1 WICHTIGE HINWEISE 1.1 Symbolik 1.2 Bestimmungsgemäßer Gebrauch 1.3 Qualifiziertes Personal 2 BESCHREIBUNG DES IO-LINK MASTER PROFIBUS 3 PROJEKTIERUNG 3.3.1 IO-Link-Master ZAI72AN01 3.1 PROFIBUS-Leitung 3.2 Stromversorgung 3.2.1 Anschließen der Spannungsversorgung am Modul 3.3 Anschluss von Sensoren und Aktoren 3.3.1 Anschluss 3.3.1.1 Sensorversorgung M12 Buchsen schwarz (Buchsen 0 …...
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5.5 Parametrierung 5.5.1 Aufbau der normspezifischen Parameter (Byte 0 bis 6) 5.5.2 Aufbau der DP-V1-Erweiterungs-Bytes 5.5.3 Parameter des Kopfmoduls 5.5.4 Parameter des DIO-Moduls 5.5.5 Parameter der IO-Link-Kommunikationsmodule 5.5.6 Parameter der SIO-Link-Kommunikationsmodule 5.6 Beispiel: Projektierung des IO-Link Master mit dem S7 Hardwaremanager 5.6.1 Parametrierung von IO-Link Devices über das Murrelektronik IO-Link Device Tool 5.7 I&M Indices 5.7.1 I&M Index 65000;...
Produkten im Normalfall keine Gefahren für Personen und Sachen aus. Die Produkte erfüllen die Anfor- derungen der EMV-Richtlinie (2004/108/EG). GEFAHR! Die Geräte der Baureihe ZAI72AN01 sind keine sicherheitsgerichteten Geräte entsprechend der einschlägigen Nor- men. Der Aus-Zustand der Ausgänge darf nicht zur Erreichung sicherheitsbezogener Anforderungen der Anlage/ Maschine verwendet werden! Die Produkte sind für den Einsatz im Industriebereich ausgelegt.
Informationen darüber, welche Leitungen und Zubehör zur Installation zugelassen sind, erhalten Sie von Ihrer wenglor-Niederlassung oder sind in diesem Handbuch beschrieben. 1.3 Qualifiziertes Personal Die Anforderungen an das qualifizierte Personal richten sich nach den von ZVEI und VDMA beschriebenen Anfor- derungsprofilen.
2. BESCHREIBUNG DES IO-LINK MASTER PROFIBUS DIE KOMPAKTEN BUSMODULE Feldbusmodule in Schutzart IP67 sind ein wichtiger Baustein in der Maschineninstallation und lösen aufwendig ver- drahtete und damit teure Klemmkästen ab. Modulare Maschinenkonzepte können hervorragend unterstützt werden. Die Module werden vorzugsweise direkt in die Nähe des Prozesses platziert. Sie stellen über steckbare, vorkonfek- tionierte Leitungen die Verbindung von Sensoren und Aktoren zur Steuerung her.
3. PROJEKTIERUNG 3.3.1 IO-Link-Master ZAI72AN01 Die Aufgabe des IO-Link Masters ist die dezentrale Zusammenfassung der Signale der E/A-Ebene und die Bereit- stellung dieser Informationen über ein Feldbus-Netzwerk (z. B. PROFIBUS). Das Modul und die E/A-Einheiten werden über den 5-poligen Powersteckverbinder 7/8“ (Mini-Style) mit Spannung versorgt.
3.2 Stromversorgung Wir empfehlen zur Versorgung der MVK sowie auch für Sensoren und Aktoren primärgetaktete Spannungs- versorgungen einzusetzen. Der IO-Link Master benötigt zur Energieversorgung eine Gleichspannung im Bereich 18 ... 30 V. Die maximale Funktionssicherheit und der damit verbundene störungsfreie Betrieb, setzen die zwingende Einhal- tung der systemseitigen Grenzwerte im Hinblick auf die Systemstromversorgung voraus.
Kontaktbelegung des 5-poligen Powersteckverbinders 7/8“ (Mini-Style) Power IN Stecker Power OUT Buchse Pin 1 Pin 2 Pin 3 24 V US/max. 8 A Pin 4 24 V US/max. 8 A 24 V UA/max. 8 A Pin 5 24 V UA/max. 8 A Tab.
3.3.1.2 Versorgung M12 Buchsen grau (Buchsen 4 … 7) Sensoren können über Pin 1 (24 V) und Pin 3 (0 V) der M12-Buchsen versorgt werden. Der maximal zulässige Strom für die Sensorversorgung beträgt je M12-Buchse 700 mA. In Fall eines Überstromes oder Kurzschlusses muss die angeschlossene Leitung bzw.
Bedingt durch die maximale Stromtragfähigkeit des 7/8“ Power-Steckers darf der Summenstrom 8A nicht überschreiten. Bei der Weiterschleifung der Aktorversorgung ist zu beachten, dass der Summenstrom aller Module 8 A nicht überschreitet. Bei Verpolung der Aktorspannung kann das Modul beschädigt werden. Für eine schnelle Kurzschluss-Abschaltzeit wird empfohlen, folgende Längen nicht zu überschreiten: max.
4.1.3 Adressierung Abb. 8: Einstellen der PROFIBUS-Adresse Weitere Informationen zur Adressierung sind im Kapitel Inbetriebnahme zu finden. 4.1.4 IP67 Die Schutzart IP67 ist nur gewährleistet, wenn alle Buchsen mit Leitungen bzw. Blindkappen versehen sind. Abb. 9: Beispiel Zusammenbau für IP67...
4.2 Anschlussübersicht IO-Link Master Abb. 10: Anschlussübersicht MVK-MP DIO4 IOL4 (DIO8) Art. Nr. 55315 4.2.1 Montage des IO-Link Master Der IO-Link Master kann direkt an einer Montagewand oder einer Maschine befestigt werden. Dafür ist in dem IO- Link Master zwei Befestigungsbohrungen vorgesehen. Bei der Montage ist zu beachten, dass der Montageuntergrund keine Unebenheiten aufweist, damit keine mechani- schen Spannungen im Gehäuse auftreten.
Funktionserde Der FE-Anschluss befindet sich an der unteren Stirnkante des Moduls. Um eine ordnungsgemäße Funktion nach den im Datenblatt angegebenen, EMV Vorschriften zu gewährleisten, empfehlen wir die Benutzung unseres Masse- bandes, welches bereits vorinstalliert ist. Verbinden Sie den FE-Anschluss am Gehäuse niederimpedant mit der Funktionserde (siehe Hinweise zum Thema EMV).
Italienisch *.gsp Portugiesisch Tab. 6: GSD-Endungen Die aktuellen GSD-Dateien finden Sie im Internet unter: www.wenglor.com im Downloadbereich unter Kon- figurationsdateien. 5.3 Baudraten Alle Geräte in einem PROFIBUS-Netzwerk arbeiten mit einer einheitlichen Baudrate, die über den Busmaster vor- gegeben wird. Der IO-Link Master erkennt die eingestellte Baudrate automatisch. Abhängig von der verwendeten Baudrate sind die maximal zulässigen Leitungslängen nach der folgenden Tabelle zu beachten.
Maximal zulässige Leitungslängen in einem PROFIBUS-Segment Übertragungsgeschwindig- 19,2 45,45 93,75 187,5 1500 3000 6000 12000 keit in kBit/s Leitungslänge in m 1200 1200 1200 1200 1000 Tab. 7: Leitungslängen in einem PROFIBUS-Segment 5.4 Konfiguration Die Konfiguration eines PROFIBUS DP-Slave ist für die Definition der I/O-Datenmenge und der Reservierung der Adressen in der Steuerung notwendig.
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Eine IO-Link Konfiguration besteht immer aus dem Kopfmodul, einem DIO-Modul und 4 IO-Link-Ports. Nicht benutzte IO-Link-Ports sind zu deaktivieren. Abb. 13: Default-Konfiguration mit Kopfmodul, DIO-Modul und 4 virtuellen IO-Link Modulen Zusammenhang Kanalnummer und Pin/Buchse Anhand der Kanalnummer können Sie die Buchse und den zugehörigen Pin bestimmen. Beispiel: Kanalnummer 12, dies entspricht Pin 2 (x=1) der Buchse Nr.
5.4.2 IO-Link Sensor – Betriebsarten Die IO-Link-Betriebsarten werden über Virtuelle Module abgebildet. Die IO-Link-Ports können in folgenden Betriebsarten betrieben werden: Betriebsart Beschreibung Hardwarekonfigurator SIO -Eingang mit Schließerfunktion Digitale Eingangsfunktionalität, kei- IOL_I_SIO_SCHLIESSER ne IOL-Kommunikation SIO-Eingang mit Öffnerfunktion IOL_I_SIO_OEFFNER SIO-Eingang mit Schließerfunktion Der Port startet mit IOL-Kommunika- IOL_I_SIO_SCHLIESSER nach Para- nach Parametrierung...
5.4.3 Aufbau der virtuellen Datenmodule Die I/O-Daten werden wie beim IO-Link Master aus einer Liste von virtuellen Datenmodulen zusammengestellt. Virtuelles Kopfmodul Datenbreite Kennung IO-Link Master ZAI72AN01 Tab. 10: Virtuelle Kopfmodule DIO-Modul Datenbreite Kennung DIO-Modul 2 Byte 2 Byte Tab. 11: DIO-Modul...
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Werden virtuelle SIO-Module konfiguriert, werden die Eingänge in den Eingangsbereich des DIO-Moduls gemappt. Virtuelle IOL-Eingangsdatenmodu- DatenbreiteIN Kennung le für IOL-Ports IOL_I_1 Byte 1 Byte IOL_I_2 Byte 2 Byte IOL_I_4 Byte 4 Byte IOL_I_6 Byte 6 Byte IOL_I_8 Byte 8 Byte IOL_I_10 Byte 10 Byte IOL_I_12 Byte...
In der Regel unterstützt die Konfigurationssoftware, die Sie zur Projektierung verwenden, eine visuelle Konfiguration, so dass Sie den Konfigurationsstring nicht selbst zusammenstellen müssen. Die Konfiguration besteht aus einem IO-LInk Master ZAI72AN01. Übertragen werden sollen die Ausgangsdaten für Pin 4, die Stationsdiagnose und Diagnoseinformationen für Aktorabschaltung und Aktorwarnung an Pin 4 im zykli- schen Datenaustausch ins Prozessbild.
5.5 Parametrierung Das Parametertelegramm umfasst beim IO-Link Master 36 Byte. Der Aufbau ist wie folgt in dieser Reihenfolge: • 7 Byte sind durch die PROFIBUS-Norm EN 50170 festgelegt • 3 Byte mit Informationen über den DP-V1 Status • 8 Byte mit Anwenderparameter die dem Kopfmodul zugeordnet sind •...
5.5.3 Parameter des Kopfmoduls Anzahl der Parameterbytes: 8 Bitbelegung Byte 0 Diagnosemeldungen Diagnosemeldungen 0 = Globale Diagnose freigeben 1 = Globale Diagnose sperren Hier legen Sie fest, ob Diagnosen gemeldet oder nicht gemeldet werden. Mit Einstellung 1 „Nicht melden“ wird auch die Diagnose der Erweiterungsmodule nicht gemeldet.
Byte 1 reserviert Bitbelegung Byte 2 Byte 2 Globale Diagnosemeldungen Reserviert Aktorversorgung 0 = Melden 1 = Nicht melden Hier legen Sie fest, ob Diagnosen der Aktorversorgung gemeldet werden sollten. Reserviert Abb. 17: Bitbelegung Byte 2 Byte 3 … 7 reserviert 5.5.4 Parameter des DIO-Moduls Anzahl der Parameterbytes: 6 Bitbelegung des Parameterbyte 0...
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Bitbelegung des Parameterbyte 1 Hier legen Sie fest, ob der jeweilige Kanal ein Eingang oder ein Ausgang ist, ebenso ob der Eingang als Schließer oder Öffner funktionieren soll. Byte 1 Funktion Kanal 10..13 Funktion Kanal 10 0 = Eingang mit Schließerfunktion 1 = Eingang mit Öffnerfunktion 2 = Diagnose nach DESINA 3 = Ausgang...
Bitbelegung des Parameterbyte 2 Hier legen Sie fest, ob der jeweilige Kanal ein Eingang oder ein Ausgang ist, ebenso ob der Eingang als Schließer oder Öffner funktionieren soll. Byte 2 Funktion Kanal 14..17 Funktion Kanal 14 0 = Eingang mit Schließerfunktion 1 = Eingang mit Öffnerfunktion 2 = Diagnose nach DESINA 3 = Ausgang...
Tab. 21: Parameter der SIO-Kommunikationsmodule 5.6 Beispiel: Projektierung des IO-Link Master mit dem S7 Hardwaremanager 1 „Weitere Feldgeräte“ und „I/O“ Im Hardware-Katalog des Simatic Managers finden Sie wenglor unter „PROFIBUS-DP“ à „Weitere FELDGERÄTE“ à „I/O“. Abb. 22: Projektierung: IO-Link Master ZAI72AN01 im Katalog...
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2 „ZAI72AN01 “ einfügen Markieren Sie „ZAI72AN01“ und ziehen Sie den Eintrag bei gedrückter linker Maustaste oder durch Doppelklick auf den PROFIBUS-Strang. Das Kopfmodul „ZAI72AN01“, das DIO-Modul „DIO-Daten“ sowie vier IO-Link Module „IOL_I_2 Byte“ werden dann automatisch hinzugefügt. Abb. 23: Projektierung: Verwendung des IO-Link Master ZAI72AN01...
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3 Automatisch eingesetzte virtuelle Module ersetzen Die Steckplätze 3 bis 6 enthalten IO-Link-Module „IOL_I_2 Byte“. Diese können durch andere IO-Link-spezifische Module ausgetauscht werden. In unserem Fall werden die Module der Steckplätze 5 und 6 entfernt (Markieren, Entf- Taste drücken und anschließend das Entfernen bestätigen) und durch ein „IOL_O_2 Byte“ und „IOL_DEAKTIVIERT“ ersetzt (per Drag&Drop aus dem Katalog) Abb.
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4 Parameter des Kopfmoduls einstellen Durch Doppelklick auf das Kopfmodul erhalten Sie eine Auswahlliste der einstellbaren Parameter. Nehmen Sie die erforderlichen Einstellungen vor. Abb. 25: Projektierung: Parameter des Kopfmoduls...
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5 Parameter des DIO-Moduls einstellen Durch Doppelklick auf das DIO-Modul erhalten Sie eine Auswahlliste der einstellbaren Parameter für das DIO- Modul. Nehmen Sie die erforderlichen Einstellungen vor. Abb. 26: Projektierung: Parameter des DIO-Moduls...
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6 Parameter der IO-Link-Kommunikationsmodule einstellen Durch Doppelklick auf ein IO-Link-Modul erhalten Sie eine Auswahlliste der einstellbaren Parameter für den gewähl- ten IO-Link Port. Nehmen Sie die erforderlichen Einstellungen vor. Abb. 27: Projektierung: Parameter eines IO-Link-Moduls...
5.6.1 Parametrierung von IO-Link Devices über das Murrelektronik IO-Link Device Tool Die Parametrierung der IO-Link Devices ist über das Murrelektronik IO-Link Device Tool möglich. Das Tool bietet eine grafische Oberfläche. In dieser Oberfläche kann man mit Hilfe eines Hardwarekataloges dem IO-Link-Port ein IO-Link-Device zuordnen und anschließend Einstellungen daran vornehmen.
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Profilspezifischer Typ 0x0000 Lesen IM Version 0x0102 (version 1.2) Lesen IM Supported 0x0001 (Profile specific) Lesen Tab. 23: I&M Index 65000; IM0 5.7.2 I&M Index 65098; IO-Link-Profil (Content of an IOL_Call) Dieser Index wird benutzt, um einen Zugriff auf einen IO-Link-Index und einen IO-Link-Subindex eines IO-Link De- vice zu ermöglichen.
5.7.3 I&M Index 65099; IOL-M-Directory Für ein IOL-M Gerät ist die Unterstützung von Directory mit dem IM_INDEX = 65099 mandatory. IM99 ist der Zu- gangspunkt zu einem IOL-M-Gerät. Die Struktur eines IOL-M-Directory-Objekts ist in der folgenden Tabelle definiert: Bezeichnung Byte Inhalt Vorgabe Zugriffsrechte IO-Link_Version...
5.7.4 I&M Index 65100 Mit Hilfe des herstellerspezifischen I&M Index 65100 (IM100) ist es möglich auf die Parameterbytes des DIO-Moduls lesend bzw. schreibend zuzugreifen. Beispiel: Im folgenden einfachen Beispiel wird gezeigt wie man mittels eines IM100-Zugriffs Buchse 0 Pin 2 des MVK als Diagnoseeingang setzt.
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Die Zahlen bedeuten im einzelnen (alle hexadezimal): Write-Request Steckplatznummer Nummer des verwendeten Index (255 dez = IM) Anzahl der Nutzdaten in Byte Call-Funktion reserviert FE 4C (65100 dez) = IM100 A0 01 Index 20 01, dazu ist das höchste Bit gesetzt (2+8 = A), dies bedeutet Schreibzugriff das 2.
6. DIAGNOSE 6.1 LED- Anzeigen Alle MVK - Module haben separate und übersichtlich angeordnete Anzeigen für Bus-Status, Geräte-Status und E/A- Status. Diese sind in die Gerätefront integriert. 6.1.1 Bus- und Gerätestatus-LEDs Für eine eindeutige Zuordnung der angezeigten Informationen sind die LEDs an der Gerätefront gekennzeichnet. Die Anzeige erfolgt durch statisches Leuchten oder Blinken der LEDs.
Buchse 4…7 im SIO-Modus Aktorabschaltung Aktorwarnung Tab. 29: Kanal-Diagnose IO-Link Master ZAI72AN01 6.1.3 E/A-Status-LEDs an den M12-Steckplätzen vom IO-Link Master Jedem Eingang und Ausgang ist eine separate Statusanzeige zugeordnet. Diese ist mit ‚00…07’ bzw. ‚10…17’ beschriftet. Sie befindet sich in unmittelbarer Nähe der zugehörigen M12-Buchse und ermöglicht so die einfache...
6.1.3.1 Signal-Logische Darstellung und LED-Verhalten DIO-Kanal LED-Anzeige von digitalen Eingängen Spannung am Logischer Wert LED-Anzeige Eingang Eingang mit Schließerfunktion 24 V gelb Eingang mit Öffnerfunktion 24 V gelb Diagnoseeingang 24 V Tab. 30: LED-Anzeige von digitalen Eingängen LED-Anzeige von digitalen Ausgängen Ausgang Logischer Wert Spannung am Ausgang LED-Anzeige...
6.1.3.2 Signal-Logische Darstellung und LED-Verhalten IO-Link Kanal LED-Anzeige von der IO-Link Kommunikation Zustand LED-Anzeige IO-Link Mode Datenaustausch IO-Link grün Keine IO-Link-Kommunikation grün blinkend (z. B. Line-Break oder Parametrierungsfehler) IO-Link deaktiviert Tab. 32: LED-Anzeige von der IO-Link Kommunikation LED-Anzeige von SIO Eingängen Spannung am Logischer Wert LED-Anzeige...
6.2 Diagnose über den Feldbus Insgesamt stehen bei MVK vier Ebenen von Diagnoseinformationen über PROFIBUS zur Verfügung. 1. PROFIBUS-Normdiagnose Byte 0…5 des Diagnosetelegramms 2. Kennungsbezogene Diagnose Byte 6 und 7 (Information welche Module Diagnose haben) (falls kennungsbezogene Diagnose nicht abgeschaltet ist) 3.
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Die IO-Link Ports (-Master) werden als Module betrachtet. Als Grundlage für die kanalbezogenen Diagnosen wird die aktuelle PROFIBUS-Spezifikation (IEC 61158-6-10 2007) genutzt: Code Fehlerdefinition ME-Nutzung IO-Link-Event Reserviert Kurzschluss Sensorkurzschluss Unterspannung Unterspannung Sensor 0x5110-0x5119 Überspannung Überlast 0x5410 Übertemperatur 0x4110, 0x4210, 0x4310 Leitungsbruch Leitungsbruch Falsches oder fehlendes Device,...
6.2.1 Aufbau der Diagnose Die Diagnoseinformation besteht aus der Standarddiagnoseformation (6 Bytes) und einer herstellerspezifischen Diagnoseinformation. Normdiagnoseinformation Byte 0 bis 5 Byte 0 Diag.station_non_existent Bit 0 setzt der DP-Master, falls dieser DP-Slave nicht ansprechbar ist (ur Bildung der Sammeldiagnose). Der DP-Slave setzt dieses Bit fest auf Null.
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Byte 1 Diag.Prm_req Setzt der DP-Slave dieses Bit, so muss er neu parametriert und kon- figuriert werden. Das Bit bleibt solange gesetzt, bis eine Paramet- rierung erfolgt ist. Diag.Stat_diag Setzt der DP-Slave dieses Bit, so muß der DP-Master solange Dia- gnosedaten abholen, bis dieses Bit wieder gelöscht wird.
Byte 3 Diag.master_add In dieses Byte wird die Adresse des DP-Masters eingetragen, der diesen DP-Slave parametriert hat. Ist der DP-Slave von keinem DP- Master parametriert, so setzt der DP-Slave in dieses Byte die Adres- se FFhex ein. Abb. 33: Normdiagnoseinformation Byte 3 Byte 4 Identnummer Highbyte Abb.
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Byte 9 Modulstatustyp nicht genutzt Fest auf 1 für Modulstatus nicht genutzt nicht genutzt nicht genutzt nicht genutzt nicht genutzt Fest auf 1 für Status Block Abb. 39: Modulstatus Diagnose Byte 9 Byte 10 Steckplatznummer Fest auf 0, da alle Diagnosen auf den Steckplatz des Busknotens gemeldet werden.
6.2.4 Kanalbezogenen Diagnose Kanalbezogene Diagnose Byte 14 bis 16 und nachfolgend Für jede kanalbezogene Diagnose werden 3 Byte im Diagnosetelegramm belegt. Liegen z. B. 5 kanalbezogene Diagnosen vor, so folgen ab Byte 14 insgesamt 5 mal 3 Byte kanalbezogene Diagnoseinformation. Byte 14 Header betroffener Steckplatz 0..15 (1..16)
6.2.5 Fehlersuche Diagnosemeldung Möglich Ursache Maßnahme Kanal Kurzschluss Überlast oder Kurzschluss der Leitung zum Sensor bzw. Sen- (der Sensorversorgung) Versorgung eines Sensors sor auf Kurzschluss überprüfen gegen 0 V. bzw. austauschen. Unterspannung IO-Link IO-Link-Unterspannung Verkabelung zum Sensor prü- (Event 0x5100-0x5119) fen.
7. TECHNISCHE DATEN 7.1 IO-Link Master ZAI27AN01 PROFIBUS Slave IP67 mit M12 Buchse, 4-polig 4 Eingänge oder 4 Ausgänge und 4 IO-Link Ports oder 4 SIO-Eingänge à M12 Buchse, 2-polig 8 Diagnose oder 8 Eingänge oder 8 Ausgänge à EN 61000-4-2 ESD Kontakt ±...
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Übertragungsrate 9,6/19,2/45,45/93,75/187,5/500/ 1500/3000/6000/12000 kBaud Baudrateneinstellung automatisch Modi Sync. mode, Freeze mode werden unterstützt Adressierung 1 to 99 mit Drehwahlschalter Ident Nummer 0C2FHex Strohmaufnahme UB 24 V DC Versorgungsspannung 18 ... 30 V DC Stromaufnahme (ohne Eingänge) ≤ 130 mA Strom per PIN max 8 A Sensorversorgung Port 0 bis 3 max.
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Glossar Aktorabschaltung Kurzschluss oder Überlast an einem Ausgang führt zum Abschalten des Ausgangs Bus-Run-LED LED zur Signalisierung des Busstatus. Bussegment Aufgrund der elektrischen Spezifikation der RS-485 Schnittstelle ist die Teilnehmerzahl an ei- nem RS485 Netzwerk auf 32 Teilnehmer begrenzt. Sollen mehr als 32 PROFIBUS-Teilnehmer verwendet werden, ist das Netzwerk mit Hilfe von Repeatern in Segmente zu unterteilen.
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Spannung/Strom. VDMA Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V. ZVEI Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V. Impressum Handbuch für IO-Link Master Profibus ZAI72AN01 Version 1.0 Stand 10_11 DE wenglor sensoric gmbh wenglor Straße 3 D-88069 Tettnang Unter den folgenden Links erhalten Sie weitere Informationen zum entsprechenden Bussystem, sowie den...