IMATIC Automaatiojärjestelmä 7-400, M7-400 Rakenne Asennuskäsikirja Esipuhe, sisällysluettelo Tuotekatsaus 1 Mekaanisen rakenteen suunnittelu 2 7-400 --yksiköiden osoitteet 3 ähköisen rakenteen suunnittelu 7-400:n asennus 7-400:n johdotus Verkotus 7 Käyttöönotto 8 Huolto 9 M7-400:n rakenne 10 4 5 6 Liitteet Tilausnumero C79000 -G7000 -C400 VERIO 2
Turvallisuus - määräykset Tässä käsikirjassa on ohjeita, joita on noudatettava henkilökohtaisen turvallisuuden ja esinevahinkojen välttämisen varmistamiseksi. Ohjeet on merkitty kolmiolla seuraavasti vaarallisuusasteen mukaisesti:! Vaara tarkoittaa, että aiheutuu kuolema, vaikea ruumiinvamma tai huomattava esinevahinko, ellei tarpeellisia varotoimenpiteitä suoriteta.! Varoitus tarkoittaa, että saattaa aiheutua kuolema, vaikea ruumiinvamma tai huomattavia esinevahinkoja, ellei tarpeellisia varotoimenpiteitä suoriteta.! Varo tarkoittaa, että saattaa aiheutua lievä ruumiinvamma tai esinevahinko, ellei tarpeellisia varotoimenpiteitä suoriteta. Huomautus koskee tärkeää tietoa tuotteesta, tuotteen käsittelystä tai käsikirjan osasta, johon tulee kiinnittää erityistä huomiota. Ammattihenkilöstö Vain ammattitaitoinen henkilöstö saa käyttää laitetta ja suorittaa käyttöönoton. Tässä käsikirjassa mainittujen turvaohjeiden mukaista ammattitaitoista henkilökuntaa ovat henkilöt, joilla on oikeus ottaa käyttöön, maadoittaa ja merkitä turvamääräysten standardien mukaisia laitteita, järjestelmiä ja virtapiirejä. Määräysten mukainen käyttö! On huomioitava seuraavaa: Varoitus Laitetta saa käyttää vain katalogissa ja teknisessä selostuksessa mainituissa yksittäis - tapauksissa ja vain iemensin suosittelemien tai hyväksymien vieraslaitteiden ja -komponenttien yhteydessä. Tuotteen moitteeton ja turvallinen käyttö edellyttää asianmukaista kuljetusta, varastointia, asennusta ja johdosta, huolellisia käyttötoimenpiteitä ja asianmukaista kunnossapitoa. TavaramerkitT IMATICR, IMATIC HMIR ja IMATIC NETR ovat IEMEN AG:n tavaramerkkejä. Muut tällaiset merkinnät voivat olla tavaramerkkejä, joiden käyttö kolmannen osapuolen tarkoituksiin saattaa loukata haltijan oikeuksia. Copyright E iemens AG 1998 Kaikki oikeudet pidätetään Tämän aineiston edelleenjakelu sekä monistus, sisällön hyödyntäminen tai siitä tiedottaminen ei ole sallittua, mikäli siitä ei ole selvästi sovittu. Rikkomukset johtavat vahingon - korvausvaatimuksiin. Kaikki oikeudet pidätetään, erityisesti jos tuotteella on patentti tai GM-merkintä. iemens AG Bereich Automatisierungs- und Antriebstechnik Geschäftsgebiet Industrie-Automatisierungssysteme Postfach 4848, D-90327 Nürnberg iemens Aktiengesellschaft Vastuuvapaus Olemme tarkistaneet, että tämä käsikirja on yhtäpitävä kyseisen laitteen ja ohjelmiston kanssa. Poikkeukset eivät ole kuitenkaan poissuljettuja, emmekä takaa täydellistä yhtäpitävyyttä. Tämän tuotteen tietot tarkistetaan säännöllisesti ja tarpeelliset korjaukset tehdään seuraaviin painoksiin. Kiitämme etukäteen parannus - ehdotuksista. E iemens AG 1998 Oikeudet teknisiin muutoksiin pidätetään. C79000-G7000-C417 Tämä suomenkielinen versio on käännös vastaavasta lähde - kielisestä käsikirjasta. Tämän tuotteen julkaisun jälkeen on voinut tulla uusia komponentteja, tai niiden ominaisuudet ovat voineet muuttua. Tässä tapauksessa on syytä tukeutua lisäksi viimeisimpään saksan -/englanninkieliseen laitekäsikirjaan.
Esipuhe Käsikirjan tarkoitus Tämä käsikirja antaa tietoa 7-400:n muistiohjelmoitavan ohjauksen rakenteesta ja johdotuksesta M7-400:n automaatiotietokoneen mekaanisesta ja sähköisestä rakenteesta suunnittelua varten korttiyksiköiden käytöstä, toimintaperiaatteista ja teknisistä arvoista Käsikirjan sisältö Tämä käsikirja esittelee 7-400:n/M7-400:n laitteistoa. Käsikirja koostuu johdannosta (asennuskäsikirja) ja jatko-osasta (referenssikäsikirja). Käsikirjassa käsitellään seuraavia aiheita: 7-400:n/M7-400:n suunnittelu ja rakenne 7-400:n/M7-400:n asennus 7-400:n/M7-400:n johdotus ja valmistelu käyttöönottoa varten 7-400:n/M7-400:n korttiyksiköiden ominaisuudet ja tekniset arvot Dokumentti - paketti Tämä käsikirja kuuluu IMATIC 7-400:n/M7-400:n dokumenttipakettiin. en tilausnumero on 6E7 498-8AA02-8AA0. Dokumenttipakettiin kuuluvat seuraavat käsikirjat: Käsikirja Automaatiojärjestelmien 7-400 ja M7-400 rakenne Automaatiojärjestelmien 7-400 ja M7-400 yksikkötiedot 7-400:n operaatiolista isältö 7-400:n/M7-400:n rakenne ja käyttöönotto 7-400:n/M7-400:n yksiköiden ja komponenttien tekniset arvot Täydellinen lista 7-400:n keskusyksiköiden operaatioista suoritusaikoineen iii
Esipuhe Käyttötarkoitus Tämä käsikirja on tarkoitettu seuraaville ammattiryhmille: asentajat käyttöönottajat huolto- ja korjaushenkilökunta Käsikirjan sisältö Käsikirja sisältää tiedot kaikista korttiyksiköistä, jotka ovat olleet olemassa julkaisuajankohtana. Pidätämme oikeuden päivittää tuotetietoja uusien yksiköiden ja uusien versioiden ilmestyessä. iv
Esipuhe Muut tarpeelliset 7-400 - käsikirjat Tämä käsikirja kuvaa 7-400:n laitteistoa. 7-400:n ohjelmointia ja käyttöönottoa varten tarvitaan seuraavat käsikirjat: Käsikirja TEP 7 Käyttäjäkäsikirja 7:n ja M7:n perusohjelmisto TEP 7 Ohjelmointikäsikirja Käyttöjärjestelmä 7-300/400 TEP 7 Käsikirjat AWL 7-300/400 tai KOP 7-300/400 tai FUP 7-300/400 TEP 7 Referenssikäsikirja Organisaatioyksiköt, systeemi- ja standarditoiminnot Käsikirja PG 7xx isältö TEP 7:n asennus ja käyttöönotto PC:llä/ohjelmointilaitteella Työskentely TEP 7:llä: Projektien ja tiedostojen hallinta 7-400:n rakenteen konfigurointi ja parametrointi ymbolisten nimien antaminen käyttäjäohjelmalle Käyttäjäohjelman luonti ja testaus Tiedostoyksiköiden muodostus Kommunikaation muodostus useamman keskusyksikön välille Käyttäjäohjelman lataus keskusyksikölle/ohjelmointilaitteeseen, tallennus janollaus Käyttäjäohjelman seuranta ja ohjaus Keskusyksikön seuranta ja ohjaus Johdanto ohjelmointitehtävien tehokkaaseen ratkaisemiseen PC:llä/ohjelmointilaitteella ja TEP 7:llä Keskusyksiköiden toiminta (esim. muistin rakenne, tulojen/lähtöjen käsittely, osoitteet, yksiköt, tiedostonhallinta) Kuvaus TEP 7:n tiedonhallinnasta TEP 7:n datatyyppien käyttö Lineaarisen ja rakenteellisen ohjelman käyttö Yksiköiden kutsuoperaatioiden käyttö Keskusyksiköiden testi- ja diagnoositoimintojen käyttö käyttäjäohjelmassa (esim. virhe-ob:t, tilasana) AWL:llä/KOP:llä/FUP:llä työskentelyn perusteet (esim. AWL:n/KOP:n/FUP:n rakenne, lukumuodot, syntaksi) Kaikkien TEP 7:n operaatioiden käsittelyn kuvaus (ohjelmointiesimerkein) TEP 7:n eri osoitejärjestelmien kuvaus (esimerkein) Keskusyksiköiden kaikki integroidut toiminnot Keskusyksiköiden sisäiset rekisterit Kuvaus kaikista keskusyksikköön integroiduista systeemitoiminnoista Kuvaus kaikista keskusyksikköön integroiduista operaatioyksiköistä Ohjelmointilaitteen laitteistokuvaus Ohjelmointilaitteen liittäminen eri laitteisiin Ohjelmointilaitteen käyttöönotto v
Esipuhe Operaatiolista Alkuperäisessä saksan-/englanninkielisessä käsikirjassa on mukana operaatiolista. Operaatiolistassa on tiivistetyssä muodossa kaikki tarvittava tieto keskusyksiköiden 412, 413, 414 ja 416 operaatiokannasta. Muu tarpeellinen dokumentointi M7-400:lle Esite IMATIC M7 Dokumentti M7-300:n/400:n järjestelmäohjelmisto, ohjelmaesimerkki, ohjelmointikäsikirja Tämä käsikirja kuvaa M7-400:n laitteistoa. M7-400:n ohjelmointia ja käyttöönottoa varten tarvitaan seuraavat dokumentit: isältö Tarvittavat komponentit, mahdolliset rakenteet ja kommunikaation periaatteet. C -ohjelman muodostus ja testaus M7-CPU -/FM-yksiköille ohjelmointipaketilla M7 Y, M7 Y-toimintojen käyttö. M7-300:n/400:n järjestelmäohjelmisto, systeemi- ja standarditoiminnot Referenssikäsikirja M7-300:n/400:n järjestelmäohjelmisto, asennus ja käyttö Käyttäjäkäsikirja Tarkempi selvitys M7 Y-toiminnoista ja tiedostorakenteesta, sanomatyyppien listaus. Käyttöjärjestelmän installointi ja konfigurointi, järjestelmäohjelmisto. Muut tietolähteet Liitteessä on mainittu, mistä muualta on saatavilla tietoja 7-400:sta ja muistiohjelmoitavista ohjauksista. Tiedonhaku käsikirjasta Jotta tarvittava informaatio löytyisi helposti, on käsikirjan alussa täydellinen sisällysluettelo ja luettelo käsikirjan kuvista ja taulukoista sekä jokaisen sivun vasemmassa sarakkeessa väliotsikko, joka antaa yleiskuvan kappaleen sisällöstä. Normit Automaatiojärjestelmä 7-400 on normin IEC 1131 mukainen. Muu tuki Tämän käsikirjan tuotteisiin liittyviin kysymyksiin vastaa Teidän iemens-myyjänne ja edustuksenne. iemens Osakeyhtiö järjestää myös IMATIC 7 -automaatiojärjestelmän käyttöön liittyviä kursseja. Lisätietoja antaa Kari Eriksson A&D-osastolta, puh. 09-5105 3628. vi
Esipuhe Kierrätys ja jätteen hävitys IMATIC 7-400/M7-400 on ympäristön huomioon ottava tuote! Huomattavia kohtia IMATIC 7-400/M7-400:ssa ovat mm.: Kotelomuovi on korkeasta tulenkestoisuudestaan huolimatta varustettu halogeenivapaalla liekkisuojalla. Merkinnät tehty laserilla (ts. ei nimilappuja). Muovimateriaalin laatuhyväksyntä DIN 54840:n mukaan. Pienemmän kokonsa vuoksi siihen on käytetty vähemmän materiaalia, ja AIC-integraation ansiosta vähemmän osia. IMATIC 7-400/M7-400 on kierrätettävissä haitallisten aineiden vähyyden vuoksi. Ympäristöä huomioivassa kierrätyksessä ja vanhan IMATIC -laitteen poistoa nykytekniikalla koskevissa kysymyksissä voi kääntyä seuraavan osoitteen puoleen: iemens Aktiengesellschaft Anlagenbau und Technische Dienstleistungen ATD TD 3 Kreislaufwirtschaft Postfach 32 40 D-91050 Erlangen Puhelin: 0 91 31 / 7-3 36 98 Telefax:09131/7-26643 Kyseinen iemens-toimipiste tarjoaa kiinteään hintaan laajan ja joustavan jätteenhävitysjärjestelmän antaen yksilöllistä neuvontaa. Hävittämisen jälkeen lähetetään purkuprotokollat, joissa ilmoitetaan lajitellut materiaalit ja niihin kuuluvat materiaalien selvityspaperit. CD-ROM Koko IMATIC 7-dokumentaation voi lisäksi tilata IMATIC 7 -sarjakokoelmana CD-ROM:lla. Muu tuki Kysymyksissä, jotka koskevat käsikirjassa kuvattujen tuotteiden käyttöä ja joihin ei tässä löydy vastausta, kehotetaan kääntymään iemensin vastaavan toimipisteen puoleen. vii
Esipuhe Tarjoamme kursseja helpottaaksemme perehtymistä IMATIC 7 -automaatiojärjestelmään. Lisätietoja antaa Kari Eriksson A&D-osastolta puh. 09-5105 3628. Aina aktuellia informaatiota Aina ajankohtaista infoa IMATIC-tuotteista saa: internetistä osoitteesta http://www.aut.siemens.de/ IMATIC Customer upport tarjoaa aktuellin infon ja downloadien avulla tukea, joka saattaa olla tarpeen IMATIC-tuotteita käytettäessä: internetissä osoitteessa http://www.aut.siemens.de/simatic-cs IMATIC Customer upportiin saa yhteyden jäljempänä ilmoitetuilla puhelin- ja faxnumeroilla tai E-Mail osoitteilla. Tiedusteluja voi tehdä postitse Internetistä. Nürnberg Johnson City ingapor imaticbasichotline Nürnberg IMATIC BAIC Hotline Paik.aika: ma-pe 8:00-18:00 Puhelin: +49 (911) 895-7000 Fax: +49 (911) 895-7002 E-Mail: simatic.support@ nbgm.siemens.de IMATIC Premium Hotline (maksuvelvollinen, vain IMATIC Card) Aika: ma-pe 0:00-24:00 Puhelin: +49 (911) 895-7777 Fax: +49 (911) 895-7001 Johnson City IMATIC BAIC Hotline Paik.aika: ma-pe 8:00-17:00 Puhelin: +1 423 461-2522 Fax: +1 423 461-2231 E-Mail: simatic.hotline@ sea.siemens.com ingapor IMATIC BAIC Hotline Paik.aika: ma-pe 8:30-17:30 Puhelin: +65 740-7000 Fax: +65 740-7001 E-Mail: simatic@ singnet.com.sg viii
isällysluettelo 1 Tuotekatsaus... 1-1 2 Mekaanisen rakenteen suunnittelu... 2-1 2.1 7-400:n rakenne... 2-2 2.2 Keskuskehikon (ZG) ja laajennuskehikon (EG) rakenne... 2-6 2.3 egmentoitu keskuskehikko... 2-8 2.4 7-400 --korttikehikon asennus-- ja välimitat... 2-9 2.5 Ilmankulun mahdollisuudet... 2-12 2.6 Kaappien valinta ja rakenne käytettäessä 7-400:aa... 2-14 2.7 Korttiyksiköiden määritys... 2-18 2.8 Laajennus-- ja verkotusmahdollisuudet... 2-20 3 7-400:n osoitteet... 3-1 3.1 Paikan mukaiset ja loogiset osoitteet... 3-2 3.2 Miten saadaan yksikön oletusosoite?... 3-4 3.3 Miten saadaan kanavan oletusosoite?... 3-6 4 ähköisen rakenteen suunnittelu... 4-1 4.1 7-400 --laitteen yleiset säännöt ja määräykset... 4-2 4.2 Korttiyksiköiden virransyöttö... 4-5 4.3 Virtalähteiden valinta... 4-7 4.4 Kuormavirtalähteen valinta... 4-8 4.5 Prosessiperiferialla varustetun 7-400 --laitteen rakenne... 4-9 4.6 7-400 --laitteen rakenne maadoitetulla käyttöpotentiaalilla (M)... 4-11 4.7 7-400 --laitteen rakenne maadoittamattomalla peruspotentiaalilla (potentiaalierotettu rakenne)... 4-12 4.8 7-400 --laitteen rakenne potentiaalierotetuilla korttiyksiköillä.... 4--14 4.9 Kaapeleiden vaipat... 4-16 4.10 Potentiaalintasaus... 4-18 4.11 uojaus induktiivisilta ylijännitteiltä... 4-20 4.12 Maadoitustoimenpiteet... 4-22 4.13 Liitäntöjen häiriötön rakenne... 4-24 5 7-400:n asennus... 5-1 5.1 Korttikehikon kiinnitys ja maadoitus... 5-2 ix
isällysluettelo 5.2 Maaliitäntä potentiaalisidotussa rakenteessa... 5-7 5.3 Tarvikkeet... 5-9 5.4 Korttien asennus korttikehikkoon... 5-10 5.5 Korttiyksiköiden merkintä paikkanumeroilla... 5-14 5.6 Ilmankulun muutos kaapelikanavissa tai puhallinyksiköissä... 5-15 5.7 Puhallinyksikön asennus... 5-17 5.8 Kaapelikanavan asennus... 5-19 6 7-400:n johdotus... 6-1 6.1 Johdotussäännöt... 6-2 6.2 AC-virtalähdeyksikön liittäminen verkkojännitteeseen... 6-3 6.3 Virtalähdeyksikön johdotus... 6-4 6.4 ignaaliyksiköiden johdotus... 6-8 6.5 Etupistokkeen johdotus, Crimp--liitäntä... 6-10 6.6 Etupistokkeen johdotus, ruuviliitäntä... 6-11 6.7 Etupistokkeen johdotus, jousiliitäntä... 6-12 6.8 Vedonpoistimen asennus... 6-14 6.9 Etupistokkeen merkintä... 6-15 6.10 Etupistokkeen asennus... 6-17 6.11 Keskus-- ja laajennuskehikon yhdistys... 6-20 6.12 Puhallinyksikön johdotus ja asetus verkkojännitteelle... 6-22 6.13 Kaapeliasennus käytettäessä kaapelikanavaa tai puhallinyksikköä... 6-24 7 Verkotus... 7-1 7.1 Verkon muodostus... 7-2 7.2 Perusteet... 7-3 7.3 äännöt verkon rakentamiseksi... 7-5 7.4 Kaapelien pituus... 7-12 7.5 PROFIBU-DP-väyläkaapeli... 7-15 7.6 Väyläpistoke... 7-16 7.7 R 485-toistin... 7-20 8 Käyttöönotto... 8-1 8.1 Ensimmäisen käyttöönoton suositeltavat toimenpiteet... 8-2 8.2 Koestus ennen ensimmäistä päällekytkentää... 8-3 8.3 Ohjelmointilaitteen liittäminen 7-400 --laitteeseen... 8-5 8.4 7-400 --laitteen ensimmäinen päällekytkentä... 8-6 8.5 Keskusyksikön perusnollaus käyttölajikytkimellä... 8-7 8.6 MEMORY CARDIN asettamien paikoilleen... 8-10 x
isällysluettelo 8.7 Puskuripariston asennus (optio)... 8-12 8.8 PROFIBU-DP:n käyttöönotto... 8-16 9 Huolto... 9-1 9.1 Puskuripariston vaihto... 9-2 9.2 Virtalähdeyksikön vaihto... 9-4 9.3 Keskusyksikön vaihto... 9-6 9.4 Digitaali- tai analogiyksiköiden vaihto... 9-8 9.5 Digitaaliyksikön sulakkeiden vaihto... 9-10 9.6 IM:n (liitäntäyksikön) vaihto... 9-12 9.7 Puhallinyksikön sulakkeen vaihto... 9-14 9.8 Puhallinyksikön puhaltimen vaihto käytön aikana... 9-15 9.9 Puhallinyksikön suodatinkehyksen vaihto käytön aikana... 9-17 9.10 Puhallinyksikön virtalähdepainopiirin ja valvontapainopiirin vaihto... 9-19 10 M7-400:n rakenne... 10-1 10.1 Mekaanisen rakenteen suunnittelu... 10-2 10.2 M7-400-yksiköiden osoitteet... 10-4 10.3 ähköisen rakenteen suunnittelu... 10-5 10.4 M7-400:n asennus... 10-7 10.4.1 Asennuksen tarkistuslista... 10-8 10.4.2 Korttiyksikön tarvikkeet... 10-9 10.4.3 Muistimoduulin asennus keskusyksikköön... 10-10 10.4.4 Liitäntämoduulin asennus... 10-12 10.4.5 Lyhyen AT-kortin asennus... 10-14 10.4.6 Laajennusten asennus keskusyksikköön... 10-16 10.4.7 Korttiyhdistelmän asennus korttikehikkoon... 10-23 10.4.8 Memory Cardin asettaminen/irroittaminen... 10-27 10.5 Korttiyhdistelmän liittäminen... 10-28 10.6 MPI-alaverkon tai PROFIBU-DP-alaverkon rakentaminen... 10-29 10.7 Käytön valmistelu... 10-31 10.7.1 Ohjaus-- ja periferialaitteiden liittäminen... 10-32 10.7.2 Ohjelmointilaitteen (PG) liittäminen COM-liitäntään... 10-35 10.7.3 Ohjelmointilaitteen (PG) liittäminen M7-400:aan... 10-38 10.7.4 Ohjelmointilaitteen (PG) liittäminen useampaan liittyjään... 10-39 10.7.5 Ohjelmointilaitteen (PG) liittäminen maavapaasti (potentiaalierotettuna) asennettuihin MPI-alaverkon liittyjiin... 10-41 10.7.6 PROFIBU-DP:n käyttöönotto... 10-42 10.7.7 Tila-- ja virhenäytön tarkistus... 10-43 10.8 Korttiyksiköiden ja moduulien vaihto... 10-44 10.8.1 Liitäntämoduulin vaihto... 10-45 10.8.2 Keskusyksikön tai laajennuksen vaihtaminen korttiyhdistelmästä... 10-47 10.8.3 Muistimoduulin vaihto keskusyksikössä... 10-52 10.8.4 Lyhyen AT-kortin vaihto... 10-55 xi
isällysluettelo A Laitosten rakenne... A-1 A.1 Perusteet laitosasennukseen sähkömagneettisten häiriöiden kannalta... A-2 A.2 Automaatiojärjestelmien M--yhteensopiva asennus... A-6 A.3 Rakennusten sisäinen kaapelointi... A-10 A.4 Rakennusten ulkopuolinen kaapelointi... A-12 A.5 alama-- ja ylijännitesuojaus... A-13 A.5.1 alamasuojausalueet... A-14 A.5.2 alamasuojausalueiden liitäntäsäännöt, välillä 0... 1... A-16 A.5.3 alamasuojausalueiden liitäntäsäännöt, suurempi 0 1... A-18 A.5.4 Esimerkki verkotettujen 7-400--laitteiden suojaamiseksi ylijännitteiltä A-20 A.6 Monitorien häiriötön liitäntä... A-22 B ähköstaattisesti herkkien yksiköiden (ED) käsittelyohjeet... B-1 B.1 Mitä ED tarkoittaa?... B-2 B.2 Ihmisten sähköstaattinen varaus... B-3 B.3 Perusteelliset suojatoimenpiteet staattisen sähkön varauksen estämiseksi B-4 xii
Tuotekatsaus 1 Yleiskatsaus 7-400 7-400 on muistiohjelmoitava ohjaus. Lähes jokainen automaatiotehtävä voidaan toteuttaa 7-400-komponenteilla. 7-400-yksiköt ovat blokkimuodossa olevia kiinniruuvattavia kortteja, jotka asennetaan korttikehikkoon. ysteemin laajennusta varten on olemassa laajennuslaitteita. Tässä kappaleessa esitetään 7-400 -rakenteen tärkeimmät komponentit. 7-400:n ominaisuudet Automaatiojärjestelmä 7-400 sisältää edeltäjiensä edut, uuden järjestelmän edut ja uuden ohjelmiston. Nämä ovat: portaittainen CPU-ympäristö ylöspäin vaihtokelpoiset CPU:t kapseloidut korttiyksiköt signaaliyksiköiden kätevä liitäntätekniikka kompaktit korttiyksiköt korkealla pakkaustiheydellä optimoidut kommunikaatio- ja verkotusmahdollisuudet ohjaus- ja valvontalaitteiden liittäminen on helppoa kaikkien korttiyksiköiden ohjelmanmukainen parametrointi vapaa korttipaikkavalinta käyttö ilman puhallinta Multicomputing segmentoimattomassa korttikehikossa 1-1
Tuotekatsaus Yleiskuvaus M7-400 Automaatiojärjestelmää IMATIC 7 laajennetaan automaatiotietokoneella IMATIC M7, jolla on AT-yhteensopiva laskentatoiminta. Tämä mahdollistaa IMATIC-käyttäjälle avoimen ohjelmistomaailman, joko 7-P:n laajennuksena tai yksin toimivana M7-laskentajärjestelmänä. M7:n käyttäjällä on käytettävissä IMATIC 7:n koko periferiakomponenttivalikoima. M7-400:n ominaisuudet Automaatiotietokone M7-400 sopii seuraaviin tehtäviin: prosessitietojen käsittelyyn, suurien tietomäärien tallennukseen, paikallisen prosessiperiferian ohjaukseen, kommunikointiin, säätö-paikoitus-laskentaan, ohjaukseen ja valvontaan. illä on seuraavat ominaisuudet: markkinoilla olevien DO/Windows-ohjelmistojen käytettävyys, vapaa ohjelmointi (korkeakieli), reaaliaikainen multitasking-käyttöjärjestelmä RMO - reaaliaikaisen ohjelmiston käyttö, - tapahtumaohjattu ohjelmakäsittely, - multitasking, markkinoilla olevat lyhyet AT-kortit voidaan liittää laitteeseen, multicomputing segmentoimattomassa korttikehikossa, täydellinen liitäntä 7-400-järjestelmään. 1-2
Tuotekatsaus 7-400 -laitteen komponentit Muistiohjelmoitavan ohjauksen 7-400 rakentamiseksi ja käyttöönottamiseksi on olemassa suuri määrä komponentteja. Tärkeimmät komponentit ja niiden toiminnot on esitetty taulukoissa 1-1 ja 1-2: Taulukko 1-1 7-400:n komponentit Komponentit Toiminto Rakenne Korttikehikot (UR = Universal Rack) (CR = Central Rack) (ER = Extension Rack)... muodostavat mekaanisen ja sähköisen liitännän 7-400- yksiköiden välillä. Virtalähdeyksiköt (P = Power upply) Tarvikkeet: Puskuriparisto... muodostavat verkkojännitteestä (AC 120/230 V tai DC 24 V) 7-400:n tarvitseman käyttöjännitteen DC 5 V ja DC 24 V. Keskusyksiköt (CPU = Central Processing Unit)... suorittavat käyttäjäohjelman; kommunikoivat MPI-liitännällä muiden keskusyksiköiden tai ohjelmointilaitteen kanssa. Memory Cards... tallentavat käyttäjäohjelman ja parametrit. ignaaliyksiköt (M = signaalimoduuli) (digitaalituloyksiköt, digitaalilähtöyksiköt, analogituloyksiköt, analogilähtöyksiköt) Tarvikkeet: Etupistokkeet kolmella eri liitäntätavalla Liitäntäyksiköt (IM = Interface Module) Tarvikkeet: Välikaapeli Päätepistoke... sovittavat eri prosessisignaalitasot 7-400 -laitteelle.... muodostavat liitännän ohjauksen (PLC) ja prosessin välillä.... yhdistävät 7-400:n yksittäiset korttikehikot toisiinsa. 1-3
Tuotekatsaus Taulukko 1-1 7-400:n komponentit, jatkoa Kaapelikanava Komponentit Toiminto... on tarkoitettu kaapelivientiin ja ilman virtauksen ohjaukseen. Rakenne PROFIBU-väyläkaapelit... yhdistävät keskusyksiköt ja ohjelmointilaitteet toisiinsa. Taulukko 1-2 7-400:n lisäkomponentit Komponentit Toiminto Rakenne Ohjelmointilaitteiden kaapelit... liittävät keskusyksikön ohjelmointilaitteeseen. PROFIBU-komponentit, esim. PROFIBU-väyläpääte R 485-toistin... yhdistävät 7-400:n toiseen 7-400:ään tai ohjelmointi - laitteeseen....vahvistaa datasignaalit väyläkaapeleilla ja kytkee väyläsegmentit. Ohjelmointilaite (PG) tai PC, varustettu TEP 7- ohjelmistopaketilla... 7-400:n konfigurointiin, parametrointiin, ohjelmointiin ja testaamiseen. Puhallinyksikkö (erityiskäyttöön)...jäähdyttää korttiyksiköt erikoistapauksissa, voidaan käyttää joko suodattimella tai ilman. 7-400:n muut komponentit kuten CP:t, FM:t jne. on kuvattu omissa käsikirjoissaan. 1-4
Tuotekatsaus M7-400:n komponentit Muistiohjelmoitavan ohjauksen M7-400 rakentamiselle ja käyttöönottoon on olemassa suuri määrä komponentteja. Tärkeimmät komponentit ja niiden toiminnot on esitetty taulukossa 1-3: Taulukko 1-3 M7-400:n komponentit Komponentit Toiminto Rakenne Keskusyksiköt (CPU) Tarvikkeet: Memory Card, DRAM-muistimoduuli Tehtäväyksiköt (FM)... toimivat AT-yhteensopivina tietokoneyksikköinä, suorittavat käyttäjäohjelman, kommunikoivat MPI-liitännällä toisten keskusyksiköiden tai PC:n/ohjelmointilaitteen kanssa, mahdollistavat 2 liitäntämoduulin (IF) asennuksen.... tukevat keskusyksikköä IA-yhteensopivina tietokoneyksikköinä Tarvikkeet: Memory Card, DRAM-muistimoduuli, Onboard ilicon Disk Laajennusyksiköt (EXM) (kuvattu omassa käsikirjassa).... mahdollistavat 3 liitäntämoduulin (IF) asennuksen. AT-adapteriyksiköt (ATM)...mahdollistavat 16-bittisen AT-yksikön (164 mm:iin saakka). Massamuistiyksiköt (MM)... tarkoitettu ohjelmien ja datan tallentamiseen kovalevylle (6,35 cm tai 2,5 ) tai disketille (8,89 cm tai 3,5 ). Liitäntämoduulit (IF)... tarkoitettu periferialaitteiden kuten VGA-monitorin, hiiren, näppäimistön ja kirjoittimen liitäntään. 1-5
Tuotekatsaus 7-400- valikoimassa käytettävät korttiyksiköt M7-400:ssa voidaan käyttää seuraavia 7-400 -korttiyksiköitä: virtalähdeyksiköitä (P), toimintoyksiköitä (FM), signaaliyksiköitä (M), liitäntäyksiköitä (IM), puhallinyksiköitä. Mahdolliset periferialaitteet Vastaavan liitäntämoduulin kautta voidaan liittää seuraavat periferialaitteet: VGA-monitori, näppäimistö, hiiri, kirjoitin, anturit ja toimilaitteet, hajautettu periferia. Liitäntä M7-400 PC/PG V.24-kaapelilla voidaan PC tai ohjelmointilaite yhdistää M7-400:n keskusyksikköön M7-400 Remote -etupia varten. PC:n /ohjelmointilaitteen kaapeli yhdistää PC:n/ohjelmointilaitteen ja M7-400:n keskusyksikön MPI-liitännällä. 1-6
Tuotekatsaus Tilausnumeron ja version sijainti Tilausnumero ja versio on painettu jokaiseen IMATIC 7-400-/ M7-400-korttiyksikköön. Kuvassa 1-1 on kuvattu, missä kohdassa korttia nämä tiedot sijaitsevat. Versioissa on voimassa olevan luvun päälle merkitty X. Kuvassa 1-1 on kuvattu korttiyksikkö, jonka versio on 1. Korttimerkintä CPU 488-3 488-3AA00-0AB0 X 2 3 4 Tyyppikilpi Lyhennetty tilausnumero (6E7...) Versio Kuva 1-1 Tilausnumeron ja version sijainti Esimerkki tyyppikilvestä Kuvassa 1-2 on esimerkkinä tyyppikilpi, jossa on kaikki informaatio. IMATIC M7 6E7 488-3AA00-0AB0 CPU 488-3 VP JM123456 FM APPROVED CLA 1 BE4 2 Made in Germany X 2 3 4 5 6 7 8 MAX. 1BC T4 Tilausnumero Versio Luvat ja tunnukset Yksikkömerkintä Kuva 1-2 Esimerkki tyyppikilvestä 1-7
Tuotekatsaus 1-8
Mekaanisen rakenteen suunnittelu 2 Yleiskuvaus kappaleesta Kappale isältö ivu 2.1 7-400:n rakenne 2-2 2.2 Keskuskehikon (ZG) ja laajennuskehikon (EG) rakenne 2-6 2.3 egmentoitu keskuskehikko 2-8 2.4 7-400 -korttikehikon asennus- ja välimitat 2-9 2.5 Ilmankulun mahdollisuudet 2-12 2.6 Kaappien valinta ja rakenne käytettäessä 7-400:aa 2-14 2.7 Korttiyksiköiden järjestys 2-18 2.8 Laajennus- ja verkotusmahdollisuudet 2-20 2-1
Mekaanisen rakenteen suunnittelu 2.1 7-400:n rakenne Johdanto 7-400:n muistiohjelmoitava ohjaus muodostuu keskuskehikosta (ZG) ja (tarpeen mukaan) yhdestä tai useammasta laajennuskehikosta (EG). Laajennuskehikoita tarvitaan, mikäli ko. tapauksessa keskuskehikon korttipaikat eivät riitä tai mikäli signaaliyksiköitä halutaan hajauttaa erilleen keskuskehikosta ZG (esim. lähellä prosessoria). Laajennuskehikoita käytettäessä tarvitaan korttikehikoiden lisäksi liitäntäyksiköitä (IM) ja tarvittaessa myös virtalähdeyksiköitä. Liitäntäyksiköitä käytettäessä on käytettävä myös vastaavaa partneria: Keskuskehikkoon laitetaan lähetys-im, jokaiseen liitettyyn laajennuskehikkoon sitä vastaava vastaanotto-im (ks. Referenssikäsikirja, kappale 7). M7-400-yksiköt ovat samanlaisia kuin 7-400-yksiköt ja ne käyttävät 7-400-korttikehikon rakennetta samalla tavalla. Poikkeavat toiminnot ja poikkeavat tekniset arvot löytyvät suoraan vastaavasta kohdasta tai kappaleesta 10.1 Mekaanisen rakenteen suunnittelu. Keskuskehikko (ZG) ja laajennuskehikko (EG) itä kehikkoa, jossa keskusyksikkö sijaitsee, nimitetään keskuskehikoksi (ZG). Keskuskehikkoon liitetyt lisäkehikot ovat laajennuskehikoita (EG). Kuvassa 2-1 on kuvattu keskuskehikko, jossa on 18 korttipaikkaa. P CPU M:t Kuva 2-1 7-400 -laitteen kalustettu korttikehikko 2-2
Mekaanisen rakenteen suunnittelu ZG:n ja EG:n liittäminen Kun keskuskehikkoon halutaan liittää yksi tai useampia laajennuskehikoita, on keskuskehikkoon asennettava yksi tai useampia lähetys-im:iä. Lähetys-IM:illä on kaksi liitäntäpistettä. Kumpaankin niistä voidaan liittää enintään 4 laajennuskehikkoa. Lähi- ja kaukoliitäntään on kumpaankin olemassa eri IM:t. Yleiskuva liitännöistä on taulukossa 2-1. Liitäntä 5-V-tasolla Käytettäessä lähiliitännässä IM 460-1:ä ja IM 461-1:ä siirretään käyttöjännite 5-V liitäntäyksiköillä. Korttiparilla IM 460-1/IM 461-1 liitettyyn laajennuskehikkoon ei siksi saa liittää mitään virtalähdeyksikköä. IM 460-1:n molempien liitäntäyksiköiden kautta voidaan siirtää enintään 5 A. Tämä tarkoittaa, että jokaista IM 460-1:llä/461-1:llä liitettyä laajennuskehikkoa voidaan syöttää enintään 5 V:n 5 A:n virralla (ks. taulukko 2-1). Tarkempia tietoja asiasta on referenssikäsikirjan kappaleessa 7. Yleiskuva liitäntöjen ominaisuuksista Taulukossa 2-1 on yleiskuvaus liitäntöjen ominaisuuksista. Tämän kappaleen lopussa olevat liitäntäsäännöt on otettava huomioon. Taulukko 2-1 Liitäntöjen ominaisuudet Lähiliitäntä Kaukoliitäntä Lähetys-IM 460-0 460-1 460-3 Vastaanotto-IM 461-0 461-1 461-3 Haaran maksimi EG -lukumäärä 4 1 4 Maks. etäisyys 3m 1,5 m 102,25 m 5-V-siirto ei kyllä ei Maks. virtamäärä liitäntäpistettä kohti - 5A - K-väylä-siirto kyllä ei kyllä 2-3
Mekaanisen rakenteen suunnittelu Liitäntä - mahdollisuudet Kuvassa 2-2 on esitetty keskus- ja liitäntäkehikoiden liitäntämahdollisuudet. Keskuskehikko IM 460-3 IM 460-1 IM 460-0 Laajennus ilman 5 V -siirtoa lähialueella Laajennuskehikko EG 1 Laajennuskehikko EG 4 IM 461-0 IM 461-0 Haaran enimmäispituus 3 m Laajennus 5 V -siirrolla lähialueella Laajennuskehikko EG 1 IM 461-1 Haaran enimmäispituus 1,5 m Laajennus kaukoalueella Laajennuskehikko EG 1 Laajennuskehikko EG 4 IM 461-3 IM 461-3 Haaran enimmäispituus 102,25 m Kuva 2-2 Keskus- ja laajennuskehikoiden liitäntämahdollisuudet 2-4
Mekaanisen rakenteen suunnittelu Kytkennän säännöt Keskuskehikkoa laajennuskehikkoon liitettäessä on huomioitava seuraavat säännöt: Yhteen 7-400 -keskuskehikkoon saa liittää enintään 21 laajennuskehikkoa. Laajennuskehikot numeroidaan. Kehikkonumero on annettava koodikytkimellä vastaanotto-im:ssä. Korttikehikon numero voi olla mikä tahansa välillä 1... 21. amaa numeroa ei saa antaa kahdelle eri kehikolle. (IM = väyläliitäntäkortti) Yhteen keskuskehikkoon saa liittää enintään 6 lähetys-im:ää. Yhteen keskuskehikkoon saa liittää kuitenkin vain 2 lähetys-im:ää, joissa on 5-V:n siirto. Jokainen lähetys-im:ään liitetty haara voi sisältää enintään 4 laajennuskehikkoa (ilman 5-V:n siirtoa) tai 1 laajennuskehikon (5-V:n siirrolla). Kuhunkin liitäntälajiin liittyvää maksimia (kokonais)kaapelipituutta ei saa ylittää. Tiedosnsiirto K-väylällä rajoittuu 7 korttikehikkoon ja nimenomaan keskuskehikkoon ja laajennuskehikkoihin 1... 6. Taulukko 2-2 Keskus- ja laajennuskehikoiden kytkentöjen maks. kaapelipituudet Liitäntälaji Lähikytkentä 5-V:n siirrolla käytettäessä IM 460-1:ä ja IM 461-1:ä Lähikytkentä ilman 5-V:n siirtoa käytettäessä IM 460-0:aa ja IM 461-0:aa Kaukokytkentä käytettäessä IM 460-3:a ja IM 461-3:a Maks. (kokonais)kaapelipituus 1,5 m 3m 102,25 m 2-5
Mekaanisen rakenteen suunnittelu 2.2 Keskuskehikon (ZG) ja laajennuskehikon (EG) rakenne Johdanto Tässä kappaleessa kuvataan 7-400 -kehikon ominaisuudet, toiminta ja käyttöalue. Korttikehikon toiminta 7-400 -järjestelmän korttikehikko muodostaa peruslaitteen, johon asennetaan yksittäiset korttiyksiköt. Kehikon sisäväylän välityksellä korttiyksiköt siirtävät tietoa ja signaaleja, myös niiden syöttö tapahtuu tätä kautta. Korttikehikot on tarkoitettu asennettaviksi seinälle, raameihin ja kaappiin (ks. kappale 4). 7-400:n korttikehikko Taulukossa 2-3 on esitetty 7-400 -järjestelmän korttikehikot. Taulukko 2-3 7-400 -järjestelmän korttikehikot Kortti - kehikko Paik - kojen luku - määrä Käytetävissä oleva väylä Käyttöalue Ominaisuudet UR1 18 UR2 9 P-väylä K-väylä ZG tai EG Korttikehikko on tarkoitettu kaikille 7-400 - järjestelmän korttiyksikkötyypeille sekä keskuskehikoksi ja laajennuksiin M7-400-alueella (ks. kappale 10.1). Korttikehikko signaalimoduuleille (M:t), vastaanotto-im:ille ja kaikille virransyöttöyksiköille ER1 18 ER2 9 CR2 18 Rajoitettu P-väylä EG:t egm. P-väylä * egmentoitu K-väylä läpimenevä ZG * P-väylällä on seuraavat rajoitukset: Korttien keskeytyksellä ei ole merkitystä, koska keskeytysjohdin y puuttuu. Korttiyksiköitä ei syötetä 24 V:lla, ts. korttiyksiköitä, jotka tarvitsevat 24 V, ei voida asentaa (ks. korttiyksikön tekniset tiedot). Korttiyksiköitä ei puskuroida virtalähdeyksikön paristolla eikä ulkoisella CPU:lla eikä vastaanotto-im:llä (liitin EXT.-BATT.) syötöllä. Korttikehikko kaikille 7-400 -järkestelmän korttiyksiköille lukuuottamatta vastaanotto-im:iä, keskuskehikkoa ja sen laajennusta M7-400 -sarjasta (ks. kappale 10.1). 1) P-väylä on jaettu kahteen P-väyläsegmenttiin, joissa on 10 tai 8 paikkaa. * egmenttikäsite on selitetty kappaleessa 2.3. 2-6
Mekaanisen rakenteen suunnittelu ähköinen syöttö Korttikehikkoon liitetyt korttiyksiköt saavat jännitteensä korttikehikkoon vasemmalle sijoitetusta virtalähdeyksiköstä sisäväylän ja korttiliittimen kautta (5 V logiikalle, 24 V liitäntäyksiköille). Lähikytkennässä laajennuskehikoita voidaan syöttää liitäntäyksiköiden IM 460-1/IM 461-1 kautta. Lähetys-IM:n 460-1 kummankin liitännän kautta voidaan tällöin syöttää 5 A:lla, ts. jokaista lähialueelle kytkettyä laajennuskehikkoa voidaan syöttää enintään 5 A:lla. Periferiaväylä (P-väylä) Periferiaväylä (P-väylä) on rinnakkainen sisäväylä, joka on tarkoitettu tuloja lähtösignaalien nopeaan vaihtoon. Jokainen korttikehikko sisältää P-väylän. Aikakriittiset käsittelyt signaaliyksiköiden prosessidataan tapahtuvat P-väylällä. Kommunikaatio - väylä (K-väylä) Kommunikaatioväylä (K-väylä) on sarjamainen sisäväylä, joka on tarkoitettu suurien datamäärien nopeaan siirtoon rinnakkaisena tulo-/lähtösignaalien kanssa. Lukuunottamatta laajennuskehikoita ER1 ja ER2 jokaisessa korttikehikossa on K-väylä. Korttikehikko, jossa P- ja K-väylä Kuvassa 2-3 on esitetty korttikehikko, jossa on P- ja K-väylät. Jokaisella korttipaikalla on näkyvissä P- ja K-väylän pistokkeet. Toimitustilassa nämä korttikehikon pistokkeet on peitetty peitelevyllä. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 P-väylän pistokkeet K-väylän pistokkeet Kuva 2-3 P-ja K-väylällä varustettu korttikehikko 2-7
Mekaanisen rakenteen suunnittelu 2.3 egmentoitu keskuskehikko Johdanto Käsite segmentoitu tarkoittaa keskuskehikon (ZG) rakennetta. egmentoimattomassa keskuslaitekehikossa P-väylä yhdistää kaikki 18 tai 9 paikkaa keskenään. egmentoidussa kehikossa muodostuu kaksi P-väylän osaa (segmenttiä). egmentoitu keskuskehikko egmentoidun keskuskehikon ominaisuudet: K-väylä on läpimenevä (globaali), P-väylä on jaettu kahteen P-väyläsegmenttiin, joissa on 10 tai 8 korttipaikkaa. Jokaista paikallissegmenttiä kohti voidaan asentaa yksi keskusyksikkö. egmentoidun keskuskehikon kummallakin keskusyksiköllä voi olla eri käyttötila. Molemmat keskusyksiköt voivat kommunikoida keskenään K-väylällä. Kaikki segmentoituun keskuskehikkoon liitetyt korttiyksiköt saavat jännitesyöttönsä paikan 1 virtalähteeltä. Molemmilla segmenteillä on yhteinen puskurointi. Kuvassa 2-4 on esitetty segmentoitu keskuskehikko, jossa on jaettu P-väylä ja läpimenevä K-väylä. 1 EG1 11 EG2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 EG1 EG1 EG1 EG1 EG1 EG1 EG1 EG1 EG1 EG1 EG2 EG2 EG2 EG2 EG2 EG2 EG2 EG2 P-väylä egmentti 1 P-väylä egmentti 2 K-väylä Kuva 2-4 egmentoitu keskuskehikko 2-8
Mekaanisen rakenteen suunnittelu 2.4 7-400 -korttikehikon asennus - ja välimitat Johdanto Tässä kappaleessa käsitellään asennus- ja välimittoja, jotka on huomioitava 7-400 -laitteen rakenteen suunnittelussa. 7-400 -korttikehikko on tarkoitettu asennettavaksi seinälle, pystytukiin, telineisiin ja kaappeihin. Kiinnitysmitat vastaavat DIN 41 494:n vaatimuksia. Tärkeitä asennusohjeita UL/CA:n ja EG-ohjeen 73/23/EWG (pienjännitteitä koskevat ohjeet) mukainen asennus on ehdottomasti tehtävä kaappiin, koteloon tai suljettuun käyttötilaan, jotta sähköturvallisuusmääräykset täyttyvät (ks. Referenssi - käsikirja, kappale 1). Korttikehikon tilantarve Määriteltäessä 7-400:n tilantarve on huomioitava tietyt minimietäisyydet korttikehikon ja sen vieressä olevien asennusten välillä. Minimietäisyyksiä tarvitaan asennuksessa ja käytössä korttikehikon kiinnitykseen ja irroitukseen, korttiyksiköiden etupistokkeen kiinnitykseen ja irroitukseen, jotta varmistetaan, että korttiyksiköiden lämpö pääsee siirtymään pois käytön aikana. Kuvassa 2-5 on esitetty, kuinka paljon tilaa on vähintään jätettävä korttiyksikön ympärille. 40 mm 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 352 mm 20 mm 20 mm * 22 mm 522,5 mm (18 korttipaikkaa) 297,5 mm (9 korttipaikkaa) * puhallinyksikön asennuksessa 40 mm:n väli helpottaa asennusta Asennussyvyys kalustettuna: maks. 237 mm Kuva 2-5 Korttikehikon tilantarve 2-9
Mekaanisen rakenteen suunnittelu Korttikehikon mitat Kuvassa 2-6 on esitetty yleiskuva 18- ja 9-paikkaisten korttikehikoiden mitoista ja ruuvikiinnitysten sijainnista. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 290 mm 190 mm 40 mm 465 mm 240 mm 482,5 mm 257,5 mm Kuva 2-6 18 - ja 9 -paikkaisen korttikehikon mitat Tilan tarve kaapalikanavaa tai puhallinyksikköä käytettäessä Kuvassa 2-7 on esitetty, kuinka paljon tilaa on varattava, kun käytetään kaapalikanavaa tai puhallinyksikköä. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 440 mm Kaapelikanava/puhallinyksikkö 522,5 mm (kaapelikanavalla) 542,5 mm (puhallinyksiköllä) 19 tuuman kiinnitysjako Asennussyvyys kalustettuna: maks. 237 mm Kuva 2-7 Tilatarve käytettäessä kaapalikanavaa tai puhallinyksikköä Kaapelikanavat tai puhallinyksiköt tulee asentaa 19 tuuman jaon mukaisesti korttikehikon alle. Kummallekin puolelle on lisäksi varattava tilaa kaapeliviennille. 2-10
Mekaanisen rakenteen suunnittelu Useamman korttikehikon tilan tarve Kuvassa 2-8 on esitetty, kuinka paljon tilaa on varattava, kun 7-400 muodostuu kahdesta korttikehikosta, jotka on varustettu kaapelikanavalla tai puhallinyksiköllä. Jokainen kaapelikanavalla tai puhallinyksiköllä varustettu korttikehikko lisää tilan tarvetta pystysuunnassa 400 mm. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 840 mm Kaapelikanava/puhallinyksikkö 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Kaapelikanava/puhallinyksikkö Asennussyvyys kalustettuna: maks. 237 mm 19 tuuman kiinnitysjako Kuva 2-8 Kahden korttikehikon tilan tarve Huomautus Kuvan 2-5 minimietäisyyttä korttikehikon ja kaapelikanavan tai puhallinyksikön välillä ei tarvitse noudattaa. e on kuitenkin aina pidettävä kahden vierekkäisen korttikehikon ja muun asennuksen välillä. 2-11
Mekaanisen rakenteen suunnittelu 2.5 Ilmankulun mahdollisuudet Johdanto Tietyissä ympäristöoloissa, erityisesti asennettaessa 7-400 -yksiköitä kaappiin, voidaan kaapelikanavat tai puhallinyksiköt asentaa siten, että ilmankulku voidaan optimoida. Ilmankulku On kaksi mahdollisuutta tuoda korttiyksiköille ilmaa. Ilma tuodaan joko asennuksen takaosasta tai alhaalta. Kaapelikanavat ja puhallinyksiköt mahdollistavat tämän rakenteen. Kaapalikanavien ja puhallinyksiköiden ilmantuonti on esitetty kappaleessa 5. Kuvassa 2-9 on esitetty ilmantuonti rakenteen takaosasta. einä Poistoilma Korttikehikko Kaapelikanava tai puhallinyksikkö Poistoilma Korttikehikko Tuloilma Kuva 2-9 Ilmantuonti rakenteen takaosasta 2-12
Mekaanisen rakenteen suunnittelu Kuvassa 2-10 on esitetty ilmantuonti alhaalta. Poistoilma einä Korttikehikko Kaapelikanava tai puhallinyksikkö Korttikehikko Tuloilma Kuva 2-10 Ilmantuonti alhaalta 2-13
Mekaanisen rakenteen suunnittelu 2.6 Kaappien valinta ja rakenne käytettäessä 7-400:aa Johdanto uurissa laitoksissa ja epäedullisissa ympäristöissä tai joissa on häiriöitä, 7-400 voidaan asentaa kaappeihin. UL/CA -vaatimukset täyttyvät esim. silloin, kun asennus tehdään kaappeihin. Tässä kappaleessa kerrotaan, mitä on huomioitava valittaessa ja mitoitettaessa kaappeja 7-400 -laitteille. Kaappien valinta ja mitoitus Kaappien valinnassa ja mitoituksessa on huomioitava seuraavat seikat: kaapin asennuspaikan ympäristöolosuhteet korttikehikon vaatimat asennusetäisyydet kaapeissa olevien komponenttien kokonaishäviöteho Kaapin asennuspaikan ympäristöolosuhteet (lämpötila, kosteus, pöly, kemialliset aineet, räjähdysvaara) vaativat määrätyn suojauslajin (IP xx). Lisätietoja suojauslajeista on IEC 529 - ja DIN 40050 -normeissa. 2-14
Mekaanisen rakenteen suunnittelu Taulukossa 2-4 on yleiskuva käytössä olevista kaappityypeistä. amalla on esitetty lämmönjohtoperiaate, suurin saavutettava häviötehon poisvienti ja suojauslaji. Taulukko 2-4 Kaappityypit Avoimet kaapit uljetut kaapit Läpivirtaus omalla konvektiolla. Voimistettu läpivirtaus. Oma konvektio. Ilman pakkokierto puhaltimilla, oman konvektion parannus. Pakkopuhallus lämmönvaihtimella, vierastuuletus ulkona ja sisällä. Lämmön poisvienti pääasiallisesti ilman omalla ylösnousulla, pienempi osa kaapin seinien kautta. Tehostettu lämmönsiirto lisätyllä läpivirtauksella. Lämmön poisvienti vain kaapin seinien kautta, vain pieni häviöteho sallittu. Kaapin yläosaan muodostuu useim - miten lämpösuma. Lämmön poisvienti vain kaapin seinien kautta. isäilman pakkopuhalluksen vuoksi lämmön parempi poisjohtaminen ja pie - nempi lämpösuma. Lämmön poisvienti lämmönvaihtimella lämmenneestä sisäilmasta jäähdyttävään ulkoilmaan. Lämmönvaihtimen suurempi pinta-ala sekä ilman sisä - ja ulkopuolinen pakko - puhallus mahdollis - tavat lämmön hyvän poisviennin. uojauslaji IP 20 uojauslaji IP 20 uojauslaji IP 54 uojauslaji IP 54 uojauslaji IP 54 Tyypilliset häviötehot seuraavilla reunaehdoilla: kaapin koko 2200 x 600 x 600 mm kaapin sisä - ja ulkolämpötilan ero 20 C (muilla lämpötilaeroilla tulee huomioida kaapin valmistajan lämpötilakäyrät)... 700 W:iin saakka... 2700 W:iin (hienosuodatuksella 1400 W:iin) saakka... 260 W:iin saakka... 360 W:iin saakka... 1700 W:iin saakka 2-15
Mekaanisen rakenteen suunnittelu Kaapeista poisjohdettava häviöteho (esimerkki) Kaapista poisjohdettava häviöteho riippuu kaapin rakenteesta, sen ympäristölämpötilasta ja kaapin sisällä olevista laitteista. Kuvassa 2-11 on esitetty arvot kaapin (600 x 600 x 2000 mm) sallitulle ympäristölämpötilalle häviötehosta riippuen. Nämä arvot tulevat kysymykseen vain silloin, kun noudatetaan korttikehikolle määriteltyjä asennus- ja välimatkamittoja. Tarkempia tietoja on iemens-luetteloissa NV21 ja ET1. Ympäristölämpötila C o 60 50 40 2 1 30 3 20 200 400 600 800 1000 1200 1400 W Häviöteho Kuva 2-11 Kaapin maksimi ympäristölämpötila riippuen kaapin laitteiden häviötehosta elitys kuvaan 2-11: 1. uljettu kaappi, varustettu lämmönvaihtimella, lämmönvaihtimen koko 11/6 (920 x 460 x 111 mm) 2. Kaapissa ilman läpivirtaus omalla konvektiolla 3. uljettu kaappi, omalla konvektiolla, pakkopuhallus laitepuhaltimilla! Vaara Korttiyksiköt voivat vahingoittua. Korttiyksiköt voivat vahingoittua, mikäli niitä käytetään ympäristölämpötilasta poikkeavissa lämpötiloissa. Korttiyksiköt, joissa on kovalevy, eivät kestä liian korkeaa ympäristölämpötilaa. 2-16
Mekaanisen rakenteen suunnittelu Kaappityypin määrittely (esimerkki) euraava esimerkki selvittää, mikä maks.ympäristölämpötila voidaan saada kaapin eri rakenteilla tietyllä häviöteholla. Kaappiin tulee asentaa seuraava laitekokoonpano: 1 keskuskehikko 150 W 2 laajennuskehikkoa, kummankin häviöteho 150 W 300 W 1 virtalähdeyksikkö (täyskuormalla) 200 W Kokonaishäviöteho 650 W Kuvasta 2-11 saadaan kokonaishäviöteho 650 W, joka vastaa seuraavaa ympäristölämpötilaa: Kaapin rakenne uljettu, oma konvektio ja pakkopuhallus (käyrä 3) Avoin, läpivirtauspuhallus (käyrä 2) uljettu, lämmönvaihdin (käyrä 1) allittu maks. ympäristölämpötila (käyttö ei mahdollista) n. 38 C n. 45 C Kaapien mitoitus Kaappien mitoittamiseksi 7-400 varten on huomioitava seuraavat asiat: korttikehikoiden tilantarve korttikehikoiden minimietäisyys kaapin seiniin korttikehikoiden välinen minimietäisyys kaapelikanavien tai puhallinyksiköiden tilantarve pystytukien sijoitus 2-17
Mekaanisen rakenteen suunnittelu 2.7 Korttiyksiköiden määritys Johdanto Tässä kappaleessa luetellaan säännöt, joilla 7-400 -laitteen korttiyksiköt määritellään. 7-400 -korttiyksiköiden säännöt on lueteltu kappaleessa 10.1 (Mekaanisen rakenteen suunnittelu). Korttiyksiköiden määrittely Korttikehikossa olevien korttiyksiköiden määrittelyssä on huomioitava kaksi sääntöä: Virtalähdeyksikön on kaikissa korttikehikoissa oltava aina aivan vasemmalla (korttipaikka 1). Vastaanotto-IM:n on sijaittava laajennuskehikossa aivan oikealla. Huomautus Mikäli käytetään korttiyksiköitä, joita ei ole mainittu tässä käsikirjassa, on varmistettava, koskevatko nämä lisämääräykset kyseisiä yksiköitä. Taulukossa 2-5 on esitetty, mitä korttiyksiköitä voidaan asentaa eri korttikehikkoihin. Taulukko 2-5 Referenssikäsikirjassa mainittujen 7-400 -korttiyksiköiden asennusmahdollisuudet Korttiyksiköt UR1, UR2 keskus - kehikkona Korttikehikko UR1, UR2 laajennus - kehikkona CR2 ER1, ER2 Virtalähdeyksiköt F F F F CPU:t F F Lähetys-IM:t F F Vastaanotto-IM:t F F ignaaliyksiköt F F F F 2-18
Mekaanisen rakenteen suunnittelu Korttiyksiköiden tilantarve 7-400 -järjestelmässä on korttiyksiköitä, jotka tarvitsevat 1, 2, tai 3 korttipaikkaa. Taulukko 2-6 7-400 -järjestelmän korttiyksiköiden tilantarve Korttiyksikkö Tilantarve (varattujen paikkojen määrä) Virtalähdeyksikkö P 407 4A 1 Virtalähdeyksikkö P 407 10A 2 Virtalähdeyksikkö P 407 20A 3 Virtalähdeyksikkö P 405 4A 1 Virtalähdeyksikkö P 405 10A 2 Virtalähdeyksikkö P 405 20A 3 Keskusyksikkö CPU 412-1 1 Keskusyksikkö CPU 413-1 1 Keskusyksikkö CPU 413-2 DP 2 Keskusyksikkö CPU 414-1 1 Keskusyksikkö CPU 414-2 DP 2 Keskusyksikkö CPU 416-1 1 Keskusyksikkö CPU 416-2 DP 2 ignaaliyksiköt (M) 1 Liitäntäyksiköt (IM) 1 Korttiyksikön syvyys korttikehikossa on maks. 237 mm. 2-19
Mekaanisen rakenteen suunnittelu 2.8 Laajennus - ja verkotusmahdollisuudet Johdanto Tässä kappaleessa jo esitettyjen rakenteiden lisäksi on myös muita laajennusmahdollisuuksia, esim. hajautettu periferia tai verkotus. Kappaleessa 10.7.6 PROFIBU-DP:n käyttöönotto kerrotaan, millä korttiyksiköllä M7-400 liitetään PROFIBU-DP:hen. Hajautettu periferia Hajautetulla periferialla käytettävän 7-400 -laitteen tulot/lähdöt toimivat hajautettuna paikan päällä, ne on liitetty suoraan CPU:hun PROFIBU-DP:llä. Tällöin tulevat kyseeseen Master-kykyiset 7-400:n CPU:t, CPU 413-2 DP, CPU 414-2 DP tai CPU 416-2 DP. lavena, ts. tuloina/lähtöinä, itse paikalla tulevat käyttöön seuraavat laitteet: ET 200 M ET 200 U/B/C kaikki DP-normislavet Verkotus Kaksi tai useampi 7-400 voidaan verkottaa kommunikaatiota varten MPI:llä. Yksittäisten 7-400 -laitteiden verkottamiseksi niiden CPU:t on liitettävä PROFIBU-DP -väyläkaapeleihin. 7-400:n liitäntä kommunikaatioverkkoon tapahtuu MPI-liitännällä (Multi Point Interface), joka on CPU:lla. Liitäntä tapahtuu: väyläliittimellä PROFIBU-DP-väyläterminaalilla R 485 Asia on tarkemmin kerrottu kappaleessa 7. Muut verkotusmahdollisuudet vaativat oman erityiskorttinsa. 2-20
7-400:n osoitteet 3 Kappaleen yleiskatsaus Kappale isältö ivu 3.1 Paikan mukaiset ja loogiset osoitteet 3-2 3.2 Miten saadaan yksikön oletusosoite? 3-4 3.3 Miten saadaan kanavan oletusosoite? 3-6 3-1
7-400:n osoitteet 3.1 Paikan mukaiset ja loogiset osoitteet Johdanto Jotta prosessia voidaan ohjata, tulee käyttäjäohjelmassa puhutella signaaliyksiköiden kanavia (tuloja ja lähtöjä). Tällöin tulee muodostaa tietty yhteneväisyys kanavan paikan mukaisen sijainnin sekä käyttäjäohjelmassa käytettävän osoitteen välille. M7-400 -yksiköiden osoitteisiin liittyviä ohjeita on kappaleessa 10.2. Paikan mukaiset osoitteet Paikan mukaisissa osoitteissa on tietty kanava määritelty etukäteen. e riippuu siitä, missä tulo tai lähtö fysikaalisesti sijaitsee. Yksittäisessä tapauksessa tämä riippuu seuraavista reunaehdoista: Missä korttikehikossa (0... 21) signaaliyksikkö sijaitsee? Missä korttikehikon korttipaikassa (1... 18 tai 1... 9) signaaliyksikkö sijaitsee? Mikä signaaliyksikön kanavan (0... 31) osoite on kyseessä? Kappaleessa 3.2 on kerrottu, miten voidaan määritellä kanavan paikan mukainen osoite. Loogiset osoitteet Korttiyksikön looginen osoite (ja samalla kanavan osoite) on vapaasti valittavissa. Tätä käytetään ohjelmassa tietyn tulon tai lähdön puhutteluun (lukien tai kirjoittaen). Kyseessä olevan korttiyksikön fysikaalisen sijoituspaikan ei tarvitse ohjelmoitaessa olla tiedossa. Määrittely tämän loogisen ja sijoituspaikan osoitteen välillä tehdään TEP 7:llä. Osoitteen annon kaksi vaihetta Kanavan osoitteen anto, ts. määrite sen paikan ja osoitteen välillä tapahtuu kahdessa vaiheessa: Määritellään kanavan paikan mukainen osoite sen sijainnista kokonaisrakenteessa. TEP 7:ssä viitataan paikan mukaisesta osoitteesta loogiseen osoitteeseen. Loogisella osoiteella puhutellaan kanavaa käyttäjäohjelmassa. Huomautus Mikäli 7-400 muodostuu vain keskusyksikkökehikosta ilman laajennuskehikkoa, voidaan käyttää myöskin suoria oletusosoitteita. 3-2
7-400:n osoitteet Oletusosoitteet Tietyissä tapauksissa CPU voi ottaa loogiseksi osoitteeksi sijoituksen mukaisen osoitteen (oletusosoitteet). Loogiset osoitteet ovat tällöin kiinteästi määriteltyjä paikan mukaan (oletusosoitteet). Hajautettua periferiaa ei tässä tapauksessa huomioida. Edellytykset oletusosoitteille CPU voi käyttää oletusosoitetta seuraavilla edellytyksillä: on asennettu vain signaaliyksiköitä (ei IM, CP, FM; ei laajennuskehikoita) signaaliyksiköitä käytetään oletusasetuksilla (mittausalue, keskeytystoiminta jne.) korttiyksiköt kiinnitetään paikalleen TOP-tilassa tai jännitekatkotilassa (RUN-tilassa paikoilleen liitettyjä korttiyksiköitä ei huomioida eikä myöskään vaihdossa RUN TOP RUN) 3-3
7-400:n osoitteet 3.2 Miten saadaan yksikön oletusosoite? Johdanto Korttiyksikön oletusosoite saadaan keskuskehikon kortin asennuspaikasta. Oletusosoitteen laskemistapa on analogi- ja digitaaliyksiköillä erilainen. Kuvassa 3-1 on esitetty numeroidut korttipaikat korttikehikossa, jossa on 18 korttipaikkaa. Korttipaikkojen numerot voidaan lukea myös suoraan korttikehikosta. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Kuva 3-1 Korttipaikkojen numerointi Digitaaliyksiköiden oletusosoitteet 7-400 -laitteessa on digitaaliyksiköiden oletusosoitteet 0:sta lähtien (1. asennuspaikalla keskusyksikössä on kuitenkin normaalitapauksessa virtalähdeyksikkö) 68:aan saakka (18. korttipaikka). Digitaaliyksikön oletusosoitteen laskemisessa käytetään sääntöä: Oletusosoite = (korttipaikkanumero - 1) x 4 Esimerkki Digitaaliyksikkö on asennuspaikalla nro 12. en oletusosoite on: Oletusosoite = (12-1) x 4 = 44 3-4
7-400:n osoitteet Analogiyksiköiden oletusosoitteet 7-400 -laitteessa on analogiyksiköiden oletusosoitteet 512:sta alkaen (1. asennuspaikalla keskuskehikossa on kuitenkin normaalitapauksessa virtalähdeyksikkö), enintään 1600:aan asti. Analogiyksikön oletusosoitteen laskemiseksi käytetään sääntöä: Oletusosoite = (korttipaikkanumero - 1) x 64 + 512 Esimerkki Analogiyksikkö on korttipaikalla nro 6. en oletusosoite on: Oletusosoite = (6-1) x 64 + 512 = 832 3-5
7-400:n osoitteet 3.3 Miten saadaan kanavan oletusosoitteet? Johdanto en jälkeen kun korttiyksikön oletusosoite on saatu, on vielä määriteltävä yksityisten kanavien oletusosoitteet. Myös tässä tapauksessa digitaali- ja analogiyksiköt eroavat toisistaan. Digitaaliyksikön kanava Digitaaliyksikön kanavaosoite annetaan biteittäin. 32 -kanavainen digitaalituloyksikkö jaotellaan 4 tavuun (alkaen korttiyksikön oletusosoitteesta). 16-tuloiseen digitaalituloyksikköön käytetään 2 tavua. Yksittäisille tuloille (ylhäältä alas) annetaan bittinumerot 0... 7 kyseisessä tavussa. Kuva 3-2 selvittää tätä yhteneväisyyttä esimerkillä, jossa on 32-kanavainen digitaalituloyksikkö korttipaikassa 12 (oletusosoite 44). Digitaalilähtöyksikön ensimmäisellä paikalla on A E :n tilalla. (E tai I on tulo, A tai Q on lähtö) Kanavien osoitteet E 44.0 E 44.1 E 44.2 E 44.3 E 44.4 E 44.5 E 44.6 E 44.7 E 45.0 E 45.1 E 45.2 E 45.3 E 45.4 E 45.5 E 45.6 E 45.7 E 46.0 E 46.1 E 46.2 E 46.3 E 46.4 E 46.5 E 46.6 E 46.7 E 47.0 E 47.1 E 47.2 E 47.3 E 47.4 E 47.5 E 47.6 E 47.7 Kuva 3-2 Digitaalituloyksikön kanavaosoitteet 3-6