typ Analog Nummer 3 Kennung IW0.4 bis IW0.6 Kontaktposition IW0.4/I0.17 zu Kontakt 15 IW0.5/I0.18 zu Kontakt 32 IW0.6/I0.19 zu Kontakt 35 Elektrische Kenndaten Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten des passiven Analogsensoreingangs aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum E ADC ADC-Fehler 0 - +/- 125 mv V IN Eingangssignalspannung (DC) -1 V 0 V bis 5 V 32 V V RD Nominaler Lesespannungsbereich 0 V 5 V V OC Leerlaufspannung (Spannung vom Kontakt zur Erde) 4,75 V 5 V 5,25 V R PU Pull-up-Widerstand, intern bei 25 C (77 F) 494 Ω 499 Ω 504 Ω R L Sensorausgangswiderstand 0,018 kω 36kΩ /

82 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen τ AIN_ACT Aktualisierungszeit des Werts (QADC) Eingangsimpedanz Rauschfilterzeitkonstante bei 25 C (77 F), Einzelpol-RC-Typ 700 μs 7300 Ω 3,87 ms 5,10 ms 6,43 ms Datenmerkmale Nachfolgend sind die Anwendungsobjekte aufgeführt. Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum ADC-Typ 10 Bits ADC-Bitbereich Schutz Die Steuerung kann bis zu eine Stunde Kurzschluss tolerieren. Die aktiven Analogsensoreingänge erkennen Kurzschlüsse in der Verbindung zur Batterie und zur Masse sowie offene Stromkreise. Sie sind gegen Sperrspannungen geschützt. Anschlussdiagramm Messwert gibt den Wert von %IW0.4, %IW0.5 und %IW0.6 an Minimaler Konfigurationswert = Standardmäßig 0 Maximaler Konfigurationswert = Standardmäßig /2011

83 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Analog- oder PWM-Eingang Funktionen Dieser Eingang ist entweder ein aktiver Analogeingang oder er kann als ein Impulsbreitenmodulationseingang (PWM-Eingang) konfiguriert werden. Der Kanal kann nicht beides gleichzeitig sein. Beschreibung Typ Analog oder PWM Nummer 1 Kennung IW0.7 Kontaktposition IW0.7 zu Kontakt 16 Elektrische Kenndaten Nachfolgend sind die elektrischen Anforderungen an den Impulsbreitenmodulationseingang aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum E ADC ADC-Fehler 0 - +/- 125 mv V IN Eingangssignalspannung (DC) -1 V 0 V bis 5 V 32 V V PU Pull-up-Spannung 13 V V RD Nominaler Lesespannungsbereich 0 V 5 V R PU Pull-up-Widerstand, intern bei 25 C (77 F) 4,8 kω 5,1 kω 5,4 kω ACC PWM PWM-Messgenauigkeit 1 % D I Tastverhältnis des PWM-Eingangs 5 % 95 % f IN Eingangsfrequenzbereich 90 Hz 600 Hz τ AIN_ACT Rauschfilterzeitkonstante des aktiven Analogeingangs bei 25 C (77 F), einpoliges RC-Glied 3,87 ms 5,10 ms 6,43 ms τ PWM_I PWM-Rauschfilterzeitkonstante bei 25 C (77 F), Einzelpol-RC-Typ 50 μs 60 μs 70 μs /

84 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Datenmerkmale Nachfolgend sind die Anwendungsobjekte aufgeführt. Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum ADC-Typ 10 Bits ADC-Bitbereich Schutz Die Steuerung kann bis zu eine Stunde Kurzschluss tolerieren. Die aktiven Analogsensoreingänge erkennen Kurzschlüsse in der Verbindung zur Batterie und zur Masse. Sie sind gegen Sperrspannungen geschützt /2011

85 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Anschlussdiagramm /

86 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen PWM-Eingang Funktionen Der in diesem Abschnitt beschriebene Eingang ist ein PWM-Eingang. Er kann keiner anderen Funktion zugewiesen werden. Beschreibung Typ PWM Nummer 1 Kennung IW0.8 Kontaktposition IW0.8 zu den Kontakten 6, 7 oder 8 PWM-Eingang 1 + zu Kontakt 6 PWM-Eingang 1 - zu Kontakt 7 (nicht verbunden im unsymmetrischen Modus) Abschirmung des PWM-Eingangs 1 zu Kontakt 8 Elektrische Kenndaten Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten des PWM-Eingangs aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum V IL Niederspannungseingang (asynchron) 1 V V IH Hochspannungseingang (asynchron) 4 V V IN Eingangssignalspannung (differenzial) 0,4 V P-P 120 V P-P R L Sensorwiderstand 60 Ω 1950 Ω Tiefpass-Sperrfilter 4000 Hz f IN Eingangsfrequenzbereich 50 Hz ± 0.5 Hz 10 khz H L Sensorinduktanz 40 mh 550 mh PW ON Tastverhältnis des Eingangs 30 % 70 % t d Zeitverzögerung an einem Ende 20 μs 25 μs 30 μs Z DEL Nulldurchgangs-Ausgangsverzögerung 25 μs 35 μs 45 μs Frequenzmessgenauigkeit für Signal unter 10 KHz 1% Messgenauigkeit Signal unter 1 KHz 2 % Tastverhältnis Signal zwischen 1 KHz und 3 KHz 6 % Signal zwischen 3 KHz und 5 KHz 10 % /2011

87 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Messgenauigkeit Impulsbreite Signal unter 1 KHz 2 % Signal zwischen 1 KHz und 3 KHz 8 % Signal zwischen 3 KHz und 5 KHz 15 % HINWEIS: (1) : Die Eingangsspannung für Spannungen zwischen 1 V und 4 V ist nicht spezifiziert. Schutz Die Steuerung kann bis zu eine Stunde Kurzschluss tolerieren. Die fallende Flanke bei einem Nulldurchgang wird ausgelöst. Zwischen dem Steuerungskontakt und dem CPU-Kontakt wird maximal 1% Frequenzverzerrung gemessen. Anschlussdiagramm /

88 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen 3.3 Beschreibung der Ausgänge Einleitung Dieser Abschnitt enthält detaillierte Informationen über die Ausgänge: Merkmale, elektrische Anforderungen und Anschluss. Inhalt dieses Abschnitts Dieser Abschnitt enthält die folgenden Themen: Thema Seite Beschreibung der Ausgänge 89 1 A-Digitalausgang ma-digitalausgang mA-Digitalausgänge 95 PWM/PLS-Ausgänge /2011

89 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Beschreibung der Ausgänge Überblick Nachfolgend ist die Aufteilung der 19 Ausgänge aufgeführt: 16 Digitalausgänge, geschützt gegen Kurzschluss 1 A-Treiber: 1 Ausgang 50 ma-treiber: 1 Ausgang 300 ma-treiber: 14 Ausgänge mit entweder einem 85 V-Lastabwurf oder einem 150 V-Lastabwurf 3 PWM/PLS-Ausgänge Ausgangsstatus Die Ausgänge können über einen programmierbaren Forcierungsstatus verfügen. Die Forcierung ermöglicht die Aktualisierung des Werts eines Ausgangs. Der Ausgang ist deaktiviert, so dass sein Wert forciert werden kann. Wenn die Forcierung aufgehoben wird, bleibt der Wert des Bits auf den zuletzt forcierten Wert gesetzt, bis ein Forcierungsvorgang oder eine Anweisung der Benutzerlogik dieses Abbildbit überschreibt. Die Erfassung des Ausgangs erfolgt nur, wenn sich die Steuerung im Status RUN oder NO_CONFIG (Test) befindet und kein Anwendungsdownload gestartet wurde. Der Status NO_CONFIG ermöglicht Verdrahtungstests. Um Verdrahtungstests in einem nicht konfigurierten Modus durchzuführen, setzen Sie das Bit S8 auf 0 und verwenden Sie TwidoAdjust, um den Wert des Ausgangsobjekts zu ändern. Das System kopiert diesen Wert an den physikalischen Ausgang. Wenn Sie Bit S8 auf 1 setzen, werden die physikalischen Ausgänge auf 0 gesetzt. HINWEIS: Die Forcierung überschreibt jeden Ausgang mit Ausnahme des Statusausgangs /

90 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen HINWEIS: Es besteht die Gefahr einer Unterbrechung, wenn sich die mit dem Steuerungsausgang verbundene Relaisspule öffnet. Um eine Überspannung zu vermeiden, empfehlen wir Ihnen, ein Schutzmodul mit der Relaisspule zu verbinden /2011

91 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen 1 A-Digitalausgang Funktionen Der Strom abgebende 1 A-Digitalausgang funktioniert während des Anwerfens und des Lastabwurfs. Um diesen Ausgang zu verwenden, schließen Sie die Last zwischen dem Ausgangskontakt und dem 1 A-Digitalausgangskontakt an. Beschreibung Nummer 1 Kennung Q0.4 Kontaktposition Q0.4 zu Kontakt 60 Rückleitung Rückleitung zu Kontakt 50 Elektrische Kenndaten Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten des Ausgangs aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum I O Stromausgang 1 A I I Leckstrom (24 VBAT) 1 ma H L Lastinduktanz 175 mh R L (12V) Lastwiderstand 0,015 kω 5kΩ R L (24V) Lastwiderstand 0,025 kω 5kΩ T ON Einschaltverzögerung (Ausbreitungsverzögerung von der CPU-Befehlstransition zur Ausgangsstatustransition. Getestet mit reiner ohmscher Last.) 5ms T OFF Ausschaltverzögerung (Ausbreitungsverzögerung von der CPU-Befehlstransition zur Ausgangsstatustransition. Getestet mit reiner ohmscher Last.) 18 ms /

92 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Anschlussdiagramm Schutz Der Strom abgebende 1 A-Digitalausgang kann Lastabwürfe und Kurzschlüsse zwischen dem Pluspol der Batterie und der Masse erkennen und einen Schutz bieten. Kanalfehler Bei einem Kurzschlussfehler in der Erdverbindung wird der Kanal innerhalb von 2 ms eines gültigen Fehlerrückmeldesignals ausgeschaltet. Alle 769 ms wird ein neuer Verbindungsversuch unternommen. Der Versuch, die Ausgangsverbindung früher als angegeben herzustellen, kann zur Beschädigung des Kanals führen. Das Rückmeldesignal hierfür ist 5 ms, nachdem der Kanal auf EIN gesetzt, und 30 ms, nachdem der Kanal auf AUS gesetzt wird, gültig. Lastabwurf Der Strom abgebende 1 A-Digitalausgang funktioniert mittels eines Lastabwurfereignisses, das einen erwarteten Lastabwurf von 4,27 A verwendet. Nach einer Lastabwurfbedingung wird der Kanal aktiviert und dann in den Status zurückgesetzt, in dem es sich vor dem Lastabwurfereignis befunden hat. Versorgungsspannung 12 V Minimaler Lastwiderstand 15 Ω 25 Ω Spannungslastabwurfklemme 64 V 64 V Stromlastabwurf 4,27 A 2,56 A Versorgungsspannung 24 V /2011

93 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen 50 ma-digitalausgang Funktionen Dieser Kanal kann bei Verwendung mit anderen Lasten mindestens 50 ma Strom abgeben. Um diesen Ausgang zu verwenden, schließen Sie die Last zwischen dem Ausgangskontakt und der digitalen 1 A-Rückleitung an. HINWEIS: Der Strom abgebende 50 ma-digitalausgang wird verwendet, um die Statusfunktion der Steuerung festzulegen. Beschreibung Nummer 1 Kennung Q0.3 Kontaktposition Q0.3 zu Kontakt 1 Rückleitung Rückleitung zu Kontakt 34 Elektrische Kenndaten Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten des Ausgangs aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum V O Spannungsausgabe 60 V V OH Kanalausgang high 0,55 V BAT V OL Kanalausgang low 0,45 V BAT I O Stromausgang 50 ma T ON Einschaltverzögerung (Ausbreitungsverzögerung von der CPU-Befehlstransition zur Ausgangsstatustransition. Getestet mit reiner ohmscher Last.) 20 μs T OFF Ausschaltverzögerung (Ausbreitungsverzögerung von der CPU-Befehlstransition zur Ausgangsstatustransition. Getestet mit reiner ohmscher Last.) 20 μs R L (12 V) Lastwiderstand 0,25 kω 5kΩ R L (24 V) Lastwiderstand 0,5 kω 7kΩ /

94 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Anschlussdiagramm Schutz Der Strom abgebende 50 ma-digitalausgang kann Lastabwürfe und Kurzschlüsse zwischen dem Pluspol der Batterie und der Masse erkennen und einen Schutz bieten. Kanalfehler Bei einem Kurzschlussfehler in der Erdverbindung wird der Kanal innerhalb von 20 ms eines gültigen Fehlerrückmeldesignals ausgeschaltet. Alle 77 ms wird ein neuer Verbindungsversuch unternommen. Der Versuch, die Ausgangsverbindung früher als angegeben herzustellen, kann zur Beschädigung des Kanals führen. Lastabwurfbedingungen Das Ignorieren des Kurzschlussfehlers vor einem Lastabwurf ermöglicht die Überprüfung, ob keine fehlerhaften Kurzschlussfehler geflaggt werden, wenn die fehlerhafte Leitung aktiv wird, bevor der Lastabwurf-Interrupt den Ausgang deaktiviert. Der Kurzschlussfehler wird ignoriert /2011

95 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen 300-mA-Digitalausgänge Funktionen Die Strom aufnehmenden 300-mA-Digitalkanäle sind für 12-V- und 24-V-Systeme verfügbar. HINWEIS: Sechs der 300-mA-Ausgänge haben eine Schutzgrenze von 85 V und acht Ausgänge haben eine Schutzgrenze von 150 V. HINWEIS: Der Kontakt Q0.18 arbeitet mit einer umgekehrten Logik. Er ist standardmäßig aktiviert. HINWEIS: Die Kontakte Q Q0.17 sind für 24-V-Systeme nicht verfügbar. Beschreibung Nummer 14 Kennung Q0.5 bis Q0.18 Kontaktposition Q0,5 zu Kontakt 31 Q0,6 zu Kontakt 12 Q0,7 zu Kontakt 13 Q0,8 zu Kontakt 43 Q0,9 zu Kontakt 42 Q0,10 zu Kontakt 66 Q0,11 zu Kontakt 65 Q0,12 zu Kontakt 64 Q0,13 zu Kontakt 63 Q0,14 zu Kontakt 67 Q0,15 zu Kontakt 54 Q0,16 zu Kontakt 62 Q0,17 zu Kontakt 53 Q0.18 zu Kontakt 23 Elektrische Kenndaten Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten des Ausgangs aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum I L Leckstrom 24 V BAT 1 ma I O Stromausgang 300 ma /

96 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen R LSS T ON T OFF Stationärer Lastwiderstand (Der Widerstand für Glühlampen oder andere dynamische Geräte beträgt normalerweise 0.1RLSS für bis zu 15ms). Unter diesen Bedingungen bleibt der Kanalimpuls EIN oder AUS oder der Strom begrenzt, bis die Last den RLSS-Bereich erreicht. Einschaltverzögerung (Ausbreitungsverzögerung von der CPU-Befehlstransition zur Ausgangsstatustransition. Getestet mit reiner ohmscher Last.) Ausschaltverzögerung (Ausbreitungsverzögerung von der CPU-Befehlstransition zur Ausgangsstatustransition. Getestet mit reiner ohmscher Last.) 0,05 kω 0,1 kω 12 kω 20 μs 20 μs V OL Blinkfrequenz 3 Hz Anschlussdiagramm Schutz Der Strom aufnehmende 300-mA-Digitalkanal kann Lastabwürfe und Kurzschlüsse zwischen dem Pluspol der Batterie und der Masse erkennen und Schutz bieten. Kanalfehler Die Kanäle haben verschiedene Fehlerzustandsmerkmale. Fehlerzustände für die Kanäle Q0.5, Q0.6, Q0.7 und Q0.18 Bei einem Kurzschlussfehler in der Batterie wird der Kanal innerhalb von 100 ms eines gültigen Fehlerrückmeldesignals ausgeschaltet /2011

97 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Alle 1,5 s wird ein neuer Verbindungsversuch unternommen. Der Versuch, die Ausgangsverbindung früher als angegeben herzustellen, kann zur Beschädigung des Kanals führen. Nachdem sich der Kanalstatus ändert, gilt das Rückmeldesignal für diesen Kanal gilt 100 ms. Fehlerzustände für die Kanäle Q0.8 und Q0.9 Bei einem Kurzschlussfehler in der Batterie wird der Kanal innerhalb von 10 ms eines gültigen Fehlerrückmeldesignals ausgeschaltet. Alle 1,12 s wird ein neuer Verbindungsversuch unternommen. Der Versuch, die Ausgangsverbindung früher als angegeben herzustellen, kann zur Beschädigung des Kanals führen. Nachdem sich der Kanalstatus ändert, gilt das Rückmeldesignal für diesen Kanal gilt 100 ms. Fehlerzustände für die Kanäle Q0.10 bis Q0.17 Bei einem Kurzschlussfehler in der Verbindung zur Batterie, können die Kanäle eine thermische Abschaltung durchführen. Deaktivieren Sie jeden kurzgeschlossenen Kanal innerhalb von 100 ms, so dass die anderen Kanäle weiterhin funktionsfähig bleiben. 100 ms nachdem ein Kurzschlussfehler behoben wurde, kann ein erneuter Verbindungsversuch zum Ausgang unternommen werden. Die Anzahl der Versuche ist auf 10 pro Startzyklus begrenzt. Lastabwurfbedingungen Die Kanäle haben verschiedene Lastabwurfzustandsmerkmale. Lastabwurfzustände für die Kanäle Q0.5, Q0.6, Q0.7 und Q0.18 Während eines Lastabwurfzustands sind die Kanäle Q0.5, Q0.6, Q0.7 und Q0.18 deaktiviert. Um die Protokollierung eines Fehlers zu ermöglichen, wird der Kurzschlussfehler während des Lastabwurfereignisses und während 10ms nach dem Ereignis ignoriert. Lastabwurfzustände für die Kanäle Q0.8 und Q0.9 Die Ausgänge müssen über ein Lastabwurfereignis betrieben werden. Hierzu kann der Kanal den erwarteten Lastabwurfstrom von 2,16 A ohne Flaggen eines Fehlers ziehen. 12 V Versorgungsspannung 24 V Versorgungsspannung Minimaler Lastwiderstand Ω Spannungslastabwurfklemme V Stromlastabwurf A Einheit /

98 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Lastabwurfzustände für die Kanäle Q0.10 bis Q0.17 Während eines Lastabwurfzustands müssen die Kanäle deaktiviert und der Kurzschlussfehler ignoriert werden. HINWEIS: Während eines Lastabwurfzustands hängen die mit den Kanälen verbundenen Lasten von einer Spannung ab, die gleich der Differenz zwischen dem 12-V-Lastabwurf und der Klemmenspannung des 12-V/300-mA-Kanals ist. Der Kanal wird bei 36 V begrenzt und der 12-V-Lastabwurf kann bis zu 85 V erreichen. HINWEIS: Die Kontakte Q Q0.17 sind für 24-V-Systeme nicht verfügbar /2011

99 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen PWM/PLS-Ausgänge Funktionen 3 Ausgänge können wie folgt eine Rechteckwelle oder eine Impulswelle generieren: Ausgangs- Frequenzbereich Tastverhältnisbereich Q0.0 und Q Hz bis 1 khz 5% bis 95% Q Hz bis 5 khz 20% bis 80% Bei Verwendung als PWM-Funktion generiert der Ausgang eine Quadrat- oder Rechteckwelle und eine nicht definierte Anzahl von Impulsen. PWM-Chronogram (mit einem Tastverhältnis von 50%) Bei Verwendung als PLS-Funktion generiert der Ausgang eine Rechteckwelle mit einer vordefinierten Anzahl von Impulsen. PLS-Chronogram Beschreibung Ausgangsnummer 3 Ausgangsname Q0.0, Q0.1 und Q0.2 Steuerungskontaktposition Q0.0 zu Kontakt 46 Q0.1 zu Kontakt 47 Q0.2 zu Kontakt /

100 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Elektrische Kenndaten für Q0.0 und Q0.1 Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten der Ausgänge Q0.0 und Q0.1 aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum Frequenzgenauigkeit 1 % Tastverhältnisgenauigkeit 2 %* V OL Kanalausgang low (OFF) 1,2 V V OH Kanalausgang high (ON) 4,3 V 4,6 V 4,9 V I SI Kanal Strom aufnehmend 35 ma D O Kanalausgangs-Tastverhältnis 5 % 95 % f o Kanalausgangsfrequenz 10 Hz 1000 Hz R L (12 V) Lastwiderstand 0,3 kω R L (24 V) Lastwiderstand 0,7 kω *Maximum des Vollausschlags Elektrische Kenndaten für Q0.2 Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten des Ausgangs Q0.2 aufgeführt: Symbol Beschreibung Grenzwerte Minimum Nominal Maximum Frequenzgenauigkeit 1 % Tastverhältnisgenauigkeit Signal unter 1 KHz 2 %* Signal zwischen 1 KHz und 3 KHz 4 %* Signal zwischen 3 KHz und 5 KHz 25 %* V OL Kanalausgang low (OFF) 1,2 V V OH Kanalausgang high (ON) 12,3 V 12,6 V 12,9 V f O Kanalausgangsfrequenz 10 Hz 5000 Hz I SI Kanal Strom aufnehmend 40 ma D O Kanalausgangs-Tastverhältnis 20 % 80 % R L (12 V) Lastwiderstand 0,3 kω R L (24 V) Lastwiderstand 0,6 kω *Maximum des Vollausschlags /2011

101 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen Anschlussdiagramm Kanalfehler Für Q0.0 und Q0.1 Bei einem Kurzschlussfehler in der Batterieverbindung wird der Kanal innerhalb von 4 ms eines gültigen Fehlerrückmeldesignals ausgeschaltet. Die Funktion der Ausgänge kann nach 10 ms wieder überprüft werden. Bei einem Kurzschluss in der Erdverbindung wird der Kanal deaktiviert. Alle 10 ms kann ein neuer Verbindungsversuch unternommen werden, vorausgesetzt, dass der Antrieb nach 4 ms ausgeschaltet wurde. Der Versuch, die Ausgangsverbindung früher als angegeben herzustellen, kann zur Beschädigung des Kanals führen. Das Rückmeldesignal für den Antrieb ist 100 s, nachdem eine Änderung des Antriebsausgangsstatus angefordert wurde, gültig. Für Q0.2 Bei einem Kurzschluss in der Erdverbindung wird der Kanal deaktiviert. Alle 65,6 ms kann ein neuer Verbindungsversuch unternommen werden. Der Versuch, die Ausgangsverbindung früher als angegeben herzustellen, kann zur Beschädigung des Kanals führen /

102 Verdrahtungsvorschriften und -empfehlungen /2011

103 Programmierbare Twido Extreme-Steuerung Betrieb der Steuerung /2011 Betrieb der Steuerung 4 Einleitung Dieses Kapitel bietet Informationen zu den Betriebsarten der Steuerung. Inhalt dieses Kapitels Dieses Kapitel enthält die folgenden Themen: Thema Seite Zyklische Abtastung 104 Periodische Abtastung 106 Prüfen der Zykluszeit 109 Betriebszustände 111 Umgehen mit Spannungsunterbrechungen und Spannungsrückkehr 113 Umgehen mit Warmstart 115 Umgehen mit Kaltstart 117 Initialisierung der Objekte /

104 Betrieb der Steuerung Zyklische Abtastung Einleitung Die zyklische Abtastung ist die Aneinanderreihung der Steuerungszyklen. Nachdem die Aktualisierung der Ausgänge durchgeführt wurde (dritte Phase des Task- Zyklus), führt das System seine eigenen Tasks aus und löst sofort einen weiteren Task-Zyklus aus. HINWEIS: Die Abtastdauer des Benutzerprogramms wird vom Watchdog-Timer der Steuerung überwacht. Die Zykluszeit darf 500 ms nicht überschreiten. Andernfalls tritt ein Fehler auf, der die Steuerung sofort in den Modus HALT versetzt. Ausgänge in diesem Zustand werden in ihren Fehlerzustand gesetzt. Funktionsweise Das folgende Diagramm zeigt die Betriebsphasen der zyklischen Zykluszeit. Beschreibung der Phasen eines Zyklus In der folgenden Tabelle sind die Phasen eines Zyklus beschrieben. Adresse Phase Beschreibung I.P. Interne Bearbeitung Das System beobachtet die Steuerung implizit (Verwaltung von Systembits und Systemworten, Aktualisierung von aktuellen Timer-Werten, Aktualisierung von Statusleuchten, Erkennung von RUN/STOP-Schaltern usw.) und bearbeitet Anforderungen von TwidoSuite (Änderungen und Animation). I, IW Erfassen der Eingänge - Programmverarbeitung Q, QW Aktualisieren der Ausgänge Schreiben des Zustands der mit den digitalen und analogen Modulen verbundenen Eingänge in den Speicher. Das vom Anwender geschriebene Anwendungsprogramm wird ausgeführt. Schreiben der Bits oder Worte der mit den digitalen und analogen Modulen verbundenen Ausgänge /2011

105 Betrieb der Steuerung Betriebsarten Steuerung befindet sich im RUN-Modus Steuerung im RUN-Modus, der Prozessor führt folgende Operationen aus: Interne Verarbeitung Erfassen der Eingänge Bearbeiten des Anwendungsprogramms Aktualisieren der Ausgänge Steuerung befindet sich im STOP-Modus Steuerung im STOP-Modus, der Prozessor führt folgende Operationen aus: Interne Verarbeitung Erfassen der Eingänge Abbildung Die folgende Abbildung zeigt die Betriebszyklen. Prüfzyklus Der Prüfzyklus wird vom Watchdog durchgeführt /

106 Betrieb der Steuerung Periodische Abtastung Einleitung In dieser Betriebsart werden die Erfassung der Eingänge, die Verarbeitung des Applikationsprogramms und die Aktualisierung der Ausgänge entsprechend einem Intervall (von 2 bis 150 ms), der während der Konfiguration festgelegt wurde, periodisch ausgeführt. Wenn die Steuerung die Erfassung startet, beginnt ein Timer, dessen Wert in dem Zeitraum initialisiert wird, der in der Konfiguration definiert ist, abwärts zu zählen. Der Zyklus der Steuerung muss beendet sein, bevor der Timer aufhört zu zählen und einen neuen Zyklus startet. Funktionsweise Das folgende Diagramm zeigt die Betriebsphasen der periodischen Zykluszeit. Beschreibung der Betriebsphasen Die folgende Tabelle beschreibt die Betriebsphasen. Adresse Phase Beschreibung I.P. Interne Bearbeitung Das System beobachtet die Steuerung implizit (Verwaltung von Systembits und Systemworten, Aktualisierung von aktuellen Timer-Werten, Aktualisierung von Statusleuchten, Erkennung von RUN/STOP-Schaltern usw.) und bearbeitet Anforderungen von TwidoSuite (Änderungen und Animation). I, IW Erfassen der Eingänge Schreiben des Zustands der mit den digitalen und analogen Modulen verbundenen Eingänge in den Speicher /2011

107 Betrieb der Steuerung Adresse Phase Beschreibung - Programmverarbeitung Q, QW Aktualisieren der Ausgänge Das vom Anwender geschriebene Anwendungsprogramm wird ausgeführt. Schreiben der Bits oder Worte der mit den digitalen und analogen Modulen verbundenen Ausgänge. Betriebsarten Steuerung befindet sich im RUN-Modus Steuerung im RUN-Modus, der Prozessor führt folgende Operationen aus: Interne Verarbeitung Erfassen der Eingänge Bearbeiten des Anwendungsprogramms Aktualisieren der Ausgänge Ist der Zeitraum nicht abgelaufen, beendet der Prozessor den Betriebszyklus bis zum Ende des Zeitraums für die interne Bearbeitung. Ist die Betriebszeit länger als der zugeordnete Zeitraum, setzt die Steuerung das Systembit S19 auf 1, um anzuzeigen, dass der Zeitraum überschritten wurde. Der Prozess wird bis zum Ende fortgesetzt. Die Zeitgrenze des Watchdogs darf jedoch nicht überschritten werden. Der nächste Zyklus startet nach dem Schreiben der Ausgänge des aktuellen Zyklus. Steuerung befindet sich im STOP-Modus Steuerung im STOP-Modus, der Prozessor führt folgende Operationen aus: Interne Verarbeitung Erfassen der Eingänge /

108 Betrieb der Steuerung Abbildung Die folgende Abbildung zeigt die Betriebszyklen. Prüfzyklus Es werden zwei Prüfungen ausgeführt: Zeitraumüberlauf Watchdog /2011

109 Betrieb der Steuerung Prüfen der Zykluszeit Allgemein Der Task-Zyklus wird durch einen Watchdog-Timer namens Tmax (maximale Dauer des Task-Zyklus) reguliert. Er zeigt die Anwendungsfehler an (z. B. unendliche Schleifen) und gibt die maximale Dauer für die Aktualisierung der Ausgänge an. Software-Watchdog (periodischer oder zyklischer Betrieb) Beim periodischen oder zyklischen Betrieb verursacht das Auslösen des Watchdog einen Software-Fehler. Die Anwendung geht in den Betriebszustand HALT und setzt das Systembit S11 auf 1. Das Neustarten der Task erfordert eine Verbindung zu TwidoSuite, um folgende Aktionen durchführen zu können: Analyse der Fehlerursache Änderung der Anwendung, um den Fehler zu korrigieren Rücksetzen des Programms in den Status RUN HINWEIS: Der Status HALT tritt ein, wenn die Anwendung sofort aufgrund eines Anwendungssoftwarefehlers wie z.b. Zyklusüberlauf stoppt. Die Daten speichern die aktuellen Werte, wodurch die Fehlerursache analysiert werden kann. Das Programm stoppt bei der aktuellen Anweisung. Die Kommunikation mit der Steuerung ist geöffnet. Prüfen bei periodischem Betrieb Während des periodischen Betriebs ermöglicht eine zusätzliche Prüfung das Erkennen eines Zeitraumüberlaufs: S19 zeigt an, dass der Zeitraum überschritten wurde. Er wird gesetzt auf: 1 vom System, wenn die Zykluszeit größer ist als der Task-Zeitraum, 0 vom Anwender. SW0 enthält den Wert des Zeitraums (0-150 ms). Er ist: während eines Kaltstarts initialisiert durch den während der Konfiguration gewählten Wert und kann vom Anwender geändert werden /

110 Betrieb der Steuerung Laufzeit des Master-Tasks Die folgenden Systemworte ermöglichen das Abrufen von Informationen über die Zykluszeit der Steuerung: SW11 initialisiert die maximale Dauer für den Watchdog (10 bis 500 ms). SW30 enthält die Ausführungszeit des letzten Steuerungszyklus. SW31 enthält die Ausführungszeit des längsten Steuerungszyklus seit dem letzten Kaltstart. SW32 enthält die Ausführungszeit des kürzesten Steuerungszyklus seit dem letzten Kaltstart. HINWEIS: Diese Informationen sind auch über den Konfigurations-Editor zugänglich /2011

111 Betrieb der Steuerung Betriebszustände Einleitung TwidoSuite wird verwendet, um drei Gruppen von Betriebszuständen zu berücksichtigen: Prüfen Ausführen oder Produktion Stoppen Starten über Grafcet Sie können von Grafcet aus auf die verschiedenen Betriebszustände zugreifen oder, indem Sie Grafcet verwenden und eine der folgenden Methoden anwenden: Grafcet-Initialisierung Voreinstellen von Schritten Beibehalten einer Situation Einfrieren von Graphen Durch vorläufige Bearbeitung und Einsatz von Systembits erzielen Sie eine effektive Betriebszustands-Verwaltung ohne das Anwenderprogramm zu verkomplizieren oder zu überlasten. Grafcet-Systembits Der Einsatz der Bits S21, S22 und S23 ist einzig für die vorläufige Bearbeitung reserviert. Diese Bits werden vom System automatisch zurückgesetzt. Sie dürfen nur von der Anweisung zum Setzen S geschrieben werden. Die folgende Tabelle zeigt die mit Grafcet verknüpften Systembits: Bit Funktion Beschreibung S21 GRAFCET- Initialisierung Normalerweise auf 0; das Bit wird durch Folgendes auf 1 gesetzt: Einen Kaltstart: S0=1. Den Benutzer: Nur im Programmabschnitt zur Vorverarbeitung mit Hilfe der Anweisung Set S S21 oder einer Spule Set-(S)- S21. Folgen: Deaktivierung aller aktiven Schritte. Aktivierung aller Ausgangsschritte /

112 Betrieb der Steuerung Bit Funktion Beschreibung S22 S23 GRAFCET- RÜCKSETZEN Vorpositionierung und Einfrieren des GRAFCET Normalerweise im Status 0; das Bit kann nur durch das Programm während der Vorverarbeitung auf 1 gesetzt werden. Folgen: Deaktivierung aller aktiven Schritte. Abtasten der Ablaufbearbeitung wird gestoppt. Normalerweise im Status 0; das Bit kann nur durch das Programm während der Vorverarbeitung auf 1 gesetzt werden. Vorpositionierung durch Setzen von S22 auf 1. Die Schritte vorpositionieren, die von einer Reihe von Anweisungen S Xi aktiviert werden sollen. Vorpositionierung freigeben, indem S23 auf 1 gesetzt wird. Einfrieren einer Situation: In der Ausgangssituation: durch Beibehalten von S21 auf 1 durch das Programm. In einer "leeren" Situation: durch Beibehalten von S22 auf 1 durch das Programm. In einer Situation, die durch das Beibehalten von S23 auf 1 festgelegt ist /2011

113 Betrieb der Steuerung Umgehen mit Spannungsunterbrechungen und Spannungsrückkehr Abbildung Das folgende Diagramm zeigt die verschiedenen vom System erkannten Arten eines Neustarts. Das Programm erkennt, wenn die Dauer der Unterbrechung kürzer als die Filterzeit der Spannungsversorgung ist (ca. 10 ms bei AC-Versorgung und 1 ms bei DC-Versorgung), und es läuft normal weiter /

114 Betrieb der Steuerung RUN/STOP-Eingangsbit und Auto-Run Das RUN/STOP-Eingangsbit hat eine höhere Priorität als die Option "Autostart in Ausführen", die im Dialogfeld "Abtastmodus" verfügbar ist. Ist das RUN/STOP-Bit gesetzt, startet die Steuerung bei Spannungsrückkehr im RUN-Modus. Der Modus der Steuerung wird wie folgt ermittelt: Run/Stop-Eingangsbit Autostart in Ausführen Null Nicht konfiguriert Stop Null Konfiguriert Stop Steigende Flanke Nicht relevant Run Eins Nicht relevant Run Nicht in Software konfiguriert Nicht konfiguriert Stop Nicht in Software konfiguriert Konfiguriert Run Resultierender Zustand HINWEIS: Ist die Steuerung bei Spannungsunterbrechung im Betriebszustand RUN und das Flag "Autostart in Ausführen" nicht im Dialogfeld "Abtastmodus" gesetzt, dann startet die Steuerung bei Durchführung eines Kaltstarts im Betriebszustand STOP neu. HINWEIS: Wenn der Schlüsselschalter ausgeschaltet wird, während Strom anliegt, führt die Steuerung einen Warmstart durch. Funktionsweise Die folgende Tabelle beschreibt die Bearbeitungsphasen bei Spannungsunterbrechungen. Phase Beschreibung 1 Bei einer Spannungsunterbrechung speichert das System den Applikationskontext und die Uhrzeit der Unterbrechung. 2 Es setzt alle Ausgänge in den Fehlerzustand (Zustand 0). 3 Bei Spannungsrückkehr wird der gespeicherte Kontext mit dem in Bearbeitung befindlichen Kontext verglichen, woraus der Starttyp ermittelt wird: Hat sich der Applikationskontext geändert (Verlust von Systemkontext oder neue Applikation), initialisiert die Steuerung die Applikation: Kaltstart (systematisch für Extreme-Steuerungen). Ist der Applikationskontext der gleiche, startet die Steuerung ohne Dateninitialisierung neu: Warmstart /2011

115 Betrieb der Steuerung Umgehen mit Warmstart Ursache für einen Warmstart Ein Warmstart wird nur durchgeführt, wenn der Schlüsselschalter verwendet wird, während die Spannungsversorgung der Steuerung anliegt. Abbildung Die folgende Abbildung zeigt einen Warmstart im Betriebszustand RUN /

116 Betrieb der Steuerung Neustart der Programmausführung Die folgende Tabelle beschreibt die Neustartphasen zum Ausführen eines Programms nach einem Warmstart. Phase Beschreibung 1 Die Programmausführung nimmt die Bearbeitung an dem gleichen Element wieder auf, an dem sie sich vor der Spannungsunterbrechung befand, ohne die Ausgänge zu aktualisieren. Hinweis: Es wird nur das gleiche Element des Anwendercodes neu gestartet. Der Systemcode (z.b. die Aktualisierung der Ausgänge) wird nicht neu gestartet. 2 Am Ende des Startzyklus führt das System Folgendes aus: Aufheben der Reservierung der Anwendung, falls sie reserviert ist. Neuinitialisierung der Meldungen. 3 Das System führt einen Warmstartzyklus durch, bei dem es Folgendes erledigt: Neustart des Tasks mit den Bits S1 (Anzeige des Warmstarts) und S13 (erster Zyklus im RUN-Modus) auf 1. Zurücksetzen der BitsS1 und S13 am Ende des ersten Zyklus des Tasks auf Status 0. Bearbeitung eines Warmstarts Tritt ein Warmstart auf und ein bestimmter Anwendungsprozess ist erforderlich, muss das Bit S1 zu Beginn des Task-Zyklus getestet und das entsprechende Programm aufgerufen werden. Ausgänge nach Spannungsausfall Wenn ein Spannungsausfall erkannt wird, werden die Ausgänge in einen Fehlerzustand von (standardmäßig) 0 gesetzt. Bei Spannungsrückkehr sind die Ausgänge solange im letzten Zustand, bis sie wieder vom Task aktualisiert werden /2011

117 Betrieb der Steuerung Umgehen mit Kaltstart Ursache für einen Kaltstart Ein Kaltstart kann hervorgerufen werden durch: Laden einer neuen Anwendung in den RAM Spannungsrückkehr mit Verlust des Anwendungskontexts Setzen des Bits S0 auf 1 durch das Programm, Durch das Bedienterminal, wenn sich die Steuerung im Betriebszustand STOP befindet Abbildung Das folgende Diagramm zeigt einen Kaltstart im Betriebszustand RUN /

118 Betrieb der Steuerung Funktionsweise Die folgende Tabelle beschreibt die Neustartphasen zum Ausführen eines Programms nach einem Kaltstart. Phase Beschreibung 1 Beim Anlauf befindet sich die Steuerung im Betriebszustand RUN. Im Falle eines Neustarts nach einer Unterbrechung durch einen Fehler erzwingt das System einen Kaltstart. Die Programmausführung startet zu Beginn des Zyklus neu. 2 Das System führt Folgendes aus: Zurücksetzen der internen Bits und Worte und der E/A-Abbildungen auf 0. Initialisierung der Systembits und -worte. Initialisiert Funktionsblöcke mit Konfigurationsdaten. 3 Beim ersten Neustartzyklus führt das System Folgendes aus: Neustart der Task mit den Bits S0 (Anzeige des Kaltstarts) und S13 (erster Zyklus im RUN-Modus) auf 1. Rücksetzen der Bits S0 und S13 am Ende dieses ersten Task-Zyklus auf 0. Setzen der Bits S31 und S38 (Ereignissteuerungsanzeigen) auf ihren Ausgangsstatus 1. Rücksetzen der Bits S39 (Anzeige für Ereignissteuerung) und des Worts SW48 (Anzahl der ausgeführten Ereignisse mit Ausnahme von periodischen Ereignisse). Bearbeitung eines Kaltstarts Wenn ein Kaltstart durchgeführt wird und eine bestimmte Verarbeitung einer Anwendung erforderlich ist, so muss das Bit S0 (das sich im Zustand 1 befindet) während des ersten Task-Zyklus getestet werden. Ausgänge nach Spannungsausfall Wenn ein Spannungsausfall erkannt wird, werden die Ausgänge in einen Fehlerzustand von (standardmäßig) 0 gesetzt. Bei erneuter Stromzufuhr befinden sich die Ausgänge solange auf 0, bis sie wieder durch den Task aktualisiert werden /2011

119 Betrieb der Steuerung Initialisierung der Objekte Einleitung Die Steuerungen können von TwidoSuite initialisiert werden, indem die Systembits %S0 (Kaltstart) und %S1 (Warmstart) gesetzt werden. Kaltstart-Initialisierung Für eine Kaltstart-Initialisierung muss das Systembit %S0 auf 1 gesetzt werden. Initialisierung der Objekte (identisch mit dem Kaltstart) bei Einschaltung mittels S0 und S1 Für eine Initialisierung der Objekte bei Einschaltung müssen die Systembits %S1 und %S0 auf 1 gesetzt werden. Kontaktplan(sprache) Das folgende Beispiel zeigt, wie Sie eine Warmstart-Initialisierung der Objekte mit Systembits programmieren. Anweisungsliste (AWL) LD %S1 JMPC %L1 %L1: LD %S1 ST %S0 END /

120 Betrieb der Steuerung LD %S1 Wenn S1 = 1 (Warmstart), dann %S0 auf 1 setzen, um die Steuerung zu initialisieren. ST S Diese beiden Bits werden vom System am Ende des nächsten Zyklus auf 0 zurückgesetzt. HINWEIS: Setzen Sie %S0 nur einen Zyklus lang auf /2011

121 Programmierbare Twido Extreme-Steuerung /2011 Anhang /

122 /2011

123 Programmierbare Twido Extreme-Steuerung Anhänge /2011 Anhänge A Einleitung Dieses Kapitel enthält eine Beispielanwendung einschließlich der zugehörigen Funktionen. Inhalt dieses Kapitels Dieses Kapitel enthält die folgenden Themen: Thema Seite Anwendungsbeispiel für Kraftfahrzeuge 124 Einachsiger Hebel 126 Erläuterung der Symbole 131 Amtliche Anforderungen /

124 Anhänge Anwendungsbeispiel für Kraftfahrzeuge Einleitung Dieser Anhang enthält ein Anwendungsbeispiel mit Twido Extreme für Kraftfahrzeuge. Abbildung Nachfolgend sind die in Verbindung mit der Twido Extreme-Steuerung für die Anwendung genutzten Komponenten aufgeführt: Nummer Komponente Bemerkungen 1 Twido Extreme-Steuerung Für die Errichtung des Netzwerks verwendete Komponenten 2 XBT-Produkte, die das Modbus-Protokoll unterstützen (z. B. XBT GT) Verwendet im Modbus-Netzwerk (RS485-Leitung) 3 Modem Verwendet im Modbus-Netzwerk (RS485-Leitung) 4 Bluetooth-Dongle Verwendet im Modbus-Netzwerk (RS485-Leitung) 5 E/A Advantys FTB, FTM CANopen- Anschlusskästen Verwendet im CANopen-Netzwerk 6 Motor Verwendet im CANJ1939-Netzwerk /2011

125 Anhänge Nummer Komponente Bemerkungen Als Eingänge verbundene Komponenten 7 Joystick Verwendet für die PWM-Steuerung 8 Normale Relais 9 Statische Relais 10 Hydraulikventil Verwendet für die PWM-Steuerung Als Ausgänge verbundene Komponenten Preventa-Modul (11) mit Not-Aus-Schalter (12) 13 Näherungssensor 14 Drucksensor 15 Druckknopfstation 16 RFID-Sensor und zugehöriger Befehl Zuständig für die Sicherheit des Not-Aus-Schalters /

126 Anhänge Einachsiger Hebel Einleitung In diesem Anhang werden die Merkmale, der Betrieb und die Leistung des einachsigen Hebels beschrieben, den Sie am PWM-Eingang anschließen können. Beschreibung Dies ist ein einachsiger Hebel, der per Federkraft automatisch in die Nullstellung zurückgebracht wird. Der Anschlage liegt bei einem Neigungswinkel von +/-17,5. Das schmale Gehäuse ermöglicht die Montage von mehreren Joysticks nebeneinander, um mehrere Steuerungsfunktionen kontrollieren zu können. Das Joystick-Grundgerät verwendet eine spezielle Technologie, die einen stabilen Betrieb im gesamten Neigungsbereich gewährleistet. Außerdem liefert es ein Ausgangssignal ohne Hystereselinie, das proportional zur Eingabe des Operators ist. Dieser Joystick ist geschützt gegen die Temperaturen, Stöße, Vibrationen und EMV/RFI-Bedingungen, die normalerweise bei Anwendungen in mobilen Ausrüstungen und Geräten anzutreffen sind. Bei Tests mit bis zu 6 Millionen Zyklen wies dieser Joystick keine Anzeichen von Verschleiß in den Lagern oder am Steckerschutzgehäuse und auch keine Verringerung der elektrischen Leistung auf /2011

127 Anhänge Abmessungen Der einachsige Hebel weist die folgenden Abmessungen auf: GEFAHR GEFÄHRLICHE SPANNUNG Unterbrechen Sie die Stromversorgung, bevor Sie das Gerät verdrahten oder montieren/demontiere. Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen führt zu Tod oder schwerer Körperverletzung /

128 Anhänge Leistungsdaten Funktionsweise Die Joysticks werden nur als Niedrigpegel-Steuerungssignal-Ausgangsgeräte betrieben. Bei einer Versorgungsspannung von 9-32 VDC am Anschluss des Joysticks kann ein PWM-Ausgangssteuerungssignal als der Eingang zu einem Ventilverstärker/einer Ventilsteuerung genutzt werden. Dieses PWM-Signal vom Joystick hat ein Tastverhältnis von 50 %, wenn der Joystick zentriert ist. Wenn der Joystick geneigt wird, ändert sich der PWM- Tastverhältnisausgang proportional innerhalb eines Bereichs von +/-40 %. Dieser Joystick-PWM-Ausgang kann nicht für die direkte Steuerung eines Proportionalventils verwendet werden. Es ist eine zusätzliche Steuerung erforderlich, um das PWM-Ausgangssignal des Joysticks in einen stabilen Ausgangsstrom zu wandeln, der die proportionalen Spulen steuern kann. Tastverhältnisse über und unter dem empfohlenen Bereich von 50 % +/-40 % werden für die Systemdiagnose verwendet. Funktionen Der einachsige Hebel weist die folgenden Funktionen auf: Einfachfunktions-Gerätesteuerung Impulsbreitenmodulierter Ausgang zur Steuerung Berührungsanzeigen für die gleitende Rückkehr in die- Aushub und Schaufelnivellierfunktionen Gruppierung von zwei oder drei Einheiten für Steuerung von Hub-, Schwenk- und Hilfsfunktionen Montage üblicherweise in der Armlehne /2011

129 Anhänge Verwendung von zwei Einheiten anstelle eines 2-Achsen-Joysticks Fortschrittliche ASIC-Technologie zur Gewährleistung der Zuverlässigkeit und Präzision Zuverlässiger Betrieb unter extremen Temperaturbedingungen von 40 C+85 C Robustes Druckguss-Metallgehäuse Chemische Beständigkeit gegenüber Dieselkraftstoff, Wasser, Motoröl, Trinatriumphosphat-Reinigern PWM > 10% und < 90% zu Diagnosezwecken und zur Gewährleistung der Störfestigkeit Automatische Rückführung in die Nullstellung per Federn Langlebig, zuverlässiger Betrieb - getestet mit bis zu 6 Millionen Zyklen Robuste Ausführung mit wenigen Teilen und einem Druckguss-Metallgehäuse Keine Hysterese und eine stabile Nullstellung für eine ruckfreie, vorhersehbare Steuerung Kompakte Größe für ein benutzerfreundliches Anwendungsdesign Geschützt gegen EMV/RFI und +80 V für 2 Minuten, 32 V für 1 Stunde Werkseitig kalibriert Geringer Stromverbrauch Elektrische Kenndaten Nachfolgend sind die elektrischen Kenndaten aufgeführt: Eigenschaften Stromversorgung Impulsbreitenmodulation des Basissignals mit fester Frequenz Wert 9-32 VDC bei max. 100 ma 500 Hz +/- 80 Hz Tastverhältnisses der Nullstellung 50 % +/- 3 % Tastverhältnisbereich % +/- 1,5 % Elektrischer Anschluss DT04-4P Gegenkontakt DT06-4S Materialien Nachfolgend sind die Materialspezifikationen aufgeführt: Eigenschaften Griff Manschette Sockel Kabelbäume Beschreibung Thermoplastischer Kunststoff Neopren Aluminiumlegierung PVC-isolierter Kupferdraht mit aus Glasfasern gewebtem Isolierschlauch und Kunststoffstecker /

130 Anhänge Mechanische Kenndaten Nachfolgend sind die mechanischen Kenndaten aufgeführt: Eigenschaften Wert Maximaler Weg des Griffs 25 +/- 1 Kraftaufwand zum Neigen des Griffs Siehe Abbildungen oben erforderlich Maximale horizontale Last > 200 lbs Umweltspezifikationen Nachfolgend sind die Umweltspezifikationen aufgeführt: Eigenschaften Wert Betriebstemperatur - 40 C C (- 40 F F) Lagertemperatur - 40 C C (- 40 F F) EMV/RFI (SAE J , Ebene 6) 100 V/M, 15 KHz - 1 GHz Abdichtung +/- 0,35 Bar (5 psi); 0,1 Bar (1.5 psi) Wasserberieselung Klassifizierung des Gehäuses IP67 Vibration 9,8 G, zufällig auf drei Achsen, 8 grms (24 Hz - 2KHz) Kurzschlussschutz Alle Ein- und Ausgänge sind kurzschlussgeschützt zur Batterie und zur Masse /2011

131 Anhänge Erläuterung der Symbole Einleitung Dieser Abschnitt enthält Abbildungen und Definitionen allgemeiner, in den Verdrahtungsplänen verwendeter IEC-Symbole. Symbole In der nachfolgenden Tabelle sind allgemeine IEC-Symbole abgebildet und definiert: Sicherung Last Widerstand Digitaler Sensor/Eingang, z. B. Kontakt, Schalter, Auslöser, Lichtschranke usw. Batterie /

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