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Original Absolut Encoder CD_-75 PROFINET/PROFIsafe Explosionsschutzgehäuse _A**75* _A**88* CDH 75 M Schutzgehäuse (CDW 75 M) _CDV115 CDV 75 M DIN EN 61508: SIL CL3 DIN EN ISO 13849: PL e _Sicherheitshinweise _Gerätespezifische Kenndaten _Installation/Inbetriebnahme _Parametrierung _Fehlerursachen und Abhilfen Benutzerhandbuch Schnittstelle...
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Inhaltsverzeichnis TR-Electronic GmbH D-78647 Trossingen Eglishalde 6 Tel.: (0049) 07425/228-0 Fax: (0049) 07425/228-33 E-mail: info@tr-electronic.de www.tr-electronic.de Urheberrechtsschutz Dieses Handbuch, einschließlich darin enthaltenen Abbildungen, urheberrechtlich geschützt. Drittanwendungen dieses Handbuchs, welche von den urheberrechtlichen Bestimmungen abweichen, sind verboten. Die Reproduktion, Übersetzung sowie die elektronische und fotografische Archivierung und Veränderung bedarf der schriftlichen Genehmigung durch den Hersteller.
Änderungs-Index Änderungs-Index Änderung Datum Index Erstausgabe 15.06.12 Fertigstellung 26.06.12 Änderung der Gebrauchsdauer von 15 Jahre auf 20 Jahre 06.11.12 ● Hinweise für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen 07.05.13 ● Inkremental-Ausgabe: optional mit 13-27 V DC ● Vorgeschriebene Verseilung des Kabels für die Versorgungsspannung entfällt 06.03.14 ●...
1 Allgemeines Das vorliegende schnittstellenspezifische Benutzerhandbuch beinhaltet folgende Themen: ● Sicherheitshinweise ● Gerätespezifische Kenndaten ● Installation/Inbetriebnahme ● Parametrierung ● Fehlerursachen und Abhilfen Da die Dokumentation modular aufgebaut ist, stellt dieses Benutzerhandbuch eine Ergänzung anderen Dokumentationen z.B. Produktdatenblätter, Maßzeichnungen, Prospekte und dem Sicherheitshandbuch etc. dar. Das Benutzerhandbuch kann kundenspezifisch im Lieferumfang enthalten sein, oder kann auch separat angefordert werden.
Allgemeines 1.2 Referenzen IEC/PAS 62411 Real-time Ethernet PROFINET IO International Electrotechnical Commission IEC 61158 Digital data communications for measurement and control - Fieldbus for use in industrial control systems IEC 61784 Digital data communications for measurement and control Fieldbus industrial control systems - Profile sets for continuous and discrete manufacturing...
1.3 Verwendete Abkürzungen und Begriffe Hexadezimale Darstellung Explosionsschutzgehäuse ∅ 75 mm mit eingebautem Mess-System, A**75* alle Varianten Explosionsschutzgehäuse ∅ 88 mm mit eingebautem Mess-System, A**88* alle Varianten Category: Einteilung von Kabeln, die auch bei Ethernet verwendet wird. Absolut-Encoder mit redundanter Doppelabtastung, Ausführung mit Hohlwelle Absolut-Encoder mit redundanter Doppelabtastung, Ausführung mit Vollwelle...
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Allgemeines Mean Time To Failure (dangerous) MTTF Mittlere Zeit bis zum gefahrbringenden Ausfall Non-Real-Time Kommunikation Operator Acknow- ledgment Umschaltung von Ersatzwerten auf Prozesswerte (Anwender- quittierung) Publicly Available Specification Bei einer F-Peripherie mit Ausgängen werden vom F-System bei einer Passivie- Passivierung statt der vom Sicherheitsprogramm im Prozessabbild rung bereitgestellten Ausgabewerte...
1.4 Hauptmerkmale ● PROFINET IO - Schnittstelle mit PROFIsafe-Protokoll, zur Übergabe einer sicheren Position und Geschwindigkeit ● Schneller Prozessdatenkanal über PROFINET IO, nicht sicherheitsgerichtet ● Nur bei Variante 1: Zusätzliche Inkremental- oder SIN/COS-Schnittstelle, nicht sicherheitsgerichtet ● Zweikanaliges Abtastsystem, zur Erzeugung der sicheren Messdaten durch internen Kanalvergleich –...
Allgemeines 1.5 Prinzip der Sicherheitsfunktion Systemsicherheit wird hergestellt, indem: – jeder der beiden Abtastkanäle durch eigene Diagnosemaßnahmen weitgehend fehlersicher ist – das Mess-System intern die von den beiden Kanälen erfassten Positionen zweikanalig vergleicht, ebenfalls zweikanalig die Geschwindigkeit ermittelt und die sicheren Daten im PROFIsafe-Protokoll an den PROFINET IO übergibt –...
2 Sicherheitshinweise 2.1 Symbol- und Hinweis-Definition bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintre- ten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintre- ten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden. bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
Sicherheitshinweise 2.2 Sicherheitsaufgaben der fehlersicheren Verarbeitungseinheit Der F-Host, an welchem das Mess-System angeschlossen wird, muss nachfolgende Sicherheitsüberprüfungen vornehmen. Damit im Fehlerfall die richtigen Maßnahmen ergriffen werden können, gilt folgende Festlegung: Kann aufgrund eines vom Mess-System erkannten Fehlers keine sichere Position ausgegeben werden, wird der PROFIsafe Datenkanal automatisch in den fehlersicheren Zustand überführt.
3.3 Maximal mögliche Schrittabweichung (Mastersystem / Prüfsystem) Abbildung 1: Dynamische Betrachtung der Schrittabweichung, Zählrichtung steigend (Blick auf Anflanschung) Abbildung 1 dient zur Abschätzung der möglichen Schrittabweichung. Auf der Basis dieser Abschätzung kann der Parameter Fensterinkremente eingestellt werden, siehe Kapitel 5.6.2.3 auf Seite 43. Funktion der Geraden G1: G1 = 30 Schritte + (0.11 Schritte pro Umdr.
Installation / Inbetriebnahmevorbereitung 4 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung 4.1 Grundsätzliche Regeln Außerkraftsetzen der Sicherheitsfunktion durch leitungsgebundene Störquellen! Alle Teilnehmer der sicherheitsgerichteten Kommunikation müssen nach 61010 zertifiziert sein oder eine entsprechende Konformitätserklärung vorweisen können. Alle am Bus eingesetzten PROFIsafe Geräte müssen ein PROFINET- und ein PROFIsafe-Zertifikat besitzen.
Es wird empfohlen, nach Abschluss der Montagearbeiten eine visuelle Abnahme mit Protokoll zu erstellen. Wenn immer möglich, sollte mittels geeignetem Bus-Analyse- Werkzeug die Qualität des Netzwerks festgestellt werden: keine doppelten IP- Adressen, keine Reflexionen, keine Telegramm-Wiederholungen etc. Um einen sicheren und störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, sind die PROFINET Planungsrichtlinie, PNO Bestell-Nr.: 8.061 PROFINET Montagerichtlinie, PNO Bestell-Nr.: 8.071 PROFINET Inbetriebnahmerichtlinie, PNO Bestell-Nr.: 8.081...
Installation / Inbetriebnahmevorbereitung 4.3 Anschluss 4.3.1 Baureihen 75 / 115 Zerstörung, Beschädigung bzw. Funktionsbeeinträchtigung des Mess- Systems durch Eindringen von Feuchtigkeit! Bei der Lagerung, sowie im Betrieb des Mess-Systems, sind nicht benutzte Anschluss-Stecker entweder mit einem Gegenstecker oder mit einer Schutzkappe zu versehen. Die IP-Schutzart ist den Anforde- rungen entsprechend auszuwählen.
4.3.3 Versorgungsspannung Gefahr von unbemerkten Beschädigungen an der internen Elektronik, durch unzulässige Überspannungen! • Bei versehentlichem Anlegen einer Überspannung von >36 V DC muss das Mess-System im Werk überprüft werden. Das Mess-System wird aus Sicherheitsgründen dauerhaft ausgeschaltet, wenn die Überspannung länger als 200 ms angelegt wurde.
4.3.5 Inkremental Schnittstelle / SIN/COS Schnittstelle Baureihen 75 / 115: Signal Pegel siehe Typenschild Buchse, M12x1, 5 pol. Kanal B + 5 V differentiell / 13…27 V DC Kanal B – 5 V differentiell / 13…27 V DC Kanal A + 5 V differentiell / 13…27 V DC Kanal A –...
Installation / Inbetriebnahmevorbereitung 4.4 PROFIsafe-Zieladresse „F_Dest_Add“ Die PROFIsafe-Zieladresse entspricht dem F-Parameter F_Dest_Add und definiert eine eindeutige Ziel-Adresse innerhalb einer PROFIsafe-Insel. Gültige Adressen: 1…99, siehe auch Kapitel „F_Source_Add / F_Dest_Add“ auf Seite 42. 4.4.1 Baureihen 75 / 115 Zerstörung, Beschädigung bzw. Funktionsbeeinträchtigung des Mess- Systems durch Eindringen von Fremdkörpern und Feuchtigkeit! ...
4.5 Inkremental Schnittstelle / SIN/COS Schnittstelle Baureihe 88: nur optional verfügbar Zusätzlich zur PROFINET IO – Schnittstelle, für die Ausgabe der Absolut-Position, verfügt das Mess-System in der Standardausführung über eine Inkremental Schnittstelle. Alternativ kann diese aber auch als SIN/COS Schnittstelle ausgeführt werden. Diese zusätzliche Schnittstelle ist sicherheitstechnisch nicht bewertet und darf nicht für sicherheitsgerichtete Zwecke eingesetzt werden! ...
4.5.2 Option HTL-Pegel, 13…27 V DC Optional ist die Inkremental Schnittstelle auch mit HTL-Pegeln erhältlich. Technisch bedingt muss der Anwender bei dieser Variante folgende Randbedingungen betrach- ten: Umgebungstemperatur, Kabellänge, Kabelkapazität, Versorgungsspannung und Ausgabefrequenz. Die maximal erreichbaren Ausgabefrequenzen über die Inkremental Schnittstelle sind dabei eine Funktion der Kabelkapazität, der Versorgungsspannung und der Umgebungstemperatur.
Inbetriebnahme 5 Inbetriebnahme 5.1 PROFINET IO Wichtige Hinweise zur Inbetriebnahme sind zu finden in der PROFINET-Richtlinie: ● PROFINET Inbetriebnahmerichtlinie, Best.-Nr.: 8.081 Diese und weitere Informationen zum PROFINET oder PROFIsafe sind bei der Geschäftsstelle der PROFIBUS-Nutzerorganisation erhältlich: PROFIBUS Nutzerorganisation e.V., Haid-und-Neu-Str. 7, D-76131 Karlsruhe, www.profibus.com/ www.profisafe.net/...
5.1.2.1 MRP-Protokoll Unterstützung, Baureihen 75 / 115 In den GSDML-Datei Versionen 2.x werden jeweils zwei Device Access Points (DAP´s) unterhalten. 1. DAP ohne Unterstützung des MRP-Protokolls: CD_75_-EPN V2.x 2. DAP mit Unterstützung des MRP-Protokolls: CD_75_-EPN MRP V2.x „Alt-Geräte“ Mess-Systeme > MAC-Adresse 00-03-12-EF-84-28 unterstützen generell kein MRP- Protokoll und müssen unter dem DAP CD_75_-EPN V2.x konfiguriert werden.
Inbetriebnahme 5.1.3 Geräteidentifikation Jedes PROFINET IO-Gerät besitzt eine Geräteidentifikation. Sie besteht aus einer Firmenkennung, der Vendor-ID, und einem Hersteller-spezifischen Teil, der Device-ID. Die Vendor-ID wird von der PNO vergeben und hat für die Firma TR-Electronic den Wert 0x0153, die Device-ID hat den Wert 0x0401 für die Baureihen 75 / 115 und 0x403 für die Baureihe 88.
5.2 Anlauf am PROFINET IO Bei erfolgreichem Hochlauf beginnen die IO-Devices selbstständig mit der Datenübertragung. Eine Kommunikationsbeziehung bei PROFINET IO folgt immer dem Provider-Consumer-Modell. Bei der zyklischen Übertragung des Mess-Wertes ist das IO-Device der Provider der Daten, der IO-Controller (z.B. eine SPS) der Consumer.
Inbetriebnahme Bus Status, LED2 Kein Fehler Parameter- oder F-Parameterfehler; 0,5 Hz Keine Verbindung zum IO-Controller PORT 1; LED3 = Link, LED4 = Data Activity LED3, grün Ethernet Verbindung hergestellt LED4, gelb Datenübertragung TxD/RxD PORT 2; LED5= Link, LED6 = Data Activity LED5, grün Ethernet Verbindung hergestellt LED6, gelb...
5.5.1.1.3 Geschwindigkeit Integer16 Byte 15 – 8 7 – 0 Data – 2 – 2 Die Geschwindigkeit wird als vorzeichenbehafteter Zweierkomplement-Wert ausge- geben. Einstellung der Drehrichtung = Vorlauf – Mit Blick auf die Anflanschung, Drehung der Welle im Uhrzeigersinn: --> positive Geschwindigkeitsausgabe Einstellung der Drehrichtung = Rücklauf –...
Inbetriebnahme 5.5.1.1.5 Safe-Status Unsigned8 Byte X+10 7 – 0 Data – 2 Bit Beschreibung iPar_OK: Dem F-Device wurden neue iParameter Werte zugeordnet Device_Fault: Fehler im F-Device bzw. F-Modul CE_CRC: Prüfsummenfehler in der Kommunikation WD_timeout: Watchdog-Timeout in der Kommunikation FV_activated: Fehlersichere Werte aktiviert Toggle_d: Toggle-Bit cons_nr_R:...
5.5.1.2 Ausgangsdaten 5.5.1.2.1 TR-Control1 Unsigned16 Byte 15 – 8 7 – 0 Data – 2 – 2 Beschreibung Preset_Request Das Bit dient zur Steuerung der Preset-Justage-Funktion. Mit Ausführung dieser Funktion wird das Mess-System auf den in den Registern Preset Multi-Turn/Preset Single-Turn hinterlegten Positionswert gesetzt. Zur Ausführung der Funktion muss ein genauer Ablauf eingehalten werden, siehe Kapitel „Preset-Justage-Funktion“...
Inbetriebnahme 5.5.1.2.4 Safe-Control Unsigned8 Byte 7 – 0 Data – 2 Beschreibung iPar_EN: iParameter Zuordnung entriegelt OA_Req: Bediener-Bestätigungsanfrage gefordert R_cons_nr: Zurücksetzung des Zählers für die virtuelle fortlaufende Nr. reserviert activate_FV: Aktiviere fehlersichere Werte Toggle_h: Toggle-Bit reserviert Auf das Register Safe-Control kann nur indirekt mit Hilfe von Variablen aus dem Sicherheitsprogramm heraus zugegriffen werden, siehe Kapitel „Zugriff auf den sicherheitsgerichteten Datenkanal“...
5.5.2 Nicht sicherheitsgerichtete Prozessdaten Struktur der Eingangsdaten Byte Eingangsdaten Nocken Unsigned16 Geschwindigkeit Integer16 Istwert, Multi-Turn, 15 Bit Integer16 Istwert, Single-Turn, 13 Bit Integer16 5.5.2.1 Eingangsdaten 5.5.2.1.1 Nocken Unsigned16 Byte 15 – 8 7 – 0 Data – 2 – 2 Beschreibung Geschwindigkeitsüberlauf Das Bit wird gesetzt, wenn der Geschwindigkeitswert außerhalb des...
Inbetriebnahme 5.5.2.1.2 Geschwindigkeit Integer16 Byte 15 – 8 7 – 0 Data – 2 – 2 Die Geschwindigkeit wird als vorzeichenbehafteter Zweierkomplement-Wert ausge- geben. Einstellung der Drehrichtung = Vorlauf – Mit Blick auf die Anflanschung, Drehung der Welle im Uhrzeigersinn: -->...
5.6 Parametrierung Üblicherweise stellt das Konfigurationsprogramm für den IO-Controller eine Eingabemaske zur Verfügung, über die der Anwender die Parameterdaten eingeben, oder aus Listen auswählen kann. Die Struktur der Eingabemaske ist in der Gerätestammdatei hinterlegt. ● Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung und/oder Sachschaden durch Fehlfunktion, verursacht durch eine fehlerhafte Parametrierung! ...
Inbetriebnahme 5.6.1.2 F_SIL F_SIL gibt den SIL an, den der Anwender vom jeweiligen F-Device erwartet. Er wird mit der lokal gespeicherten Angabe des Herstellers verglichen. Das Mess-System unterstützt die Sicherheitsklassen kein SIL und SIL1 bis SIL3, SIL3 = Standardwert. 5.6.1.3 F_CRC_Length Das Mess-System unterstützt die CRC-Länge von 3 Bytes.
5.6.2 iParameter (F_iPar) Mit den iParametern werden applikationsabhängige Geräteeigenschaften festgelegt. Zur sicheren Übertragung der iParameter ist eine CRC-Berechnung notwendig, siehe Kapitel „iParameter“ auf Seite 45. Nachfolgend sind die vom Mess-System unterstützten iParameter aufgeführt. Byte-Order = Big Endian Byte Parameter Beschreibung Seite Integrationszeit Default = 2...
Inbetriebnahme 5.6.2.4 Stillstandtoleranz Preset Der Parameter definiert die maximal zulässige Geschwindigkeit in Inkrementen pro Integrationszeit Safe zur Durchführung der Preset-Funktion, siehe Seite 48. zulässige Geschwindigkeit Bus-Verhalten System- Geschwindigkeit abhängig und muss vom Anlagenbetreiber erst ermittelt werden. Der Wertebereich erstreckt sich von 1 Inkrement pro Integrationszeit Safe bis 5 Inkremente pro Integrationszeit Safe.
6 Festlegen der Parameter / CRC-Berechnung Es ist zweckmäßig, die bekannten Parameter schon vor der Projektierung im F-Host festzulegen, damit diese bei der Projektierung bereits berücksichtigt werden können. Die zur CRC-Berechnung erforderliche Software TR_iParameter kann von der Internetseite herunter geladen werden: www.tr-electronic.de/service/downloads/software.html 6.1 iParameter Die iParameter sind in der Standardeinstellung bereits mit sinnvollen Werten vorein-...
Einbinden des Mess-Systems in das Sicherheitsprogramm 7 Einbinden des Mess-Systems in das Sicherheitsprogramm Dieses Kapitel beschreibt die notwendigen Schritte für die Integration des Mess- Systems in das Sicherheitsprogramm und ist nicht auf eine bestimmte Steuerung bezogen. Der genaue Ablauf ist steuerungsspezifisch und muss der System- dokumentation des Steuerungs-Herstellers entnommen werden.
7.4 Sicherheitsprogramm erstellen Programmstruktur festlegen, Zugriffsschutz durch Passwortvergabe Bausteine generieren für Programmaufruf, Diagnose, Daten, Programm, Funktionen, Peripherie, System etc., kann teilweise auch automatisch geschehen Bausteine programmieren für Programmaufruf, Anwenderquittierung (Operator Acknowledgment) für die sicherheitsgerichteten Peripherie Programmablauf festlegen ...
Preset-Justage-Funktion 8 Preset-Justage-Funktion ● Gefahr von Tod, schwerer Körperverletzung und/oder Sachschaden durch unkontrolliertes Anlaufen des Antriebssystems, bei Ausführung der Preset-Justage-Funktion! Preset-Funktion nur im Stillstand ausführen, siehe Kapitel „Stillstandtoleranz Preset“ auf Seite 44 Die zugehörigen Antriebssysteme sind gegen automatisches Anlaufen zu verriegeln ...
8.2 Timing Diagramm blauer Bereich: Ausgangssignale F-Host -> Mess-System oranger Bereich: Eingangssignale Mess-System -> F-Host TR-Electronic GmbH 2012, All Rights Reserved Printed in the Federal Republic of Germany 25.02.2019 TR - ECE - BA - D - 0095 - 21 Seite 49 von 56...
9.1.2 Bus Status, LED2 rote LED Ursache Abhilfe Kein Fehler – − Eingestellte PROFIsafe-Zieladresse überprüfen. − F-Parametrierung fehlerhaft, Gültige PROFIsafe-Zieladressen: 1 – 99, siehe “ z.B. falsch eingestellte Kapitel PROFIsafe-Zieladresse „F_Dest_Add PROFIsafe-Zieladresse auf Seite 24 F_Dest_Add 0,5 Hz − Die für den festgelegten iParametersatz berechnete Prüfsumme ist falsch, bzw.
Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten 9.2 PROFINET IO Diagnose PROFINET IO unterstützt ein durchgängiges Diagnosekonzept, welches eine effiziente Fehlerlokalisierung und Behebung ermöglicht. Bei Auftreten eines Fehlers generiert das fehlerhafte IO-Device einen Diagnose-Alarm an den IO-Controller. Dieser Alarm ruft im Controller-Programm eine entsprechende Programmroutine auf, um auf den Fehler reagieren zu können.
9.3 Daten-Status Die übertragenen Daten werden bei zyklischer Real-Time Kommunikation generell mit einem Status versehen. Jeder Subslot hat eine eigene Statusinformation: IOPS/IOCS. Diese Statusinformation zeigt an, ob die Daten gültig = GOOD (1) oder ungültig = BAD (0) sind. Während der Parametrierung, bei Ausführung der Preset-Justage-Funktion, sowie im Hochlauf können die Ausgangsdaten kurzzeitig auf BAD wechseln.
Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten 9.5 Information & Maintenance 9.5.1 I&M0, 0xAFF0 Das Mess-System unterstützt die I&M-Funktion „I&M0 RECORD“ (60 Byte), ähnlich PROFIBUS „Profile Guidelines Part 1“. I&M-Funktionen spezifizieren Weise, IO-Device gerätespezifischen Daten, entsprechend einem Typenschild, einheitlich abgelegt werden müssen. Der I&M Record kann über einen azyklischen Leseauftrag ausgelesen werden. Der Record Index ist 0xAFF0, der Leseauftrag wird an Modul 1 / Submodul 1 gesendet.
10 Checkliste, Teil 2 von 2 Es wird empfohlen, die Checkliste bei der Inbetriebnahme, beim Tausch des Mess-Systems und bei Änderung der Parametrierung eines bereits abgenommenen Systems auszudrucken, abzuarbeiten und im Rahmen der System-Gesamtdokumentation abzulegen. Dokumentationsgrund Datum bearbeitet geprüft Unterpunkt zu beachten zu finden unter Vorliegendes Benutzerhandbuch...