Motrona IO221 Bedienungsanleitung
Inhaltsverzeichnis
Quicklinks
Bedienungsanleitung
Produkteigenschaften:
•
1x DMS Eingang für den Anschluss für einen DMS Vollbrückensensor
•
Einfache Geräteparametrierung über IO – Link mittels diverser Engineering Tools möglich
•
Zahlreiche Anbindungsmöglichkeiten über Erweiterungsoption (IO221/CO)
(drei zusätzliche Steuereingänge und zwei zusätzliche Steuerausgänge)
•
Einstellbare Grenzwertüberwachung möglich
•
Erzeugung von anstehenden Events (z.B. Berechneter Brückenwiderstand oberhalb bzw.
unterhalb des eingestellten Sollwiderstandes, Brückenstrom > 50 mA, Unterspannung, ... )
möglich
•
Kompaktes Hutschienengehäuse nach EN60715
Verfügbare Optionen:
IO221:
Grundgerät mit DMS Eingang für einen DMS Vollbrückensensor
IO221/CO:
Grundgerät mit DMS Eingang sowie
3x HTL PNP Steuereingängen und 2x PNP Controlausgängen
motrona GmbH, Zeppelinstraße 16, DE - 78244 Gottmadingen, Tel. +49 (0) 7731 9332-0, Fax +49 (0) 7731 9332-30, info@motrona.de, www.motrona.de
Signalwandler
IO221 u. IO221/CO
DMS Eingang → IO – Link (V1.1)
Inhaltsverzeichnis
Verwandte Anleitungen für Motrona IO221
Inhaltszusammenfassung für Motrona IO221
- Seite 1 Grundgerät mit DMS Eingang für einen DMS Vollbrückensensor IO221/CO: Grundgerät mit DMS Eingang sowie 3x HTL PNP Steuereingängen und 2x PNP Controlausgängen motrona GmbH, Zeppelinstraße 16, DE - 78244 Gottmadingen, Tel. +49 (0) 7731 9332-0, Fax +49 (0) 7731 9332-30, info@motrona.de, www.motrona.de...
- Seite 2 Rechtliche Hinweise: Sämtliche Inhalte dieser Gerätebeschreibung unterliegen den Nutzungs- und Urheberrechten der motrona GmbH. Jegliche Vervielfältigung, Veränderung, Weiterverwendung und Publikation in anderen elektronischen oder gedruckten Medien, sowie deren Veröffentlichung im Internet, bedarf einer vorherigen schriftlichen Genehmigung durch die motrona GmbH.
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Seite 3: Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis Sicherheit und Verantwortung ..................5 Allgemeine Sicherheitshinweise ..................... 5 Bestimmungsgemäße Verwendung ....................5 Installation ............................6 Störsicherheit ........................... 7 Reinigungs-, Pflege- und Wartungshinweise ................. 7 Allgemeines ......................... 8 Funktionsdiagramm .......................... 9 Elektrische Anschlüsse ....................10 DC-Spannungsversorgung ......................10 DMS-Eingang ..........................11 Control-Eingänge (nur bei Option „CO“) .................. - Seite 4 Abmessungen ..........................41 Technische Daten .......................... 42 Io221_01a_oi_d.docx / Jul-23 Seite 4 / 42...
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Seite 5: Sicherheit Und Verantwortung
Sicherheit und Verantwortung Allgemeine Sicherheitshinweise Diese Beschreibung ist wesentlicher Bestandteil des Gerätes und enthält wichtige Hinweise bezüglich Installation, Funktion und Bedienung. Nichtbeachtung kann zur Beschädigung oder zur Beeinträchtigung der Sicherheit von Menschen und Anlagen führen! Bitte lesen Sie vor der ersten Inbetriebnahme des Geräts diese Beschreibung sorgfältig durch und beachten Sie alle Sicherheits- und Warnhinweise! Bewahren Sie diese Beschreibung für eine spätere Verwendung auf. -
Seite 6: Installation
Installation Das Gerät darf nur in einer Umgebung installiert und betrieben werden, die dem zulässigen Temperaturbereich entspricht. Stellen Sie eine ausreichende Belüftung sicher und vermeiden Sie den direkten Kontakt des Gerätes mit heißen oder aggressiven Gasen oder Flüssigkeiten. Vor der Installation sowie vor Wartungsarbeiten ist die Einheit von sämtlichen Spannungsquellen zu trennen. -
Seite 7: Störsicherheit
Monteur. Im regulären Betrieb sind für das Gerät keinerlei Wartungsmaßnahmen erforderlich. Bei unerwarteten Problemen, Fehlern oder Funktionsausfällen muss das Gerät an die motrona GmbH geschickt und dort überprüft sowie ggfs. repariert werden. Ein unbefugtes Öffnen und Instandsetzen kann zur Beeinträchtigung oder gar zum Ausfall der vom Gerät unterstützten Schutzmaßnahmen führen. -
Seite 8: Allgemeines
Allgemeines Das IO221 bzw. das IO221/CO sind Geräte zum Anschluss eines DMS Vollbrücken Sensors, dessen gewandeltes Messergebnis zyklisch über die Prozessdaten über IO Link übermittelt wird. Die Erweiterungsoption „CO“ besitzt zusätzlich drei HTL PNP Steuereingänge und zwei PNP Schaltausgänge. Diese Schaltausgänge übermitteln das Überschreiten, das Unterschreiten von Schaltpunkten, sowie Bewegungen außerhalb eines Bereiches. -
Seite 9: Funktionsdiagramm
Funktionsdiagramm Io221_01a_oi_d.docx / Jul-23 Seite 9 / 42... -
Seite 10: Elektrische Anschlüsse
Elektrische Anschlüsse Die Klemmen sollten mit einem Schlitz-Schraubendreher (Klingenbreite 2mm) angezogen werden. DC-Spannungsversorgung Über die Klemme X1 Pin 7 und 8 kann das Wandlermodul mit einer Gleichspannung zwischen 18 und 30 VDC versorgt werden. Die Stromaufnahme hängt u.a. von der Höhe der Versorgungsspannung ab und liegt bei ca. -
Seite 11: Dms-Eingang
DMS-Eingang DMS Vollbrücken Versorgung An Klemme SUP+, SUP- bzw. X3 Pin 5 (+) und Pin 4 (-) kann die programmierbare Versorgungsspannung von 3V - 10VDC für die DMS Sensoren mit max. 50mA ausgegeben werden. DMS Vollbrücken Rücklesung An Klemme MEA+, MEA- bzw. X3 Pin 7 (+) und Pin 6 (-) stehen zwei Eingänge für die Rücklesung der DMS Sensoren Versorgungsspannung zur Verfügung. -
Seite 12: Control-Eingänge (Nur Bei Option „Co")
Control-Eingänge (nur bei Option „CO“) An Klemme X1 Pin 1, 2 und 3 stehen drei Control-Eingänge mit HTL PNP Charakteristik zur Verfügung. Der aktuelle Zustand der Control-Eingänge wird zyklisch mit den Prozessdaten ausgetauscht und kann somit für die unterschiedlichsten Funktionen verwendet werden. (z.B. als Triggersignal zum Auslösen eines „System Commands“oder zum Auslesen von aktuellen Ist-Werten über die SPS). -
Seite 13: Control-Ausgänge (Nur Bei Option „Co")
Control-Ausgänge (nur bei Option „CO“) An Klemme X1 Pin 5 und 6 stehen zwei Control-Ausgänge zur Verfügung. Sie können je nach Parametrierung („DIGITAL OUTPUT MENU“) verschiedene Zustände übermitteln. Die Ausgänge Ctrl. Out 1 und 2 sind als High Side Treiber ausgeführt. Der Status der Ausgänge wird zyklisch mit den IO Link Prozessdaten übermittelt. -
Seite 14: Io-Link Schnittstelle
IO-Link Schnittstelle Dieses Kapitel enthält wichtige Hinweise und Informationen bezüglich IO-Link Kommunikationsdaten. Neben allgemeinen Hinweisen zur IO-Link Verbindung wird auf die Parameterdaten des Devices, den ausgetauschten Prozessdaten, sowie den implementierten System Commands, Fehlercodes und Events eingegangen. Verwendbare IO Link Master Alle IO-Link-Master, welche IO-Link Standard V1.1 unterstützen. -
Seite 15: Anschluss Der Io Link Schnittstelle
Device ID 2228481 / 0x220101 Vendor Name motrona GmbH Vendor Text http://www.motrona.de Product Name signal amplifier Product ID IO221 oder IO221/CO DMS amplifier with IO- Product Text Link interface Serial Number Hardware Revision z.B.: 224IO11 Firmware Revision z.B.: IO22101A Application Specific Tag Max. - Seite 16 Fortsetzung „Parameterdaten“: ISDU DPP1 Länge in Parametername Zugriff Default Wert Wertebereich Index Index Bytes SENSOR MENU SENSOR SUPPLY 3..10 SENSOR GAIN 0..4 SENSOR OSR 0..12 SENSOR OFFSET -10000..10000 SENSOR RESISTOR 0..10000 SENSOR SENSITIVITY 1000 100..20000 SENSOR VOLTAGE 1000 1..99999 SENSOR DIGIT 1000 1..99999 SENSOR CORRECTION...
- Seite 17 Fortsetzung „Parameterdaten“: ISDU DPP1 Länge in Parametername Zugriff Default Wert Wertebereich Index Index Bytes Observation Menu (Read Out Variables) Read Back Voltage Value (Raw Value) Bridge Value (Raw Value) Maximum Value Minimum Value ADC Time Read Back Offsetcorrection Factor of the Gain Compensation Result with Offset, Offset- and Gain- Compensation...
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Seite 18: System Kommandos
System Kommandos Ein System Command ist ein „write-only“ Parameter, der im Device eine Aktion hervorruft. Um die gewünschte Aktion hervorzurufen, muss der entsprechende Wert an Index 2, Subindex 0 geschrieben werden. Handelt es sich bei dem gewünschten Command um einen statischen Befehl (s), bleibt dieser Befehl solange aktiv, bis der entsprechende Wert nochmals an Index 2, Subindex 0 geschrieben wird. -
Seite 19: Io-Link Prozessdaten
IO-Link Prozessdaten Prozesseingangsdaten (Insgesamt: 16 Byte): Byte Subindex Beschreibung Bit 0 Diagnose: Überstrom (> 50mA) erkannt. Bit 1 Diagnose: Berechneter Widerstand ist oberhalb des eingestellten Bereiches. Bit 2 Diagnose: Berechneter Widerstand ist unterhalb des eingestellten Bereiches. Bit 3 Diagnose: Geräteversorgung Unterspannung (< 17 V) Byte 15 Bit 4 Diagnose: Reserve... -
Seite 20: Fehlertypen
Fehlertypen Fehlercode Name Beschreibung Zugriff wurde vom Gerät verweigert. Es 32768 / 0x 8000 Anwendungsfehler im Gerät - keine Details steht keine Detailinformation zur Verfügung. 32785 / 0x 8011 Index nicht vorhanden Zugriff auf einen nicht existierenden Index. Zugriff auf einen nicht existierenden 32786 / 0x 8012 Subindex nicht vorhanden Subindex. -
Seite 21: Events
Events Device Code Status Bedingung 0x04 0x1853 Error Diagnose: Überstrom (> 50mA) erkannt. 0x04 Diagnose: Berechneter Widerstand ist oberhalb des eingestellten 0x1854 Error Bereiches. 0x04 Diagnose: Berechneter Widerstand ist unterhalb des eingestellten 0x1855 Error Bereiches. 0x02 0x180C Warning Diagnose: Geräteversorgung Unterspannung (< 17 V) 0x00 0x8D68 Error... -
Seite 22: Parameter / Menü Übersicht
Parameter / Menü Übersicht Die Parametrierung des Gerätes erfolgt über die IO Link Schnittstelle mit Hilfe eines geeigneten Engineering Tools, welches von den IO Link Master Herstellern üblicherweise zur Verfügung gestellt wird. Dieser Abschnitt zeigt die Übersicht der einzelnen Menüs und deren Parameter. Der Menüname ist jeweils fett geschrieben, die zugehörigen Parameter sind direkt unter dem Menünamen angeordnet. -
Seite 23: Sensor Menu
Mit diesem Parameter wird der Brückenwiderstand (Eingangs- Widerstand) des Sensors eingestellt. Dieser Wert kann durch das IO221 überwacht werden. Wenn z.B. 350 Ohm eingestellt wird, wird ein Fehler bei R < 175 Ohm und R > 700 Ohm ausgelöst. (/2 bzw. *2) („Index 40“, „Subindex 17“) -
Seite 24: Sensor Voltage (Sensor-Spannung)
Fortsetzung „Sensor Menu“: SENSOR SENSITIVITY (Sensor-Empfindlichkeit) Mit diesem Parameter wird die Sensitivität (mV/V) des Sensors eingestellt. Dieser Parameter wird nur bei bestimmten Verrechungsarten verwendet. 0.100 Kleinster Sensitivity-Wert 1.000 Default-Wert 20.000 Größter Sensitivity-Wert SENSOR VOLTAGE (Sensor-Spannung) Mit diesem Parameter wird die Umrechnung zusammen mit dem Parameter Sensor Digit der Brückenspannung eingestellt. -
Seite 25: Digital Input Menu
Digital Input Menu In diesem Menu werden die Parameter für die digitalen Eingänge beschrieben. INPUT 1 CONFIG (Charakteristik Eingang 1) Dieser Parameter legt das Schaltverhalten für „Ctrl. In 1“ fest. ACTIVE LOW Aktivierung bei „LOW“ (statisch) ACTIVE HIGH Aktivierung bei „HIGH“ (statisch) RISING EDGE Aktivierung bei ansteigende Flanke (dynamisch) FALLING EDGE... -
Seite 26: Digital Output Menu
Digital Output Menu In diesem Menu werden die Parameter für die digitalen Ausgänge beschrieben. OUTPUT POLARITY (Umschaltung der Ausgangspolarität beider Ausgänge) Dieser Parameter definiert den Schaltzustand für beide Ausgänge. Keine Invertierung beider Augänge. (Ausgang = HIGH, wenn Bedingung erfüllt) Schaltausgang 1 ist invertiert. (Ausgang = LOW, wenn Bedingung erfüllt) Schaltausgang 2 ist invertiert. -
Seite 27: Output Function
Fortsetzung „Digital Output Menu“: OUTPUT FUNCTION 1 (Schaltbedingung für Schaltausgang 1) Schaltbedingung für Ausgang 1. Ausgang schaltet nach folgender Bedingung: Betrag von eingestellter Bezugsquelle größer oder gleich Betrag von PRESELECTION 1. 0 |RESULT|>=|PRES| Mit HYSTERESIS 1 ungleich 0 ergibt sich folgende Schaltbedingung: Bezugsquelle >= PRESELECTION 1 →... - Seite 28 Fortsetzung „Digital Output Menu“: OUTPUT SOURCE 2 (Bezugsquelle für Schaltausgang 2) Dieser Parameter definiert die Bezugsquelle für Schaltausgang 2 DIRECT BRIDGE RESULT Bezugsquelle ist das direkt gewandelte Messergebnis. SCALED BRIDGE RESULT Bezugsquelle ist das umgerechnete Messergebnis. OUTPUT FUNCTION 2 (Schaltbedingung für Schaltausgang 2) Schaltbedingung für Ausgang 2.
- Seite 29 Fortsetzung „Digital Output Menu“: OUTPUT PRESELECTION 2 (Vorwahl 2 / Schaltpunkt für Schaltausgang 2) -9999 Kleinster Vorwahlwert 1000 Default Wert +9999 Größter Vorwahlwert Io221_01a_oi_d.docx / Jul-23 Seite 29 / 42...
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Seite 30: General Menu
General Menu In diesem Menu werden die allgemeinen Parameter für diesen Signalwandler beschrieben. FILTER Dieser Parameter sorgt für eine bessere Glättung der DMS Sensor Versorgungsrücklesung. Die Filterzeit verdoppelt sich mit jeder Werterhöhung. Je länger die Filterzeit ist, umso genauer ist der eingelesene Wert. -
Seite 31: Adjustment Menu
Adjustment Menu In diesem Menu werden die spezifischen Parameter für die Feineinstellungen des Signalwandlers beschrieben. TCI BRIDGE OFFSET ( Feineinstellung der Offset Temperaturdifferenz) Die Temperaturdifferenz kann über Index „662“ , Subindex „0“ ausgelesen werden. Durch den Parameter TCI OFFSET INVERSION kann bestimmt werden, ob der Wert addiert oder subtrahiert wird. 0.5000 Kleinster TCI Bridge Offset-Wert 1.0000... - Seite 32 Fortsetzung „Adjustment Menu“: TCI OFFSET INVERSION Siehe Parameter TCI Bridge Offset abschwächend (Default) verstärkend TCI GAIN INVERSION Siehe Parameter TCI Bridge Gain abschwächend (Default) verstärkend TEMP. SIMULATION Wenn der Parameter TEMP. SIMULATION = 0 gesetzt ist, wird der interne Temperatursensor verwendet. Ist der Parameter auf „1“...
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Seite 33: Inbetriebnahme
Inbetriebnahme Grundeinstellung des DMS Sensors Zum Anschluss bzw. Verdrahtung siehe Anschlussbeispiel für DMS Sensor. Nach dem Anschluss kann der Parameter „Sensor Supply“, „Sensor Gain“, „Sensor OSR“, „Sensor Resistor“ und „Filter“ eingestellt werden. Der Parameter „Sensor Supply“ entspricht der Versorgungsspannung des DMS Sensors, dieser ist in der Bedienungsanleitung des Sensors zu finden. -
Seite 34: Einfachste Einstellung
Einfachste Einstellung Die einfachste Einstellung für die digitalen Ausgänge bzw. für die weitere Verarbeitung mit einer übergeordneten Steuerung besteht darin, die direkt gewandelte Brückenspannung („ DIRECT BRIDGE zu verwenden. (Entspricht „Index 40“, Subindex „21“ bzw. Byte 0..3 der zyklischen RESULT“) Prozessdaten). -
Seite 35: Umrechnung In Sensor Einheiten
Einstellung ohne Nullung: Eine Nullung ist nicht nötig, wenn die Eingangsgröße nicht als Referenz für die Kräfte benötigt wird, d.h. die wirkenden Kräfte sind nicht direkt an der Eingangsgröße ablesbar. (z.B Wert 531 -> 400g) Danach wird der DMS Sensor mit einem Referenzgewicht belastet, es wird ein neuer Wert angezeigt, der dem Referenzgewicht entspricht. -
Seite 36: Digitaler Eingang
Fortsetzung „Umrechnung in Sensor Einheiten“: Parameter „Sensor Correction“ = 1000 Keine Korrektur Parameter „Sensor Offset“ = 133 -> 0 Mit einem Referenzgewicht von 200g -> Eingangsgröße 54 Umrechnung -> 197..201 Achtung: Hier findet eine Multiplikation mit dem Faktor 4 statt, es wäre besser den Gain auf 4 anzuheben, wenn man eine Genauigkeit auf 1g wünscht. -
Seite 37: Kalibrierung Der Mea Rücklesung
Kalibrierung der MEA Rücklesung Beide analogen Rücklesungen der Brückenspannung können kalibriert werden. Dazu muss ein externes Multimeter angeschlossen werden und dann in Bezug auf die Rücklesung (über Index „40“, Subindex „19“) verglichen werden. Eine Kalibrierung ist über den Parameter „Bridge Supply Adjust“ möglich. Ein Abgleich ist nötig, um die Genauigkeit des berechneten Widerstandswertes zu erhöhen und bei der Verwendung der Umrechnung in Sensoreinheit. -
Seite 38: Kalibrierung Der Eingangsstufe Und Dem Dms Sensor
Beispiel Gainkorrektur: Spannung an Eingang: 5 mV Parameter „Temp. Comp. (TCI)“ = 0 Temperaturkompensation von Offset und Gain Parameter „Temp. Simulation“ = 1 Simulation aktiv Parameter „Temp. Sim. Value“ = 1412 Simulation mit -20° Index „665“, Subindex „0“ -20 (Rückgelesene Temperatur) Parameter “Sensor Gain”... -
Seite 39: Anhang
Anhang Parameterliste / Serielle Codes Menu Name Ser.Code Default SENSOR MENU SENSOR SUPPLY SENSOR MENU SENSOR GAIN SENSOR MENU SENSOR OSR SENSOR MENU SENSOR OFFSET -10000 10000 SENSOR MENU SENSOR RESISTOR 10000 SENSOR MENU SENSOR SENSITIVITY 20000 1000 SENSOR MENU SENSOR VOLTAGE 99999 1000... - Seite 40 Fortsetzung „Parameterliste / Serielle Codes“: Menu Name Ser.Code Default TCI OFFSET ADJUSTMENT MENU INVERSION ADJUSTMENT MENU TCI GAIN INVERSION ADJUSTMENT MENU TEMP. SIMULATION ADJUSTMENT MENU TEMP. SIM. VALUE 1412 1140 BRIDGE SUPPLY ADJUSTMENT MENU COMP. ADJUSTMENT MENU BRIDGE SUPPLY REF. 11000 5000 Io221_01a_oi_d.docx / Jul-23...
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Seite 41: Abmessungen
Abmessungen Io221_01a_oi_d.docx / Jul-23 Seite 41 / 42... -
Seite 42: Technische Daten
Verschmutzungsgrad: Ausfallrate: MTBF in Jahren: IO221: 92,9 a (Dauerbetrieb bei 60 °C) IO221/CO: 84,9 a Konformität und Normen: EMV 2014/30/EU: EN 61326-1: 2013 for industrial location EN 55011: 2016 + A1: 2017 + A11: 2020 Class A RoHS (Ⅱ) 2011/65/EU RoHS (Ⅲ) 2015/863:...