Verkabelung des DeviceNet-Netzwerks
Überblick
In diesem Kapitel wird der Anschluss des LTMR-Controllers an ein DeviceNet-Netzwerk mit einem „Open-Style“-Steckverbinder beschrieben.
Neben einem Beispiel für die DeviceNet-Netzwerktopologie enthält das Kapitel auch eine Liste mit Kabelspezifikationen.
 WARNUNG |
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STEUERUNGSAUSFALL
Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Tod, schwere Verletzungen oder Sachschäden
zur Folge haben.
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(1): Weitere Informationen hierzu finden Sie in der neuesten Ausgabe der Richtlinien NEMA ICS 1.1, Safety Guidelines for the Application, Installation, and Maintenance of Solid State Control.
Eigenschaften des DeviceNet-Netzwerks
Überblick
Der LTMR-DeviceNet-Controller entspricht den DeviceNet-Standardspezifikationen.
Physikalische Schicht
Die Datenverbindungsschicht von DeviceNet ist durch die Spezifikationen des Controller Area Network (CAN) und die Implementierung weit verbreiteter CAN-Controllerchips definiert. CAN implementiert auch einen differenziellen 2-Draht-Bus mit gemeinsamer Masse.
Die physische Schicht von DeviceNet enthält zwei geschirmte, verdrillte Leitungspaare. Ein verdrilltes Leitungspaar dient zur Datenübertragung, das andere zur Spannungsversorgung. Hierdurch ist eine gleichzeitige Unterstützung von Geräten, die über das Netzwerk versorgt werden (z. B. Sensoren) und von Geräten mit eigener Versorgung (z. B. Aktuatoren) gewährleistet. Auf diese Weise können Geräte an die Busleitung angeschlossen oder aus ihr entfernt werden, ohne den Feldbus auszuschalten.
Netzwerktopologie
DeviceNet unterstützt eine Netzwerk-Konfiguration mit Hauptleitung/Stichleitung. Die Implementierung mehrfacher, verzweigter Stichleitungen, von Nullleitungen und in Reihe angeschlossener Stichleitungen („Daisy-Chain“) sollte während der Systementwicklung erfolgen.
Die maximale Anzahl der an einem Primärgerät angeschlossenen Sekundärgeräte ist 63.
Das Netzwerk muss an jedem Ende mit 120-Ω-Abschlusswiderständen ausgestattet werden.
Nachfolgend ist eine beispielhafte DeviceNet-Netzwerktopologie dargestellt:
1 Hauptleitung
2 Stichleitung (0–6 m/0–20 ft)
3 Stichleitung nach dem „Daisy-Chain“-Prinzip
4 Verzweigte Stichleitung
5 Netzwerkknoten
6 Abzweigstück der Hauptleitung
7 Abschlusswiderstand
8 Nullleitung
9 Kurze Stichleitungen
Übertragungsmedien
Ihre Implementierung von dicken, dünnen oder flachen Kabeln für Haupt- und Stichleitungen sollte während der Systementwicklung erfolgen. Dicke Kabel werden im Allgemeinen für Hauptleitungen verwendet. Dünne Kabel können sowohl für Haupt- als auch für Stichleitungen eingesetzt werden.
Maximale Netzwerklängen
Die Netzwerk-Gesamtlänge variiert je nach Datenübertragungsrate und Kabelgröße. In der nachfolgenden Tabelle sind die vom Controller für CAN-Geräte unterstützten Baudraten sowie die jeweils resultierende maximale Gesamtlänge des DeviceNet-Netzwerks aufgeführt.
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Kabeltyp |
125 kBaud |
250 kBaud |
500 kBaud |
|---|---|---|---|
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Dicke Hauptleitung |
500 m (1.640 ft) |
250 m (820 ft) |
100 m (328 ft) |
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Dünne Hauptleitung |
100 m (328 ft) |
100 m (328 ft) |
100 m (328 ft) |
|
Flache Hauptleitung |
420 m (1.378 ft) |
200 m (565 ft) |
75 m (246 ft) |
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Max. Stichleitungslänge |
6 m (20 ft) |
6 m (20 ft) |
6 m (20 ft) |
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Kumulierte Stichleitungslänge (Summe aus den Längen aller Stichleitungen) |
156 m (512 ft) |
78 m (256 ft) |
39 m (128 ft) |
Netzwerkmodell
Wie jedes andere Übertragungs-Kommunikationsnetzwerk auch, funktioniert DeviceNet gemäß einem Erzeuger-/Verbrauchermodell. Das Identifier-Feld in jedem Datenpaket definiert die Datenpriorität und ermöglicht einen effizienten Datenaustausch zwischen mehreren Nutzern. Alle Knoten lauschen im Netzwerk auf Meldungen mit Identifiern, die auf ihre Funktionalität zutreffen. Von Producer-Geräten gesendete Meldungen werden nur von zugeordneten Consumer-Geräten empfangen.
DeviceNet unterstützt einen Datenaustausch gemäß folgender Verfahren: Polling, Zyklisch, Change-of-State und Explizit.
DeviceNet bietet dem Anwender je nach Flexibilität des Geräts und Applikationsanforderungen die Möglichkeit, eine Primärgerät-/Sekundärgerät-Architektur oder eine Multi-Primärgerät-Architektur (bzw. eine Kombination aus beiden) für das Netzwerk aufzubauen.
Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Verwendung des DeviceNet-Kommunikationsnetzwerks.
DeviceNet-Kommunikations-Port – Anschlusseigenschaften
Physikalische Schnittstelle und Anschluss
Die DeviceNet-Kommunikationstreiber werden intern mit Strom versorgt.
Open-Style-Klemmenleiste
Der LTMR-Controller verfügt über folgende Steckklemmen und Pinbelegungen für das DeviceNet-Netzwerk:
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Pin |
Signal |
Beschreibung |
|---|---|---|
|
1 |
V+ |
Nicht angeschlossen |
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2 |
CAN_L |
CAN_L-Busleitung (High Dominant) |
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3 |
S |
Schirmung |
|
4 |
CAN_H |
CAN_H-Busleitung (Low Dominant) |
|
5 |
V- |
Masse |
Merkmale des „Open-Style“- Klemmenblocks
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Anschluss |
5-polig |
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Abstand |
5,08 mm (0.2 in.) |
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Anzugsmoment |
0,5...0,6 N•m (5 lb-in) |
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Flachschraubendreher |
3 mm (0.10 in.) |
Verdrahtung des DeviceNet-Netzwerks
Überblick
In diesem Abschnitt wird der Anschluss von LTMR-Controllern beschrieben, die in ausziehbaren Einschüben installiert sind.
DeviceNet-Verdrahtungsanweisungen
Die folgenden Verdrahtungsanweisungen sind zu beachten, um den Einfluss von elektromagnetischen Störeinflüssen auf das Verhalten des LTMR-Controllers zu minimieren:
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Halten Sie zwischen dem Kommunikationskabel und den Netz- oder Steuerkabeln einen so großen Abstand wie möglich ein (mindestens 30 cm).
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Überkreuzen Sie bei Bedarf die DeviceNet-Kabel und die Netzkabel im rechten Winkel.
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Installieren Sie die Kommunikationskabel so nahe wie möglich an der geerdeten Platte.
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Achten Sie darauf, die Kabel nicht übermäßig zu biegen oder zu beschädigen. Der minimale Biegeradius entspricht dem 10-fachen Kabeldurchmesser.
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Vermeiden Sie scharfe Knicke im Weg oder in der Durchführung des Kabels.
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Verwenden Sie nur die empfohlenen Kabel.
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Das DeviceNet-Kabel muss geschirmt sein:
-
Der Kabelschirm muss an eine Schutzerde angeschlossen werden.
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Der Anschluss des Kabelschirms an die Schutzerde muss so kurz wie möglich sein.
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Verbinden Sie alle Schirme bei Bedarf.
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Verwenden Sie zur Erdung des Schirms eine Erdungsklemme.
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Wenn der LTMR-Controller in einem ausziehbaren Einschub installiert ist:
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Schließen Sie alle Schirmkontakte des Teils des AUX-Steckers am ausziehbaren Einschub an die Erdung des ausziehbaren Einschubs an, um eine elektromagnetische Barriere herzustellen. Siehe Okken Communications Cabling & Wiring Guide (auf Anfrage erhältlich).
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Schließen Sie den Kabelschirm nicht an den festen Teil des AUX-Steckers an.
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Installieren Sie zur Vermeidung von Fehlfunktionen im Kommunikationsbus Leitungsabschlüsse an beiden Enden der Busleitung. Im Primärgerät ist bereits ein Leitungsabschluss integriert.
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Verdrahten Sie den Bus direkt zwischen allen Steckern, d. h. ohne Klemmenleisten dazwischen.
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Die gemeinsame Erdung (0 V) muss direkt an die Schutzerde angeschlossen werden – vorzugsweise an einem Punkt für den gesamten Bus. Im Allgemeinen wird dieser Punkt entweder am Primärgerät oder am Polarisationsgerät ausgewählt.
Weitere Informationen hierzu finden Sie im Installationshandbuch für elektrische Anlagen (Electrical Installation Guide, nur in englischer Sprache erhältlich) im Kapitel zur elektromagnetischen Verträglichkeit (ElectroMagnetic Compatibility (EMC)).
| HINWEIS |
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KOMMUNIKATIONSSTÖRUNG
Beachten Sie alle Verkabelungs- und Erdungsanweisungen,
um Kommunikationsstörungen durch elektromagnetische Störeinflüsse
zu vermeiden.
Die Nichtbeachtung dieser Anweisungen kann Sachschäden zur Folge haben.
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Installation der LTMR-Controller in ausziehbaren Einschüben
Das Anschlussschema für den Anschluss der in ausziehbaren Einschüben installierten LTMR-Controller an den DeviceNet-Bus ist wie folgt:
1 Primärgerät (SPS, PC oder Kommunikationsmodul) mit Leitungsabschluss
2 Geschirmtes DeviceNet-Kabel
3 Erdung des DeviceNet-Kabelschirms
4 Ausziehbarer Einschub
5 Teil des AUX-Steckers am ausziehbaren Einschub
6 Fester Teil des AUX-Steckers
7 Leitungsabschluss VW3 A8 306 DR (120 Ω)