Burkert 8642 User manual

Fluid Control Systems
Betriebsanleitung / Operating Instructions / Instructions de service
I/O-BOX TYPE 8642
MIT PROFIBUS-PA-ANSCHALTUNG
WITH PROFIBUS-PA CONNECTION
AVEC CONNEXION PROFIBUS-PA
(ID.NR. 142 791)

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Betriebsanleitung-Nr. 801 148 1
INHALT:
EG-BAUMUSTERPRÜFBESCHEINIGUNG 2
PRÜFBERICHT 5
1 ALLGEMEINE SICHERHEITSHINWEISE 10
2 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG 11
2.1 I/O-Box Typ 8642 mit PROFIBUS-PA-Anschaltung 12
2.2 PROFIBUS-PA 13
3 ALLGEMEINE TECHNISCHE DATEN DER I/O-BOX
TYP 8642 MIT PROFIBUS-PA-ANSCHALTUNG 15
4 MONTAGE UND INBETRIEBNAHME 16
4.1 Maßnahmen vor der Inbetriebnahme 17
4.2 Elektrischer Anschluß der I/O-Box Typ 8642 mit
PROFIBUS-PA-Anschaltung 17
4.2.1 Anschlüsse 18
4.2.2 Einstellung der Stationsadressen 20
4.2.3 LED-Anzeige 20
4.2.4 Watchdog 20
5 KONFIGURIEREN DES NETZWERKES 21
5.1 Speicherbelegung für den Nutzdatenverkehr 21
5.2 Systemparameter 21
5.2.1 Physikalischer Block 21
5.2.1.1 Slot 1 21
5.2.1.2 Beschreibung der Standardparameter 23
5.2.1.3 Eigenschaften der Standardparameter 24
5.2.1.4 Parameterbeschreibung des physikalischen Blocks 28
5.2.2 Transducer Block 31
5.2.2.1 Slot 2 (Ventil 1) 32
5.2.2.2 Slot 3 (Ventil 2) 33
5.2.2.3 Slot 4 (Ventil 3) 34
5.2.2.4 Slot 5 (Ventil 4) 35
5.2.2.5 Beschreibung der Blockparameter des Transducers 36
5.2.3 Funktionsblock 38
5.2.3.1 Slot 2 (Ventil 1) 38
5.2.3.2 Slot 3 (Ventil 2) 40
5.2.3.3 Slot 4 (Ventil 3) 42
5.2.3.4 Slot 5 (Ventil 4) 44
5.2.3.5 Beschreibung der Blockparameter des Funktionsblocks 46
5.2.3.6 Aufbau der zyklischen Daten 48
6 STÖRUNGEN 49
I/O-BOX TYP 8642 MIT PROFIBUS-PA-ANSCHALTUNG

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Betriebsanleitung-Nr. 801 148 9
DARSTELLUNGSMITTEL
In dieser Betriebsanleitung werden folgende Darstellungsmittel verwendet:
markiert einen Arbeitsschritt, den Sie ausführen müssen
ACHTUNG! kennzeichnet Hinweise, bei deren Nichtbeachtung Ihre Ge-
sundheit oder die Funktionsfähigkeit des Gerätes gefährdet ist
HINWEIS kennzeichnet wichtige Zusatzinformationen, Tips und
Empfehlungen

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I/O-Box Type 8642 Id.-Nr. 142 791
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1 ALLGEMEINE SICHERHEITSHINWEISE
HINWEIS Für detailliertere Informationen der Inbetriebnahme eines Profi-
bus PA-Stranges empfehlen wir "PROFIBUS-PA Inbetriebnahme-
Leitfaden" der PNO.
Beachten Sie die Hinweise dieser Betriebsanleitung sowie die Einsatz-
bedingungen und zulässigen Daten gemäß Datenblatt Typ 8642, damit das Gerät
einwandfrei funktioniert und lange einsatzfähig bleibt:
• Halten Sie sich bei der Einsatzplanung und dem Betrieb des Gerätes an die
allgemeinen Regeln der Technik!
• Eingriffe dürfen nur durch Fachpersonal und mit geeignetem Werkzeug
erfolgen!
• Beachten Sie die geltenden Unfallverhütungs- und Sicherheitsbestimmungen
für elektrische Geräte während des Betriebs, der Wartung und der Reparatur
des Gerätes!
• Schalten Sie vor Eingriffen in das System in jedem Fall die Spannung ab!
• Verwenden Sie nur Leitungen mit Schirm, legen Sie den Schirm kurz auf!
• Treffen Sie geeignete Maßnahmen, um unbeabsichtigtes Betätigen oder
unzulässige Beeinträchtigung auszuschließen!
• Bei Nichtbeachtung dieser Hinweise und unzulässigen Eingriffen in das Gerät
entfällt jegliche Haftung unsererseits, ebenso erlischt die Garantie auf Geräte
u. Zubehörteile!
ACHTUNG
VORSICHTBEIHANDHABUNG!
ELEKTROSTATISCH
GEFÄHRDETE
BAUELEMENTE/BAUGRUPPEN
Das Gerät enthält elektronische Bauelemente,
die gegen elektrostatische Entladung (ESD)
empfindlich reagieren. Berührung mit elektro-
statisch aufgeladenen Personen oder Gegen-
ständen gefährdet diese Bauelemente. Im
schlimmsten Fall werden sie sofort zerstört
oder fallen nach der Inbetriebnahme aus.
Beachten Sie die Anforderungen nach EN 100
015 - 1, um die Möglichkeit eines Schadens
durch schlagartige elektrostatische Entladung
zu minimieren bzw. zu vermeiden. Achten Sie
ebenso darauf, daß Sie elektronische Bauele-
mente nicht bei anliegender Versorgungs-
spannung berühren.
SchutzgegenBeschädigungdurchelektrostatische Aufladung

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Betriebsanleitung-Nr. 801 148 11
2 ALLGEMEINE BESCHREIBUNG
I/O-Box zur Ansteuerung von Prozeßventilen mit Ventil Typ 6520 NAMUR:
• Ansteuerung von vier Ventilen Typ 6520 (PTB-Nr. Ex-97.D.2089x)
• Anschluß von zwei Sensoren pro Ventil (gemäß Tabelle 1)
HINWEIS Der Leitungswiderstand zu den Sensoren und Ventilen darf max.
20 Ω betragen. Die Kapazitäts- und Induktivitätswerte entneh-
men Sie der Konformitätsbescheinigung.

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Zugelassene Namursensoren für I/O-Box Typ 8642
(weitere Sensoren auf Anfrage)):
Hersteller Bestell-Nr. Bezeichnung Sensortyp
P + F 32571 NCB1,5 - 6,5M25-NO Näherung
P + F 38181 NCB1,5 - 6,5M25-NO-V1 Näherung
P + F 32570 NCB1,5 - 8GM25-NO Näherung
P + F 39848 NCB1,5 - 8GM25-NO 10M Näherung
P + F 39847 NCB1,5 - 8GM25-NO 5M Näherung
P + F 33876 NCB1,5 - 8GM25-NO-V1 Näherung
P + F 29627 NCB2-F1-NO Näherung
P + F 27419 NCB2-12GM35-NO Näherung
P + F 39850 NCB2-12GM35-NO 10M Näherung
P + F 39849 NCB2-12GM35-NO 5M Näherung
P + F 33877 NCB2-12GM35-NO-V1 Näherung
P + F 85169 NCN3-F24L-N4 Näherung
P + F 85168 NCN3-F24R-N4 Näherung
P + F 37852 NCN3-F25-N4-014 Näherung
P + F 41943 NCN3-F25-N4-075 Näherung
P + F 38139 NCN3-F25-N4-V1 Näherung
P + F 38142 NCN3-F25F-N4-V1 Näherung
P + F 27422 NCN4-12GM35-NO Näherung
P + F 39852 NCN4-12GM35-NO 10M Näherung
P + F 39851 NCN4-12GM35-NO 5M Näherung
P + F 33878 NCN4-12GM35-NO-V1 Näherung
P + F 1654 SJ3,5-N BLAU Schlitz
P + F 1655 SJ3,5-N GELB Schlitz
P + F 1656 SJ3,5-N GRÜN Schlitz
P + F 1657 SJ3,5-N Schlitz
P + F 1659 SJ3,5-N WEISS Schlitz
P + F 8698 SJ2-N Schlitz
P + F 35372 SC3,5-NO Schlitz
P + F 35373 SC3,5-NO GELB Schlitz
P + F 35374 SC3,5-NO WEISS Schlitz
P + F 35375 SC3,5-NO GRÜN Schlitz
P + F 35376 SC3,5-NO BLAU Schlitz
P + F 37316 SC2-NO Schlitz
Turck BIM-AKT-Y1X Näherung
Turck Si 3,5-K10-Y1 Schlitz
OSNA SJ3,5-N Schlitz
Tabelle 1: Namursensoren

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Betriebsanleitung-Nr. 801 148 13
• Ansteuerung mit PROFIBUS-PA
• dezentrales Gerät für wirtschaftliches Zusammenarbeiten mit einer zentralen
Automatisierungseinrichtung (z.B. Prozeßleitsystem)
• hohe Prozeßsicherheit durch bidirektionale Übertragung von Signalen
- Schaltbefehle vom Prozeßleitsystem zum Ventil
- Sensorsignale zur Erfassung der Ventilstellung des Prozeßventils
• Das Gerät kann mit der neuen PROFIBUS-DP-Kommunikation für zyklischen
und azyklischen Betrieb betrieben werden. Die Prozeßwerte werden über den
zyklischen Datenverkehr, z. B. von einer SPS, gesteuert. Die Konfiguration
erfolgt von einem Bediengerät aus über den azyklischen Datenverkehr.
Hinsichtlich der Parameter für Konfiguration und Prozeßdatenverkehr gilt das
“PROFIBUS-PA Profile for Process Control Devices”. Darin sind die obligato-
rischen und optionalen Parameter festgelegt, die das Gerät zur Verfügung
stellt. Die Profil-Dokumentation kann von der PNO (PROIFIBUS-Nutzungs-
organisation) bezogen werden.
2.1 I/O-Box Typ 8642 mit PROFIBUS-PA-Anschaltung
2.2 PROFIBUS-PA
Der PROFIBUS-PA verbindet die Automatisierungssysteme und Prozeßleitsyste-
me mit den dezentralen Feldgeräten. Er verwendet das erweiterte PROFIBUS-
DP Protokoll in Verbindung mit der Übertragungstechnik gemäß IEC 1158-2.
PROFIBUS-PA erfüllt die besonderen Anforderungen der Verfahrenstechnik, z.B.
der Bereiche Chemie und Petrochemie:
• Einheitliche Anwendungsprofile für die Prozeßautomatisierung und vollständi-
ge Interoperabilität unterschiedlicher PROFIBUS-PA-Geräte.
• Anbindung der Prozeßautomatisierung mit PROFIBUS-PA an die allgemeine
Automatisierung über PROFIBUS-DP mit der Übertragungstechnik nach
EIA RS485 oder Lichtwellenleiter
• Fernspeisung und Datenübertragung in Zweileitertechnik mit PROFIBUS-PA
• Einsatz von PROFIBUS-PA innerhalb explosionsgefährdeter Bereiche in
Explosionsschutzart Eigensicherheit durch Anwendung der Übertragungs-
technik nach IEC 1158-2
• Einfache Kopplung der Bussegmente PROFIBUS-DP und PROFIBUS-PA
mittels Segmentkoppler

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I/O-Box Type 8642 Id.-Nr. 142 791
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Genau wie beim Einsatz außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche kann mit
PROFIBUS-PA in Zündschutzart Eigensicherheit auch innerhalb des Ex-Be-
reichs gearbeitet werden.
Die Planung der nicht eigensicheren und der eigensicheren Anlagen erfolgt nach
dem gleichen offenen Konzept. Feldgeräte können zu unterschiedlichen
Topologien zusammengeschaltet und komplett über den Bus versorgt werden.
Die Geräte können auch innerhalb des explosionsgefährdeten Bereichs im lau-
fenden Betrieb bedient und an- oder abgeklemmt werden [1].
Bild 1: Profibus-Familie [1]
EN 50170 Volume 2 und DIN 19245 Teil 1 bis 4
Geräteprofile
Branchenprofile
Prozess
Automatisierung
PROFIBUS-PA
- Busspeisung
- Eigensicherheit
Allgemeine
Automatisierung
PROFIBUS-FMS
- breiter Anwendungsbereich
- Multi-Master Kommunikation
universell branchenorientiert
Fertigungs
Automatisierung
PROFIBUS-DP
- plug and play
- effizient und kostengünstig
schnell
[1] Fa. PNO: Inbetriebnahme Leitfaden für PROFIBUS-PA, Version 1.1 vom 22.09.96

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Betriebsanleitung-Nr. 801 148 15
3 ALLGEMEINE TECHNISCHE DATEN DER I/O-BOX
TYP 8642 MIT PROFIBUS-PA-ANSCHALTUNG
Kommunikation nach IEC 1158-2
Kommunikationsgerät nach dem FISCO-Modell
Zul. Betriebsspannung: 9 - 24 V
Zul. Betriebsspannung eigensicher: 9-15 V
Betriebsstrom: 16,5 mA +- 6%
Strom im Fehlerfall: < 22,5 mA
Max. zul. Leistung des Speisegerätes: 1,93 W
Zulässiger Temperaturbereich: - 25 bis 60 °C
Klimaprüfung: DIN IEC Teil 2 - 38
Beanspruchung 10 Zyklen à 24 h
Isolationsklasse 3
Gehäuse-Schutzart IP 65 (bei der Verwendung entspre-
chender Verschraubungen)
Explosionsschutzart nach EN 50020 und EN 50014
II 2 (1) G EEx ia IIC T6
HINWEIS Die I/O-Box Typ 8642 erfüllt die Bedingungen des
EMV - Gesetzes:
Störfestigkeit EN 50082-2
Störaussendung EN 50081-2

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16 I/O-Box Type 8642 Id.-Nr. 142 791
4 MONTAGE UND INBETRIEBNAHME
èEingriffe dürfen nur durch Fachpersonal und mit geeignetem Werkzeug
erfolgen!
èIn Systemen, die unter Druck stehen, dürfen Leitungen oder Ventile nicht
gelöst werden!
èBevorzugte Einbaulage: PG-Verschraubungen zeigen nach unten!
èLegen Sie die Schirme, bei Verwendung von EMV-Verschraubungen, nach
Herstellerangaben auf!
èBei Verwendung eines Weidmüller-Steckverbinders für Profibus-PA gilt
folgende Belegung:
Blick auf Stiftansatz und Stifte
Stift Farbe Profibus-PA
A blau PA-
S schwarz Schirm
B braun PA+
n.c. nicht angeschlossen
èAn der Frontplatte sind Gewinde nach PG13,5 und PG9, an der Seite ist ein
Gewinde nach PG13,5 angebracht.
èSchalten Sie vor Eingriffen in das System in jedem Fall die Spannung ab!
èDie Klemmen dürfen nur im spannungsfreien Zustand abgezogen werden!
ACHTUNG! Die Gwinde der Fronplatte sind für einen maximal 5-maligen
Wechsel vorgesehen. Die Befestigungsschrauben der
Frontplatte dürfen mit maximal 1,5 Nm angezogen werden.
Positioniernase
n.c.
A
S
B
ACHTUNG
VORSICHTBEIHANDHABUNG!
ELEKTROSTATISCH
GEFÄHRDETE
BAUELEMENTE/BAUGRUPPEN

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Betriebsanleitung-Nr. 801 148 17
4.1 Maßnahmen vor der Inbetriebnahme
èÜberprüfen Sie Anschlüsse, Spannung und Betriebsdruck!
èBeachten Sie, daß max. Betriebsdaten (siehe Typenschild) nicht überschrit-
ten werden!
ACHTUNG! Dieses Gerät entspricht der EMV-Richtlinie des Rates der
Europäischen Gemeinschaft Nr. 89/336/EWG.
Beachten Sie die Installationshinweise, um die Bedingungen
dieser Richtlinie zu erfüllen. Legen Sie die Schraubklemme
TE (Technische Erde) mit einem möglichst kurzen Kabel auf
Erdpotential oder verhindern Sie durch geeignete Maßnah-
men, daß elektromagnetische Störungen dieses Gerät unzu-
lässig beeinflussen.
Anschlußkabel
- minimaler Querschnitt: 2,5 mm2
- maximale Länge: 30 cm
4.2 Elektrischer Anschluß der I/O-BoxTyp 8642 mit
PROFIBUS-PA-Anschaltung
Bild2: I/O-Box Typ 8642 NAMUR mit PROFIBUS-PA-Anschaltung

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18 I/O-Box Type 8642 Id.-Nr. 142 791
Anschlußbelegung
• Klemmen A (Ausgang) und E (Eingang):
Anschluß für den Feldbus PROFIBUS-PA
die Polung zwischen den Klemmen 1 und 2 ist beliebig.
max. zulässiges Moment für den Busanschlußstecker (Weidmüller):
5 Nm
HINWEIS Bitte beachten Sie die Hinweise der Konformitätsbescheinigung
PTB Nr. EX-97.D.2089X zur Versorgung der Ventile. Näheres
zum Betrieb und Montage der Ventile Typ 6115 (6520) entneh-
men Sie der Betriebsanleitung dieser Ventile.
4.2.1 Anschlüsse
Bild 3: Anschlußbild der I/O-Box Typ 8642

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Betriebsanleitung-Nr. 801 148 19
Beachten Sie die Polung!
• An die Klemmen für Aktoren können Bürkert-Piezoventile vom Typ 6520
angeschlossen werden. Dabei ist die Polung zu beachten. Nähere Angaben
zum Anschluß und zum Betrieb der Ventile finden Sie in der PTB-Prüf-
bescheinigung und im Bedienungshandbuch der Ventile.
Anschluß der Sensoren an die Klemmen:
Polung - +
Klemmen 152 151
" 142 141
" 252 251
" 242 241
" 352 351
" 342 341
" 452 451
" 442 441
Anschluß der Aktoren an die Klemmen:
Polung - +
Klemmen 148 147
" 248 247
" 348 347
" 448 447
Immer zwei Sensoren sind einem Ventil zugeordnet. Die Sensoren melden
die Endstellungen eines angeschlossenen Prozeßventils zurück. Die
Eingänge können unabhängig von den Ventilen auch andere Prozeßwerte
zurückmelden (z.B. Molch Endlagen).
Beachten Sie die Polung!