Typ büS Bürkert System Bus MAN  1000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.02.20 Design-Leitfaden Technische Änderungen vorbehalten. © 2020 - 2022 Operating Instructions 2207/01_DE-DE 00815392 / Original EN
1000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19. 3 Typ büS Inhaltverzeichnis
1000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19. 4 Inhaltverzeichnis
000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19 Typ büS Verwendete Symbole 1
Stammleitung Stichleitung国Y-Steckverbinder国Y-Steckverbinder mit Stromunterbrechung TR Abschlusswiderstand PS Spannungsversorgung MP Messstelle Diagnose AN  1000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.02. 6
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EINLEITUNG
2.1
Vorwort
Dieser Designleitfaden soll dazu dienen, Ihnen praktische Hinweise zur Planung Ihrer Automatisierungsan- lage mit Bürkert-Geräten auf Basis des Bürkert-Systembus (büS) zu geben. Dabei werden die verschiede- nen Aspekte des Planungs-, Montage- und Betriebsprozesses berücksichtigt. Der Designleitfaden ist so aufgebaut, dass Sie neues Wissen aufbauen und anhand von Beispielen in mehreren Schritten anwenden können.
2.2
Was ist der Bürkert-Systembus (büS/EDIP)?
Der Bürkert-Systembus, auch büS genannt, basiert auf dem weit verbreiteten CANopen-Standard und ist vollständig abwärtskompatibel zu diesem Standard. Das büS-Konzept benötigt keinen Master. Feldgeräte können problemlos Prozessdaten und detaillierte Diagnosedaten austauschen. Den Zugriff auf diese Informationen wird über ein Gateway von einem übergeordneten System aus ermöglicht. Die digitale Gerä- teplattform EDIP (Efficient Device Integration Platform) von Bürkert öffnet die Tür zu unbegrenzten Möglich- keiten für eine digitale Zukunft.
2.3
Für wen ist dieser Designleitfaden gedacht?
Der Designleitfaden richtet sich an Ingenieure oder Anlagenbauer, die mit der Planung und Projektierung von Automatisierungsanlagen mit Feldbussen, insbesondere CAN-basierten Protokollen wie CANopen und DeviceNet, vertraut sind. Der Designleitfaden fasst die zusätzlichen Kenntnisse zusammen, die für die Pla- nung von büS/EDIP-Netzwerken erforderlich sind. Darin werden die wichtigsten Schritte zur Planung, Er- stellung und Inbetriebnahme von büS-Geräten beschrieben.
2.4
Was ist der Zweck des Designleitfadens?
Der Designleitfaden hilft Ihnen bei der Auslegung und Planung eines büS/EDIP-Systems. Anhand von an- schaulichen und praktischen Beispielen werden Sie durch die verschiedenen Do’s & Don’ts geführt, die für ein voll funktionsfähiges System beachtet werden müssen. Der Designleitfaden führt Sie dabei detailliert durch die einzelnen Schritte zur Planung eines büS-Netz- werks.
2.5
Bürkert-Qualitätsstandard
Alle Geräte mit büS/EDIP-Schnittstelle müssen eine interne Zertifizierung erhalten, die eine Software- und Hardwaremessung umfasst. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass alle Geräte von Bürkert den gleichen Qualitätsstandard haben. Derzeit gibt es zwei zugelassene CAN-Transceiver, die diese Anforderungen erfül- len. Typ büS Erstellung eines groben Projektplans
Blockschaltbild, Geräte, Position, Protokolle 3.1 Welche Geräte sind vorgesehen? Erstellen Sie eine Übersicht über die Positionierung Ihrer Geräte. Sind die Geräte äquidistant oder in ungleichen Abständen verteilt? Abb. 1: Projektplan 1000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.02
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4.1
Welchen Zweck erfüllen die verschiedenen
Zubehörkomponenten?
In diesem Kapitel werden die verschiedenen Komponenten, die für die Verkabelung benötigt werden, im Detail erläutert. büS-Geräte sind weitestgehend mit Standard-M12-Steckverbindern ausgestattet. Für verschiedene Verka- belungsaufgaben steht dabei unterschiedliches Zubehör zur Verfügung.
4.2
Zubehör
4.2.1
Y-Steckverbinder
Definition: Ein Y-Steckverbinder besitzt insgesamt drei M12-Steckverbindungen. Auf einer Seite besitzt der Steckverbinder einen Stecker und eine Buchse. Auf der anderen Seite besitzt er eine Buchse. Zweck: Da die meisten büS-Geräte lediglich einen einzelnen M12-büS-Stecker besitzen, wird der Y-Steck- verbinder benötigt, um mehrere Geräte zu verbinden. Dabei wird die Buchse auf der einen Seite mit dem Gerät verbunden, während die beiden anderen Anschlüsse mit Geräten links und rechts davon verbunden werden können. Abb. 2: Y-Steckverbinder Es sind auch Y-Steckverbinder mit Stromunterbrechung erhältlich. Dieser Steckverbinder wird für die Auf- teilung der Stromversorgung verwendet. Die Verbindung zu Pin 2 ist unterbrochen. Dadurch ist es möglich, für das nächste büS-Segment ein neues Netzteil zu verwenden, wenn die Grenze von 100 W erreicht ist. Abb. 3: Y-Steckverbinder mit Stromunterbrechung Grundlagen der büS-Infrastruktur – Zubehör, Kabel, Pinbelegung
4.2.2
Passive Verteilerdose
Definition: Eine passive Verteilerdose ist nach IP65/IP67 ausgelegt und enthält Anschlussklemmen für die Stromversorgung und mehrere büS-Verbindungsleitungen. Es ist ein passives Modul und muss daher nicht konfiguriert werden. Zweck: Die passive Verteilerdose ermöglicht sternförmig mehrere Anschlüsse an büS-Geräte. Durch die Verwendung einer passiven Verteilerdose werden die Y-Steckverbinder redundant, was die Verkabelung im Feld erheblich vereinfacht.
4.2.3
Gender-Changer
Definition: Ein Gender-Changer ist ein IP65/67-Bauteil mit zwei M12-Steckern. Zweck: Er dient dazu, zwei M12-Buchsen miteinander zu verbinden. Abb. 5: Gender-Changer 1000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.0
4.2.4
Abschluss
Definition: Ein Abschlusswiderstand ist als M12-Stecker (Buchse und Stecker) oder als Chip erhältlich und muss an beiden Enden des Netzwerks vorgesehen werden. Zweck: Um Signalreflexionen im Kabel zu vermeiden, muss das büS-Netzwerk immer mit zwei 120 Ω-Wi- derständen an den Kabelenden abgeschlossen werden. Dabei muss ein Widerstand am Anfang und einer am Ende des Netzwerks angebracht werden. Abb. 6: Abschluss Abb. 7: Abschlusswiderstand-Chip
4.3
Kabelkonfiguration
Es gibt zwei Arten von Kabeln: Anschlusskabel und Verlängerungskabel. Alle Kabel sind mit verschiedenen Kabellängen erhältlich. Eine Übersicht dazu finden Sie im Anhang.
4.3.1
Wellenwiderstand und Kabelnormen
Alle Knotenpunkte sind über einen physikalisch üblichen Zweidrahtbus miteinander verbunden. Die Drähte sind ein verdrilltes Paar mit einer charakteristischen Impedanz von 120 Ω (nominell). CiA 301 (CANopen Ap- plication Layer) ist als EN 50325-4 genormt.
4.3.2
Anschlusskabel
Definition: Anschlusskabel besitzen eine M12-Buchse an einem Ende und sind am anderen Ende abgeman- telt. Zweck: Diese Kabel dienen dazu, Geräte mit Klemmenblock mit einem M12-Stecker, z. B. einem Gateway vom Typ ME43 zu verbinden.
4.3.3
Verlängerungskabel
Definition: Verlängerungskabel besitzen an einem Ende eine M12-Buchse und am anderen Ende einen M12-Stecker. Zweck: Diese Kabel werden für den Anschluss eines Geräts mit einem M12-Stecker verwendet. Grundlagen der büS-Infrastruktur – Zubehör, Kabel, Pinbelegung
4.4
Pinbelegung
Für Bürkert-Geräte mit büS-Schnittstelle sind verschiedene Standardstecker erhältlich. 4.4.1
M12-Stecker, 5-polig, A-codiert

4.4.2
M12-Stecker, 8-polig, A-codiert

4.4.3
Klemmenblock, 5-polig

Grundlagen der büS-Infrastruktur – Zubehör, Kabel, Pinbelegung

5

5.1
Was ist eine Bustopologie und wozu wird sie
benötigt?
Die Topologie wird durch die Anordnung der verschiedenen Geräte auf dem Bus bestimmt. Unterschiedli- che Topologien können die Qualität der Kommunikation beeinflussen. Aus diesem Grund werden bestimm- te Topologien für ein gutes Netzwerkdesign empfohlen.
5.2
Allgemeine Begriffe der Bustopologie
5.2.1
Stammleitung
Der Hauptbestandteil einer CANopen-Verkabelungslösung ist die Stammleitung. An diese sind alle Geräte und Verteilerdosen angeschlossen.
5.2.2
Stichleitung
Eine Stichleitung ist eine Abzweigung der Stammleitung und ermöglicht den Anschluss eines Geräts, das sich nicht in der Nähe der Stammleitung befindet. Die Verwendung von Stichleitungen ist nach Möglichkeit zu vermeiden. Abhängig von der Baudrate des Netzwerks gibt es jedoch mehrere Einschränkungen.
5.2.3
Übersicht der Kabellängen

Übersicht der maximalen Kabellängen in der CANopen-Spezifikation: Diese Tabelle gibt einen Überblick über die theoretischen Werte für ein ideales Netzwerk. Es bestehen je- doch weitere Abhängigkeiten hinsichtlich der Stammleitungslänge, der Stichleitungslänge, der Menge der Prozessdaten sowie der Baudrate. Übersicht über die verschiedenen büS-Topologien 5.2.4 Beispiel Welche Topologien werden empfohlen? 5.3 Die folgenden Topologien erzielen die besten Ergebnisse in Bezug auf die Signalqualität. Linientopologie (Daisy-Chain) 5.3.1 Alle Geräte sind in einer Reihe ohne Stichleitung angeschlossen. Abb. 9: Linientopologie Übersicht über die verschiedenen büS-Topologien
5.3.2
Linientopologie mit Stichleitungen
Die Stammleitung des Netzes wird direkt mit dem nächsten Gerät verbunden. Falls dies nicht möglich ist, verwenden Sie eine Stichleitung. Vermeiden Sie Stichleitungen nach Möglichkeit und halten Sie diese so kurz wie möglich. Beachten Sie stets die maximale Stichleitungslänge, die von der Baudrate abhängt. Abb. 10: Linientopologie mit Stichleitungen
5.3.3
Sterntopologie
Eine Sterntopologie wird zur Verbindung von Geräten verwendet, wenn der Platz begrenzt ist und ein Auf- bau mit einer Daisy-Chain-Topologie nicht möglich ist. 1000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.02
5.4
Welche Topologien werden NICHT empfohlen? Die in diesem Kapitel dargestellten Topologien sind möglich, allerdings müssen verschiedene Kriterien be- achtet werden, damit das Netzwerk ordnungsgemäß funktioniert.
5.4.1
Baumtopologie
Aus Gründen der Signalqualität wird die Verwendung einer Baumtopologie nicht empfohlen. Die Kaskadie- rung von passiven Verteilerdosen ist auf drei Stufen beschränkt. Wenn mehr Geräte benötigt werden, müs- sen die Stammleitungen der passiven Verteilerdosen miteinander verbunden werden, wobei nicht mehr als drei Geräte kaskadiert werden dürfen. Andernfalls wird die maximale Stichleitungslänge überschritten und es können Fehler auftreten. Abb. 12: Baumtopologie 000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.0 Typ büS Übersicht über die verschiedenen büS-Topologien
Welche Topologien sind NICHT erlaubt?
5.5
Die in diesem Abschnitt beschriebenen Topologien sind nicht zulässig. Sie dürfen niemals in einem büS- oder CANopen-Netzwerk verwendet werden.
5.5.1
Ringtopologie
Eine Ringtopologie ist in einem CANopen-Netzwerk nicht erlaubt. Wählen Sie eine andere Topologie für das Netzwerk. Abb. 13: Ringtopologie
6

6.1
Übersichtsplan
Erstellen Sie einen detaillierten Projektplan mit den oben genannten Informationen zu Geräten, Kabellängen, Topologie, Verteilerdosen und Y-Steckverbindern. Sind die Geräte nahe beieinander? JA: Nutzen Sie eine passive Verteilerdose NEIN: Nutzen Sie Y-Steckverbinder Regeln: • Schließen Sie alle Zubehörkomponenten an der Stammleitung an •  Schließen Sie die Zubehörkomponenten direkt am Gerät an – Verbinden Sie die Geräte mithilfe von Stichleitungen – Vermeiden Sie dabei lange Stichleitungen
6.1.1
Netzwerk mit einer Verteilerdose
In einem Netzwerk mit einer passiven Verteilerdose werden alle Kabel als Stichleitungen betrachtet, da es keine Stammleitung gibt. Halten Sie die Stichleitungen so kurz wie möglich. Abb. 14: Netzwerk mit einer Verteilerdose
6.1.2
Netzwerk mit Y-Steckverbindern
Ein Netzwerk mit Y-Steckverbindern ohne Stichleitungen (direkt an den M12-Stecker des Geräts angeschlossen) Abb. 15: Netzwerk mit Y-Steckverbindern ohne Stichleitungen Detaillierter Projektplan 1 Netzwerk mit Y-Steckverbindern und Stichleitungen Abb. 16: Netzwerk mit Y-Steckverbindern und Stichleitungen
6.1.3
Gemischte Netzwerke
In einem gemischten Netz ist es wichtig, die Gesamtlänge der Kabel anzugeben. Dies umfasst die Länge al- ler Stamm- und Stichleitungen. Abb. 17: Gemischte Netzwerke
7

7.1
Abschlusswiderstände
Die Abschlusswiderstände befinden sich an beiden Enden der Stammleitung. Die Impedanz beträgt etwa 60 Ω zwischen CAN-HIGH und CAN-LOW. Ausnahme: In großen Netzwerken mit langen Stichleitungen sollte die längste Entfernung zwischen zwei Geräten geschätzt werden. Bei Netzwerken, die mehr als eine passive Verteilerdose enthalten, wird emp- fohlen, die längste Entfernung zu wählen. Abb. 18: Abschlusswiderstände
7.2
Anschluss für Diagnosezwecke
Wir empfehlen, einen freien Anschluss für Diagnosezwecke vorzusehen. Dabei kann ein Anschluss der Ver- teilerdose oder ein zusätzlicher Y-Steckverbinder im Netzwerk verwendet werden. Dieser Messanschluss ist wichtig, um schnelle Diagnosen mit dem büS-Stick und der Bürkert Communicator-Software durchführen zu können. Der Anschluss kann auch verwendet werden, um Messungen mit externen Tools wie dem GEMAC CAN- BUS Tester 2 durchzuführen. In diesem Fall wird ein Messanschluss an beiden Enden empfohlen. Detaillierter Projektplan 2

8.1
Fertigstellung – Übersichtsplan
Es muss ein Verkabelungsplan erstellt werden, in dem alles Zubehör, Kabellängen, die Topologie, Verteiler- dosen, Y-Steckverbinder, Abschlusswiderstände und Messanschlüsse eingetragen sind. 8.1.1 Netzwerk mit einer Verteilerdose Abb. 19: Netzwerk mit einer Verteilerdose In einem Netzwerk mit einer passiven Verteilerdose werden die Abschlusswiderstände an die Geräte mit dem größten Abstand zueinander angeschlossen. 8.1.2
Netzwerk mit Y-Steckverbindern
Abb. 20: Netzwerk mit Y-Steckverbindern Netzwerk ohne Stichleitungen. Der Y-Steckverbinder wird direkt an das Gerät angeschlossen. Abb. 21: Gemischte Netzwerke Für eine gute Signalqualität ist es wichtig, die längste Entfernung zwischen zwei Geräten im gesamten Netz zu bestimmen. Platzieren Sie die Abschlusswiderstände in der Nähe dieser Geräte. Dies hilft dabei, Signal- reflexionen zu verringern. Bitte überschreiten Sie nicht die maximale Stichleitungslänge. 1000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.02.2 Netzstromversorgung
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9.1
Netzteil
Berechnen Sie den Gesamtstromverbrauch aller Geräte im Netzwerk. Sehen Sie dann eine entsprechende Anzahl von Netzteilen mit einer maximalen Leistung von je 100 W vor. Dies bezieht sich auf den M12-Ste- cker (A-codiert). Dieses Bauteil hat eine Stromgrenze von ca. 4A.
9.1.1
Ein Netzteil
In einem Netzwerk mit einem Netzteil ist die Gesamtleistungsaufnahme auf 100 W begrenzt. Abschlusswiderstand Spannungsversorgung Abb. 22: Ein Netzteil
9.1.2
Zusätzliches Netzteil
Verwenden Sie bei höherem Stromverbrauch zusätzliche Netzteile in Verbindung mit Y-Steckverbindern mit Stromunterbrechung, um den Strom von einem zweiten Netzteil zu nutzen. Abb. 23: Zusätzliches Netzteil
9.2
Faustregel
Als Faustregel gilt, dass 1 W Last pro Meter zu einem Spannungsabfall von 1 mV führt. Insgesamt ist ein maximaler Spannungsabfall von 5 V zulässig. Einige Geräte schalten ab, wenn die Versorgungsspannung unter 19 V liegt. Weitere Informationen finden Sie im jeweiligen Datenblatt. 000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.

10.1
Verkabelungsplan
Grober Verkabelungsplan, Topologie, Regeln für die Verkabelung (Tabelle). Platzieren Sie Ihr Netzteil (Leistung < 100 W) in der Nähe der Last. Y-Steckverbinder, passive Verteilerdose, externe Stromversorgung, galvanisch isolierte Schaltnetzteile (an- erkannt UL Klasse 2). Abb. 24: Netzwerk mit Verteilerdose 10.1.2 Netzwerk mit Y-Steckverbindern Abb. 25: Netzwerk mit Y-Steckverbindern Detaillierter Projektplan 3 Abb. 26: Gemischte Netzwerke IAN 1000516568 DE Version: D Status: RL (released | freigegeben) printed: 19.02.20
11

11.1
Abschirmung von EDIP-Geräten
Detaillierte Informationen zur Abschirmung der einzelnen Geräte sind in der Anschlussbelegung des techni- schen Datenblatts und in der Bedienungsanleitung angegeben. Es gibt drei Arten von Geräteabschirmun-

11.2
Abschirmungen im Vergleich

11.3
Netzwerk mit direkt geschirmten Geräten
Die Abschirmung ist an mehreren Punkten mit FE verbunden. Eine direkter Schirmanschluss an FE, entwe- der an beiden Kabelenden oder an mehreren Geräten, hat eine abschirmende Wirkung gegen E- und H-Fel- der. Dabei ist auf ein potentialgleiches FE-Erdungssystem zu achten, um Ausgleichsströme über die Ab- schirmung zu vermeiden! Abb. 27: Direkt geschirmtes Gerät Ist ein potentialgleicher FE-Bereich nicht realisierbar, wie z. B. zwischen zwei Gebäuden, gibt es einige Maßnahmen zur Störungsreduzierung; z.B. durch Hinzufügen eines Bypass-Leiters in der Nähe des büS- Kabels oder durch Verwendung eines geerdeten Kabelkanals. Abb. 28: Direkt abgeschirmtes Gerät, 2 Gebäude Erläuterung der grafischen Elemente: • Die geräteinterne Abschirmung (Keine, Direkt, RC) ist in Klammern angegeben. • Die grüne Linie stellt den büS-Kabelschirm dar. 000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.0
11.4
Netzwerk mit RC-geschirmten Geräten
In einem Netzwerk mit RC-geschirmten Geräten darf die Abschirmung nur an einem Punkt direkt mit FE ver- bunden sein. Diese Abschirmung schirmt nur E-Felder ab, wird aber in der Regel bevorzugt, wenn die Ver- bindung zum FE-Bereich schlecht ist. • Entweder durch Verwendung eines direkt abgeschirmten Geräts. Abb. 29: RC-Abschirmung • Oder indem der Kabelschirm an einer beliebigen Stelle im Netzwerk direkt geerdet wird, z. B. in der Mit- te oder in der Nähe einer EMV-Störquelle zur sofortigen Ableitung. Im Allgemeinen wird empfohlen zwischen H-Feld emittierenden Maschinen und dem büS-Netzwerk einen Mindestabstand einzuhalten. Wenn dies nicht möglich ist, sollte das büS-Kabel zur zusätzlichen Abschir- mung durch einen geerdeten Metallkanal geführt werden. Abb. 30: RC-Abschirmung
11.5
Netzwerk mit nicht abgeschirmten Geräten
Es wird nicht empfohlen, nur Geräte mit ohne Abschirmung zu verwenden. Die Netzwerkabschirmung wäre ungeerdet, was das Gleiche bedeuten würde, als wenn keine Abschirmung vorhanden ist. Bei der Verwendung von Geräten ohne intern angeschlossenen Schirm ist darauf zu achten, dass ein Ende des büS-Schirms direkt an die FE angeschlossen werden muss. Am anderen Ende der Abschirmung kann entweder eine direkte oder eine RC-Schirmverbindung verwendet werden. Die Geräte ohne Abschirmung werden mit kurzen Stichleitungen (z. B. über ein T-Stück) dazwischen gelegt. • Es können entweder Geräte an den Enden des Netzwerks verwendet werden. Abb. 31: büS-Netz mit Geräten ohne interne Schirmanbindung („Keine“ Abschirmung) • Oder der Kabelschirm wird an beiden Enden direkt mit FE verbunden (Beispiel). Abb. 32: büS-Netz mit Geräten ohne interne Schirmanbindung („Keine“ Abschirmung)
11.6

Ein geplantes büS-Netzwerk (a) wird überarbeitet, einige Probleme wurden identifiziert (b) und schließlich wurden einige Lösungen ermittelt (c). a) Ursprüngliches Netzwerk Abb. 33: Ursprüngliches Netzwerk b) Identifizierung von Problemen FE mit Potentialunterschieden zwischen Gebäude A und dem Außenbereich Lange büS-Leitung mit offener Abschirmung zum Gerät 7 ohne Schirmanbindung. 000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.02. Abb. 34: Identifizierung von Problemen Angewandte Lösungen: Einen beidseitigen FE-geerdeten und niederohmigen Metallkanal oder einen Bypass-Leiter zwischen Gebäude A und B hinzufügen Einen beidseitig FE-geerdeten und niederohmigen Metallkanal oder Bypass-Leiter hinzufügen, der so nah wie möglich an Gerät 4 vorbeigeführt wird. Die Länge des ungeschirmten Kabels durch Wechsel der Hauptleitung reduzieren: Die Abschirmung wird direkt an Gerät 7 vorbeigeführt (z.B. mit einem T-Verbinder) und anschließend an Gerät 6 geerdet. Abb. 35: Beispiele für mögliche Modifikationen c) Modifikationen (Lösungsmöglichkeiten) 1000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.02.
12
BEST-PRACTICE-ANWEISUNGEN
12.1
Abschlusswiderstand
Die Abschlusswiderstände befinden sich an beiden Enden der Stammleitung. Jeder Widerstand hat einen Widerstand von ca. 120 Ω. Entsprechend hat ein Netzwerk mit einem Abschlusswiderstand an beiden En- den eine Impedanz von 60 Ω. Die Widerstände sind mit M12-Stecker oder -Buchse erhältlich. Zusätzlich ist ein Widerstandschip für ME43 und eine Ventilinsel vom Typ 8652 erhältlich.
12.2
SignaIreflexionen
In einem Netzwerk kann es mehr als einen Grund für Signalreflexionen geben. Dies hängt von der Anzahl der Geräte, der Baudrate, der Menge der Prozessdaten, der Position der Abschlusswiderstände und der Position des Messanschlusses ab. Wenn die Position der Abschlusswiderstände nicht richtig gewählt ist, treten erhebliche Signalreflexionen auf.
12.3
Passive Verteilerdose
Passive Verteilerdosen dienen zur Vernetzung von Geräten, die nahe beieinander liegen. In einem Netzwerk mit passiver Verteilerdose ist es wichtig, den längsten Abstand zwischen zwei Geräten zu ermitteln und dort den Abschlusswiderstand zu platzieren. In diesem Fall wird davon abgeraten, diese Widerstände auf der Stammleitung zu platzieren.
12.4
Diagnoseanschluss
In einem büS-Netzwerk sollte ein Diagnoseanschluss vorgesehen werden. Der Anschluss ermöglicht den schnellen Zugriff mit dem Bürkert Communicator oder auch einem Drittanbieter-Tool wie dem GEMAC CAN Bus Tester 2.
12.5
Baudrate
Die Standard-Baudrate aller Bürkert-Geräte beträgt 500 kbit/s. Im Falle eines schlechten Messergebnisses kann die Baudrate auf 250 kbit/s oder 125 kbit/s reduziert werden. Dadurch können im Netzwerk längere Kabel verwendet werden. Bitte beachten Sie, dass sich die Gesamtzeit eines Firmware-Updates erhöht, wenn die Baudrate reduziert wird.
12.6
büS-Stick
Der büS-Stick ist ein USB-zu-CAN-Konverter und wird mit dem Bürkert Communicator an einen Laptop/PC angeschlossen. Er dient zur Diagnose, Inbetriebnahme und Parametrierung von Geräten.
12.7
Stichleitungen
Die Gesamtlänge der Stichleitungen im gesamten Netzwerk sollte so gering wie möglich gehalten werden. Es lässt sich nicht genau berechnen, wie sich eine ein Meter lange Stichleitung prozentual auf die Signal- qualität auswirkt.
12.8
Buslast
Die maximale Buslast beträgt 40 %. Die spezifische Buslast eines Gerätes ist im Kommunikationsdatenblatt angegeben. Um die gesamte Buslast zu berechnen, addieren Sie die Werte aus dem Datenblatt der Geräte.
12.9
Leistungsaufnahme
Es ist wichtig, den Stromverbrauch eines Geräts so früh wie möglich in der Planung zu berücksichtigen. An- hand der Informationen über den Gesamtstromverbrauch des Netzwerks können dann das Zubehör und die Anzahl der Netzteile geplant werden. Außerdem muss die zulässige Spannungswelligkeit eines Geräts berücksichtigt werden. Bei Geräten mit di- rektem Zugriff, z. B. bei MFCs ist eine geringe Restwelligkeit wichtig. Für Sensoren sind die Auswirkungen nicht so groß.
12.10
Erdung von Netzteilen
Netzteile sollten nicht geerdet werden, aber es ist wichtig, eine galvanische Isolierung sicherzustellen. An- dernfalls können große Schleifen entstehen, die sich negativ auf das gesamte Netz auswirken können.
12.11
Abschirmung des büS-Netzes
Es ist darauf zu achten, dass eine stabile Funktionserde (FE) mit niedriger Impedanz und Rauschen verwen- det wird. Kann dies im Bereich des büS-Netzwerks nicht gewährleistet werden, ist ein niederohmiger metal- lischer Kabelkanal oder ein beidseitig geerdeter Bypass-Leiter zu verwenden, um Ausgleichsströme über den büS-Schirm zu vermeiden. Geräte ohne interne Abschirmung direkt an die büS-Litze anschließen (ohne Stichleitung). Die Abschirmung muss sich auf vor- oder nachgeschalteten Geräten im Netzwerk befinden, mindestens aber auf Endgeräten. Verbinden Sie den Schirm des büS-Kabels an mindestens einem Punkt direkt mit der FE (z. B. durch Ver- wendung eines Gerätes mit direktem FE-Schirmanschluss). Das büS-Kabel darf nicht direkt neben Geräten mit hohem Stromverbrauch, die ein starkes H-Feld emittie- ren, geführt werden. Falls nicht möglich, muss das büS-Kabel zur zusätzlichen Abschirmung durch einen beidseitig oder mehrfach geerdeten Metallkanal geführt werden.
13

Getestet werden Netze mit unterschiedlichen Geräten, Kabellängen, Baudraten und Topologien. Die hier gezeigten Netzwerke dienen nur als Beispiel und sind als Anhaltspunkt für Ihre eigene Planung ge- dacht. Bei großen Netzen, die nahe an der Grenze oder sogar darüber liegen, ist es immer sinnvoll, die Netzqualität zu überprüfen.
13.1
Linientopologie
Für die Baudraten 500 kbit/s, 250 kbit/s und 125 kbit/s wurden die maximale Kabellänge und die maximale Anzahl von Geräten ermittelt.
13.1.1
500 kbit/s
Die Kommunikation des gesamten büS-Netzwerks funktionierte mit bis zu 84 Geräten und 1 büS-Stick. Die Gesamtkabellänge betrug 75 Meter. Abschlusswiderstand PS Spannungsver MP Messstelle Diagnose sorgung Abb. 36: 500 kbit/s, 84 Geräte, Kabellänge 75 m Messungen mit einer maximalen Kabellänge von 100 Metern waren mit 44 Geräten und 1 büS-Stick mög- lich. In der CANopen-Spezifikation ist eine Länge von 100 Metern als Grenze definiert. Diagnose Abb. 37: 500 kbit/s, 44 Geräte, Kabellänge 100 m büS-Netzwerke mit maximaler Netzwerkausdehnung
13.1.2
250 kbit/s
Das Netzwerk wurde mit 84 Geräten und einer Gesamtkabellänge von 175 Metern getestet und funktionier- te ohne Fehler. Abb. 38: 250 kbit/s, 84 Geräte, Kabellänge 175 m Der Systemaufbau besteht aus 41 büS-Geräten und 1 büS-Stick mit einer maximalen Gesamtkabellänge von 250 Metern. 1000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.02. büS-Netzwerke mit maximaler Netzwerkausdehnung
125 kbit/s
13.1.3
Das Netzwerk kann mit 84 Geräten und 1 büS-Stick eine Gesamtkabellänge von 475 Metern haben. Abb. 40: 125 kbit/s, 84 Geräte, Kabellänge 475 m Bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 125 kbit/ ist es möglich, bis zu 53 Geräte mit einer Gesamtka- bellänge von 500 Metern anzuschließen. Abb. 41: 125 kbit/s, 53 Geräte, Kabellänge 500 m 1000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.02. büS-Netzwerke mit maximaler Netzwerkausdehnung
13.2
Sterntopologie mit Verteilerdose
Bei Verwendung einer passiven Verteilerdose werden alle Kabel als Stichleitungen betrachtet. Bei einer Baudrate von 500 kbit/s ist eine Gesamtstichleitungslänge von 25 Metern zulässig. Die maximale Länge je- der Stichleitung ist auf 5 m begrenzt. Wenn alle Stichleitungen die gleiche Länge haben, ist die Position des Abschlusswiderstandes irrelevant. Abb. 42: Sterntopologie mit Verteilerdose
13.3
Baumtopologie mit Verteilerdose
Bei einer Baumtopologie wurde eine Gesamtkabellänge von 94 Metern mit 23 Geräten im Netz gemessen. Die Länge der Stichleitung variiert zwischen 1 und 10 Metern. Abb. 43: Baumtopologie mit Verteilerdose 000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.02
14
FEHLERBEHEBUNG
14.1
Sporadische Verbindungsabbrüche
Beschreibung:
In einem fehlerhaften Netz kann es zu sporadischen Verbindungsabbrüchen kommen. Dabei kann es vor- kommen, dass ein oder mehrere Geräte für ein paar Sekunden verschwinden. Dies ist ein Hinweis darauf, dass etwas schief gelaufen ist.
Häufige Probleme:
• Mehr oder weniger als zwei Abschlusswiderstände •  Die Gesamtlänge des Kabels ist zu lang •  Die Gesamtlänge der Stichleitung ist zu lang •  Die Buslast ist zu hoch •  Das Netzteil ist zu schwach
Lösung:
• Messung der Impedanz zwischen CAN-High und CAN-Low. Die Impedanz solite ca. 60 Ω betragen. • Reduzieren Sie die Kabellänge • Reduzieren Sie die Baudrate auf die nächst niedrigere Stufe • Sehen Sie weitere Netzteile mit den entsprechenden Y-Steckverbindern im Netzwerk vor
14.2
Rote LED (Ausfall)
Beschreibung: Die LED eines einzelnen Geräts oder des gesamten EDIP-Netzwerks leuchtet rot. Häufige Probleme: • Fehlerhafte Verbindung zur SPS • Das Gerät hat eine kritische Grenze erreicht, z. B. die Versorgungsspannung ist zu gering • EDIP-Partner fehlt
Lösung:
• Überprüfen Sie die Verkabelung zur SPS und konfigurieren Sie die SPS entsprechend den Beschrei- bungsdateien des Geräts • Überprüfen Sie die Meldungen des Geräts über die SPS oder mit dem Bürkert Communicator • Prüfen Sie den Partnernamen und die Zuordnung
14.3
Orange LED am Gerät (Funktionsprüfung)
Beschreibung: Die LED eines einzelnen Geräts oder des gesamten EDIP-Netzwerks leuchtet orange.
Häufige Probleme:
•  Die Partnerzuweisung ist aktiv •  Die SPS ist „gestoppt“ • Die Simulation ist aktiv • Manueller Modus
Lösung:
• Warten Sie, bis das Gerät seinen Partner im Netzwerk gefunden hat • Stellen Sie die SPS auf „EIN“. • Deaktivieren Sie die Simulation • Stellen Sie das Gerät auf „Automatisch“.
14.4
Gelbe LED am Gerät (außerhalb der Spezifikation)
Beschreibung: Die LED eines einzelnen Geräts oder mehrerer Geräte im Netzwerk leuchtet gelb. Häufige Probleme: • Das Gerät hat einen internen Grenzwert erreicht, z. B. Temperatur • Teach-Funktion ist erforderlich • Gerät kann den Sollwert nicht erreichen
Lösung:
• Überprüfen Sie die Grenzwerte und die Meldungen des Geräts über die SPS oder mit dem Bürkert Communicator • Starten Sie die Teach-Funktion des Geräts • Prüfen Sie den Mediumsdruck
Blaue LED am Gerät (Wartung erforderlich)
14.5
Beschreibung: Die LED eines einzelnen Geräts oder mehrerer Geräte im Netzwerk leuchtet blau. Häufige Probleme: •  Das Zählerlimit des Schaltspielzählers wurde erreicht • Konfigurations-Provider/Client fehlt •   Beschädigte Kalibrierkurve
Lösung:
• Setzen Sie den Schaltspielzähler zurück • Ersetzen Sie das fehlende Gerät • Kalibrieren Sie das Gerät
Starten Sie einige Geräte neu
14.6
Wenn die LED zuerst gelb aufleuchtet und dann rot oder grün leuchtet, zeigt dies an, dass die Versorgungs- spannung einen Grenzwert für einen stabilen Betrieb erreicht hat. Schaltet ein Gerät einen Aktor ein, ist der Spannungsabfall so hoch, dass die Leistung unter den Grenzwert fällt und ein Neustart durchgeführt wird.
15
ANHANG
15.1
Zubehör – büS-Stick-Schnittstellen-Set

000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.

15.5
Zubehör – Netzteile

Weiteres Zubehör finden Sie auf der Bürkert-Homepage. 000516568  DE  Version: D Status: RL (released | freigegeben)  printed: 19.0