VIS - Module

Inhaltsverzeichnis

1. Einführung

2. Serielle Schnittstelle
2.1 Modulares, vernetzbares Meßsystem für den Laborbereich mit modifizierter RS232-Schnittstelle
2.2 Modulares, vernetzbares Prozeß-E/A-System mit RS485-Systembus (Feldbus)
2.3 RS232-Schnittstelle (modifiziert)
2.4 RS485-Schnittstelle (Feldbus)
2.5 Steckerbelegung
2.6 Konverter RS232/RS485

3. E/A - Module
3.1 Allgemeines
3.2 Anschluß von Sensoren und Aktoren
3.2.1 Binäre Ein- und Ausgänge
3.2.2 Sensoranschluß an Analogeingänge 'single ended', massebezogen
3.2.3 Sensoranschluß an Analogeingänge mit Differenzeingang
3.3 Datenaustausch über die serielle Schnittstelle
3.3.1 Aufbau der Telegramme (Rechner ---> E/A-Modul)
3.3.2 Aufbau der Antwort-Telegramme (E/A-Modul ---> Rechner)
3.3.3 Prüfsumme
3.3.4 Übersicht der Telegramme
3.4 Ansprechüberwachung
3.5 Schaltfunktionen
3.6 Einbaurichtlinien
3.7 Technische Daten

1. Einführung

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2. Serielle Schnittstelle

2.1 Modulares, vernetzbares Meßsystem für den Laborbereich mit modifizierter RS232-Schnittstelle

3-Draht-Busleitung mit Signalleitungen für TxD, RxD und Signal-GND.
Die E/A-Module haben modifizierte RS232-Schnittstellen. Damit ist ein Betrieb von maximal 8 Modulen parallel am RS232-Port eines PC möglich.
Es besteht keine Potentialtrennung zwischen E/A-Modulen und Systembus oder PC. Soll eine Potentialtrennung erfolgen, so wählen Sie bitte das System mit dem RS485-Systembus.

2.2 Modulares, vernetzbares Prozeß-E/A-System mit RS485-Systembus (Feldbus)

Abgeschirmte 2-Draht-Busleitung für eine maximale Distanz von 1000 Metern.
Die E/A-Module sind gegenüber dem Systembus galvanisch getrennt.

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2.3 Anschlußschema für die modifizierte RS232-Schnittstelle
Die E/A-Module haben modifizierte RS232-Schnittstellen. Damit ist ein Betrieb von maximal 8 Modulen parallel am RS232-Port eines PCs möglich.
Die Schnittstellen werden direkt am COM-Port (z.B. COM1) eines Rechners angeschlossen.

2.4 Anschlußschema für die RS485-Schnittstelle (Feldbus)
Maximal können 31 E/A-Module mit einer abgeschirmten, verdrillten Zweidrahtleitung am Konverter betrieben werden.
Am letzten Modul muß die Leitung mit einem Widerstand von 120 Ohm abgeschlossen werden.

2.5 Steckerbelegung
Rechnerseitig sind die Signale RTS und CTS zu verbinden. Bei IBM-kompatiblen PCs sind die Signale auf 25-polige oder 9-polige Steckverbinder geführt.
Die Pin-Nummern für die Signale sind bei den unterschiedlichen Steckverbindern verschieden.

2.6 Konverter RS232/RS485
Er wandelt die RS232-Schnittstellensignale des PCs in RS485-Feldbussignale.
Die Datenrichtung muß im PC softwaremäßig über das RS232-Signal DTR geschaltet werden.
Computer und Konverter sollen an einer gemeinsamen Spannungsversorgung angeschlossen sein.

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3. E/A-Module

3.1 Allgemeines

3.2 Anschluß von Sensoren und Aktoren

Digitale Eingänge Sie dienen der Aufnahme binärer Signale. Dieses können Kontaktsignale oder elektronische Signale sein. Eingangsspannung max. 30 VDC Eingangsschwellwert ca. +14 V Eingangswiderstand ca. 2,1 kOhm Digitale Ausgänge Über diese erfolgt das Ein- und Ausschalten der angeschlossenen Geräte, z.B. Relais, Magnetventile, Meldeleuchten usw. Bei Aktivierung eines Ausgangs wird die an den COM+ Klemmen anliegende Gleichspannung auf den angeschlossenen Verbraucher durchgeschaltet. Die Ausgänge sind plus-schaltend, kurzschlußfest und von der internen Elektronik galvanisch getrennt. Schaltspannung max. 30 VDC Ausgangsstrom max. 150 mA

3.2.1 Sensoranschluß an Analogeingänge 'single ended', massebezogen

Anschluß von 2-Draht-Sensoren: Widerstand, Potentiometer, Pt100, Pt1000, KTY81 Standardmeßbereiche: Pt100, Pt1000: 0...+400 °C, -26...+103 °C KTY81: -26...+103 °C, -34...+51°C Widerstand: 0...1000 Ohm
2-Draht-Meßwertumformer mit Versorgung durch Meßstrom 4 - 20 mA, z.B. Druckaufnehmer oder Sensoren für Füllstandsmessung.
3-Draht-Meßwertumformer mit massebezogenem Meßwertausgang.

3.2.2 Sensoranschluß an Analogeingänge mit Differenzeingang

Anschluß von Meßwertumformern oder Sensoren mit potentialfreiem Strom- oder Spannungsausgang, z.B. Thermoelemente
Anschluß potentialgebundener Sensoren mit schwebendem Ausgangspotential, z.B. Widerstandsmeßbrücken von Wägezellen usw.

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3.3 Datenaustauch über die serielle Schnittstelle
Die Übergabe von Daten zwischen einem PC und den E/A-Modulen erfolgt über die serielle Schnittstelle durch Austausch kurzer Telegramme, bestehend aus ASCII-Zeichenfolgen.
Der Rechner übernimmt die Kontrolle über den Datenverkehr, indem er ein Telegramm an ein E/A-Modul absetzt und danach die Antwort empfängt.

3.3.1 Aufbau der Telegramme (Rechner ---> E/A-Modul)

S0301xxx...CCP

1. Startzeichen: großes "S"
2. Aufgabenkennung: An dieser Nummer erkennt das E/A-Modul was es tun soll, z.B. "03".
3. Modulkennung: Bestehend aus einer zweistelligen Nummer, z.B. "01".
4. Daten: Die der Aufgabenkennung entsprechend erforderlichen Daten.
5. Prüfsumme: Zweistellig, hexadezimal
6. Endezeichen: großes "P"

Beispiel:
Telegramm: "S050100000010ccP"
Hiermit wird demm E/A-Modul Nr. 01 mitgeteilt, daß der digitale Ausgang Nr. 6 eingeschaltet werden soll. Die restlichen digitalen Ausgänge werden ausgeschaltet.

3.3.2 Aufbau der Antwort-Telegramme (E/A-Modul ---> Rechner)

s01xxx...CCp

1. Startzeichen: kleines "S"
2. Modulkennung: Bestehend aus einer zweistelligen Nummer, z.B. "01".
3. Daten: Die Antwort-Daten
4. Prüfsumme: Zweistellig, hexadezimal
5. Endezeichen: kleines "P"

Beispiel:
Anwort-Telegramm: "s0100000010CCp"
Das antwortende Modul Nr. 01 teilt dem Rechner hier mit, daß der digitale Ausgang Nr. 6 eingeschaltet ist. Alle anderen digitalen Ausgänge sing ausgeschaltet.

3.3.3 Prüfsumme
Die Prüfsumme ist das niederwertige Byte der Summe aller Datenbytes zwischen dem Startzeichen ("S" bzw. "s") und den Prüfsummenbytes. Startzeichen und Prüfsummenbytes werden in die Berechnung nicht mit einbezogen. Die Darstellung des hexadezimalen Prüfsummenwertes erfolgt durch zwei ASCII-Zeichen ("00" bis "FF") vor dem Endezeichen ("P" bzw. "p").
Ein E/A-Modul kann mit oder ohne Überwachung der Prüfsumme betrieben werden. Bei deaktivierter Überwachung reagiert das Modul auch, wenn die Prüfsumme falsch ist oder fehlt. Das E/A-Modul gibt in jedem Fall eine Prüfsumme in seiner Antwort zurück.

Die Aktivierung der Prüfsummenüberwachung erfolgt mit dem Telegramm: "S07nn6080ccP" (nn = Modulkennung; cc = Prüfsumme).
Für ein Modul mit der Nummer 01 lautet dieses Telegramm dann: "S0701608096P"

Die Deaktivierung der Prüfsummenüberwachung erfolgt mit dem Telegramm: "S07nr6000ccP" (nn = Modulkennung; cc = Prüfsumme).
Für ein Modul mit der Nummer 01 lautet dieses Telegramm dann: "S070160008EP"

3.3.4 Übersicht der Telegramme

3.4 Ansprechüberwachung
Die Ansprechüberwachung kontrolliert, ob das E/A-Modul in regelmäßigen Zeitabständen vom zentralen Rechner angesprochen wird. Wird eine voreingestellte Zeit überschritten, werden die binären Ausgänge abgeschaltet.

Die Deaktivierung der Ansprechüberwachung erfolgt mit dem Telegramm:

Beispiel:
Für ein Modul mit der Nummer 01 lautet dieses Telegramm: "S07011E0000FEP"

Die Einstellung und Aktivierung der Überwachungszeit erfolgt mit dem Telegramm:

Beispiel:
Für ein Modul mit der Nummer 01 und einer Überwachungszeit von 10 Sekunden lautet dieses Telegramm: "S07011E006408P"
Der Teilstring "0064" in diesem Telegramm stellt eine Überwachungszeit von 10 Sekunden ein.
0064 hexadezimal = 0100 dezimal, das ergibt mit dem festeingestellten 0,1-Sekunden-Takt die Überwachungszeit von 10 Sekunden.

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3.5 Schaltfunktionen
Von einem E/A-Modul mit analogen Eingängen und binären Ausgängen können eigenständig (stand alone) meßwertabhängige Schaltfunktionen ausgeführt werden.
Die Schaltfunktionen können zum Aufbau von 2-Punkt-Reglern oder zur Realisierung von Alarmfunktionen genutzt werden.
Dafür sind in einem E/A-Modul 16 Schaltfunktionen enthalten, die nach folgender Logik arbeiten:
Wenn der Wert eines analogen Eingangs einen vorgegebenen Vergleichswert über- beziehungsweise unterschreitet, wird der gewählte binäre Ausgang entsprechend der Vorgabe gesetzt oder zurückgesetzt.

3.6 Einbaurichtlinien
Zum Schutz gegen äußere Einflüsse sollen die E/A-Module in geerdeten und geschlossenen Metallgehäusen installiert werden.
Die Module sollen aber nicht zusammen mit Relais oder anderen Kontaktgebern, welche Induktive Lasten schalten (z.B. Schütze oder Magnetventile), in einem Gehäuse untergebracht werden. Das gilt auch für andere Geräte mit starker Störstrahlung, wie z.B. Frequenzumformer.

Für Geräte mit 230 Volt Netzanschluß:
Die E/A-Module dürfen nicht geöffnet werden. Bei Gehäusebruch sind sie unverzüglich vom Stromnetz zu trennen.
Der 230 Volt Netzanschluß darf nur durch einen Fachmann vorgenommen werden.
Bei Nichtbeachtung der Anschlußvorschrift, z.B. bei Vertauschen der Anschlußklemmen, kann das Gerät beschädigt werden.
Werkzeuge dürfen an Geräten nur benutzt werden, wenn sichergestelklt ist, daß die Geräte von der Versorgungsspannung getrennt sind.
Spannungsführende Kabel oder Leitungen müssen stets auf Isolationsfehler oder Bruchstellen untersucht werden. Bei einem Fehler sind sie unverzüglich von der Versorgungsspannung zu trennen.

Im übrigen unterliegt die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften aller Art (VDE, TÜV usw) dem Anwender.

3.7 Technische Daten

Für alle Module:

Module für 230 Volt Netzanschluß:

Module für 24 VDC Speisespannung:

Module mit RS232-Schnittstelle:

Module mit RS485-Schnittstelle:

Binäre Eingänge für 24 VDC Schaltsignale:

Binäre Ausgänge:

Für alle Module:

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