Lenze Kompaktes I/O-System bietet hohe Funktionalität auf kleinstem Raum

Redakteur: Reinhard Kluger

Leistungsfähige Bussysteme sind eine wichtige Voraussetzung für die Steigerung der Produktivität getakteter Maschinen. Lenzes L-force Controls I/O-System 1000 bietet hier modernste Technik. Kompakte Bauweise und modulares Mechanikkonzept gewährleisten gleichzeitig eine hohe Anwenderfreundlichkeit.

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Bietet Nutzen pur bei I/Os: steckbares Elektronikmodul, Schaltbild und Anschlussbelegung sowie übersichtliche Beschriftungsmöglichkeit
Bietet Nutzen pur bei I/Os: steckbares Elektronikmodul, Schaltbild und Anschlussbelegung sowie übersichtliche Beschriftungsmöglichkeit
( Archiv: Vogel Business Media )

Dass dieser bei der Entwicklung ein hoher Stellenwert eingeräumt wurde, zeigt sich auch an der einfachen Verdrahtung und Beschriftung.

Das neue I/O-System 1000 des Hamelner Anbieters für Antriebs- und Automatisierungstechnik setzt sich zusammen aus einem Buskoppler für den Anschluss an einen Feldbus und den I/O-Komplettmodulen. Diese bestehen jeweils aus einem Basismodul und einem Elektronikmodul. Während der Anschluss der Sensoren und Aktoren über das Basismodul erfolgt, wird durch das in das Basismodul eingesteckte Elektronikmodul die Funktion bestimmt. Aktuell stehen die Buskoppler CANopen und PROFIBUS als Feldbusanschluss zur Verfügung. Für den Anschluss von Sensoren und Aktoren sind digitale und analoge Elektronikmodule in unterschiedlicher Granularität realisiert.

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Die Montage erfolgt dann auf einer Standard-Hutschiene (35 mm). Dabei können die I/O-Komplettmodule nacheinander an den Buskoppler angereiht werden. Je nach Anwendung ist es aber ebenfalls möglich, die Module vorab als einen Block zu montieren und dann als komplettes System auf die Hutschiene zu setzen. Durch die geringe Breite der I/O-Komplettmodule von 12,5 mm ist ein Maximum an Funktion auf kleinstem Einbauraum realisiert.

Trennung zwischen Elektronik und Aktor- /Sensor-Ebene

Das elektrische Konzept berücksichtigt eine Trennung der Spannungsversorgung für die Elektronikmodule und die Aktor- /Sensor-Ebene. So kann zum Beispiel die Versorgung der Aktor-Ebene abgeschaltet werden, während die Elektronik weiterarbeitet. Dadurch kann der aktuelle Prozessstatus weiterhin ausgelesen werden.

Über eine mechanische Durchkontaktierung erfolgt eine Verteilung der Versorgungsspannung von I/O-Komplettmodul zu I/O-Komplettmodul zur Speisung der Aktor- /Sensor-Ebene. Die Strombelastbarkeit ist für zehn A ausgelegt. Werden die zehn A nach einer bestimmten Anzahl von I/O-Komplettmodulen überschritten, ist der Einbau eines weiteren Versorgungsmoduls notwendig, um erneut 24V /10 A zur Versorgung der Sensor- /Aktor-Ebene einzuspeisen. Dem Anwender steht außerdem ein weiteres Versorgungsmodul zur Verfügung, das neben der Aktor- /Sensor-Ebene die Versorgung der Elektronikebene übernimmt. Dies ist notwendig, wenn mehr Strom zur Versorgung der Elektronikmodule benötigt wird, als das Versorgungsmodul des Buskopplers bereitstellt. Über beide Versorgungsmodule lassen sich auch Potenzialgruppen bilden, die z.B. bei einem Anlagenfehler über eine externe Beschaltung spannungslos geschaltet werden können.

Für den Anschluss von Sensoren und Aktoren sind die Basismodule mit Federklemmen ausgestattet. Für die Auflage von Kabelschirmen kann das IO-System einfach über Halter für eine Standard-Schirmauflage (10 x 3 mm²) erweitert werden, wie sie im Anlagenbau verwendet werden. Die Halter werden einfach in die Basismodule eingerastet. Für eine optimale Auflage der Kabelschirmung auf die Schirmschiene wird ebenfalls Standard-Installtionsmaterial aus dem Anlagenbau verwendet. Die Halter sind so ausgelegt, dass sie ebenso auf flachen wie auf hohen Hutschienen eingesetzt werden können.

Übersichtliche Verdrahtung und Diagnose

Auf jedem Elektronikmodul befindet sich seitlich eine Abbildung der Anschlussbeschaltung. Sie stellt die Anschlusspunkte für die Sensoren /Aktoren auf dem Basismodul dar und gibt die Modulfunktion wieder. Während der Verdrahtung ist so ständig ein entsprechender Anschlussplan verfügbar. Zugleich ist so gewährleistet, dass im Servicefall direkt auf diese Informationen zugegriffen werden kann. Damit die Signalbelegung auch dann zur Verfügung steht, wenn das Elektronikmodul gesteckt ist, ist sie außerdem auch frontseitig auf dem Elektronikmodul dargestellt.

Der zweiteilige Aufbau ermöglicht eine „stehende Verdrahtung“. Die Verdrahtung bleibt also auch beim Tausch des Elektronikmoduls erhalten – Verdrahtungsfehler durch Modultausch werden so vermieden. Zusätzlich bietet das Basismodul einen ausreichenden Freiraum für ein Betriebsmittelkennzeichen. Dieses bleibt beim Tausch des Elektronikmoduls ebenfalls auf dem Basismodul vorhanden.

Zur Diagnose der Signalzustände ist auf der Front jedes Kanals ein entsprechendes LED gut sichtbar angeordnet. Über einen frontseitig einschiebbaren Beschriftungsstreifen lässt sich zu jeder LED außerdem eine entsprechende Beschriftung an-bringen. Neben den LEDs zur Anzeige der Kanalzustände ist jedes Elektronikmodul mit einem LED zur Zustandanzeige des Moduls ausgestattet. Das ermöglicht eine schnelle Diagnose des gesamten Stationsaufbaus. Darüberhinaus verfügen die Module über ein LED zur Anzeige von Modulfehlern wie z.B. Überstrom, sofern eine entsprechende Fehlerdiagnose am Elektronikmodul zur Verfügung steht.

Kommunikation über den Rückwandbus

Die Kommunikation zwischen Buskoppler und den I/O-Elektronikmodulen erfolgt über den Rückwandbus. Die vergoldeten Kontaktierungen für den Datenaustausch sind im Basismodul enthalten, der physikalische Aufbau wird durch das Aneinanderreihen der I/O-Module realisiert. Ein spezielles I/O-Elektronikmodul als Rückwandbusabschluss ist nicht notwendig.

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