IFM Electronic CR2513 Application guide

Geräte-Handbuch
Device manual
Ein-/Ausgangs-Modul
Input/output module
CR2513
DEUTSCHENGLISH
R
Sachnr. 7390284/01 10/2006

Inhalt
Bestimmungsgemäße Verwendung/Funktion Seite 3
Technische Daten Seite 4
Maße Seite 5
Montage Seite 5
Elektrischer Anschluß Seite 5
Anschlußbelegung (mit Konfigurationsbeispielen) Seite 6
Kenndaten der Ein-/Ausgänge Seite 7
Parameter- und EMCY-Objekt-Übersicht Seite 8
Betriebsanzeige (Status-LED) Seite 10
Objektverzeichnis
Herstellerspezifische Profile; Index 2000 bis 5FFF Seite 11
Kommunikationsprofile; Index 1000 bis 1FFF Seite 13
Programmierung (ecolog 100plus) Seite 18
Wartung, Instandsetzung und Entsorgung Seite 23
Komformitätserklärung Seite 23
Begriffe und Abkürzungen Seite 24
Notizen Seite 50
EIN-/AUSGANGS-MODUL CR2513
SEITE 2
Sicherheitshinweise
Diese Beschreibung ist Bestandteil des Gerätes. Sie enthält Texte
und Abbildungen zum korrekten Umgang mit dem Modul und
muß vor einer Installation oder dem Einsatz gelesen werden.
Befolgen Sie die Angaben der Dokumentation. Nichtbeachten der Hinweise,
Verwendung außerhalb der nachstehend genannten bestimmungsgemäßen
Verwendung, falsche Installation oder Handhabung können Beeinträchtigun-
gen der Sicherheit von Menschen und Anlagen zur Folge haben.
Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft eingebaut, angeschlossen und
in Betrieb gesetzt werden.
Schalten Sie das Gerät extern spannungsfrei bevor Sie irgendwelche Arbeiten
an ihm vornehmen. Schalten Sie ggf. auch unabhängig versorgte Ausgangs-
lastkreise ab.
Bei Fehlfunktion des Geräts oder bei Unklarheiten setzen Sie sich bitte mit
dem Hersteller in Verbindung. Eingriffe in das Gerät können schwerwiegende
Beeinträchtigungen der Sicherheit von Menschen und Anlagen zur Folge
haben. Sie sind nicht zulässig und führen zu Haftungs- und Gewährleistungs-
auschluß.

EIN-/AUSGANGS-MODUL CR2513
SEITE 3
Bestimmungsgemäße Verwendung / Funktion
Das Ein-/Ausgangs-Modul CR2513 dient zur dezentralen CAN-Bus-Anbindung
von Sensoren und Aktoren.
• Das Modul unterstützt binäre und analoge Ein-/Ausgänge und wird daher in
die Geräteklasse „I/O Modul“ entsprechend CiA DS 401 eingeordnet und
gekennzeichnet.
• Das Modul ist in der Funktion der Ein-/Ausgänge konfigurierbar.
• Das Ein-/Ausgangs-Modul unterstützt:
– 4 binäre Eingänge
– 4 analoge Eingänge (absolut [V, mA] oder ratiometrisch [‰])
– 4 Ausgänge, konfigurierbar als Binär-/PWM-Ausgänge
• Es sind 1 Server SDO und 4 Default PDOs gemäß CiA DS 401 eingerichtet.
Das PDO-Mapping kann nicht geändert werden (statisches PDO-Mapping).
Die Default-Identifier sind ensprechend des „Predefined connection set“ verge-
ben.
• Die COB-IDs der PDOs sowie die Übertragungsart (synch/asynch) der einzelnen
PDOs sind konfigurierbar.
Die Übertragungsart wird spannungsausfallsicher gespeichert. Geänderte PDOs
(PDO-linking) werden nicht spannungsausfallsicher gespeichert.
• Das Modul erwartet ein Synch-Objekt.
Der CAN Identifier des Synch-Objektes ist konfigurierbar. Nach einer Änderung
wird der ID automatisch spannungausfallsicher gespeichert.
• Das Modul unterstützt „Node guarding“.
Die „Guard time“, der „Life time factor“ und der CAN Identifier des Guard
Objektes sind konfigurierbar und werden spannungsausfallsicher gespeichert.
• Das Modul generiert ein Emergency Objekt . Der COB-ID des EMCY-Objektes
ist konfigurierbar.
• Das Modul speichert die 4 zuletzt aufgetretenen Fehler.
Abgelegt wird der Fehlercode des jeweiligen Emergency Objektes.
• Das Modul unterstützt eine Reset-Funktion;
d.h. die Belegung der Parameter mit den werkseitigen Default-Werten* nach
Aufforderung.
*) Werkseitige Default-Einstellungen siehe „Parameterliste“, Seite 10
DEUTSCH

Technische Daten
EIN-/AUSGANGS-MODUL CR2513
SEITE 4
Gehäuse
Maße (LxBxH)
Montage
Anschluß
Eingänge
Ausgänge
konfigurierbar als
Betriebsspannung UB
Überspannung
Stromaufnahme
Betriebstemperatur
Lagertemperatur
Schutzart
Schnittstelle
Baudrate
Kommunikationsprofil
Node-ID (Default)
Status-Anzeige
Prüfnormen
und Bestimmungen
Feuchtetest
Mechanische Festigkeit
Störfestigkeit gegen
leitungsgebundene
Störungen
Störfestigkeit gegen
Fremdfeld
Störabstrahlung
geschlossenes, abgeschirmtes Metallgehäuse mit Flanschbefestigung
132 x 43 x 153 mm
Schraubbefestigung mit 4 Stk. M5xL nach DIN 7500 bzw. DIN 7984
Einbaulage waagerecht liegend o. senkrecht stehend auf Montagewand
1 Anschlußstecker 55-polig, verriegelt, verpolsicher
Typ AMP oder Framatome
Kontakte AMP-Junior-Timer, Crimp-Anschluß 0,5/2,5 mm2
4 digital; für positive Sensorsignale (Low-Side)
4 analog; wahlweise absolut (0...10 V / 0...20(25) mA)
oder ratiometrisch für potentiometrische Geber
4
digital, plus-schaltend (High-Side)
analog (PWM-Frequenz 20...250 Hz) inkl.
RC-Tiefpassfilter-Ausgänge für Danfoss-Ventile (PVEH/S/M)
(siehe auch „Kenndaten der Ein-/Ausgänge“, Seite 7)
10 ... 30 V DC SELV
36 V für t ≤ 10 s
≤100 mA (ohne externe Last)
-40°C ... +85°C
-40°C ... +90°C
IP 67 (bei gestecktem Stecker mit Einzeladerabdichtung, z.B. EC2084)
CAN Interface 2.0 B, ISO 11898
10 kBit/s ... 1 MBit/s (Defaulteinstellung 125 kBit/s)
CANopen, CiA DS 301 Version 3.0, CiA DS 401 Version 1.4
hex 20 (= 32)
Zweifarben-LED (Rot/Grün)
≤90 % rel. Luftfeuchte, nicht kondensierend, nach IEC 68-2-30
Schwingen nach IEC 68-2-6
Schocken nach IEC 68-2-27
Dauerschocken nach IEC 68-2-29
nach DIN 40839/Teil 1, Impulse 1, 2, 3a, 3b (entspricht ISO 7637)
Schärfegrad 4, Funktionszustand C, A
nach DIN 40839/Teil 1, Impulse 5 (entspricht ISO 7637)
Schärfegrad 1, Funktionszustand C
nach DIN 40839/Teil 3, Impulse 1, 2, 3a, 3b (entspricht ISO 7637)
Schärfegrad 4, Funktionszustand A
nach Richtlinie 95/54/EG nach EN 50082-2
nach Richtlinie 95/54/EG nach EN 50081-1

Maße
Montage
Um das Modul der geringsten mechanischen Belastung auszusetzen, ist es vor-
zugsweise waagerecht liegend oder senkrecht stehend auf der Montagewand
anzubringen. Dazu müssen vier Schrauben nach DIN 7500 bzw. DIN 7984 (M5xL)
benutzt werden.
Wenn möglich sollte die Orientierung des Moduls so angelegt werden, daß die
Kabeleinführung des Steckers nach unten zeigt.
Da die Eigenerwärmung der Geräteelektronik über das Gehäuse abgeführt wird,
muß bei der „Sandwich-Montage“ von Modulen für ausreichende Kühlung
gesorgt werden.
Elektrischer Anschluß
Um den elektrischen Störschutz des Gerätes sicherzustellen, muß
das Gehäuse mit GND verbunden werden (z.B. der Fahrzeugmasse).
Zum Schutz des gesamten Systems (Verkabelung und Modul) sind die einzelnen
Stromkreise mit max. 16 A abzusichern.
EIN-/AUSGANGS-MODUL CR2513
SEITE 5
DEUTSCH
132
5,5
26
80
15
45°
153
LED
43
±0,5
±1
106,5±1
Bezeichnung Pin-Nr. Potential
Versorgungsspannung 23 +VBBS
Masse 01 GNDS
Versorgungsspannung Ausgänge 05 +VBBO
CAN-Interface 14 / 51 CAN_H
32 / 50 CAN_L
15 / 33 CAN_GND

Anschlußbelegung (mit Konfigurationsbeispielen)
.
EIN-/AUSGANGS-MODUL CR2513
SEITE 6
Digital
z.B. Wegeventil
PWM
z.B. Proportionalventil
Supply
Supply +DC
Supply GND
23
VBB
S
01
GND
S
05
38
20
Output +DC
Channel 1BH
+VBB
O
CAN
Interface
CAN_GND
50
15
14
32
33
51
CAN_H
CAN_L
CAN_H
CAN_L
CAN_GND
GND
49
16
29
Channel 12 A
GND
48
34
10
Channel 11 A
GND
47
25
28
Channel 10 A
GND
46
04
09
Channel 9 A
GND
53
17
30
Channel 8 BL
GND
52
35
11
Channel 7 BL
GND
41
22
27
Channel 6 BL
GND
40
12
08
Channel 5 BL
+VBB
S
+VBB
S
+VBB
S
+VBB
S
+VBB
S
+VBB
S
+VBB
S
+VBB
S
VBB
O
43
39
21
Channel 2
RC
BH
+VBB
O
44
54
36
Channel 3
RC
BH
+VBB
O
45
55
37
Channel 4
RC
BH
+VBB
O
02
GND
RC
42
03
GND
18
GND
19
GND
Outputs
Inputs
Danfoss
Typ PVEH/S/M
(RC-Tiefpassfilter)
+
–
Erläuterung der Abkürzungen:
A = analog
BH = binär high-side
BL = binär low-side
RC = RC-Tiefpassfilter für Danfoss-Ventile
VBBO= Versorgungsspannung Ausgänge
VBBS= Versorgungsspannung Sensorik/Modul
Die Spannungsversor-
gung des Ventils erfolgt
aus Sicherheitsgründen
über einen Binär-Aus-
gang.

Kenndaten der Ein-/Ausgänge
■■Ausgänge, Channel 1...4, konfigurierbar als:
■■Halbleiterausgänge, plus-schaltend (high-side), kurzschluss- und überlastfest
Schaltspannung 10 ... 30 V DC
Schaltstrom max. 4 A
Summenstrom max. 16 A
■■PWM-Ausgänge
PWM-Frequenz 20 ... 250 Hz
Tastverhältnis 1 ... 1000‰
Auflösung 1‰
Laststrom max. 4 A (bezogen auf den PWM-Wert 1000‰.)
Bei kleineren PWM-Werten reduziert sich dieser Strom-
wert.
Zusätzliche Ausgangspins (RC) mit Tiefpassfilter zur direkten Ansteuerung von
Danfoss-Ventilen (Typ PVEH/S/M).
Konfigurierbar als Danfoss-Ausgang.
Wertebereich -1000‰... 0 ... +1000 ‰
Ventile „AUS“0 = ca. 0,5 UB
Min-Wert -1000‰= ca. 0,2 UB
Max-Wert +1000‰= ca. 0,8 UB
■■Binär-Eingänge, Channel 5...8, für positive Sensorsignale (low-side)
Einschaltpegel 0,4 ... 0,7 UB
Ausschaltpegel 0,2 ... 0,24 UB
Eingangswiderstand 3 kΩ
Eingangsfrequenz 50 Hz
■■Analog-Eingänge, Channel 9...12, konfigurierbar als:
■■Spannungseingänge
Eingangsspannung 0 ... 10 V
Auflösung 10 bit
Eingangswiderstand 50 kΩ
Eingangsfrequenz 50 Hz
■■Stromeingänge
Eingangsstrom 0 ... 20 (25) mA
Auflösung 10 bit
Eingangswiderstand 400 Ω
Eingangsfrequenz 50 Hz
■■Ratiometrische Eingänge für potentiometrische Geber (z.B. Joystick)
Funktion ((UIN –½UB) ÷½UB) x 1000‰
Wertebereich -1000‰... 0 ... +1000 ‰
DEUTSCH
EIN-/AUSGANGS-MODUL CR2513
SEITE 7

Parameter- und EMCY-Objekt-Übersicht
Über die Funktion „Restore“(s. Objektverzeichnis, Index 1011) können die Para-
meter (Ausnahme Baudrate und Node-ID) mit den werkseitig hinterlegten
Default-Werten belegt werden. Diese sind dann nach dem nächsten Einschalten
der Versorgungsspannung gültig.
Parameterliste
Life Time Factor 0 wird als 1 interpretiert
Das erste Guardprotokoll wird als “Start Guarding”gewertet, auch wenn zu die-
sem Zeitpunkt das Guarding noch nicht aktiviert ist (Guardtime = 0).
EIN-/AUSGANGS-MODUL CR2513
SEITE 8
Parameter Defaultwert
(werksseitig
eingestellt)
Index
im Objekt-
verzeichnis
Änderung
automatisch
gesichert
Änderung
wirksam
Node-ID 0x20 (= 32)20F0, 20F1 ja nach Reset
20F2, 20F3 ja nach Reset
1005 ja sofort
1006 ja nach Pre-Op
100C ja sofort
100D ja sofort
100E ja sofort
1014 ja sofort
1400 01 nein sofort
1400 02 ja sofort
1401 01 nein sofort
1401 02 ja sofort
1800 01 nein sofort
1800 02 ja sofort
2000 ja nach Pre-Op
2001 ja nach Pre-Op
Baudrate 0x03 (= 125 kBit/s)
COB ID Synch Object 0x80
Communication Cycle 0 (Off)
Guard Time 0 (Off)
Life Time Factor 0
COB ID Guarding 0x700 + Node ID
COB ID EMCY 0x80 + Node ID
COB ID Rec PDO 1 0x200 + Node ID
Trans Type Rec PDO 1 0x01 (synchron)
COB ID Rec PDO 2 0x300 + Node ID
Trans Type Rec PDO 2 0x01 (synchron)
COB ID Trans PDO 1 0x180 + Node ID
Trans Type Trans PDO 1 0xFF (asynchron)
I/O Konfiguration
Herstellerspezifische Profile; Index 2000 bis 5FFF
Kommunikationsprofile; Index 1000 bis 1FFF
Channel 1...8
= binäre Ein-/Ausg.
Channel 9...12
= analog Eing. (Spg.)
PWM Frequenz 0x64 (= 100 Hz)
2002 ja sofort
Output
Monitoring 0x00
(= alle „AUS“)
1801 01 nein sofort
1801 02 ja sofort
COB ID Trans PDO 2 0x280 + Node ID
Trans Type Trans PDO 2 0x01 (synchron)

EMCY Objekte
Folgende Fehlercodes gemäß DSP-401 bzw. DSP-301 werden unterstützt:
* Bei Kurzschlußoder Überlast schaltet die Ausgangsstufe selbständig ab. Sie bleibt solange ausge-
schaltet, bis der entsprechende Ausgang AUS und wieder EIN gesteuert wird. Danach wird auch die
Fehlermeldung wieder automatisch zurückgesetzt.
Es wird nur der erste Fehler einer Fehlergruppe gemeldet.
Tritt z. B. erst am Kanal 1 und danach am Kanal 2 ein Kurzschlußauf, so wird nur
der zuerst aufgetretene Kurzschlußgemeldet. CANopen sieht nicht vor, daßzwei
gleiche EMCY-Objekte hintereinander abgesetzt werden.
Im Statusregister 1002 sind jedoch die zum aktuellen Zeitpunkt gültigen Stati der
Ausgangstreiber hinterlegt.
Bei GuardError und/oder SynchError wird der CANopen Status nicht gewechselt.
Es werden lediglich die Ausgänge ausgeschaltet.
DEUTSCH
EIN-/AUSGANGS-MODUL CR2513
SEITE 9
Zusatz
code
EMCY
Code Error Reg Beschreibung
0x8100 0x11
„Monitoring“(Guarding Error)
- für die „guard time“x „life time factor“wird kein
guard objekt empfangen.
Life time factor 0 entspricht 1
Reset bei node again
0x8200 0x11
0x00
0x6200 0x81
„User Software“
- an einem Binär-Ausgang soll eine „1“ausgegeben werden,
obwohl dieser Kanal nicht als Binär-Ausgang konfiguriert ist.
- an einem Analog-Ausgang soll ein Wert > 0 ausgegeben
werden, obwohl dieser Kanal nicht als Analog-Ausgang
konfiguriert ist.
Reset bei Richtigstellung der Ausgangsdaten
bzw. wenn Ausgänge „AUS“
0x00
0x00
„Monitoring“(Synch Error)
- für „communication cycle“wird kein synch objekt empfangen
Nur in OPEATIONAL
Reset bei Synch-OBJ bzw. PREOP
0x6100 0x11 „Internal Software“: - Überlauf einer Rx-Queue; z.B. Frequenz der Rec PDOs
ist zu groß; Reset nur extern über Eintrag in 1003 00
0x00
0x3330 0x81 „Output Voltage Missing“: - Die Versorgungsspannung für die Ausgangskreise ist nicht
angeschlossen oder nicht eingeschaltet.
0x00
0x2100 0x81 „Device Input Current“:
- Überstrom an einem analogen Strom-Eingang
Input
channel
bit-codiert
0x2300 0x81
„Device Output Current“:
- Kurzschlußoder keine Last an einem Binär-Ausgang
- Über- oder Unterspannung an einem Binär-Ausgang
- Temperaturabschaltung an einem Binär-Ausgang
Auto-Reset wenn der Fehler behoben ist *
Output
channel
bit-codiert
0x6101 0x11 „Internal Software“: - Überlauf einer Tx-Queue; z.B. Gerät kommt nicht auf den Bus;
Reset nur extern über Eintrag in 1003 00
0x00

Betriebsanzeigen
EIN-/AUSGANGS-MODUL CR2513
SEITE 10
ZustandLED-Farbe Beschreibung
grün
AUS keine Versorgungsspannung
EIN
Modul im Stand by-Modus
CANopen-Status: PREOPERATIONAL / PREPARED
Ausgänge = AUS
Eingangszustände werden nicht übertragen
rot
AUS Kommunikation ok
EIN Kommunikation gestört
- Node Guard-Fehler (wenn Node Guarding aktiviert ist)
- keine Synch-Objekte (wenn Synch-Überwachung aktiviert ist)
blinkend
2 Hz
Modul aktiv
CANopen-Status: OPERATIONAL
Ausgänge werden aktualisiert
Eingangszustände werden übertragen
Gleichzeitige Ansteuerung der roten und grünen LED ergibt als Farbe orange.
Erläuterung der Abkürzungen in den Objektverzeichnissen:
0x... = hexadezimaler Zahlenwert
str = String
rw = read-write
ro = read only
u8 = unsigned 8 bit
u16 = unsigned 16 bit
u32 = unsigned 32 bit
(siehe auch „Begriffe und Abkürzungen“, Seite 24)