Betriebsanleitung
Remote I/O-Modul 16 DI
PROFINET
IP65 / IP66 / IP67
AL4102
11425604 / 0004 / 2022
DE
AL4102 Remote I/O-Modul 16 DI
2
Inhaltsverzeichnis
1 Vorbemerkung .............................................................. 5
2 Sicherheitshinweise .......................................................... 6
2.1 Cyber-Sicherheit........................................................ 6
3 Bestimmungsgemäße Verwendung .............................................. 7
4 Funktion ................................................................... 8
4.1 Optische Signalisierung .................................................. 8
4.2 Parametrierung......................................................... 8
4.3 Eingänge.............................................................. 8
4.3.1 Sensorversorgung................................................... 8
4.4 Digitale Eingangsfilter.................................................... 8
4.4.1 Entprellen......................................................... 9
4.4.2 Halten............................................................ 9
4.4.3 Invertieren......................................................... 10
4.4.4 Filterkombination.................................................... 10
4.5 Zähler................................................................ 10
4.5.1 Zählermodus CTU................................................... 10
4.5.2 Zählermodus CTD................................................... 11
4.5.3 Zählermodus CTUD ................................................. 11
4.5.4 Zählermodus CTDIR................................................. 12
4.6 PROFINET............................................................ 13
5 Montage................................................................... 14
5.1 Gerät montieren ........................................................ 14
6 Elektrischer Anschluss ........................................................ 15
6.1 Überblick.............................................................. 15
6.2 Generelle Anschlusshinweise.............................................. 15
6.2.1 Anschlusstechnik ................................................... 15
6.3 Ethernet .............................................................. 15
6.4 Prozessanschlüsse...................................................... 16
6.5 Spannungsversorgung ................................................... 16
6.5.1 Derating-Verhalten.................................................. 17
6.5.1.1 Derating ohne Daisy Chain....................................... 17
6.5.1.2 Derating mit Daisy Chain......................................... 17
6.6 Spannungsausgang ..................................................... 18
7 Bedien- und Anzeigeelemente .................................................. 19
7.1 LEDs................................................................. 19
7.1.1 Status............................................................ 19
7.1.2 Ethernet .......................................................... 20
7.1.3 Spannungsversorgung ............................................... 20
7.1.4 Prozessanschlüsse.................................................. 20
8 Inbetriebnahme.............................................................. 21
9 Einstellungen ............................................................... 22
9.1 Parametriersoftware..................................................... 22
9.1.1 Unterstützte Parametriersoftware . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
9.1.2 Erste Schritte ...................................................... 22
9.1.2.1 PROFINET-Schnittstelle konfigurieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
9.1.3 Fieldbus: Schnittstellenkonfiguration lesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
9.1.4 Fieldbus: Verbindungsstatus lesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
9.1.5 Ports: Eingangsfilter parametrieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
9.1.6 Ports: Digitale Eingangsdaten lesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
9.1.7 Counter: Zählermodule konfigurieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
9.1.8 Counter: Zählermodule steuern......................................... 26
9.1.9 Counter: Zählerwerte lesen............................................ 26
9.1.10 Gateway: Identifikationsinformationen lesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
9.1.11 Gateway: Zustand- und Diagnoseinformationen lesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
9.1.12 Gateway: Anwendungskennung einstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
9.1.13 Firmware: Firmware-Version lesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Remote I/O-Modul 16 DI AL4102
3
9.1.14 Firmware: Gerät zurücksetzen ......................................... 28
9.1.15 Firmware: Gerät neu starten........................................... 28
9.2 ifm IoT Core ........................................................... 29
9.2.1 ifm IoT Core: Allgemeine Informationen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
9.2.1.1 Auf den ifm IoT Core zugreifen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
9.2.2 Erste Schritte ...................................................... 31
9.2.2.1 Hinweis zur Konfiguration........................................ 31
9.2.3 Allgemeine Funktionen............................................... 31
9.2.3.1 Beispiel: Teilbaum ausgeben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.2.3.2 Beispiel: Mehrere Elemente sequentiell lesen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
9.2.3.3 Beispiel: Einen Parameterwert ändern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.2.4 Fieldbus: Schnittstellenkonfiguration lesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
9.2.5 Ports: Eingangsfilter parametrieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
9.2.6 Ports: Digitale Eingangsdaten lesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
9.2.7 Counter: Zählermodule konfigurieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
9.2.8 Counter: Zähler steuern .............................................. 35
9.2.9 Counter: Zählerwerte lesen und schreiben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
9.2.9.1 Beispiel: Zählerwerte schreiben . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
9.2.10 Gateway: Anwendungskennung einstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
9.2.11 Gateway: Geräteinformationen lesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.2.12 Gateway: Zustands- und Diagnoseinformationen lesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.2.13 Gateway: Firmware aktualisieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
9.2.14 IoT-Core Visualizer.................................................. 39
9.2.14.1 IoT-Core Visualizer starten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
9.2.14.2 Elemente in Gerätebeschreibung suchen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
9.2.14.3 Gerät konfigurieren............................................. 40
9.2.14.4 Auf Prozessdaten zugreifen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
9.2.14.5 Firmware aktualisieren .......................................... 40
9.3 PROFINET............................................................ 42
9.3.1 GSD-Datei installieren................................................ 42
9.3.2 Gerät in PROFINET-Projekt einbinden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
9.3.2.1 S2-Redundanz nutzen .......................................... 42
9.3.2.2 Configuration-in-Run nutzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
9.3.2.3 Isochronous Realtime (IRT) nutzen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
9.3.3 Gerät konfigurieren.................................................. 43
9.3.3.1 Prioritized Startup nutzen........................................ 43
9.3.3.2 Fast Startup nutzen............................................. 43
9.3.4 Eingangsfilter parametrieren........................................... 44
9.3.5 Zählermodule konfigurieren............................................ 45
9.3.6 Prozessdaten der Ports lesen.......................................... 46
9.3.7 Zählerstände lesen.................................................. 46
9.3.8 Zähler steuern...................................................... 46
9.3.9 Azyklischer Zugriff................................................... 47
9.3.10 Zähler-Ereignisse lesen .............................................. 47
9.3.11 I&M-Datensätze nutzen............................................... 48
10 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
10.1 Reinigung............................................................. 50
10.2 Firmware aktualisieren ................................................... 50
11 Anhang.................................................................... 51
11.1 ifm IoT Core ........................................................... 51
11.1.1 Profile............................................................ 51
11.1.2 Typen............................................................ 51
11.1.3 Dienste........................................................... 51
11.1.3.1 Dienst: factoryreset............................................. 51
11.1.3.2 Dienst: force_counter_values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
11.1.3.3 Dienst: getblobdata............................................. 52
11.1.3.4 Dienst: getdata................................................ 52
11.1.3.5 Dienst: getdatamulti ............................................ 52
11.1.3.6 Dienst: getelementinfo .......................................... 53
11.1.3.7 Dienst: getidentity.............................................. 53
11.1.3.8 Dienst: gettree................................................. 53
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4
11.1.3.9 Dienst: install.................................................. 54
11.1.3.10 Dienst: querytree............................................... 54
11.1.3.11 Dienst: reboot................................................. 54
11.1.3.12 Dienst: setblock................................................ 55
11.1.3.13 Dienst: setdata ................................................ 55
11.1.3.14 Dienst: signal ................................................. 55
11.1.3.15 Dienst: start_stream_set......................................... 55
11.1.3.16 Dienst: stream_set ............................................. 55
11.2 PROFINET............................................................ 57
11.2.1 Parameter......................................................... 57
11.2.1.1 Module: 8x2DI + Qualifier........................................ 57
11.2.1.2 Module: Counter Module......................................... 58
11.2.2 Zyklische Daten .................................................... 62
11.2.2.1 Module: 8x2DI + Qualifier........................................ 62
11.2.2.2 Submodule: CTU .............................................. 63
11.2.2.3 Submodule: CTD .............................................. 64
11.2.2.4 Submodule: CTUD............................................. 65
11.2.2.5 Submodule: CTDIR............................................. 66
11.2.3 Azyklische Daten ................................................... 67
11.2.3.1 Datensatz: Filterkonfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
11.2.3.2 Datensatz: Zählerkonfiguration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
11.2.3.3 Datensatz: Zählerwerte.......................................... 69
11.2.3.4 I&M-Daten.................................................... 70
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2 Sicherheitshinweise
• Das beschriebene Gerät wird als Teilkomponente in einem System verbaut.
– Die Sicherheit dieses Systems liegt in der Verantwortung des Erstellers.
– Der Systemersteller ist verpflichtet, eine Risikobeurteilung durchzuführen und daraus eine
Dokumentation nach den gesetzlichen und normativen Anforderungen für den Betreiber und
den Benutzer des Systems zu erstellen und beizulegen. Diese muss alle erforderlichen
Informationen und Sicherheitshinweise für den Betreiber, Benutzer und ggf. vom
Systemersteller autorisiertes Servicepersonal beinhalten.
• Dieses Dokument vor Inbetriebnahme des Produktes lesen und während der Einsatzdauer
aufbewahren.
• Das Produkt muss sich uneingeschränkt für die betreffenden Applikationen und
Umgebungsbedingungen eignen.
• Das Produkt nur bestimmungsgemäß verwenden (Ò Bestimmungsgemäße Verwendung).
• Die Missachtung von Anwendungshinweisen oder technischen Angaben kann zu Sach- und/oder
Personenschäden führen.
• Für Folgen durch Eingriffe in das Produkt oder Fehlgebrauch durch den Betreiber übernimmt der
Hersteller keine Haftung und keine Gewährleistung.
• Montage, elektrischer Anschluss, Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung des Produktes darf nur
ausgebildetes, vom Anlagenbetreiber autorisiertes Fachpersonal durchführen.
• Geräte und Kabel wirksam vor Beschädigung schützen.
• Beschädigte Geräte austauschen, da anderenfalls die technischen Daten und die Sicherheit
beeinträchtigt werden.
2.1 Cyber-Sicherheit
ACHTUNG
Betrieb des Geräts in ungeschützter Netzwerkumgebung
wUnzulässiger Lese- oder Schreibzugriff auf Daten möglich.
wUnzulässige Beeinflussung der Gerätefunktion möglich.
uZugriffsmöglichkeiten auf das Gerät prüfen und einschränken.
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3 Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Gerät darf für folgende Zwecke eingesetzt werden:
• Gateway zwischen digitalen Sensoren und einem übergeordneten Steuerungssystem
Das Gerät ist für den schaltschranklosen Einsatz im Anlagenbau konzipiert.
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4 Funktion
4.1 Optische Signalisierung
Das Gerät verfügt über folgende optische Anzeigen:
• Status- und Fehleranzeige des Gateways und des Systems
• Status- und Aktivitätsanzeige der Ethernet-Verbindung
• Statusanzeige der Spannungsversorgung
• Status-, Fehler- und Kurzschluss-/Überlastanzeige der Sensor-Ports
4.2 Parametrierung
Das Gerät kann über folgende Optionen parametriert werden:
• Parametriersoftware
– ifm moneo
– ifm moneo|configure SA
• ifm IoT Core
– REST-API
– IoT-Core Visualizer
• PROFINET-Projektierungssoftware
4.3 Eingänge
Das Gerät verfügt über 8 Ports. Jeder Port hat 2 Digtaleingänge.
4.3.1 Sensorversorgung
Das Gerät bietet insgesamt 8 Sensorversorgungen (1 Sensorversorgung pro Port).
4.4 Digitale Eingangsfilter
Das Gerät bietet eine Vorverarbeitung der digitalen Eingangssignale. Das Ergebnis der Filterung wird
als Prozesswert weitergeleitet. Folgende Filter können in der angegebenen Reihenfolge auf die
Eingangssignale angewendet werden.
1. Entprellen
2. Halten
3. Invertieren
Digitaleingang Entprellen Halten Invertieren
Zählereingang
Prozessdaten
Filtermodul
Die einzelnen Filter können separat parametriert werden.
Das Gerät erkennt Signale, die mindestens 0,23ms lang sind. Kürzere Signale werden nicht erkannt.
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Periodische Signale werden nur zuverlässig erkannt, wenn die Signalperiode mindestens
doppelt so lang ist wie die Zykluszeit.
4.4.1 Entprellen
Der Filter entfernt Störsignale. Der Filter schaltet die Eingangssignale mit einer Verzögerung
(Entprellzeit) auf den Filterausgang. Alle Signale, die kürzer sind als die eingestellte Entprellzeit,
ignoriert der Filter.
Zeitdiagramm Entprellfilter:
2
11 11
0
1
0
1
0
1
t
Prozessdaten
Filterausgang
Filtereingang
1: Entprellzeit
2: Zykluszeit
4.4.2 Halten
Der Filter verlängert kurze Eingangsimpulse. Pegelwechsel, die während einer Halteperiode auftreten,
werden ignoriert. Der Filter wird über folgende Parameter konfiguriert:
• Haltezeit: Impulsdauer, auf die kurze Impulse verlängert werden sollen. Impulse, die länger als die
Haltezeit anliegen, werden nicht verlängert.
• Haltepegel: Signalpegel, der verlängert werden soll (HIGH oder LOW)
Zeitdiagramm Haltefilter (Status HIGH):
2
1 1 1
0
1
0
1
0
1
t
Prozessdaten
Filterausgang
Filtereingang
1: Haltezeit
2: Zykluszeit
Zeitdiagramm Haltefilter (Status LOW):
2
1 1 1
0
1
0
1
0
1
t
Filtereingang
Filterausgang
Prozessdaten
1: Haltezeit
2: Zykluszeit
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4.4.3 Invertieren
Der Filter invertiert Signale.
4.4.4 Filterkombination
Die Filter können miteinander kombiniert werden.
Beispiel: Alle 3 Filter sind aktiviert
Zeitdiagramm:
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
t
1
Digital input
Filter Debounce
Filter Hold
Filter Inverter
Process data
Digitaleingang
Filter Entprellen
Filter Halten
Filter Invertieren
Prozessdaten
1: Zykluszeit
4.5 Zähler
Das Gerät verfügt pro Port über ein Zählermodul.
Ein Zählermodul besteht aus 2 separaten Zählern:
• Main Counter: Der Main Counter zählt die steigenden Flanken der gefilterten digitalen
Eingangssignale. Der Main Counter besitzt einen Wertebereich, der durch einen Schwellenwert
definiert ist. Wird der Wertebereich des Main Counters überschritten bzw. unterschritten, wird ein
Überlaufsignal bzw. ein Unterlaufsignal an den Batch Counter gesendet.
• Batch Counter: Der Batch Counter zählt die Überlaufsignale bzw. Unterlaufsignale des Main
Counters.
Filtermodul Pin 4
Filtermodul Pin 2
Zähleingang
Zähleingang /
Steuereingang
Main Counter
Batch Counter
Prozessdaten
Prozessdaten
Zählermodul
Ein Zählermodul kann in unterschiedlichen Betriebsmodi betrieben werden. Folgende Betriebsmodi
sind verfügbar.
4.5.1 Zählermodus CTU
Im Modus CTU (Count Up) arbeitet das Zählermodul als Aufwärtszähler mit Überlauferkennung und
Überlaufzähler.
Verhalten:
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• Der Initialwert des Main Counters ist m = 0. Der Initialwert des Batch Counters ist b = 0. Der Main
Counter hat einen Schwellenwert CT. Der Batch Counter hat einen Schwellenwert CTb.
• Wenn das Zählermodul an Pin 4 des Ports eine positive Flanke erkennt, wird der Wert des Main
Counters inkrementiert (m = m+1).
• Wenn der Main Counter den Schwellenwert CT erreicht (m = CT), wird der Zählerwert
zurückgesetzt (m = 0). Durch die Überlauferkennung wird der Wert des Batch Counters
inkrementiert (b = b+1).
• Wenn der Batch Counter den Schwellenwert CTb erreicht (b = CTb), wird der Zählerwert
zurückgesetzt (b = 0).
CTb
CT
0
0
t
Main Counter
Batch Counter
4.5.2 Zählermodus CTD
Im Modus CTD (Count Down) arbeitet das Zählermodul als Abwärtszähler mit Unterlauferkennung und
Unterlaufzählung.
Verhalten:
• Der Initialwert des Main Counters ist m = 0. Der Initialwert des Batch Counters ist b = 0. Der Main
Counter hat einen Schwellenwert CT. Der Batch Counter hat einen Schwellenwert CTb.
• Bei der ersten Erkennung einer positiven Flanke an Pin 4 wird der Wert des Main Counters auf den
Schwellenwert CT-1 gesetzt (m = CT-1). Gleichzeitig wird der Wert des Batch Counters auf den
Schwellenwert CTb-1 gesetzt (b = CTb-1).
• Wenn das Zählermodul an Pin 4 des Ports eine positive Flanke erkennt, wird der Wert des Main
Counters dekrementiert (m = m-1).
• Wenn der Main Counter den Wert 0 unterschreitet, wird der Zählerwert auf den Schwellenwert
zurückgesetzt (m = CT-1). Durch die Unterlauferkennung wird der Wert des Batch Counters
dekrementiert (b = b-1).
• Wenn der Batch Counter den Wert 0 unterschreitet, wird der Zählerwert auf den Schwellenwert
zurückgesetzt (b = CTb-1).
CTb
CT
0
0
t
Main Counter
Batch Counter
4.5.3 Zählermodus CTUD
Im Modus CTUD (Count Up Down) arbeitet das Zählermodul gleichzeitig als Aufwärts- und
Abwärtszähler mit Überlauf- und Unterlauferkennung.
Verhalten:
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• Der Initialwert des Main Counters ist m = 0. Der Initialwert des Batch Counters ist b = 0. Der Main
Counter hat einen Schwellenwert CT. Der Batch Counter hat einen Schwellenwert CTb.
• Wenn das Zählermodul an Pin 4 des Ports eine positive Flanke erkennt, wird der Wert des Main
Counters inkrementiert (m = m+1).
• Wenn das Zählermodul an Pin 2 des Ports eine positive Flanke erkennt, wird der Wert des Main
Counters dekrementiert (m = m-1).
• Wenn das Zählermodul gleichzeitig eine positive Flanke an Pin 4 und Pin 2 des Ports erkennt,
dann bleibt der Zählerwert des Main Counters unverändert.
• Wenn der Main Counter den Schwellenwert CT erreicht (m = CT), wird der Zählerwert
zurückgesetzt (m = 0). Durch die Überlauferkennung wird der Wert des Batch Counters
inkrementiert (b = b+1).
• Wenn der Main Counter den Wert 0 unterschreitet, wird der Zählerwert auf den Schwellenwert
zurückgesetzt (m = CT-1). Durch die Unterlauferkennung wird der Wert des Batch Counters
dekrementiert (b = b-1).
• Wenn der Batch Counter den Schwellenwert CTb erreicht (b = CTb), wird der Zählerwert
zurückgesetzt (b = 0).
• Wenn der Batch Counter den Wert 0 unterschreitet, wird der Zählerwert auf den Schwellenwert
zurückgesetzt (b = CTb-1).
CTb
CT
0
0
t
Main Counter
Batch Counter
4.5.4 Zählermodus CTDIR
Im Modus CTDIR (Count Direction) arbeitet das Zählermodul wahlweise als Aufwärtszähler mit
Überlauferkennung oder als Abwärtszähler mit Unterlauferkennung. Die Zählrichtung kann eingestellt
werden.
Verhalten:
• Der Initialwert des Main Counters ist m = 0. Der Initialwert des Batch Counters ist b = 0. Der Main
Counter hat einen Schwellenwert CT. Der Batch Counter hat einen Schwellenwert CTb.
• Die Zählrichtung kann der Anwender bestimmen. Initial arbeitet das Zählermodul als
Aufwärtszähler mit Überlauferkennung.
• Wenn das Zählermodul an Pin 4 des Ports eine positive Flanke erkennt und die Zählrichtung des
Ports auf „Aufwärts“ eingestellt ist, wird der Wert des Main Counters inkrementiert (m = m+1).
• Wenn der Main Counter den Schwellenwert CT erreicht (m = CT), wird der Zählerwert
zurückgesetzt (m = 0). Durch die Überlauferkennung wird der Wert des Batch Counters
inkrementiert (b = b+1).
• Wenn der Batch Counter den Schwellenwert CTb erreicht (b = CTb), wird der Zählerwert
zurückgesetzt (b = 0).
• Wenn das Zählermodul an Pin 4 des Ports eine positive Flanke erkennt und die Zählrichtung an
Pin 2 des Ports auf „Abwärts“ eingestellt ist, wird der Wert des Main Counters dekrementiert (m =
m-1).
• Wenn der Main Counter den Wert 0 unterschreitet, wird der Zählerwert auf den Schwellenwert
zurückgesetzt (m = CT-1). Durch die Unterlauferkennung wird der Wert des Batch Counters
dekrementiert (b = b-1).
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• Wenn der Batch Counter den Wert 0 unterschreitet, wird der Zählerwert auf den Schwellenwert
zurückgesetzt (b = CTb-1).
CTb
CT
0
0
t
Main Counter
Batch Counter
4.6 PROFINET
Unterstützte PROFINET-Funktionen:
• Geräteprofil: PROFINET-IO-Device
• Fast Startup (FSU)
• Prioritized Startup
• Teilnahme an Netzwerk mit aktiviertem IRT-Protokoll
• System Redundancy S2
• Dynamic Reconfiguration
• Gerätebeschreibung: GSD-Datei
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5 Montage
5.1 Gerät montieren
uAnlage vor Montage spannungsfrei schalten.
uZur Montage eine plane Montageoberfläche verwenden.
uMaximales Anzugsdrehmoment beachten.
uModul auf der Montagefläche mit Montageschrauben und Unterlegscheiben Größe M5 befestigen
(Anzugsdrehmoment: 1,8 Nm).
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6 Elektrischer Anschluss
6.1 Überblick
XF2
X2
X4
X6
X8X7
X5
X3
X1
XD1
XF1
XD2
XF1: Ethernet 1 (PROFINET)
XF2: Ethernet 2 (PROFINET)
XD1: Power IN
XD2: Power Out
X1: Prozessanschluss 1 (Sensor)
X2: Prozessanschluss 2 (Sensor)
X3: Prozessanschluss 3 (Sensor)
X4: Prozessanschluss 4 (Sensor)
X5: Prozessanschluss 5 (Sensor)
X6: Prozessanschluss 6 (Sensor)
X7: Prozessanschluss 7 (Sensor)
X8: Prozessanschluss 8 (Sensor)
6.2 Generelle Anschlusshinweise
Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden.
uNationale und internationale Vorschriften zur Errichtung elektrotechnischer Anlagen befolgen.
Das Gerät ist nur für den Betrieb an SELV/PELV-Spannungen geeignet.
Das Gerät enthält Bauelemente, die durch elektrostatische Entladung (ESD) beschädigt oder zerstört
werden können.
uNotwendige Sicherheitsmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung beachten!
Die Stromkreise sind untereinander und zu berührbaren Oberflächen des Geräts isoliert mit
Basisisolierung nach EN61010-1.
Die Kommunikationsschnittstellen sind untereinander und zu berührbaren Oberflächen des Geräts
isoliert mit Basisisolierung nach EN61010-1.
6.2.1 Anschlusstechnik
Die Gewindeanschlüsse im Gerät entsprechen dem M12-Standard. Für die Einhaltung der
spezifizierten Schutzart dürfen nur Kabel verwendet werden, die diesem Standard entsprechen. Bei
selbst konfektionierten Kabeln ist der Systemersteller für die Schutzart verantwortlich.
uSteckverbindungen mit vergoldeten Kontakten verwenden.
uSteckverbindungen bei der Montage senkrecht aufsetzen, damit die Überwurfmutter nicht das
Gewinde beschädigt.
uKodierung der Steckverbindungen bei der Montage beachten.
uNicht belegte Anschlüsse mit Schutzkappen verschließen. Drehmoment: 0,3 ± 0,1Nm
6.3 Ethernet
Über die Ethernet-Ports XF1 / XF2 wird das Gerät mit dem PROFINET -Netzwerk verbunden (z.B.
PROFINET-Steuerung, zusätzliches PROFINET-Gerät). Zusätzlich kann das Gerät über die Ethernet-
Ports mit einem IT-Netzwerk verbunden werden. Über das IT-Netzwerk kann der Anwender auf
Funktionen des ifm IoT Core zugreifen (Konfigurationstools, REST API, IoT-Core Visualizer).
AL4102 Remote I/O-Modul 16 DI
16
uDas Gerät über einen freien Ethernet-Port mit dem PROFINET -Netzwerk verbinden.
uOptional: Das Gerät über einen freien Ethernet-Port mit dem IT-Netzwerk verbinden.
uFür den Anschluss eine M12-Steckverbindung verwenden (min. Schutzart: IP65 / IP66 / IP67).
uKabelstecker mit 1,3 ± 0,1Nm verschrauben.
Anschlussbelegung:
1 2
34
5
1: TX+
2: RX+
3: TX-
4: RX-
5: nicht belegt
6.4 Prozessanschlüsse
Über die Prozessanschlüsse werden die Sensoren mit dem Gerät verbunden.
Die Summenstromversorgung der Ports X1...X8 ist auf 3,6A begrenzt.
Die Ports verfügen über Kurzschluss- / Überlasterkennung.
uDie Sensoren an die Ports X1...X8 anschließen.
uFür den Anschluss M12-Steckverbindungen verwenden (min. Schutzart: IP65 / IP66 / IP67; max.
Kabellänge: 30m).
uKabelstecker mit 1,3 ± 0,1Nm verschrauben.
Anschlussbelegung:
3
1 2
4
5
1: Sensorversorgung L+ (US)
2: Digitaler Eingang 2 (DI2)
3: Sensorversorgung L- (US)
4: Digitaler Eingang 1 (DI1)
5: Funktionserde (FE)
6.5 Spannungsversorgung
Über den Port Power IN wird das Gerät an die Versorgungsspannung US angeschlossen.
Die Versorgungsspannung US versorgt das Gerät und die an den Ports X1...X8 angeschlossenen
Sensoren.
Optional kann dem Gerät über den Port Power IN eine zusätzliche Versorgungsspannung UA
zugeführt werden. UA wird zu Port Power OUT durchgeschleift. UA dient ausschließlich der
Versorgung zusätzlicher Geräte über den Port Power OUT (Daisy Chain).
Der Port XD1 verfügt über einen Überspannungsschutz (US).
Der Port XD1 verfügt über einen Verpolungsschutz (US).
Der Port XD1 verfügt über einen Kreuzverpolungsschutz (US, UA).
uAnlage spannungsfrei schalten.
uDas Gerät über Port XD1 anschließen an Versorgungsspannung US mit 24VDC (20…30V SELV/
PELV).
uOptional: Das Gerät über Port XD1 anschließen an Versorgungsspannung UA mit 24VDC (20…
30V SELV/PELV).
uFür den Anschluss eine L-codierte M12-Steckverbindung verwenden (min. Schutzart: IP65 / IP66 /
IP67).
uKabelbuchsen nach den Drehmoment-Angaben des Kabelherstellers verschrauben. Maximal
zulässiges Drehmoment: 0,8Nm
Anschlussbelegung:
Remote I/O-Modul 16 DI AL4102
17
3
1 4
2
5
1: +24V DC (US)
2: GND (UA)
3: GND (US)
4: +24V DC (UA)
5: FE
6.5.1 Derating-Verhalten
Die an den Ports X1...X8 verfügbare Stromstärke IUS und am Port XD2 verfügbaren Stromstärken IUS-
daisy-chain und IUA-daisy-chain sind abhängig von der Umgebungstemperatur des Geräts.
6.5.1.1 Derating ohne Daisy Chain
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70
1
2
3
4
2000 m
3000 m
4000 m
Temperatur [°C]
Stromstärke [A]
0,5
1,5
2,5
3,5
1
1: IUS an Ports X1...X8
6.5.1.2 Derating mit Daisy Chain
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70
1
2
3
4
2000 m
3000 m
4000 m
Temperatur [°C]
Stromstärke [A]
0,5
1,5
2,5
3,5
1
1: IUS an Ports X1…X8
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60 70
2
4
6
8
10
12
14
16
18 2000 m
3000 m
4000 m
Temperatur [°C]
Stromstärke [A]
2
1
1: IUA-daisy-chain an Port XD2
2: IUS-daisy-chain an Port XD2
Beispiel: Derating (2000m)
Temperatur IUA-daisy-chain (XD2) IUSmax (XD1) IUS (X1…X8) IUS-daisy-chain (XD2)
30°C 16A 15,9A 3,9A 12A
30°C 0A 15,9A
30°C 1,8A 14,1A
60°C 8A 8A 2A 6A
AL4102 Remote I/O-Modul 16 DI
18
Temperatur IUA-daisy-chain (XD2) IUSmax (XD1) IUS (X1…X8) IUS-daisy-chain (XD2)
60°C 8A 8A 0A 8A
60°C 1A 7A
Erklärung: Der Strom IUSmax an Port XD1 ergibt sich aus der Summe der entnommenen Ströme IUS an
den Ports X1…X8 und dem an Port XD2 entnommenen Strom IUS-daisy-chain für die Versorgung weiterer
Geräte.
Formel: IUSmax (XD1) = IUS (X1…X8) + IUS-daisy-chain (XD2)
Je weniger Strom an den Ports X1…X8 entnommen wird, desto mehr Strom steht für die Versorgung
weiterer Geräte per Daisy-Chain über Port XD2 zur Verfügung.
6.6 Spannungsausgang
Über den Port Power OUT kann ein zusätzliches Gerät versorgt werden (Daisy Chain). Die
Versorgungsspannungen US und UA werden von Port XD1 nach Port XD2 durchgeschleift.
Max. Stromstärke von US: 15,9A
Max. Stromstärke von UA: 16A
uOptional: Zusätzliches Gerät an Port XD2 anschließen.
uFür den Anschluss eine L-codierte M12-Steckverbindung verwenden (min. Schutzart: IP65 / IP66 /
IP67).
uKabelstecker mit 1,3 ± 0,1Nm verschrauben.
uDerating-Verhalten des Geräts beachten (Ò Derating-Verhalten/17)!
Anschlussbelegung:
2
4 1
3
5
1: +24V DC (US)
2: GND (UA)
3: GND (US)
4: +24V DC (UA)
5: FE
Remote I/O-Modul 16 DI AL4102
19
7 Bedien- und Anzeigeelemente
7.1 LEDs
2 3
4
5
8
1
4
5
6
6
6
66
6
6
6
7
7
7
77
7
7
7
1: Status: RDY
2: Status: BF
3: Status: SF
4: PROFINET: LNK
5: PROFINET: ACT
6: Prozessanschluss: DI1
7: Prozessanschluss: DI2
8: Spannungsversorgung: US
7.1.1 Status
LED Beschreibung Farbe Zustand Beschreibung
RDY Gateway-Status - aus nicht aktiv oder startet neu
grün blinkt 3s (1Hz) DCP-Signalisierungsdienst über Feldbus eingeleitet
blinkt (5Hz) Fehler
blinkt (200ms ein,
800ms aus)
Firmware-Update läuft
ein OK
rot ein Fehler beim Firmware-Update (z.B. Firmware inkompatibel)
BF PROFINET-Verbin-
dungsstatus (Bus
Failure)
rot aus kein Fehler
blinkt (2Hz) keine Datenübertragung
ein • keine Konfiguration oder
• physikalische Verbindung mit niedriger Geschwindigkeit
oder
• keine physikalische Verbindung
SF Systemstatus (Sys-
tem Failure)
rot aus kein Fehler
blinkt 3s (1Hz) DCP-Signalisierungsdienst über Feldbus eingeleitet
ein • Watchdog abgelaufen oder
• Kanaldiagnose, allgemeine oder erweiterte Diagnose
verfügbar oder
• Systemfehler
AL4102 Remote I/O-Modul 16 DI
20
7.1.2 Ethernet
LED Beschreibung Farbe Zustand Beschreibung
LNK Status der Verbin-
dung
grün aus keine Ethernet-Verbindung
ein Ethernet-Verbindung hergestellt
ACT Status der Daten-
übertragung
gelb aus keine Datenübertragung
blinkt Datenübertragung
7.1.3 Spannungsversorgung
LED Beschreibung Farbe Zustand Beschreibung
US Status Spannungs-
versorgung
- aus keine Versorgungsspannung anliegend oder anliegende
Versorgungsspannung zu niedrig
grün ein Versorgungsspannung liegt an
rot ein Unterspannung / Überspannung / Kurzschluss an Sensor-
versorgung
7.1.4 Prozessanschlüsse
LED Beschreibung Farbe Zustand Beschreibung
DI1 Signalpegel Digitaler
Eingang (Pin 4)
gelb aus Digitaler Eingang - Pin 4: LOW
ein Digitaler Eingang - Pin 4: HIGH
DI2 Signalpegel Digitaler
Eingang (Pin 2)
gelb aus Digitaler Eingang - Pin 2: LOW
ein Digitaler Eingang - Pin 2: HIGH
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