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Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161
5.5 IP161
5.5.1 Allgemeines
Programmierbare I/O-Prozessoren sind frei programmierbare I/O-Module. Für alle programmier-
baren I/O-Prozessoren können mit dem Programmiersystem Anwenderprogramme und Daten-
module erstellt werden.
Das Modul IP161 ist mit einem CPU-Teil, drei Schnittstellen, digitalen und analogen Ein-/Aus-
gängen ausgestattet.
Die Features des Moduls IP161 sind die interruptfähigen digitalen Ein-/Ausgänge und die
schnellen Analogeingänge, die sowohl im FIFO- als auch im Komparatormodus betrieben wer-
den können. Das Modul IP161 kann sowohl als programmierbarer I/O-Prozessor als auch als
Zentraleinheit verwendet werden. Das Modul selbst erkennt anhand des Steckplatzes den rich-
tigen Betriebsmodus (Steckplätze 3+4 -> CPU-Modul).
Üblicherweise wird das Modul als I/O-Prozessor zur Entlastung der Zentraleinheit eingesetzt.
Allen programmierbaren I/O-Prozessoren gemeinsam ist ein lokaler Prozessorkern mit RISC-
Prozessor, lokalem System-RAM und Betriebssystem. Als Kommunikationsschnittstelle zwi-
schen SPS-CPU und programmierbarem I/O-Prozessor dient der DPR-Bereich ("PPdpr" Libra-
ry). Im B&R Automation Studio™ muss für jeden Parallelprozessor ein eigenes Projekt erstellt
werden.
Die SPS-CPU und der lokale Prozessor haben immer Zugriff auf diesen Datenbereich, wobei die
Datenkonsistenz für den Datentyp UINT gegeben ist. Größere Datenstrukturen können nicht
verriegelt werden.
Über die CAN-Schnittstelle des I/O-Prozessors kann das System in einen CAN-Bus integriert
werden. Die RS232-Schnittstelle IF1 ist für den Anschluss des Programmiergerätes vorgese-
hen. Die RS232-Schnittstelle IF3 kann mit Hilfe des Busadapters AC961 z. B. für Visualisie-
rungszwecke verwendet werden. Dadurch bleibt die IF1 als Online-Schnittstelle frei.
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B&R SYSTEM 2005 Anwenderhandbuch V 4.1
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Verwandte Anleitungen für B&R IP161
Inhaltszusammenfassung für B&R IP161
- Seite 1 Programmierbare I/O-Prozessoren sind frei programmierbare I/O-Module. Für alle programmier- baren I/O-Prozessoren können mit dem Programmiersystem Anwenderprogramme und Daten- module erstellt werden. Das Modul IP161 ist mit einem CPU-Teil, drei Schnittstellen, digitalen und analogen Ein-/Aus- gängen ausgestattet. Die Features des Moduls IP161 sind die interruptfähigen digitalen Ein-/Ausgänge und die schnellen Analogeingänge, die sowohl im FIFO- als auch im Komparatormodus betrieben wer-...
- Seite 2 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 5.5.2 Bestelldaten Bestellnummer Kurzbeschreibung Abbildung Programmierbarer I/O-Prozessor 3IP161.60-1 2005 Programmierbarer I/O-Prozessor, 850 KB SRAM, 1,5 MB FlashPROM, 1 RS232 Schnittstelle, 1 CAN Schnittstelle, CAN: potenzialgetrennt, netzwerkfähig, max. 12 dig. Eingänge 24 VDC, Sink, max. 12 dig. Ausgänge 24 VDC, 0,1 A, 6 analoge Eingänge ±10 V, 14 Bit,...
- Seite 3 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 5.5.3 Technische Daten Produktbezeichnung IP161 C-UL-US gelistet B&R ID-Code Modultyp B&R 2005 Systemmodul Steckplatz Betrieb als Zentraleinheit (belegt werden die Steckplätze 3+4) ≥4 Betrieb als programmierbarer I/O-Prozessor Leistungsaufnahme max. 6,5 W 24 V max.
- Seite 4 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 Produktbezeichnung IP161 Potentiometer-Spannungsausgänge Statische Eigenschaften Anzahl und Art der Potentiometerspan- 2 Ausgänge mit +10 V und -10 V pro Feldklemme nungen Potenzialtrennung zur SPS Internes Bezugspotenzial AGND (Analog-Ground der Analog-Eingangsschaltung) Ausgangsstrom ±80 mA (gleichzeitig) Kurzschluss-Strom typ.
- Seite 5 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 Produktbezeichnung IP161 Beschaltung Differenz- oder Potentiometereingang Leistungsaufnahme extern keine (außer Potentiometer) Schutzeinrichtung interne Klemmdioden gegen Spannungsspitzen Dynamische Eigenschaften Eingangsfilter Charakteristik Tiefpass 1. Ordnung Grenzfrequenz 5 kHz ≤100 µs für alle 6 Kanäle (parametrierbar) Gesamte Systemeingangstransferzeit Abtastdauer (einschließlich Einschwing-...
- Seite 6 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 Produktbezeichnung IP161 Analogausgang Messfehler Abgleichgenauigkeit bei 25 °C Offset ±0,0366 % gesamt ±0,4 % Temperaturkoeffizient Offset-Drift ±0,00244 %/°C Gain-Drift ±0,00122 %/°C Dynamische Eigenschaften Einschwingzeit bei Wechsel über vollen max. 300 µs auf 0,01 % des Endwertes (bei ohmscher Last) Bereich Überschwingen...
- Seite 7 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 Produktbezeichnung IP161 Grenzwerte ≤5 V 0-Signal UL ≤2 mA 0-Signal IL ≥11 V 1-Signal UH ≥5 mA 1-Signal IH ≤2,5 µs Verzögerungszeit 0 auf 1 ≤2,5 µs Verzögerungszeit 1 auf 0 Leistungsaufnahme (extern) ≤0,48 W...
- Seite 8 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 Produktbezeichnung IP161 Bemessungsfrequenz max. 100 kHz Strombereich bei 1-Signal (dauernd bei ±100 mA maximaler Spannung) ∆U bei 100 mA ist ≤1 V Spannungsabfall (1-Signal), Innenwider- stand ≤300 mA, dauernd geschützte und kurzschlussfeste Aus- gänge...
- Seite 9 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 Produktbezeichnung IP161 Gesamter Ausgangsstrom max. 400 mA/Gruppe (statisch) Isolationsspannung zwischen Ausgang ±50 V und Bus Empfohlene Vorgehensweise beim Aus- darf nicht im Betrieb gezogen/gesteckt werden (= Systemmodul) wechseln von Ausgangsmodulen Typisches Beispiel für externe Verbindun-...
- Seite 10 Betriebsart Auswirkung Programmierbarer I/O-Prozessor Lokaler Reset - Alle Anwenderprogramme des IP161 werden gestoppt - Alle Ausgänge des IP161 werden auf Null gesetzt Zentraleinheit Lokaler Reset und globaler Busreset - Alle Anwenderprogramme werden gestoppt - Alle Ausgänge werden auf Null gesetzt Tabelle 79: IP161 Reset-Taster 5.5.7 CAN-Knotennummernschalter...
- Seite 11 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 5.5.8 RS232-Schnittstellen (IF1 und IF3) Der programmierbare I/O-Prozessor IP161 ist mit zwei RS232-Schnittstellen ausgestattet. Die Signale werden gemeinsam über einen DSUB-Stecker herausgeführt. Die Schnittstellen sind nicht potenzialgetrennt ausgeführt (gemeinsamer GND-Anschluss). Die RS232-Schnittstelle IF1 ist als Online-Schnittstelle vorgesehen. Um die IF3 nutzen zu kön- nen, wird der Busadapter AC961 benötigt.
- Seite 12 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 Busadapter AC961 Um beide RS232-Schnittstellen nutzen zu können, wird der Busadapter AC961 benötigt. Der Busadapter wird auf die beiden DSUB-Stecker gesteckt. Die Online-Schnittstelle (IF1) ist am Busadapter als 9poliger DSUB-Stecker ausgeführt. Die RS232-Schnittstelle IF3 und die CAN-Schnittstelle werden jeweils auf einer Steckerleiste ge- klemmt.
- Seite 13 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 5.5.10 I/O-Anschlüsse Der programmierbare I/O-Prozessor IP161 ist mit drei Anschlussreihen für analoge und digitale I/Os ausgestattet. Die Kontaktierung wird über die 20polige Feldklemme TB170 durchgeführt. Die Belegung der drei Feldklemmen ist gleich. Sie unterscheidet sich lediglich in der Kanalnum- mer.
- Seite 14 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 Analogeingänge Anschluss der Signalkabel Für die Verdrahtung der Analogeingänge müssen geschirmte Leitungen verwendet werden. Die Schirmerdung am Modul erfolgt über den dafür vorgesehenen Schirmanschluss der Feldklem- Abbildung 68: IP161 Anschluss der Analogeingänge Der Schirmanschluss (Pin 9) ist über ein RC-Glied mit Erde ( , das heißt: Ableitblech und Hut- schiene) verbunden.
- Seite 15 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 Anschluss eines Potentiometers Vom Modul werden zwei Potentiometerspannungen mit +10 V und -10 V zur Verfügung gestellt. Der Summenstrom aller drei I/O-Gruppen beträgt +80 mA bzw. -80 mA. Die zwei Spannungen sind kurzschlusssicher ausgeführt.
- Seite 16 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 Analogausgänge Anschluss der Signalkabel Für die Verdrahtung der Analogausgänge müssen geschirmte Leitungen verwendet werden. Die Schirmerdung am Modul erfolgt über den dafür vorgesehenen Schirmanschluss der Feldklem- Abbildung 71: IP161 Anschluss der Analogausgänge Der Schirmanschluss (Pin 14) ist über ein RC-Glied mit Erde ( , das heißt: Ableitblech und Hut- schiene) verbunden R: 22 kΩ, C: 10 nF / 60 V.
- Seite 17 Anmerkung: Obwohl nur Eingänge verwendet werden, muss die 24 V-Versorgung auch an Pin 15 angeschlossen werden. Abbildung 73: IP161 Anschluss einer I/O-Gruppe mit vier Eingängen Anschluss einer I/O-Gruppe mit vier Ausgängen Abbildung 74: IP161 Anschluss einer I/O-Gruppe mit vier Ausgängen...
- Seite 18 Die Pufferbatterie befindet sich entweder im B&R 2005 Rückwandmodul oder im Batteriemodul AC240. Batterieüberwachung Wenn das Modul IP161 als Zentraleinheit betrieben wird, führt der I/O-Prozessor eine zyklische Überprüfung der Batteriespannung durch. Der zyklische Belastungstest der Batterie verkürzt die Lebensdauer nicht wesentlich, bringt aber die frühzeitige Erkennung einer geschwächten Puf- ferkapazität.
- Seite 19 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 5.5.12 Lokale I/O-Buserweiterung Da das Modul IP161 über keinen eigenen Expansions-Master verfügt, wird für die lokale I/O- Buserweiterung der I/O-Master Controller EX350 benötigt. Durch den Einsatz dieses Controllers können auch mit dem IP161 bis zu vier Erweiterungsrückwände mit allen I/O-Modulen betrieben werden.
- Seite 20 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 3) Komparator a) Zyklischer Modus Die sechs Analogeingänge werden so schnell wie möglich gewandelt und per Hardware mit ei- nem Komparatorwert verglichen. Das Erreichen des Komparatorwertes wird von der TPU aus- gewertet. Die TPU kann ohne Prozessorbelastung schnelle Links auf die digitalen Ein-/Ausgänge oder eine Exception an den Prozessor abgeben.
- Seite 21 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 5.5.14 System-Flash programmieren Allgemeines Die Zentraleinheiten werden mit Laufzeitsystem ausgeliefert. Bei Auslieferung steht der CAN- Knotennummernschalter auf Schalterstellung 00. Das heißt, der Bootstraploader-Modus ist ein- gestellt. Um die SPS im RUN-Modus zu booten, muss eine entsprechende Schalterstellung eingestellt werden (siehe Abschnitt 5.5.7 "CAN-Knotennummernschalter", auf Seite 165).
- Seite 22 Module B&R 2005 • Zentraleinheiten • IP161 7) Es wird eine Dialogbox zum Einstellen der Laufzeitsystem-Version eingeblendet. Die Lauf- zeitsystem-Version ist bereits durch die vom Anwender getätigten Projekteinstellungen vor- selektiert. Im Aufklappmenü kann zwischen den im Projekt gespeicherten Laufzeitsystem- Versionen gewählt werden. Durch Klick auf die Schaltfläche Durchsuchen wird das Laden einer bestimmten Laufzeitsystem-Version von der Festplatte oder von der CD ermöglicht.