Installationshinweise Netzwerk isanet M-WRG-S 485 Artikel-Nr.: 5003 M-WRG-S 485-TF Artikel-Nr.: 5004 Bearbeitungsstand: 13-01 Datum: 12.09.2007 Version: 1.03 Farbdruck zur Darstellung notwendig Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 1 - ( 17 )
Inhalt Meltem Wärmerückgewinnung GmbH & Co. KG - Am Griesfeld 33 - D-82239 Alling b. München 1 Die Hardware 3 1.1 Technische Daten 3 1.2 Serielle Schnittstellen 4 1.3 Netzprotokoll 4 1.4 Pinzipielle Verdrahtung der Netzknoten 5 1.5 Beispiel einer Netzwerkinstallation 6 1.6 Die Belegung des seriellen Umsetzer isa-sum-1 7 1.7 Netzwerkanschluss (RS232, USB, Ethernet) 8 2. Software 9 2.1 Das Plug & Play Netzwerk isanet 9 2.2 Betreiber-Dienste (Funktionen des Gerätes) 10 2.2.1 Frame-Form der Schreibdienste (Beispiel) 10 2.2.2 Frame-Form der Lesedienste (Beispiel) 11 3. Anhang Installationshinweise 12 3.1 Verdrahtungs-Aufbau isanet 12 3.2 Berechnung der 24V Versorgung 13 3.2.1 Beispiel einer Kabelberechnung 13 3.2.1.1 100 einseitig gespeist (1) 14 3.2.1.2 100 beidseitig gespeist (2) 14 3.2.1.3 100 beidseitig gespeist und einer Zwischenspeisung (3) 15 3.2.1.4 100 beidseitig gespeist und zwei Zwischenspeisungen (4) 15 3.2.2 Tabellen zum Beispiel bis 2km 16 3.2.2.1 Tabelle für 0,6 Kabel 16 3.2.2.2 Tabelle für 0,8 Kabel 17 Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 2 - ( 17 )
1 Die Hardware Die Fernsteuerung und Fernwartung von isanet Buskomponenten. 1.1 Technische Daten Die technischen Daten in der Übersicht: isanet: - mikroprozessorgesteuerte Busteilnehmer in Plug & Play-Technik - automatische Adressierung durch daisy chain (dch) - 24VDC Zentralversorgung - Netzwerk (RS485) galvanisch trennend - Temperaturbereich: Standard 0 bis 70 C - Netzwerk-Klemmung über Steckverbinder für farbcodiertes (Telefon-)Kabel (ISTY) - Übergang zu 9-pol. Sub-D oder 3-pol Schraubklemme (RS232) - Übergang zu USB B-Port (USB) - Übergang zu RJ 45 (Ethernet / Internet) Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 3 - ( 17 )
1.2 Serielle Schnittstellen Physikalisch ist die Schnittstelle als RS485 (2 Draht) ausgelegt. Bei der Schnittstelle RS485 handelt es sich um eine international genormte Netzwerkschnittstelle, an der bis zu 250 Teilnehmer angeschlossen werden können. Eine Kommunikation mit anderen Systemen (z.b. haustechnischen Anlagen, Gebäudemanagement u.a.m.) sowie Zubehörteilen (z.b. Näherungssensoren) die über diese Schnittstelle verfügen ist somit möglich. Die Ankopplung an PC, SPS, DDC, GLT,... kann über RS232, USB oder Ethernet erfolgen. 1.3 Netzprotokoll Zur Kommunikation dient ein Slave-Protokoll in Klartext, um Steueraufgaben zu realisieren und ein Auslesen und Ändern der Parameter zu ermöglichen. Zur Eingabe bzw. Umsetzung der RS-485-Bus-Schnittstelle auf andere serielle Schnittstellen wird ein Umsetzer wie z.b. RS232 zu RS485 benötigt. Dieses können handelübliche Produkte oder das isatech-modul isa-sum-1 für maximal 250 Knoten an RS232- oder USB-Schnittstelle sein. Mit fünf Erweiterungs-Adapter des Typs SUM-1/M500 sind 5x500, also maximal 2500 Knoten, je Schnittstelle ansprechbar. Die (virtuelle) COM Schnittstelle ist einzustellen auf 9600 Baud, 8Bit, Parity gerade und 1-2 Stoppbits. Der Zeichensatz ist der weltweite Standard ASCII-Satz. Eine Umsetzung auf Rechnernetzwerke (Ethernet) kann über erfolgen. >>> von isanet isa-sum-1 RS232 ADAM4571L zu Ethernet <<< Für USB als auch Ethernet werden virtuelle COM-Port-Umsetzungen geliefert. So kann eine Applikationen auf (virtuelle) COM-Port-Ebene wahlweise über RS232, USB oder Ethernet betrieben werden. Die (virtuelle) COM Schnittstelle ist einzustellen auf 9600 Baud, 8Bit, Parity gerade und 1-2 Stoppbits. Alle Framezeichen bestehen aus dem weltweiten ASCII-Standard. Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 4 - ( 17 )
1.4 Prinzipielle Verdrahtung der Netzknoten Für den Anschluss der Steuerung sind 6 bzw. 7 steckbare Buchs-Klemmen für Drahtstärken (starr) von 0,5 bis 1,0 mm vorgesehen. dch dch 0V D D + 24V dch dch 0V D D + 24V gelb weiß weiß rot blau grün Abb. EIB-Klemmen für eindrahtige Leitung 0,6 1,0 typische 3x2-paarweise verdrillte Leitung farbgleich zur Klemme dch dch 0V D D + 24V dch dch 0V D D + 24V gelb weiß weiß rot blau grün Abb. 7 poliger Klemmblock für eindrahtige Leitung 0,5 0,8 typische 3x2-paarweise verdrillte Leitung farbgleich zur Klemme Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 5 - ( 17 )
1.5 Beispiel einer Netzwerkinstallation Beispielsweise sollen drei Netzknoten adressiert werden. Die Wunschadressen der sind entsprechend ihrer Reihenfolge der Verdrahtung: RS232C (COMx) USB 0V 24V isa-sum-1 dch 0V D D + 24V Modul 1 Modul 2 Modul 3 dch dch 0V D D + 24V dch dch 0V D D + 24V dch dch 0V D D + 24V Abb. Ankopplung mit Umsetzer-1 an PC-Schnittstelle (virtuell) COMx Die Adressen sind nach diesen Aktionen nullspannungsfest gespeichert. Natürlich kann jede adressierte Station durch Einzeladressierung umbenannt werden (vgl. hierzu Adressierung im jeweiligen Modul-Handbuch) Mögliche Kabeltypen: z.b. Fa Lapp J Y (St) Y 3 x 2 x 0,6 z.b. Fa Lapp J Y (St) Y 4 x 2 x 0,6 (verdrilltes Aderpaar ws/sw stilllegen) z.b. Fa Lapp J Y (St) Y 3 x 2 x 0,8 z.b. Fa Lapp J Y (St) Y 4 x 2 x 0,8 (verdrilltes Aderpaar ws/sw stilllegen) Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 6 - ( 17 )
1.6 Die Belegung des seriellen Umsetzer isa-sum-1 TxD Gnd RxD PC (USB) TxD RxD TxD RxD Gnd 1 6 2 7 3 8 4 9 5 isa-sum-1 dch 0V D D + 24V Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 7 - ( 17 )
1.7 Netzwerkanschluss (RS232, USB, Ethernet) RS 232 USB(B) 24V ok RS 232 (9pol. Sub-D) 1 6 2 7 3 8 4 9 5 isa-sum-1 Schaltnetzteil dch 0V D D + 24V DC 24V + + 100-240V L1 N N L Abb. Netzwerk-Ankopplung wahlweise über RS 232 (9pol. Sub D) oder USB (B) RJ-45 (Ethernet) U ok Netzteil ADAM-4571L Status Power Speed/Link TX/RX (Ethernet) 1 6 2 7 3 8 4 9 5 isa-sum-1 24V ok Schaltnetzteil 10-30V 230V + TX/RX (Port) dch 0V D D + 24V DC 24V + + 100-240V L1 N RS-232 Port +Vs GND N L Abb. Netzwerk-Ankopplung über Ethernet (RJ-45 port) Hinweis - Für die Speisung des Netzwerkes sollte(n) Schaltnetzteile verwendet werden. Zusätzliche Speisung der BUS- wegen hohem Erergiebedarf und/oder langer Zuleitung stehen dadurch offen. - Der Ethernet Umsetzer sollte separat gespeist werden, da das isanet galvanisch trennend aufgebaut ist. Durch ein gemeinsames Netzteil würde diese galvanische Trennung aufgehoben. Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 8 - ( 17 )
2. Software 2.1 Das Plug & Play Netzwerk isanet Die Adressierung des (der) Netzknoten geschieht nach der Installation in Plug & Play über Broadcast. Betreiber (eigene Steuerungen) Inbetriebnahme Service (Fernwartung) Internet Ethernet ADAM 4571L RS 232 isanet isanet Service Treiber Service Treiber GLT über COM, USB,.. oder PROFI, LON,.. RS232 USB isa-sum-1 Netz dch Modul Slave 001 dch Netz dch Modul Slave 002 dch Netz dch Modul Slave 003 dch Netz dch Modul Slave 004 dch Netz dch 4 Zur Inbetriebnahme, Service (Fernwartung) der isa- dient das isa-manager PC-Programm mit: 1. Auto-Adressierung, rkennung und Erzeugung der Konfigurations-Datenbank. 2. Voreinstellung der Bus- über automatisch erzeugte Tabellen je Typ. 3. Visualisierung der Busmodule: setzen und lesen 4. Wiederherstellen des Netzwerkes (Selbsttest) anhand der Konfigurations-Datenbank (z. B. Auto-Reparatur nach Modulwechsel) Der Betreiber nutzt die betriebsfertig konfigurierten Bus- ohne in seiner eigenen Anwendung Inbetriebnahme oder Service-Installationen vorzusehen. Über eine freie Schnittstelle sind nur die vom Betreiber gewünschten Dienste der zu installieren. Das Protokoll wird ausschließlich über den Standard-ASCII Satz abgewickelt und bleibt für den Betreiber konstant. Änderungen durch technische Weiterentwicklung werden im Inbetriebnahme und Service-Tool integriert und entlasten den Betreiber von notwendigen Anpassungen. Die Integration seiner Anlagensegmente und Netzwerke (EIB, LON, PROFI,...) ist ohne Offenlegung und (Protokoll-)Abstimmung gewährleistet. Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 9 - ( 17 )
2.2 Betreiber-Dienste (Funktionen des Gerätes) 2.2.1 Frame-Form der Schreibdienste (Beispiel) Ausgabe (request): LF A1 A2 A3 s G P1.1 P1.2 P1.3 P2.1 P2.2 P2.3 RET <Line Feed>... Adresse Schreibe Gerät ' 001 ' ' 250 ' 's' 'G' Funktion: Werte ' 001 ' <Return>... Antwort (response): LF A1 A2 A3 s G # P1.1 P1.2 P1.3 P2.1 P2.2 P2.3 RET <Line Feed>... Adresse Schreibe Gerät Antwort Slave Funktion: Wert ' 001 ' ' 250 ' 's' 'G' '#' ' 001 ' <Return>... Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 10 - ( 17 )
2.2.2 Frame-Form der Lesedienste (Beispiel) Ausgabe (request): LF A1 A2 A3 l G P1.1 P1.2 P1.3 RET <Line Feed>... Adresse Lese Gerät ' 001 ' ' 250 ' 'l' 'G' Funktion: ' 001 ' <Return>... Antwort (response): LF A1 A2 A3 l G # P1.1 P1.2 P1.3 P2.1 P2.2 P2.3 RET <Line Feed>... Adresse Lese Gerät Antwort Slave Funktion: Wert ' 001 ' ' 250 ' 'l' 'G' '# ' 001 ' <Return>... Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 11 - ( 17 )
3. Anhang Installationshinweise 3.1 Verdrahtungs-Aufbau isanet RS232C (COMx) USB 0V 24V isa-sum-1 dch 0V D D + 24V Modul 1 Modul 2 Modul 3 dch dch 0V D D + 24V dch dch 0V D D + 24V dch dch 0V D D + 24V Modul n dch dch 0V D D + 24V 220Ω Speisung "dch" (gelb) nicht richtungsabhängig. Belegung beliebig Strang-Trennung der bei mehr als einer Speisung (siehe Kapitel 3.2.1.2 zusätzliche Speisung Terminator der letzten Station als Netzabschluss der RS485 Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 12 - ( 17 )
3.2 Berechnung der 24V Versorgung Zur kontinuierlichen Versorgung müssen den n an einem (Teil-)Netzwerk-Kabel Mindestspannungen zur Verfügung stehen. Im allgemeinen entspricht das den üblichen Anforderungen von -15% und +20% der Versorgung. Im Fall der Steuerspannung von entspricht -15% Spannungsabfall 3,6V. D. h. die Spannung sollte nicht unter 20,4V an jedem voll betriebsbereiten Modul sinken. Zu beachten ist unbedingt, dass (Netz-) Leitungslängen erhebliche Widerstände darstellen und damit Spannungsverluste entstehen, welche nicht durch höhere Netzteil-Leistung zu beheben sind. 3.2.1 Beispiel einer Kabelberechnung Für Leitungslängen der Kupferleitungen auf Seite 6 Kapitel 1.5 ist der Leitwert für 0,6 mm 57000 m/ma und 0,8 mm 100000 m/ma bei beidseitiger Speisung. (Achtung: Bei einseitiger Speisung ist das Ergebnis zu halbieren siehe Kapitel 3.2.1.1) Mit der Standard-Stromaufnahme von 12mA je Netzknoten-Modul sind bei 100 Stück 1200mA zu verteilen. Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 13 - ( 17 )
3.2.1.1 100 einseitig gespeist (1) 1,2A 001 100 Strang-Strom: 12 * 100 =1200mA 0,6 : 57000 / 1200/2 23m 0,8 : 100000 / 1200/2 41m Strom: 1,2A 0,6 : 23m 0,8 : 41m 3.2.1.2 100 beidseitig gespeist (2) 0,6A 001 050 051 100 0,6A Strang-Strom: 12 * 100 =1200mA 0,6 : 57000 / 1200 47m 0,8 : 100000 / 1200 83m Strom: 1,2A 0,6 : 47m 0,8 : 83m Tipp: Damit die Regler der Netzteile nicht gegeneinander arbeiten, sollte die 24V Leitung (grün) an dem Punkt des Stang-Stromes aufgetrennt werden. Bei näherungsweise symetrisch aufgebauten Netzwerken (gleiche, "gleiche" Abstände) ist das im obigen Beispiel Station 50-51. Achtung: Keinesfalls die 0V-Leitung (weiß) unterbrechen!!! Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 14 - ( 17 )
3.2.1.3 100 beidseitig gespeist und einer Zwischenspeisung (3) 0,3A 001 050 0,6A 051 100 0,3A Strang-Strom: 12 * 50 = 600mA 0,6 : 57000 / 600 95m 0,8 : 100000 / 600 166m Strang-Strom: 12 * 50 = 600mA 0,6 : 57000 / 600 95m 0,8 : 100000 / 600 166m Strom: 1,2A 0,6 : 190m 0,8 : 332m 3.2.1.4 100 beidseitig gespeist und zwei Zwischenspeisungen (4) 0,2A 001 034 0,4A 035 067 0,4A 068 100 0,2A Strang-Strom: 12 * 34 = 408mA 0,6 : 57000 / 1200 140m 0,8 : 100000 / 1200 245m Strang-Strom: 12 * 33 = 396mA 0,6 : 57000 / 396 144m 0,8 : 100000 / 396 252m Strang-Strom: 12 * 33 = 396mA 0,6 : 57000 / 396 144m 0,8 : 100000 / 396 252m Strom: 1,2A 0,6 : 428m 0,8 : 749m Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 15 - ( 17 )
3.2.2 Tabellen zum Beispiel bis 2km 3.2.2.1 Tabelle für 0,6 Kabel Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 16 - ( 17 )
3.2.2.2 Tabelle für 0,8 Kabel Technische Änderung behalten wir uns vor. Installationshinweise_Netzwerk isanet-1_03-13-01.doc - 17 - ( 17 )