IFM AL4102 Bedienungsanleitung

Betriebsanleitung

Remote I/O-Modul 16 DI

PROFINET

IP65 / IP66 / IP67

AL4102

11425604 / 0004 / 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

AL4102 Remote I/O-Modul 16 DI

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

Remote I/O-Modul 16 DI AL4102

5

1 Vorbemerkung

Anleitung, technische Daten, Zulassungen und weitere Informationen über den QR-Code auf dem

Gerät / auf der Verpackung oder über www.ifm.com.

AL4102 Remote I/O-Modul 16 DI

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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.

Remote I/O-Modul 16 DI AL4102

7

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.

AL4102 Remote I/O-Modul 16 DI

8

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 0,23ms lang sind. Kürzere Signale werden nicht erkannt.

Remote I/O-Modul 16 DI AL4102

9

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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10

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

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:

Remote I/O-Modul 16 DI AL4102

11

• 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

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

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:

AL4102 Remote I/O-Modul 16 DI

12

• 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

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).

Remote I/O-Modul 16 DI AL4102

13

• Wenn der Batch Counter den Wert 0 unterschreitet, wird der Zählerwert auf den Schwellenwert

zurückgesetzt (b = CTb-1).

CTb

CT

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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14

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).

Remote I/O-Modul 16 DI AL4102

15

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 EN61010-1.

Die Kommunikationsschnittstellen sind untereinander und zu berührbaren Oberflächen des Geräts

isoliert mit Basisisolierung nach EN61010-1.

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 ± 0,1Nm

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 ± 0,1Nm 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 3,6A 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: 30m).

uKabelstecker mit 1,3 ± 0,1Nm 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 24VDC (20…30V SELV/

PELV).

uOptional: Das Gerät über Port XD1 anschließen an Versorgungsspannung UA mit 24VDC (20…

30V 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: 0,8Nm

Anschlussbelegung:

Remote I/O-Modul 16 DI AL4102

17

3

1 4

2

5

1: +24V DC (US)

2: GND (UA)

3: GND (US)

4: +24V 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 (2000m)

Temperatur IUA-daisy-chain (XD2) IUSmax (XD1) IUS (X1…X8) IUS-daisy-chain (XD2)

30°C 16A 15,9A 3,9A 12A

30°C 0A 15,9A

30°C 1,8A 14,1A

60°C 8A 8A 2A 6A

AL4102 Remote I/O-Modul 16 DI

18

Temperatur IUA-daisy-chain (XD2) IUSmax (XD1) IUS (X1…X8) IUS-daisy-chain (XD2)

60°C 8A 8A 0A 8A

60°C 1A 7A

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: 15,9A

Max. Stromstärke von UA: 16A

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 ± 0,1Nm verschrauben.

uDerating-Verhalten des Geräts beachten (Ò Derating-Verhalten/17)!

Anschlussbelegung:

2

4 1

3

5

1: +24V DC (US)

2: GND (UA)

3: GND (US)

4: +24V 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

66

6

7

77

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 3s (1Hz) DCP-Signalisierungsdienst über Feldbus eingeleitet

blinkt (5Hz) Fehler

blinkt (200ms ein,

800ms 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 (2Hz) 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 3s (1Hz) 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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IFM AL4102 Bedienungsanleitung

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