Power Line Booster - Siemens AG · Power Line Booster (PLB BM) als Master und als Slave, mit Modem Modul (PLB MM) und BusAdapter, Terminierungs- und Koppelmodule (PLB TC), Trägerspannungsversorgung

Power Line Booster

Betriebsanleitung

Version 1.03

A5E36203106A-AB

Vorwort 1

Systemüberblick und Einführung

2

Funktionsbeschreibung 3

Anlagenplanung 4

Bedienelemente, Anzeigen, Anschlüsse, Steckplätze

5

Einstellungen 6

PROFINET/Ethernet 7

Betriebssoftware 8

Wartung und Instandsetzung 9

Technische Daten und Zulassungen

10

Bestellnummern 11

Anhang 12

Siemens AG Division Digital Factory Postfach 48 48 90026 NÜRNBERG DEUTSCHLAND

Ⓟ 07/2015 Änderungen vorbehalten

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Rechtliche Hinweise Warnhinweiskonzept

Dieses Handbuch enthält Hinweise, die Sie zu Ihrer persönlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachschäden beachten müssen. Die Hinweise zu Ihrer persönlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben, Hinweise zu alleinigen Sachschäden stehen ohne Warndreieck. Je nach Gefährdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt.

GEFAHR bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten wird, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

WARNUNG bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

VORSICHT bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

ACHTUNG bedeutet, dass Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.

Beim Auftreten mehrerer Gefährdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils höchsten Stufe verwendet. Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personenschäden gewarnt wird, dann kann im selben Warnhinweis zusätzlich eine Warnung vor Sachschäden angefügt sein.

Qualifiziertes Personal Das zu dieser Dokumentation zugehörige Produkt/System darf nur von für die jeweilige Aufgabenstellung qualifiziertem Personal gehandhabt werden unter Beachtung der für die jeweilige Aufgabenstellung zugehörigen Dokumentation, insbesondere der darin enthaltenen Sicherheits- und Warnhinweise. Qualifiziertes Personal ist auf Grund seiner Ausbildung und Erfahrung befähigt, im Umgang mit diesen Produkten/Systemen Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden.

Bestimmungsgemäßer Gebrauch von Siemens-Produkten Beachten Sie Folgendes:

WARNUNG Siemens-Produkte dürfen nur für die im Katalog und in der zugehörigen technischen Dokumentation vorgesehenen Einsatzfälle verwendet werden. Falls Fremdprodukte und -komponenten zum Einsatz kommen, müssen diese von Siemens empfohlen bzw. zugelassen sein. Der einwandfreie und sichere Betrieb der Produkte setzt sachgemäßen Transport, sachgemäße Lagerung, Aufstellung, Montage, Installation, Inbetriebnahme, Bedienung und Instandhaltung voraus. Die zulässigen Umgebungsbedingungen müssen eingehalten werden. Hinweise in den zugehörigen Dokumentationen müssen beachtet werden.

Marken Alle mit dem Schutzrechtsvermerk ® gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.

Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard- und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten.

Power Line Booster Betriebsanleitung, A5E36203106A-AB 3

Inhaltsverzeichnis

1 Vorwort ................................................................................................................................................... 7

2 Systemüberblick und Einführung ............................................................................................................. 9

3 Funktionsbeschreibung ......................................................................................................................... 11

3.1 Systemgrenzen ....................................................................................................................... 11 3.1.1 Isolation ................................................................................................................................... 11 3.1.2 Mengengerüst ......................................................................................................................... 11 3.1.3 Einsatzbedingungen ............................................................................................................... 13

3.2 Komponenten .......................................................................................................................... 14 3.2.1 Einleitung ................................................................................................................................ 14 3.2.2 Power Line Booster (Gerät) .................................................................................................... 14 3.2.2.1 Übersicht ................................................................................................................................. 14 3.2.2.2 PLB Basismodul ...................................................................................................................... 15 3.2.2.3 ET200SP BA (BusAdapter) .................................................................................................... 16 3.2.2.4 PLB MM (Modem Modul) ........................................................................................................ 18 3.2.2.5 PLB EM (Empty Module) ........................................................................................................ 19 3.2.3 PLB TC (Terminierungs- und Koppelmodul) .......................................................................... 20 3.2.4 Trägerspannungsversorgung .................................................................................................. 21 3.2.4.1 Trägerspannungsversorgung (Einspeisesystem) ................................................................... 21 3.2.4.2 Leitungsschutz für die Trägerspannungsversorgung ............................................................. 21 3.2.4.3 Trägerspannungstransformator .............................................................................................. 21 3.2.4.4 Netzfilter (NF) / Line filter ........................................................................................................ 22 3.2.4.5 Komponentenbeispiel für eine Trägerspannungsversorgung ................................................. 24

4 Anlagenplanung .................................................................................................................................... 25

4.1 Die Komponenten einer PLB-Anlage ...................................................................................... 25 4.1.1 Übersicht ................................................................................................................................. 25 4.1.2 Schienen- und Schleifleitungen .............................................................................................. 25 4.1.3 Anschlusstechnik .................................................................................................................... 27 4.1.4 Isowächter ............................................................................................................................... 27 4.1.5 Anlagensteuerung ................................................................................................................... 28

4.2 Anlagendämpfung ................................................................................................................... 28

4.3 Installationsplanung ................................................................................................................ 30

4.4 Segmentgrenzen ..................................................................................................................... 31 4.4.1 Segment .................................................................................................................................. 31 4.4.2 Segmentlänge ......................................................................................................................... 33

4.5 Anlauf- und Einbuchungszeiten .............................................................................................. 34 4.5.1 Anlagenanlauf ......................................................................................................................... 34 4.5.2 Einbuchung ............................................................................................................................. 34

4.6 Installation ............................................................................................................................... 35 4.6.1 Leitungswahl ........................................................................................................................... 35 4.6.2 Erdung .................................................................................................................................... 35

Inhaltsverzeichnis

Power Line Booster 4 Betriebsanleitung, A5E36203106A-AB

4.7 Verdrahtung ........................................................................................................................... 35 4.7.1 Leitungslängen ....................................................................................................................... 35 4.7.2 Schirmauflage ........................................................................................................................ 36 4.7.3 Leitungsführung ..................................................................................................................... 37 4.7.3.1 PLB TC ................................................................................................................................... 37 4.7.3.2 Anschluss Netzfilter / Line filter .............................................................................................. 38 4.7.3.3 Zuleitung der Trägerspannungsversorgung ........................................................................... 38 4.7.4 PLB Master ............................................................................................................................ 39

4.8 Montage ................................................................................................................................. 39

4.9 Inbetriebnahme ...................................................................................................................... 40

5 Bedienelemente, Anzeigen, Anschlüsse, Steckplätze ............................................................................ 41

5.1 Bedienelemente ..................................................................................................................... 41 5.1.1 FRES-Taster .......................................................................................................................... 41 5.1.2 DIP-Schalter ........................................................................................................................... 42

5.2 Anzeigen ................................................................................................................................ 43 5.2.1 LED-Anzeigen am PLB Basismodul ...................................................................................... 43 5.2.2 LED-Anzeigen am Modem Modul .......................................................................................... 45 5.2.3 LED-Anzeigen am BusAdapter .............................................................................................. 46

5.3 Anschlüsse und Steckplätze .................................................................................................. 47 5.3.1 Steckplatz X3 ......................................................................................................................... 47 5.3.2 Anschlüsse X1 ....................................................................................................................... 47 5.3.3 Steckplatz X4 ......................................................................................................................... 48 5.3.4 Steckplatz X5 ......................................................................................................................... 48 5.3.5 Anschluss X2 ......................................................................................................................... 49 5.3.6 Anschluss X80 ....................................................................................................................... 49

6 Einstellungen ........................................................................................................................................ 51

7 PROFINET/Ethernet ............................................................................................................................. 53

7.1 Konfiguration .......................................................................................................................... 53

7.2 Timing und Ablaufzeiten ........................................................................................................ 53 7.2.1 Übersicht ................................................................................................................................ 53 7.2.2 Projektierung der Zykluszeit ................................................................................................... 54 7.2.3 Projektierung der Überwachungszeit ..................................................................................... 54

8 Betriebssoftware ................................................................................................................................... 59

9 Wartung und Instandsetzung................................................................................................................. 61

9.1 Reparatur und Ersatzteile ...................................................................................................... 61

9.2 Recycling und Entsorgung ..................................................................................................... 61

10 Technische Daten und Zulassungen ..................................................................................................... 63

10.1 Technische Daten .................................................................................................................. 63 10.1.1 Mechanik ................................................................................................................................ 63 10.1.2 Elektrische Kennwerte ........................................................................................................... 64 10.1.3 MTBF ..................................................................................................................................... 64 10.1.4 Klima ...................................................................................................................................... 64

10.2 Zulassungen ........................................................................................................................... 65 10.2.1 CE-Konformität....................................................................................................................... 65

Inhaltsverzeichnis


10.3 Securityhinweise ..................................................................................................................... 65

11 Bestellnummern .................................................................................................................................... 67

12 Anhang ................................................................................................................................................. 69

12.1 Glossar .................................................................................................................................... 69

Index..................................................................................................................................................... 77


Vorwort 1

Zweck des Handbuchs Dieses Handbuch beschreibt die Hardware- und Software-Komponenten des Power Line Booster Systems.

Mit diesem Handbuch werden Ihnen Informationen bereitgestellt, die sich aus den Anforderungen laut Maschinenbaudokumentation nach DIN EN 62079 für Handbücher ableiten. Diese Informationen beziehen sich auf Einsatzort, Transport, Lagerung, Einbau, Nutzung und Instandhaltung.

Zielgruppe Dieses Handbuch richtet sich an:

● Monteure

● Projekteure

● Bedienpersonal

● Wartungspersonal

Erforderliche Kenntnisse Zum Verständnis des Handbuchs sind allgemeine Kenntnisse auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik erforderlich.

Darüber hinaus sind Kenntnisse zu PROFINET hilfreich.


Systemüberblick und Einführung 2

Das System Power Line Booster ist ein Kommunikationssystem, zur Datenübertragung auf leitfähigen Medien. Es ermöglicht Kommunikationsverbindungen auf Ethernet Basis zwischen stationären Anlagensteuerungen zu mobilen Anlagenteilen. Die Medien können Schleifleitersysteme (Graphit-Kupfer auf Kupfer) wie z. B. bei Elektrohängebahnen oder auch flexible Kabel wie z. B. bei Krananlagen sein.

Der Power Line Booster ist für den Industriebereich entwickelt.

Das PLB System besitzt die folgenden grundsätzlichen Eigenschaften:

● Es überträgt Ethernetsignale von einer Anlagensteuerung (z. B. SIMATIC CPU oder Controller) auf bis zu 50 Kommunikationsteilnehmer (z. B. Feldgeräte)

● Es priorisiert zyklische PROFINET Telegramme, zur Sicherstellung der Echtzeitbedingungen

● Es sorgt dafür, dass innerhalb einer definierten Zeit alle Teilnehmer die hoch prioren PROFINET-IO-Daten erhalten bzw. abgeben können.

● Es sorgt zusätzlich für eine gute Bandbreite zur Übertragung der nieder prioren Daten

● Es ermöglicht den Einsatz der bewährten SIMATIC PROFINET Automatisierungskomponenten auf mobilen Anlagenteilen

● Es ist einfach in die SIMATIC-Produktwelt integrierbar

● Produktpflege und Innovation sind im Zuge der SIMATIC-Weiterentwicklung garantiert.

Hinweis

Sollten Sie Fragen zur Anlagenausführung und Installation haben so wenden Sie sich bitte an den technischen Support für den Power Line Booster [email protected] oder kontaktieren Sie Ihren lokalen Siemensansprechpartner.

mailto:[email protected]

Systemüberblick und Einführung


Bild 2-1 Beispielhafter Aufbau eines Power Line Booster Systems

Der Power Line Booster stellt sicher, dass alle Teilnehmer zyklisch kommunizieren und dass hochpriore PROFINET-Telegramme bevorzugt übertragen werden.

Technologie

Der Power Line Booster benutzt eine Kommunikationstechnologie, mit der die Übertragung Ethernet basierter Telegramme, insbesondere PROFINET, über Versorgungs- und/oder Steuerleitungen realisiert werden kann. Ein Hauptanwendungsgebiet liegt im Bereich der schleifleiterbasierten Transportanwendungen, wie Einschienenhängebahnen und Regalbediensystemen.

Hierzu moduliert der Power Line Booster die Datentelegramme, die über Standard Ethernet (IEEE 802.3i / 10BASE-T; IEEE 802.3u / Fast Ethernet; IEEE 802.3y / 100BASE-T2) eingehenden, auf verschiedene Trägerfrequenzen. Diese Trägerfrequenzen liegen im Bereich zwischen etwa 2 MHz und ca. 70MHz. Genauso demoduliert das Gerät die Datentelegramme der Gegenrichtung.

PLB Master

PL

PN PN

Powerline medium (Rail / Cable)

PN

PL

SIMATIC Controller

devices

...

PLB TC

legend:

PROFINET

Powerline

PLB Slave

PL

PN PN

PLB Slave

PL

PN PN

PLB TC

vehicle vehicle


Funktionsbeschreibung 3 3.1 Systemgrenzen

3.1.1 Isolation Der Power Line Booster (PLB) bzw. das Power Line Booster System ist für den Betrieb in Niederspannungsanlagen bis 500 V AC zwischen den Phasen vorgesehen. Die empfohlenen Komponenten setzen voraus, dass sich alle Spannungen innerhalb des Systems in folgenden Grenzen bewegen:

● Niederspannung: max. 500 V AC +15% Außenleiterspannung mit symmetrischer Erde Diese Obergrenze gilt auf den Anlagenversorgungsleitungen, z. B. L1, L2, L3 (nicht für die Kommunikationsleitungen) und bezieht sich auf das Isolationssystem des PLB-Systems

● Kleinspannung: max. 42 V AC +15% Diese Einschränkung betrifft die Kommunikationsleitungen. Der Betrieb des Systems ist auch möglich, wenn diese Schienen oder die Leitungen spannungsfrei sind. Der Betrieb ist nicht möglich, wenn beide Kommunikationsleitungen kurzgeschlossen sind.

● PLB-Versorgungsspannung: 24 V DC ± 20 % Das Netzteil für die Versorgungsspannung des Power Line Booster-Geräts muss der Spezifikation "National Electrical Code (NEC) Class 2" entsprechen. Der Betrieb des Geräts ohne Versorgungsspannung ist nicht möglich.

3.1.2 Mengengerüst Produkteigenschaften:

Alle nachfolgenden Regeln müssen eingehalten werden.

● max. 50 PLB Slaves je PLB Master

● max. 50 PROFINET (PN) Verbindungen (PN Application Relation) je PLB Master

● max. 250 m Segmentlänge

● max. 8 PN Verbindungen über die PL Verbindung je PLB Slave

● max. 10 Ethernet Teilnehmer (TN) im lokalen PLB Slave Netzwerk

● max. 64 Bytes IO-Daten je PN Verbindung pro Kommunikationsrichtung

● mindestens 128 ms PN-Zykluszeit bei 50 PLB Slaves

● mindestens 64 ms PN-Zykluszeit bei 20 PLB Slaves

Funktionsbeschreibung 3.1 Systemgrenzen


Tabelle 3- 1 Beispiele zum Mengengerüst

Maximal 8 Application relations (AR) über PL und maximal 10 Ethernet-Teilnehmer an einem PLB Slave

Maximal 10 Ethernet-Verbindungen je PLB Slave. Die PROFINET-Teilnehmer auf dem Fahrzeug sind mit dem PN-Controller auf den Fahrzeug verbunden. Der Fahrzeug-Controller ist mittels einer einzelnen AR als I-Device mit dem statio-nären Controller über Powerline verbunden.

Pow

erline

controller

Industrial Ethernet

. . .max 8 AR

PLB Slave

PLB Master

max 10 ethernet devices

PN

PN

vehicle

AR

Pow

erline

controller

. . . max 9 AR

PLB Slave

PLB Master

PN

PN

controller

vehicle

AR

max 10 ethernet devices

Funktionsbeschreibung 3.1 Systemgrenzen


Zweites PROFINET (PN2) hat keinen Einfluss auf die Powerline-Verbindung. Netztrennung durch CP.

Netztrennung durch einen PN PN Koppler. Das zweite PROFINET hat keinen Einfluss auf die Powerline-Verbindung.

3.1.3 Einsatzbedingungen ● Der Betrieb von Power Line Booster Geräten in öffentlichen Versorgungsnetzen ist nicht

vorgesehen.

● Der Betrieb von Standard-Powerline-Komponenten im Anlagenumfeld ist nicht erlaubt.

● Es können immer nur Teilnehmer die am PLB Master angeschlossen sind, mit Teilnehmern, die an einem PLB Slave angeschlossen sind, kommunizieren. Eine Querkommunikation - also der direkte Datenaustausch - zwischen Teilnehmern, die an verschiedenen PLB-Slaves angeschlossen sind, ist nicht möglich.

Pow

erline

controller

. . . AR

PLB Slave

PLB Master

PN1

PN1

controller

vehicle

CP

AR

PN2

1 ethernet device

Pow

erline

controller

. . . AR

PN1

PN1

controller

vehicle

AR

PN2AR

PLB Slave

PLB Master

PN P

N c

oupl

er

1 ethernet device

Funktionsbeschreibung 3.2 Komponenten


3.2 Komponenten

3.2.1 Einleitung Zur Realisierung eines Power Line Booster Systems benötigen Sie üblicherweise folgende Komponenten:

● Power Line Booster (PLB BM) als Master und als Slave, mit Modem Modul (PLB MM) und BusAdapter,

● Terminierungs- und Koppelmodule (PLB TC),

● Trägerspannungsversorgung siehe auch "Trägerspannungsversorgung (Einspeisesystem) (Seite 21),

● und weitere anlagenabhängige Komponenten siehe auch "Die Komponenten einer PLB-Anlage (Seite 25)

3.2.2 Power Line Booster (Gerät)

3.2.2.1 Übersicht

Bild 3-1 Vollbestücktes Gerät



Der Power Line Booster besteht aus einem PLB BM (Basismodul) ➀, welches mit folgenden Modulen bestückt wird:

● 1 ET200SP BA (BusAdapter) ➁

● 1 PLB MM (Modem Module) ➂

● 1 PLB EM (Modul-Leergehäuse) ➃

Als Zubehör enthalten ist der 24 V DC-Versorgungsanschlussstecker ➆ und den Powerline-Anschlussstecker ➇.

Optional können Sie den Power Line Booster mit

● dem Kennzeichnungsschild ➄,

● dem Schild ➅ und

● der Schirmschelle ➈ ausstatten.

Den Power Line Booster können Sie als PLB Master oder PLB Slave konfigurieren. In einem Kommunikationssegment darf es nur einen PLB Master geben. Dieser ist stationär montiert. Einen PLB Slave montieren Sie üblicherweise auf ein Fahrzeug. Sie können mehrere Slaves in einem Segment verwenden.

ACHTUNG

Stecken bzw. entfernen Sie die Module nur im spannungsfreien Zustand.

Betätigen Sie die DIP-Schalter zur Konfiguration nur im spannungslosen Zustand.

3.2.2.2 PLB Basismodul

Bild 3-2 PLB Basismodul



Den Power Line Booster gibt es in dieser Variante PLB-Gerät MLFB PLB-Basismodul: PLB BM LV M/S

6ES7972-5AA10-0AB0

Das Basismodul dient der Aufnahme der Power Line Booster Modem Module und des BusAdapter Moduls.

Versorgen Sie dieses Gerät ausschließlich über den Versorgungseingang X80 (24 V DC).

Die Spannung auf den zur Kommunikation verwendeten Leitungen darf maximal 48 V AC (42 V AC +15%) betragen.

3.2.2.3 ET200SP BA (BusAdapter)

Bild 3-3 BA 2xRJ45 (BusAdapter RJ-45)

Bild 3-4 BA 2xFC (BusAdapter Fast Connect)



Bild 3-5 Einbauplatz des BusAdapters

Gerät Einsatzbereich MLFB BusAdapter RJ-45 ET200SP BA 2xRJ45

Dieses Modul dient dem An-schluss von ETHERNET- bzw. PROFINET-Verbindungen mit-tels RJ45-Steckverbindern an das PLB-System.

6ES7193-6AR00-0AA0

BusAdapter Fast Connect ET200SP BA 2xFC

Dieses Modul dient dem direk-ten Anschluss von ETHERNET- bzw. PROFINET-Verbindungen an das PLB-System.

6ES7193-6AF00-0AA0

Der BusAdapter stellt Ihnen zwei Switch-Ports zum Anschluss von Ethernet- oder PROFINET-Leitungen zur Verfügung.

Aufgrund seiner beiden LAN-Anschlüsse ermöglicht Ihnen der BusAdapter den Aufbau einer Linienarchitektur.

Hinweis

Andere BusAdapter als die oben beschriebenen (wie z. B. solche mit Lichtleiter-Anschluss) können Sie nicht verwenden.



3.2.2.4 PLB MM (Modem Modul)

Bild 3-6 PLB MM

Bild 3-7 Einbauplatz für das PLB MM

PLB-Gerät MLFB PLB-Modem Modul: PLB MM

6ES7972-5AA50-0AB0

Dieses Gerät übernimmt die Modulation bzw. Demodulation der Ethernet-Datentelegramme in eine, für das Übertragungsmedium „Powerline“ (z. B. Schleifleitungen), geeignete Form.

ACHTUNG

Technisch ist es möglich das Modem Modul in den rechten Einbauplatz (X5) zu stecken. Diese Konfiguration wird jedoch nicht unterstützt!

Für den Fall, dass Sie das Modem rechts in den Steckplatz X5 stecken oder gar kein Modem stecken, zeigt der Power Line Booster einen Fehler an.



3.2.2.5 PLB EM (Empty Module)

Bild 3-8 PLB EM

Bild 3-9 Einbauplatz für das PLB EM

PLB-Gerät MLFB PLB-Empty Module: PLB EM

6ES7972-5AA80-0XA0

Leergehäuse dient der Abdeckung des Modulschachts und der DIP-Schalter.

Der Einbauplatz des Leermoduls ist für spätere Erweiterungen gedacht.



3.2.3 PLB TC (Terminierungs- und Koppelmodul)

Bild 3-10 PLB TC

Sie müssen das PLB TC (TC-Modul) aus Isolationsgründen in ein Umgehäuse (z. B. einen Schienenanschlusskasten) verbauen. PLB-Gerät MLFB TC-Modul PLB TC

6ES7972-5AB00-0XA0

Das PLB TC dient der Terminierung von Segmenten. Mit ihm werden die beiden Enden der Kommunikationsleitungen des betreffenden Segments abgeschlossen.

VORSICHT

Vor der Montage die Anlage spannungsfrei schalten!

Siehe auch PLB TC (Seite 37)



3.2.4 Trägerspannungsversorgung

3.2.4.1 Trägerspannungsversorgung (Einspeisesystem) Die AC-Trägerspannungsversorgung ist bei Schleifleitersystemen erforderlich. Das Einspeisesystem besteht aus den Komponenten Leitungsschutz, Transformator und Filter.

Bild 3-11 Segmenteinspeisesystem

3.2.4.2 Leitungsschutz für die Trägerspannungsversorgung Wählen Sie den Leitungsschutz so, dass damit der Versorgungstransformator, dessen Zuleitung, und alle Nachfolgenden Komponenten und Leitungen geschützt sind.

3.2.4.3 Trägerspannungstransformator Der Transformator zur Trägerspannungsversorgung muss folgende Anforderungen erfüllen:

● Ausgangsspannung: 42 V AC bei Nennstrom 31 V AC bis 48 V AC (42 V AC -26%/+15%)

● Isolation: Basisisolation von Primär- und Sekundärwicklung zu berührbaren Teilen (z. B. Kern) 500 V; Überspannungskategorie III Verstärkte Isolation oder doppelte Isolation von Primär- zur Sekundärseite für 230 V; Überspannungskategorie III Verschmutzungsgrad nach Einbaulage (i. d. R. VG 2) Die zugehörigen Produktnormen finden Sie im Kapitel CE-Konformität (Seite 65)

● Nennstrom: mind. 1,0 A

Rail ARail B

L1 .. L3PE

line filter

trans-former

L1 L2/N

TC

circuit breaker



Unter der Voraussetzung, dass die Spannungstoleranz des Versorgungsnetzes in einem Bereich von -26 % bis +15 % liegen, verwenden Sie vorzugsweise den Transformator aus folgendem Beispiel.

Tabelle 3- 2 Beispiel für einen Transformator für die Bereitstellung der Trägerspannung

Primärspannung 230/400 V AC Sekundärspannung 42 V AC Sekundärstrom 1,5 A Nennleistung 63 VA Hersteller Fa. mdexx Bestellbezeichnung TAM3242-8JV00-0EA0

3.2.4.4 Netzfilter (NF) / Line filter Dieser verhindert ein Übersprechen der Kommunikationssignale auf andere Leitungen sowie ein Einkoppeln von Störungen auf die Kommunikationsleitungen. Dies ist insbesondere wichtig, wenn Sie mehrere Segmente aus einer Trägerspannung versorgen oder mehrere Trägerspannungstransformatoren an einem gemeinsamen Niederspannungsnetz betreiben.

Bild 3-12 Anwendungsbeispiele für den Netzfilter

transformer

segment n

transformer

segment n+1 segment n+2

line filter line filter line filter

PL

LN

empty segments

PL PL



Um eine Entkopplung zwischen Transformator und Segment zu erreichen, müssen Sie ein geeignetes Netzfilter verwenden.

Tabelle 3- 3 Anforderungen an den Netzfilter

Dämpfung für Gleich- und Gegentaktsignale zwischen 2 MHz bis 70 MHz

≥ 50 dB

Ausgangsimpedanz (zwischen 2 MHz bis 70 MHz) > 100 Ω Die Isolationsfestigkeit des Filters (insbesondere gegen PE/FE) ist an die Isolationskoordination in der Anlage anzupassen

ACHTUNG

In Schleifleitersystemen mit berührgefährlichen Spannungen besteht die Gefahr eines Kurzschlusses zwischen diesen und den Kommunikationsleitungen. Deshalb müssen Sie die Isolationen aller Komponenten darauf auslegen.

Der oben genannte Kurzschluss gilt dann als erster Fehler. Dieser darf nicht zu einem gefährlichen Zustand führen.

Deshalb müssen die angeschlossenen Komponenten eine Basisisolation aufweisen. Als Bemessungsspannung gilt dann die berührgefährliche Spannung.

Beispiel:

Durch eine fehlerhafte Kontaktierung des Schleifleitersystems kann es zu einer Verbindung zwischen der Anlagenversorgung (L1/L2/L3) und den Kommunikationsleitungen (Rail A/B) kommen. Dann führen die Kommunikationsleitungen eine Spannung von z. B. 230 V. Damit gelten diese 230 V als Bemessungsspannung für die Basisisolation des Filters, des Trafos, des PLBs sowie weiterer an den Kommunikationsleitungen angeschlossenen Komponenten.

Tabelle 3- 4 Beispiel für einen Netzfilter

Hersteller Typ Bestellnummer Schurter Netzfilter (bis 16 A) 5500.2218.01



Bild 3-13 Netzfilter bis 16 A

Siehe auch "Anschluss Netzfilter / Line filter (Seite 38)

3.2.4.5 Komponentenbeispiel für eine Trägerspannungsversorgung

Tabelle 3- 5 Beispiel

Versorgungsnetz 230 V AC Nennspannung, + 15% Leitungsschutz (für Trafo und nachfolgende Leitungen) Empfohlen 1,0 A, Typ B

maximal 1,9 A (SIEMENS 3RV1011-1BA10 / 1,9 A.) Leitungen zwischen Leitungsschutz und Trafo, Trafo und Filter, Filter und Schiene

Lapp Kabel: Ölflex Lapp Nr. 1123339 2x 2,5 mm²

Versorgungstransformator mdexx: TAM3242-8JV00-0EA0 Leitungen zwischen Schiene und PLB TC (Anschlusskas-ten)

Einzeladern, 2,5 mm²

Netzfilter (NF) Schurter: 5500.2218.01


Anlagenplanung 4 4.1 Die Komponenten einer PLB-Anlage

4.1.1 Übersicht Neben dem zuvor beschriebenen Power Line Booster (Gerät), dem TC-Modul und der Trägerspannungsversorgung werden, z. B. in einer EHB-Anlage, noch weitere Komponenten verwendet:

● Schienen und Schleifleitungen

● Elemente zur Anschlusstechnik

● Anlagensteuerung

● ggf. Isowächter

4.1.2 Schienen- und Schleifleitungen Wählen Sie eine solche Kombinationen für das Schiene/Schleifer-System, die beim Betrieb unter den vom Hersteller spezifizierten Bedingungen dauerhaft einen niederohmigen Kontakt (< 1 Ohm) gewährleistet. Hierbei müssen Sie sicherstellen, dass der Kontakt auch an den Stoßstellen und Übergängen wie Weichen, Schnitten und Dehnstellen gewährleistet ist.

Hinweis

Sie müssen die PE-Schiene zusätzlich an den Positionen, an denen ein PLB TC angeschlossen ist, mit der Tragschiene verbinden. Führen Sie diese Verbindung direkt und mit einem kurzen Leitungsstück (max. 20 cm) aus.

Die Erdung dieser Schiene alleine über die PE-Zuführung reicht nicht aus.

Siehe auch PLB TC (Seite 37)

Anlagenplanung 4.1 Die Komponenten einer PLB-Anlage


Anordnung der Schleifleitungen

Bild 4-1 Anordnung der Schienen

Für die zuverlässige Funktion der PLB-Kommunikation ist folgende Anordnung Voraussetzung.

Schienen: L1, L2, L3, PE, Rail A und Rail B. Insbesondere darf sich keine weitere Schleifleitung zwischen PE, Rail A und Rail B befinden!

Hierbei kommt durch die Positionierung des PE ein zusätzlicher Abstand zwischen den spannungsführenden Teilen mit berührgefährlicher Spannung (L1..L3) und den Kommunikationsschienen Rail A/B zustande. Dies reduziert das Übersprechen der Kommunikationssignale und die Gefahr von Kurzschlüssen.

Sollte es notwendig sein, dass sich auch unterhalb der Kommunikationsschienen Rail A und Rail B noch weitere Schleifleitungen befinden, so müssen Sie diese durch eine weitere PE-Schiene oder ein Schirmblech als Trennelement separieren.

ACHTUNG

Verwenden Sie die Schienen Rail A und Rail B ausschließlich für die PL-Kommunikation!

Hinweis Schienenqualität

Um die Funktion des Power Line Booster sicherzustellen, wird eine galvanische Verbindung (Übergangswiderstand über die gesamte Strecke < 1 Ohm) der Schleifleiter gefordert.

Anlagenplanung 4.1 Die Komponenten einer PLB-Anlage


4.1.3 Anschlusstechnik Sofern Sie, gemäß den Vorgaben dieses Handbuchs, geschirmte Leitungen einsetzten, können Sie zur einfachen Realisierung der Schirmauflage am Übergang zu den Stromschienen verschiedene Kontaktierungsmöglichkeiten verwenden. Hierbei müssen Sie den Schirm flächig auflegen und fachgerecht mit geeigneten Metallteilen der Anlage verbinden.

Zur Verbindung der Trägerspannungsversorgung mit der Schiene bzw. zum Anschluss eines stationären PLB an die Schiene empfehlen wir folgende Alternativen:

1. Metallischer Anschlusskasten mit EMV-Verschraubung: z. B. Bopla, Best.-Nr.: 01118000 http://www.bopla.de/de. In Kombination mit einer EMV-Kabelverschraubung Harting 19620005080 (für Leitungsdurchmesser 6,5 .. 9,5 mm)

2. Kunststoffanschlusskasten (Bopla, Rose, Vahle, …) in Verbindung mit einer Schirmschelle (SK-Klemme, s. Zubehör Bestellnummern (Seite 67)).

4.1.4 Isowächter Aus sicherheitstechnischen Gründen kann der Einsatz eines Isowächters erforderlich sein (siehe hierzu Kap. Installationsplanung). Dieses liegt in der Verantwortung des Anlagenbauers.

Bild 4-2 Beispiel Isowächter

VORSICHT

Der hier beispielhaft genannte Bender Isowächter ist in bestimmten, gängigen Versorgungsnetzen (z. B. den USA) nicht verwendbar. Bitte beachten Sie die maximal zulässige Betriebsspannung laut Herstellerangabe!

Siehe auch Installationsplanung (Seite 30)

Anlagenplanung 4.2 Anlagendämpfung


4.1.5 Anlagensteuerung

Bild 4-3 S7-1500 Anlagensteuerung im EHB-Umfeld

Verbinden Sie die Anlagensteuerung (z. B. ein PROFINET IO-Controller) mit allen in der Anlage vorhandenen PLB Mastern.

4.2 Anlagendämpfung Der Power Line Booster verwendet für die Kommunikationssignale fest eingestellte Sende- und Empfangspegel. Die Höhe dieser Pegel ist darauf optimiert, dass einerseits die Kommunikation innerhalb eines Anlagenteils sichergestellt ist, andererseits aber eine Kommunikation zu anderen Anlagenteilen verhindert wird. Damit beide Forderungen erfüllt werden können, sind Aufbau- und Projektierungsvorschriften einzuhalten.

Die Differenz aus dem Pegel, das von einem bestimmten Punkt der Anlage abgegeben wird, zu dem Pegel, der an einem anderen Punkt der Anlage ankommt, wird als Dämpfung bezeichnet (üblicherweise in dB abgegeben und logarithmisch skaliert). Dabei bezeichnen wir die Dämpfung innerhalb eines Kommunikationsbereichs als Längsdämpfung und die zwischen verschiedenen Anlagenteilen als Querdämpfung.

Beachten Sie, dass die Kommunikation auf Trägerfrequenzen von 2 MHz – 70 MHz stattfindet und jede dieser Frequenzen ggf. eine andere Dämpfung aufweisen kann. Daher müssen Sie bei der Querdämpfung die minimale Dämpfung über alle Trägerfrequenzen betrachten.

Der Power Line Booster wurde gemäß geltender Normen zur elektromagnetischen Verträglichkeit entwickelt und geprüft. Er ist deshalb unempfindlich gegenüber den normativ getesteten Störungen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass anlagenspezifische Konstellationen z.B. durch Kumulation mehrerer Störungen oder auch einzelne Geräte z.B.

Anlagenplanung 4.2 Anlagendämpfung


aufgrund mangelhafter Verdrahtung, Störungen hervorrufen können, die erheblich über dem normativ zu testenden Umfang hinausgehen.

Um solche Störungen beherrschen zu können, ist es möglich, am Power Line Booster Frequenzbänder zu deaktivieren, auf denen übermäßige Störungen auftreten. Bitte wenden Sie sich an den technischen Support um entsprechende Einstellungen vorzunehmen.

Betreiben Sie den Power Line Booster mit den werkseitig voreingestellten Einstellungen, so führen Störungen bis 73 dB µV (QPk, entspricht 1 Vpp, vergleiche hierzu EN 6100-6-4:2007) zu keinen Kommunikationsfehlern.

Ist der ankommende Pegel eines Gerätes der Anlage (z. B. eines Masters) bei einem anderen Gerät der Anlage (z. B. Slave) größer als dessen Empfangspegel so können die beiden Geräte kommunizieren. Sind sie in unterschiedlichen Anlagenteilen, so ist dies ein ungewünschter Effekt und wird im Folgenden als Übersprechen bezeichnet. Das Übersprechen muss durch die Querdämpfung verhindert werden. Diese muss mindestens 40 dB betragen.

Folgende Effekte führen zu einer zu niedrigen Querdämpfung:

● Verkabelungsfehler im Fahrzeug, an den Schienen und an den Anschlüssen der Trägerspannung

● Fehlende oder falsch angeschlossenen Terminierung an den Leitungsenden

● Direkt im geringem Abstand parallel verlaufende Leitungsabschnitte der Kommunikationsleitungen (Rail A/B) und Versorgungsleitungen (L1, L2, L3). Vergleiche Schienen- und Schleifleitungen (Seite 25)

● Verbindungselemente zwischen Rail A/B und L1, L2, L3 wie z. B. Relais, Kurzschlüsse, usw.

● Fehlende / unzureichende Filterelemente bei der Trägerspannungsversorgung oder zu lange bzw. ungeschirmte Anschlussleitungen.

Die Längsdämpfung wird durch folgendes beeinflusst:

● Länge der Strecke (Impedanz pro Meter)

● Länge der Anschlussleitung des Power Line Boosters

● Qualität der Schienen, Verbindungsstücke, Schleifer und Leitungen

● Schienenelemente wie Weichen, Heber, …

● Anzahl Fahrzeuge im Segment (dynamisch)

Da sich die Anzahl der Fahrzeuge im Segment dynamisch ändern kann, beachten Sie bitte, dass sich daraus zwei Extremfälle ergeben. Für die Querdämpfung ist der Extremfall ein Segment ganz ohne Fahrzeuge und für die Längsdämpfung ist es eines mit der maximalen Anzahl Fahrzeugen. Im ersten Fall darf das Signal trotzdem nicht Übersprechen und im zweiten muss immer noch eine stabile Kommunikation vom Master zu allen Fahrzeugen möglich sein. Daher kommt die Forderung, dass der PLB Master immer in der Segmentmitte anzuschließen ist.

Falls ein Übersprechen zwischen zwei Anlagenteilen stattfindet wird es ggf. zu Kommunikationsausfällen kommen (wenn sich z. B. die beiden Master sehen oder wenn sich Slaves im falschen Segment einbuchen). Es kann aber auch nur zu Verlängerungen der Zykluszeiten kommen, da sich beide Segmente dann das Medium teilen müssen. Dies gilt auch im Falle, dass in einer anderen Anlage ein anderer Kanal (siehe Einstellungen) gewählt wird.

Anlagenplanung 4.3 Installationsplanung


Wenn Sie die in diesem Handbuch gegebenen Vorgaben einhalten, sollte es möglich sein, ein Segment (ohne Weichen) mit bis zu ca. 30 Fahrzeugen ohne Übersprechen betreiben zu können. Falls Sie Weichen oder Heber o.ä. im Segment verwenden, reduziert sich deren Anzahl. Daher empfehlen wir, diese Anlagenelemente in den kommunikationsfreien Anlagenbereichen zu belassen.

Hinweis

Schalten Sie bitte bei komplexeren Anlagen den technischen Support für den Power Line Booster bereits in der Planungsphase ein.

Falls es erforderlich sein sollte in einem Kommunikationssegment mehr als 30 Fahrzeuge (bis zu 50 Fahrzeuge) betreiben zu können, sind zusätzliche Dämpfungsmaßnahmen erforderlich. Wenden Sie sich bitte auch hierzu an den technischen Support ([email protected]).

4.3 Installationsplanung Planen Sie die Installation anhand eines Anlagenplans (Layout).

ACHTUNG

Das Power Line Booster System kann in Niederspannungsanlagen bis 500 V AC betrieben werden. Somit stellt ein einzelner Kurzschluss zwischen einer Phase (L1 oder L2 oder L3) und Rail A oder Rail B für dieses Gerät zwar ein Fehler dar, der, mittels Fehler-LED angezeigt wird, aber die Kommunikation nicht verhindert. Das bedeutet aber, dass in diesem Fall berührgefährliche Spannungen auf Rail A bzw. Rail B (und den angeschlossenen Komponenten) liegen ohne dass die Funktion gestört wäre. Dies müssen Sie bei der Wartung des Systems berücksichtigen. Sollten Sie deshalb aus sicherheitstechnischen Gründen einen Isowächter (in Europa z. B. Bender Isowächter) einsetzten, so müssen Sie diesen zwischen den Versorgungstransformator und den Netzfilter (NF) schalten!

Hinweis

Die in diesem Handbuch beschriebenen Applikationen beziehen sich auf ein Stück Schiene (ohne Verzweigungen) mit bis zu 30 Fahrzeugen. Sollten Sie eine komplexere Anlage planen, kontaktieren Sie den technischen Support für den Power Line Booster ([email protected]).





Anlagenplanung 4.4 Segmentgrenzen


4.4 Segmentgrenzen

4.4.1 Segment

Anlage in einem Segment

Bild 4-4 Linienförmige Anlage

PLB Master

PL

PN PN

PLB Slave

PL

PN PN

PLB Slave

PL

PN PN

PLB Slave

PL

PN PN. . . . . . .

PLB TC

PL

PLB TC

PL

transformer

line filter

circuit breaker

Powerline

carrier supply

segment

Rail A

Rail B

legend



Segmentschnitte

Bild 4-5 Segmentübergang, Trennstück

Bei EHB-Anlagen müssen Sie üblicherweise segmentieren.

Den Übergang von einem Segment (im Bsp.: Segment A) in das nächste (im Bsp.: Segment B) müssen Sie durch ein Trennstück in den Schienenpaaren isolieren. Die Länge “l“ dieses Trennstücks müssen Sie größer wählen, als der längste Stromabnehmer (Schleifer) im EHB-System. Das Trennstück sollte aber nur etwa 0,05 m größer sein als dieser. Dadurch stellen Sie sicher, dass es zu keiner Verlängerung bzw. Verbindung der Kommunikationssegmente kommt. Dabei ist es unerheblich, ob auf beiden Segmenten eine PLB-Kommunikation stattfindet oder nur auf einer.

Führen Sie die Segmentschnitte der Kommunikationsleitungen Rail A und Rail B auf gleicher Höhe (also nicht versetzt) durch.

Hinweis

Wenn Sie eine Anlage in mehrere Segmente aufteilen, so ist in den Leersegmenten keine Kommunikation zwischen Controller und Device möglich.

Hinweis

Bitte beachten Sie, dass alle Power Line Booster Geräte einer Anlage bzw. Teilanlage für denselben Kanal konfiguriert sein müssen (s. Einstellungen (Seite 51)). Sonst ist eine Kommunikation mit allen Teilnehmern nicht möglich.

Wir empfehlen Ihnen bei benachbarten, aber getrennten Anlagen (also Teilanlagen) unterschiedliche Kanäle je Anlagenteil zu verwenden.

Hinweis Sonderfall

Geschlossene Ringe in Anlagen müssen aufgetrennt werden, d.h. an einer Stelle im Ring muss ein Leersegment eingefügt werden, abgetrennt durch zwei Trennstücke. Das Leersegment muss systembedingt durch die Powerline-Technologie eine Mindestlänge - entsprechend der Fahrtzeit von mindestens 5 s - haben, damit sich der PLB Slave aus- und wieder einbucht.

segment A segment B

l



Bild 4-6 Einfacher Ring

Legende ➀ Trennstück ➁ Kommunikationssegment (z. B. Segment A) ➂ Leersegment (z. B. Segment B)

Die Einbuchungsdauer ist im Kapitel Anlauf- und Einbuchungszeiten (Seite 34) definiert.

4.4.2 Segmentlänge Planen Sie die Länge des Kommunikationssegments so, dass die maximal zulässige Segmentlänge nicht überschritten wird (vgl. Installationsplanung (Seite 30)).

Die maximale Segmentlänge eines Kommunikationssegments beträgt 250 m. Sie müssen beim Betrieb der Anlage sicherstellen, dass die maximal zulässige Anzahl an Fahrzeugen im Segment zu keiner Zeit überschritten wird.

Dies können Sie beispielsweise dadurch einhalten, indem Sie die Segmentlänge so wählen, dass nicht mehr als 50 Fahrzeuge in das Kommunikationssegment hineinpassen.

➀

➁

➂

Anlagenplanung 4.5 Anlauf- und Einbuchungszeiten


4.5 Anlauf- und Einbuchungszeiten

4.5.1 Anlagenanlauf Der Neuanlauf einer EHB Anlage läuft, in Bezug auf den Power Line Booster, in folgenden Phasen ab:

Tabelle 4- 1 Phasen eines Neuanlaufs

Phase Beschreibung Dauer Anlaufphase und Aufbau der Power Line Booster Kom-munikation

Start beginnt mit 24 V DC ein. Alle Slaves eines Segments nehmen Ver-bindung mit Ihrem Master auf. Dieser fügt die hinzukommenden Geräte nacheinander in seinen Zyklus ein. Die Länge dieser Pha-se hängt von der Anzahl PLB Slaves im Segment ab.

Bei 50 Teilnehmern maximal 120 s

Aufbau der Anlagenkommu-nikation

Hier wird die übergeordnete Kommunikation zwischen der Anlagensteuerung und fahr-zeugseitigen Feldgeräte bzw. der lokalen SPS aufgebaut. Im Falle einer PROFINET-Verbindung muss eine AR (Application Rela-tion) aufgebaut werden.

Abhängig von der Art und vom Kommunika-tionsprotokoll der An-lage.

4.5.2 Einbuchung Eine EHB Anlage besteht aus Anlagenteilen auf denen Kommunikation möglich ist (Kommunikationssegmente) und Teilen, auf denen nicht kommuniziert werden kann (Leersegmente).

Verlässt ein Fahrzeug ein Kommunikationssegment, so verliert dessen PLB Modem Modul die Verbindung zum PLB Master in diesem Segment. Dies führt zu einem Neuanlauf des Modems. Nach erfolgtem Reset ist das Modem wieder bereit mit einem anderen Master eine Verbindung aufzunehmen.

Hierbei sind folgende Zeiten zu berücksichtigen:

Tabelle 4- 2 Phasen einer Einbuchung

Phase Beschreibung Dauer Neuanlauf PLB Modem führt einen Reboot durch.

Diese Phase erfolgt u.U. noch im Leersegment, sofern sich das Fahr-zeug hinreichend lange darin aufhält.

typ 15 s max. 20 s

Einbuchungsphase Aufbau einer Powerline-Verbindung im neuen Kommunikationssegment. Diese Phase startet sobald sich das Fahrzeug im neuen Kommunikati-onssegment befindet und der Reset des Modems abgeschlossen ist.

typ. 4 s max. 10 s

Anlagenplanung 4.6 Installation


Bild 4-7 Übergang von einem Kommunikationssegment in ein weiteres

4.6 Installation

4.6.1 Leitungswahl Für die Verbindungsleitungen zwischen PLB Master und Schiene oder Schiene und Weiche, sowie für die Trägerspannungsversorgung des Segments ist eine zweiadrige, geschirmte Leitung mit 2x 2,5 mm² erforderlich.

z. B.: Lapp Ölflex Leitung, 2x 2,5 mm², geschirmt, Lapp Nr. 1123339 (100 m - Ring)

Führen Sie die Verbindungsleitungen zwischen TC-Modul und den Schienen Rail A und Rail B mit 2,5 mm² Leitungen aus.

4.6.2 Erdung Den Power Line Booster müssen Sie an Funktionserde anschließen.

Die Erdung erfolgt über die Hutschiene. Führen Sie die Erdanbindung der Hutschiene möglichst kurz und flächig aus.

4.7 Verdrahtung

4.7.1 Leitungslängen Maximal zulässige Leitungslängen Verbindung zwischen .. geschirmt ungeschirmt PLB Master - Schiene 2,0 m 1,0 m 42 V-Trafo – Netzfilter (NF) - unbeschränkt

segment A segment B

l

time out

reboot reconnect

connection loss

Anlagenplanung 4.7 Verdrahtung


Verbindung zwischen .. geschirmt ungeschirmt Netzfilter (NF) - Schiene unbeschränkt (Spannungsabfall

beachten) 1,0 m

Schiene - PLB Slave 10 m 1,0 m 24 V-Netzteil (z. B. SITOP) – 24 V-Versorgungseingang des PLB

- unbeschränkt (Spannungsabfall beachten), ab 30 m Leitungs-länge ist eine Einrichtung zur Transientenbegrenzung (z. B.: Blitzductor) vor den PLB zu schalten

PLB TC (Anschusskasten) - Schiene

- 0,5 m

Schleppleitung 30 m -

4.7.2 Schirmauflage Bei den Verbindungen, die mit der geschirmten Leitung ausgeführt werden, müssen Sie den Schirm bei einer Länge größer als 2 m beidseitig, bei 2 m oder kleiner nur einseitig anbinden. Die Erdung erfolgt im Falle eines metallischen Schienenanschlusskastens über die EMV-Kabelverschraubung, sonst über eine Schirmschelle in der direkten Nähe zum Anschlusskasten.

Bild 4-8 Anschluss über Anschlusskasten



4.7.3 Leitungsführung

4.7.3.1 PLB TC Verbinden Sie das Ende des Schienenpaars Rail A/B mit den Anschlüsse X1.1 und X1.2 des PLB TC (siehe Bild 3-10 PLB TC (Seite 20)). Die Anschlüsse X1.3, X2.1 und X2.2 müssen Sie entweder durch Schrumpfschläuche gegeneinander isolieren oder mit je einer leeren Klemme im Schienenanschlusskasten verbinden.

Klemme Anschluss Farbe X1.1 A (Rail A) violett X1.2 B (Rail B) schwarz X1.3 Reserve (einzeln isoliert) braun X2.2 Reserve (einzeln isoliert) blau X2.1 Reserve (einzeln isoliert) grün

Bild 4-9 PLB TC (TC Modul)



VORSICHT

Achten Sie bei der Montage des PLB TC darauf, dass alle Kabelenden aufgelegt oder isoliert sind. Lose hängende, unisolierte Kabelenden sind nicht zulässig, da sie Spannung führen können!

Siehe auch PLB TC (Terminierungs- und Koppelmodul) (Seite 20)

4.7.3.2 Anschluss Netzfilter / Line filter Schalten Sie das Netzfilter zwischen den Transformator der Trägerspannungsversorgung und den Kommunikationsschienen Rail A und Rail B (vergl. Bild 3-11 Segmenteinspeisesystem (Seite 21)).

Klemme Anschluss L (LINE) L vom Trafo N (LINE) N vom Trafo PE (LINE) PE L' (LOAD) Rail A N' (LOAD) Rail B

Siehe auch Trägerspannungsversorgung (Einspeisesystem) (Seite 21)

4.7.3.3 Zuleitung der Trägerspannungsversorgung Verwenden Sie als Zuleitung für die Trägerspannungsversorgung (42 V AC) an Rail A und Rail B eine geschirmte Leitung (mind. 2x 2,5 mm²) und verbinden Sie diese mittels eines Schienenanschlusskastens mit den entsprechenden Schienen.

Führen Sie die geschirmten Zuleitungs- bzw. Kommunikationsleitungen bis nahe an die Schienen/Schleifleitungen heran. Wenn Sie für die Weiterführung der Anschlussleitung hinter den Schleifleitungen ungeschirmte Einzeladern verwenden, dürfen diese nur maximal 1,0 m lang sein.

Die geschirmten Versorgungsleitungen können Sie über Kabelpritschen, -konsolen oder gelochten Kabelwannen oder auch „frei in der Luft“ verlegen (Referenz-Verlegeart E, gem. DIN VDE 0298-4). Eine Verlegung in geschlossenen Systemen, wie in Rohren oder durch ungelochte Kabelkanäle, ist aus thermischen Gründen nur mit vergrößertem Aderquerschnitt unter Beachtung der DIN VDE 0298-4 zulässig.

Anlagenplanung 4.8 Montage


4.7.4 PLB Master Den PLB Master müssen Sie in der Mitte des Segments (± 10 m) montieren und anschließen.

4.8 Montage Montage des Power Line Booster

Stecken Sie den Power Line Booster auf eine waagerecht montierte Hut-Schiene (TS 35; DIN Rail) (siehe Foto).

Bild 4-10 PLB montiert auf einer Hut-Schiene; rückseitige Ansicht

Sollten Sie den Power Line Booster aber auf eine senkrecht oder liegend montierte DIN-Schiene aufsetzten, so reduziert sich die maximal zulässige Umgebungstemperatur auf 50 °C.

In jedem Fall müssen Sie oberhalb und unterhalb des Power Line Boosters ein Freiraum von 60 mm einhalten.

Anlagenplanung 4.9 Inbetriebnahme


Montage von Modem und BusAdapter

Bild 4-11 Montage der Module

Stecken Sie das Modem und das Leer- sowie den BusAdapter in den Power Line Booster und verschrauben Sie das jeweilige Modul mit seiner Befestigungsschraube (Anzugsdrehmoment 0,2 Nm). Passendes Werkzeug: vorzugsweise Torxschraubendreher TX10 oder Schlitzschraubendreher 0,5x3 (0,5x3,5).

Montagereihenfolge:

1. Modem, Leergehäuse

2. BusAdapter

Die Ethernet-Anschlussleitungen müssen Sie aus Stabilitätsgründen an geeigneter Stelle, z. B. mit einem Kabelbinder, abfangen.

Montage der Stecker

Die Stecker zu den Anschlüssen X2 (Anschluss X2 (Seite 49)) und X80 (Anschluss X80 (Seite 49)) sind als Federklemmen ausgeführt. Wenn Sie höherflexible Leitungen einsetzten, kann es erforderlich sein, zur Montage der Leitungen ein Schlitzschraubendreher 0,5x3 zum Öffnen der Klemmfeder zu verwenden.

Zur Demontage der Leitungen müssen Sie zum Öffnen der Klemmfeder einen Schlitzschraubendreher 0,5x3 verwenden.

4.9 Inbetriebnahme Nehmen Sie die Einstellungen und Projektierung gemäß den Angaben im Kapitel Einstellungen (Seite 51) vor.


Bedienelemente, Anzeigen, Anschlüsse, Steckplätze 5 5.1 Bedienelemente

5.1.1 FRES-Taster Den Taster zum Factory-RESET (FRES) finden Sie an der Unterseite des PLB.

Bild 5-1 FRES-Taster

Bild 5-2 Position des FRES-Tasters

Durch betätigen des FRES-Tasters für mehr als 5 Sekunden wird ein Neustart ausgeführt und dabei das das Gerät auf die Werkseinstellungen zurückgesetzt (s.a. PROFINET/Ethernet (Seite 53))

Die Werkseinstellungen sind:

● IP-Adresse: 0.0.0.0

● PN-Name: gelöscht, also leer

Bedienelemente, Anzeigen, Anschlüsse, Steckplätze 5.1 Bedienelemente


Siehe auch Einstellungen (Seite 51)

5.1.2 DIP-Schalter

Bild 5-3 DIP-Schalter

Details zur Einstellung der DIP-Schalter siehe die Tabelle 6-1 Bedienelemente (Seite 51)

Siehe auch Einstellungen (Seite 51)

Bedienelemente, Anzeigen, Anschlüsse, Steckplätze 5.2 Anzeigen


5.2 Anzeigen

5.2.1 LED-Anzeigen am PLB Basismodul

Bild 5-4 LED-Anzeigen am PLB Basismodul

Tabelle 5- 1 LED PLB BM

LED - Beschriftungstext Bedeutung

Farbe Zustand Beschreibung

PWR Power

Grün Aus 24 V Versorgung fehlt oder zu gering Ein LED Test für ca. 0,5 s beim Anlauf

24 V Versorgung PWR PL Power - Powerline

Grün Aus Powerline-Versorgung fehlt Blinkt (ca.1 Hz)

PL-Versorgungsspannung zu Hoch Kurzschluss zu PE bzw. zu L1, L2 oder L3

Ein LED Test für ca. 0,5 s beim Anlauf RN Run

Grün Aus Kein PROFINET Anlauf

Blinkt(ca.1 Hz)

Normalbetrieb ohne PROFINET Anlauf oder Parametrierung bei PROFINET Teilnehmer Blinktest (PN) gemeinsam mit den Port LEDs des ET200SP BusAdapters (BA)

Blinkt (ca. 4 Hz)

Firmware Update der Basis läuft (zusammen mit ER und MT)

Ein LED Test für ca. 0,5 s beim Anlauf PN-AR mit IO-Datenaustausch





ER Error

Rot Aus Kein Fehler Blinkt (ca. 1 Hz)

Teilnehmer Blinktest (PN) gemeinsam mit den Port LEDs des ET200SP BusAdapters (BA) Externer Fehler: Kurzschluss zwischen einer Phase und Rail A oder Rail B Externer Fehler: Erdschluss von Rail A oder Rail B

Blinkt (ca. 4 Hz)

Firmware Update der Basis läuft (zusammen mit RN und MT)

Ein LED Test für ca. 0,5 s beim Anlauf Modem falsch oder nicht montiert

MT Maintenance

Gelb Aus Keine Wartung erforderlich Blinkt (ca. 1 Hz)

Teilnehmer Blinktest (PN) gemeinsam mit den Port LEDs des ET200SP BusAdapters (BA)

Blinkt (ca. 4 Hz)

Firmware Update der Basis läuft (zusammen mit ER und RN)

Ein LED Test für ca. 0,5 s beim Anlauf Wartungsbedarf: z. B. FW-Update fehlgeschla-gen. Es ist ein neues Update notwendig (vgl. Auto-Hotspot)

MS Master

Grün Aus PLB Slave Ein LED Test für ca. 0,5 s beim Anlauf

PLB Master



5.2.2 LED-Anzeigen am Modem Modul

Bild 5-5 LED-Anzeigen am Modem Modul

Tabelle 5- 2 LED PLB MM



PWR Power

Grün Aus Modem nicht versorgt, inaktiv oder im RESET Ein LED Test für ca. 0,5 s beim Anlauf

Modemversorgung OK PL Powerline

Grün Aus Keine Powerline-Verbindung Blinkt (ca. 8 Hz)

Powerline-Datenverkehr

Ein LED Test für ca. 0,5 s beim Anlauf Modem aktiv, PL-Verbindung vorhanden



5.2.3 LED-Anzeigen am BusAdapter

Bild 5-6 LED-Anzeigen am BusAdapter

Tabelle 5- 3 LED BusAdapter



LK1/LK2 Link Port 1 / Link Port 2

2x Grün Aus Kein Link am Port 1 bzw. Port 2 Blinkt (ca. 1 Hz)

Teilnehmer Blinktest (PN) gemeinsam mit den MT-, RN- und ER-LEDs des PLB-Basis Moduls

Ein LED Test für ca. 0,5 s beim Anlauf Link am Port 1 bzw. Port 2

Bedienelemente, Anzeigen, Anschlüsse, Steckplätze 5.3 Anschlüsse und Steckplätze


5.3 Anschlüsse und Steckplätze

5.3.1 Steckplatz X3

Bild 5-7 Steckplatz X3 für den ET200SP BA (BusAdapter)

5.3.2 Anschlüsse X1

Bild 5-8 LAN-Anschlüsse X1

Am BusAdapter können Sie maximal zwei externe Ethernet- bzw. PROFINET-Leitungen (LAN) anschließen.



5.3.3 Steckplatz X4

Bild 5-9 Steckplatz für das PLB MM (Modem Modul)

5.3.4 Steckplatz X5

Bild 5-10 Steckplatz für das PLB EM (Empty Modul)



5.3.5 Anschluss X2

Bild 5-11 Powerline-Anschluss X2

Klemme Anschluss Benennung X2.1 42 V AC

Rail A

X2.2 Rail B

5.3.6 Anschluss X80

Bild 5-12 24 V DC-Versorgungsanschluss X80

Klemme Anschluss X80.1 + 24 V DC (SELV der LV/C) X80.2 0 V


Einstellungen 6

Wenn Sie den Power Line Booster als Slave verwenden wollen, so sind keine Einstellungen notwendig (Auslieferungszustand). Um den PLB jedoch als Master verwenden zu können, müssen Sie dies am D0.0 DIP-Schalter "M/S" einstellen.

In besonderen Fällen kann es notwendig werden, dass Sie weitere Einstellungen vornehmen müssen. Die möglichen Einstellungen sehen Sie in der Tabelle "Bedienelemente".

Um die Konfiguration des PLB festzulegen, stehen Ihnen 3 DIP-Schalter zur Verfügung (ein 8fach DIP-Schalter). Diese dürfen Sie nur im spannungsfreien Zustand bedienen. Sie finden die Schalter unter dem PLB EM (Empty Module).

ACHTUNG

Betätigen Sie die DIP-Schalter zur Konfiguration nur im spannungslosen Zustand.

Tabelle 6- 1 Bedienelemente

Bedienelement Beschriftung Zustand Funktion Taster FRES Aus

siehe FRES-Taster (Seite 41) Ein ≥ 5s DIP Schalter Master/Slave

M/S Aus (Auslieferungszustand) PLB Slave Betrieb Ein PLB Master Betrieb

DIP-Schalter Kanal

CH 0 CH 1

00 (Auslieferungszustand) Einstellung von 4 verschiedenen Kanälen.

00, 01, 10, 11

Mit der richtigen Einstellung des Kanals können Sie Kommunikationsfehler durch Übersprechen zwischen verschiedenen Anlagen vermeiden. Dabei müssen alle Geräte (Master und Slaves) in einer Anlage auf denselben Kanal eingestellt sein.

Einstellungen


Tabelle 6- 2 Master/Slave-Betriebsart einstellen

Power Line Booster in der Slave-Betriebsart Power Line Booster in der Master-Betriebsart

Tabelle 6- 3 Kanaleinstellung (Beispiele)

Power Line Booster konfiguriert für Kanal 00 Power Line Booster konfiguriert für Kanal 10


PROFINET/Ethernet 7 7.1 Konfiguration

Sie können dem Power Line Booster über eine DCP-fähige Konfigurationssoftware einen PROFINET-Namen (PN-Name) und eine IP-Adresse zuweisen. Der Name wird dann z. B. bei Netzwerkscans angezeigt. Die IP Adresse wird für Wartungszwecke, z. B. Update, benötigt.

Name und IP Adresse können Sie mit der üblichen Konfigurationssoftware, die das "Discovery and basic Configuration Protocol" (DCP) unterstützt, einstellen. Z. B.:

● PST (Primary Setup Tool)

● STEP7

● TIA-Portal

Mit Hilfe dieser Tools können Sie auch den Power Line Booster in einen Blinkmodus (den sogenannten "Teilnehmer Blinktest") versetzen, mit dessen Hilfe Sie dessen Einbauposition in der Anlage finden können. Darüber hinaus können Sie mit diesen Konfigurationsprogrammen den Power Line Booster auf die Werkseinstellung zurücksetzten.

Hinweis

Das Power Line Booster System arbeitet mit einem „shared medium“. D.h., alle Teilnehmer teilen sich ein Medium. Somit kann immer nur ein Teilnehmer in eine Richtung Daten senden.

Hinweis

Eine Topologieerkennung ist über ein „shared medium“, wie es auch der Power Line Booster verwendet, nicht möglich.

Hinweis

Das PLB-System kann PROFIsafe weiterleiten. Bei der Planung dieser Sicherheitsfunktionen sind die Zeiten aus dem folgenden Kapitel zu beachten.

7.2 Timing und Ablaufzeiten

7.2.1 Übersicht Das Power Line Booster System realisiert eine transparente Übertragung von Ethernet-Telegrammen über Powerline. Darüber hinaus sorgt es für eine optimale Medienauslastung im Hinblick auf Echtzeitfähigkeit von IO-Daten.

PROFINET/Ethernet 7.2 Timing und Ablaufzeiten


Hierzu fährt der PLB Master einen Zyklus, in dem er nacheinander jeden erreichbaren PLB Slave kontaktiert, und die PROFINET IO-Daten der hinter diesem PLB Slave angeschlossenen Automatisierungskomponenten abgleicht. Dabei werden auch Ethernet Pakete anderer Protokolle übertragen, jedoch nur so viele, dass eine vorgegebene PLB-Zykluszeit über alle erreichbaren Slaves nicht überschritten wird.

Hinweis

Um einen störungsfreien Betrieb sicherzustellen, empfehlen wir Ihnen, das Power Line Booster Kommunikationssystem ausschließlich für die PROFINET-Kommunikation zu verwenden.

7.2.2 Projektierung der Zykluszeit Die PN-Zykluszeit sollten Sie nicht kleiner wählen, als die mittlere PLB-Zykluszeit.

Tabelle 7- 1 Die vorgegeben PLB-Zykluszeit kann der folgenden Tabelle entnommen werden

Anzahl erreichbarer Slaves mittlere PLB-Zykluszeit bis 20 64 ms 21 bis 50 128 ms

Da im Mittel der Abgleich der IO-Daten pro PLB Slave ca. 2 ms dauert, kann angenommen werden, dass die vorgegebene PLB-Zykluszeit im Regelfall nicht überschritten wird. Es wird vorausgesetzt, dass maximal acht Geräte (z. B. lokale SPS, Frequenzumrichter, ..) mit max. je 64 Bytes IO-Daten am PLB Slave angeschlossen sind.

7.2.3 Projektierung der Überwachungszeit Auf Grund folgender Effekte kann es dennoch vorkommen, dass die mittlere PLB-Zykluszeit überschritten wird:

1. Einbuchung von PLB Slaves in ein Segment. Der beim Einbuchungsvorgang entstehende Abgleich der Trägerfrequenzen von Master und Slave Modem führt zu einer Medienbelegung, die dann für den Zyklus nicht zur Verfügung steht.

2. Ausbuchung von PLB Slaves aus einem Segment. Sobald ein Slave nicht mehr erreichbar ist, entstehen Unterbrechungen im PLB-Zyklus durch Timeout-Zeiten.

3. Impedanzwechsel bedingt durch Anlagenelemente wie Weichen und Schleppleitungen. Auch dieser Fall kann durch Abgleich von Trägerfrequenzen zu einer Zyklusverlängerung führen.



4. Störungen auf dem Medium, z. B. durch EMV oder kurzzeitige Verschlechterung der Kontaktqualität der Schleifer.

5. Übersprechen der Powerline-Signale von anderen Anlagen bzw. Anlagenteilen. (Sollte durch geeignete Isolationen und Dämpfungen bei der Installation der Anlage bereits verhindert werden).

Für die Dimensionierung der Timeout-Zeit müssen Sie in Summe, bei einem Segment mit 50 Fahrzeugen, mit einer maximalen PLB-Zykluszeit von ca. 300 ms rechnen (Worst Case Wert, bedingt durch die Latenz des PLB Systems). Zusätzlich zu dieser Latenz müssen weitere Effekte (z. B. Reaktionszeiten von SPS und Feldgeräten, Verarbeitungszeiten sowie vor- / nachgeschaltete Zyklen wie z. B. der PN-Zyklus) mit einbezogen werden.



Im Folgenden wird am Beispiel PROFINET die maximale Systemlatenz berechnet.

Bild 7-1 Zyklen zwischen Anlagen- und Fahrzeugsteuerung

① Zyklus des Controllers, mit dem dieser I/O Daten verarbeiten kann.

② PROFINET Zyklus, der zwischen Controller und Device projektiert ist.

③ PLB Zyklus, mit dem das Powerline-System Daten an die Slaves durchschiebt. Dieser ist abhängig von der Anzahl Slaves und von Störeinflüssen. Hierfür sind 300 ms anzunehmen.

④ PROFINET Zyklus, der zwischen Controller und Device projektiert ist.

⑤ Zyklus der zwischen der Fahrzeugsteuerung und den Devices besteht.

T_PN

PN

T_Ctr

application

T_PN

PN

stationary PLC

T_PLB

PLB

T_Dev

application

PLB Master

PLB Slave

mobile PLC

PLB Slave

mobile PLC

①PLC cycletyp. 30 ms

②PROFINET cycle controller ó devicetyp. 128 ms

③PLB cycle timemin. 300 ms

④PROFINET cycle controller ó devicetyp. 128 ms

⑤Cycle timemobile PLC ó devicetyp. 10 ms



Bild 7-2 Maximale Latenzzeit bei bidirektionaler Kommunikation

Bidirektionale Kommunikation bedeutet hier, dass der IO-Controller eine Anfrage stellt und das IO-Device danach über dieselbe Kommunikationsstrecke antwortet, z. B. indem es eine Quittierung sendet.

Bei bidirektionaler Kommunikation ergibt sich das in obiger Abbildung gezeigte Bild. Es wird hier angenommen, dass die PN-Zykluszeit TPN wesentlich kleiner ist, als die Latenzzeit durch das PLB System TPLB.

Es ergibt sich folgende Zeit:

TLat = 2 * TCtr + TPN + 2 * TPLB

Setzt man typische Werte ein (TCtr = 30ms, TPN = 128ms, TPLB =300ms, TDev = 10ms) ergibt sich:

TLat =2 * 30ms + 128ms + 2 * 300ms = 788ms.

128 ms

PN

30 ms

application

300 ms

PLB

10 ms

application

30 ms

application

128 ms

PN

PLB

stationary PLC

300 ms

PLB

mobile PLC

10 ms

application

T_PN

T_PLB

T_Ctr

T_PLB

T_Ctr

Max Latency = 2 ∗ T_Ctr + T_PN + 2 ∗ T_PLB

T_PN + T_Dev < T_PLB



Hinweis Bei Verwendung von PROFINET

berücksichtigen Sie bitte eine Ansprechüberwachungszeit von

- 7 Aktualisierungszyklen bei 128 ms PN-Zykluszeit bzw.

- 9 Aktualisierungszyklen bei 64 ms PN-Zykluszeit.

Bei Verwendung von Ethernet

berücksichtigen Sie bitte eine Latenzzeit von

- 800 ms, falls mehr als 20 Fahrzeuge in dem Segment vorkommen können bzw.

- 600 ms, falls weniger als 20 Fahrzeuge in dem Segment vorkommen können.

Hinweis

Bei den typischen PLB Anwendungen (z. B. EHB) kann davon ausgegangen werden, dass mehrere Fahrzeuge nicht gleichzeitig die Kommunikationssegmente verlassen. D. h., es wird angenommen, dass innerhalb eines Zeitraums von 2 s max. ein Fahrzeug und damit ein PLB Slave das Kommunikationssegment verlässt. Sollten mehrere PLB Slaves gleichzeitig aus dem Segment austreten (z. B. auf Grund eines Fehlers) kann es dazu kommen, dass die oben berechnete maximale Latenzzeit nicht eingehalten wird.

Bild 7-3 Beispiel für die Projektierung der Ansprechüberwachungszeit im TIA-Portal


Betriebssoftware 8

Sollte Ihre Anlage eine individuelle Betriebssoftware, z. B. mit angepassten Timings benötigen, so wenden Sie sich an den technischen Support für den Power Line Booster [email protected] oder kontaktieren Sie Ihren lokalen Siemensansprechpartner.




Wartung und Instandsetzung 9 9.1 Reparatur und Ersatzteile

Reparaturfall

Im Reparaturfall müssen Sie das Gerät an das Retouren-Center Fürth senden. Die Reparatur ist nur dem Retouren-Center Fürth erlaubt.

Abhängig vom Umfang der Reparatur kann statt der Reparatur auch eine Gutschrift erfolgen. Im Falle einer Gutschrift wird diese nur gewährt, wenn vom Einsender ein neues Gerät bestellt wurde.

Die Anschrift lautet:

Siemens AG Digital Factory / Process Industries / Drives Retouren-Center Fuerth Siemensstr. 2 D-90766 Fürth Deutschland

Während des längerfristigen Betriebs wirken Umwelteinflüsse auf das Gerät ein, z. B. Temperatur, Feuchtigkeit und Luftdruck. Für eine Überprüfung der Funktion sowie der Messgenauigkeit senden Sie das Gerät an das Retouren-Center. Für die Überprüfung und gegebenenfalls die Reparatur sind jeweils Pauschalen hinterlegt.

Ersatzteile

Ersatzteile und Zubehör finden Sie im Kapitel Bestellnummern (Seite 67)

9.2 Recycling und Entsorgung Die in diesem Handbuch beschriebenen Geräte sind aufgrund ihrer schadstoffarmen Ausrüstung recyclingfähig. Für ein umweltverträgliches Recycling und die Entsorgung der beschriebenen Geräte wenden Sie sich an einen zertifizierten Entsorgungsbetrieb.


Technische Daten und Zulassungen 10 10.1 Technische Daten

10.1.1 Mechanik Abmessungen und Gewicht

Tabelle 10- 1 Power Line Booster BM mit bestücktem BA, MM, EM

Breite Länge Tiefe Gewicht 146 mm 130 mm 83 mm 0,90 kg

Hinweis: Angaben ohne Hutschienenhalterung

Tabelle 10- 2 PLB TC

Breite Länge Tiefe Gewicht 50 mm 50 mm 30 mm 0,20 kg

Hinweis: Abmessungen ohne Anschlussleitungen

Schutzart

Tabelle 10- 3 Power Line Booster

Schutzart IP20

Gilt für das vollbestückte Gerät, einschließlich alle Module (jeweils im gesteckten Zustand)

Tabelle 10- 4 PLB TC

Schutzart IP00

Aufgrund der offenen Leitungsenden.

Montage Sie können den PLB auf eine 35 mm-Hutschiene (TS 35, EN50022) aufstecken. Die Hutschiene können Sie in der flachen oder hohen Ausführung verwenden. Beachten Sie den Abstand zu benachbarten Geräten im Kapitel Klima (Seite 64).

Das PLB TC müssen Sie aufgrund seiner Anschlussleitungen in ein separates Gehäuse (z. B. Schienenanschlusskasten, Bild 4-8 Anschluss über Anschlusskasten (Seite 36)) montieren.

Technische Daten und Zulassungen 10.1 Technische Daten


Siehe auch PLB TC (Terminierungs- und Koppelmodul) (Seite 20)

Schirmauflage (Seite 36)

10.1.2 Elektrische Kennwerte Gerät Nennspannung Stromaufnahme Leistungsaufnahme

min. max. typisch max. typisch max. PLB BM LV M/S incl. Module (MM, BM) • X80 • X2

19,2 V DC 0 V AC

28,8 V DC 48,3 V AC

0,29 A Blindstrom

0,63 A -

7,0 W -

12,0 W

PLB TC 31,1 V AC 48,3 V AC Blindstrom -

Überspannungskategorie III Verschmutzungsgrad 2

Die zugehörigen Produktnormen finden Sie im Kapitel CE-Konformität (Seite 65)

10.1.3 MTBF Mean Time Between Failures FIT MTBF PLB BM 2532 394.944 h bzw. 45,1 Jahre PLB MM 904 1.106.194 h bzw. 126,3 Jahre BA 2xRJ45 [BA 2xFC] 917,6 Jahre [1.024 Jahre] Power Line Booster (PLB BM, PLB MM, BA 2xRJ45)

3319 301.296h bzw. 34,4 Jahre

10.1.4 Klima Sie können alle Geräte bei Umgebungstemperaturen von 0 .. +60 °C in Standardeinbaulage (Hutschienenmontage waagrecht an einer senkrechten Montagefläche) betreiben. Wenn Sie den Power Line Booster jedoch auf einer senkrechten Hutschiene an einer senkrechten Montagefläche oder auf einer waagerechen Montagefläche montieren, so reduziert sich die maximale Umgebungstemperatur auf +50 °C.

Abstand zu benachbarten Geräten: 60 mm oberhalb und unterhalb des PLB

Die Lagertemperatur beträgt -40 °C … +70 °C.

Technische Daten und Zulassungen 10.2 Zulassungen


Max. Betriebshöhe: 2000 m ü.N.N.

Alle Komponenten sind für den Dauerbetrieb (24 h/7 d) ausgelegt.

10.2 Zulassungen

10.2.1 CE-Konformität Die PLB-Module

● PLB BM,

● PLB MM und

● PLB TC

stimmen in der von uns in Verkehr gebrachten Ausführung mit den Vorschriften folgender Europäischer Richtlinien überein:

2004/108/EG Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates vom 15. Dezember 2004 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die elektromagnetische Verträglichkeit

2006/95/EG Richtlinie des Europäischen Parlaments und des Rates vom 12. Dezember 2006 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten betreffend elektrische Betriebsmittel zur Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen

Die Konformität mit den Richtlinien wird nachgewiesen durch die Einhaltung folgender Normen:

EN 61000-6-2:2005 (PLB BM, PLB MM)

EN 61000-6-4:2007+A1:2011 (PLB BM, PLB MM)

EN 61010-1:2010 (PLB BM, PLB MM, PLB TC)

EN 61010-2-201:2013 (PLB BM, PLB MM, PLB TC)

10.3 Securityhinweise Siemens bietet Produkte und Lösungen mit Industrial Security-Funktionen an, die den sicheren Betrieb von Anlagen, Lösungen, Maschinen, Geräten und/oder Netzwerken unterstützen. Sie sind wichtige Komponenten in einem ganzheitlichen Industrial Security-Konzept. Die Produkte und Lösungen von Siemens werden unter diesem Gesichtspunkt ständig weiterentwickelt. Siemens empfiehlt, sich unbedingt regelmäßig über Produkt-Updates zu informieren.

Für den sicheren Betrieb von Produkten und Lösungen von Siemens ist es erforderlich, geeignete Schutzmaßnahmen (z. B. Zellenschutzkonzept) zu ergreifen und jede Komponente in ein ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu integrieren, das dem aktuellen Stand der Technik entspricht. Dabei sind auch eingesetzte Produkte von anderen

Technische Daten und Zulassungen 10.3 Securityhinweise


Herstellern zu berücksichtigen. Weitergehende Informationen über Industrial Security finden Sie unter http://www.siemens.com/industrialsecurity.

Um stets über Produkt-Updates informiert zu sein, melden Sie sich für unseren produktspezifischen Newsletter an. Weitere Informationen hierzu finden Sie unter http://support.automation.siemens.com.


Bestellnummern 11

Komponenten des Power Line Booster-Geräts PMD Produkt Name Komponente Bestellnummer SIMATIC Power Line Booster Base Module Low Voltage Mas-ter/Slave

PLB BM LV M/S 6ES7972-5AA10-0AB0

SIMATIC PLB MM (Modem Module) PLB MM 6ES7972-5AA50-0AB0 SIMATIC PLB Termination and Cou-pling

PLB TC 6ES7972-5AB00-0XA0

SIMATIC PLB Empty Module (Leerge-häuse als Abdeckung)

PLB EM 6ES7972-5AA80-0XA0

ET200SP Bus Adapter RJ45 BA 2xRJ45 6ES7193-6AR00-0AA0 ET200SP Bus Adapter Fast Connect BA 2xFC 6ES7193-6AF00-0AA0 Schild für PLB BM [VE = 500 Stk.] 6ES7193-6LR10-0AA0 optional: Referenz-Kennzeichnungsschild "Fähnchen"

für PLB MM, BA [VE = 10 Stk.] 6ES7193-6LF30-0AW0

Zubehör Produkt Name Komponente Bestellnummer Stecker .X2 (PLB BM) TKFC 2,5/2-ST-5,08 BK [VE = 50 Stk.]

X80 (PLB BM) SPC 5/2-ST-7,62 BK [VE = 50 Stk.] Phoenix Contact: Best.-Nr.:17.24.239 Phoenix Contact: Best.-Nr.:17.07.524

Schirmschelle für .X2 (PLB BM) [VE = 10 Stk.] SKS 14-D für .X2 (PLB BM) [VE = 10 Stk.] LF(Z) / SKL 8..11 (zusätzlich Befestigungsschraube M4x 6 erforderlich)

Phoenix Contact: Best.-Nr.:32.40.214 icotek: Best.-Nr.:36925

PST

Das Primary Setup Tool ist bei Siemens im Internet unter folgender Beitrags-ID verfügbar:

19440762 (http://support.automation.siemens.com/WW/view/de/19440762)


Anhang 12 12.1 Glossar

Anlagensteuerung Stationäre SPS (speicherprogrammierbare Steuerung). Z. B. zuständig für die Fahrbefehle und Kollisionsvermeidung. Sie kommuniziert mit der → Fahrzeugsteuerung.

Ansprechüberwachungszeit Wenn ein IO-Device nicht innerhalb der Ansprechüberwachungszeit vom IO-Controller mit Ein-/Ausgangsdaten (IO-Daten) versorgt wird, schaltet es in den sicheren Zustand.

Application Relation (AR) Logische PROFINET Verbindung zwischen einem PN IO-Controller und einem PN IO-Device.

Bemessungsspannung Diejenige Spannung, für welche die Isolation ausgelegt werden muss (abhängig von der Anlagennorm).

berührgefährliche Spannung → Spannung, berührgefährliche

Blindstrom Strom, dessen Phasenlage um 90° zur Spannung versetzt ist. In diesem Fall ist ein kapazitiver Blindstrom gemeint, der um 90° der Spannung vorauseilt.

Blinktest, Teilnehmer → Teilnehmer Blinktest

Boot System Software, welche das Betriebssystem lädt bzw. den Start des Betriebssystems vorbereitet.

Anhang 12.1 Glossar


DCP Discovery and basic Configuration Protocol, siehe IEC 61158.

Dehnstelle Bauliche Maßnahme im Schienensystem zur Kompensation der Temperaturausdehnung.

Device → Feldgerät

Echtzeitfähigkeit Die Echtzeitfähigkeit charakterisiert die Eigenschaft eines Systems gewisse Informationen zuverlässig in einer fest vorgegeben Zeitspanne zu liefern.

EHB-Anlage Ist eine automatisch gesteuerte Anlage für eine Elektrohängebahn (EHB) für den innerbetrieblichen Transport – beispielsweise eine Fördertechnikanlage.

EHB-Anlagensteuerung Ist die zentrale Steuerung einer → EHB-Anlage. Die EHB-Anlagensteuerung steuert über mehrere → Anlagensegmentsteuerungen die zugeordneten → Anlagensegmente und damit die dort befindlichen → EHB-Fahrzeuge.

EMV Die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) ist die Eigenschaft von elektrischen Geräten, die verhindert, dass sie sich gegenseitig über Felder oder über Kabel stören.

Fahrzeug Ist der mobile Teil einer (EHB-)Anlage und Träger der → Fahrzeugsteuerung.

Fahrzeugsteuerung Mobile SPS. Sie steuert das Fahrzeug, liest Positionsinformationen und steuert die Motoren. Die Fahrzeugsteuerung kommuniziert mit der → Anlagensteuerung.

FE Functional Earth. → Funktionserde

Anhang 12.1 Glossar


Feldgerät Entspricht hier slaveseitigen Busteilnehmern bei PROFINET (IO-Device) aber auch bei anderen Protokollen.

Freeware Software, die vom Urheber sowohl für kommerzielle als auch private Zwecke kostenlos zur Verfügung gestellt wird.

Frequenzumrichter Einem Drehstrommotor vorgeschaltete Komponente, um die Frequenz und die Amplitude der Wechselspannung für den Motor anzupassen.

Funktionserde (FE) Erde, die für die Funktion des Systems erforderlich ist. FE: Functional Earth

I-Device Ein I-Device ist eine „Intelligente CPU als IO-Device“. Mit dieser Funktion erlaubt PROFINET nicht nur die Kommunikation zu unterlagerten Geräten wie IO-Controller, sondern auch eine IO-Kommunikation zu anderen überlagerten oder zentralen Steuerungen als IO-Device .

IO-Controller Gerät, über das angeschlossene IO-Devices, (z. B. Dezentrale Peripheriesysteme) angesprochen werden. Das bedeutet: der IO-Controller tauscht Ein- und Ausgangssignale mit zugeordneten IO-Devices aus. Oft handelt es sich beim IO-Controller um die SIMATIC CPU, in der das Anwenderprogramm abläuft.

IO-Daten Entspricht hier den zyklischen Nutzdaten, die zwischen einem IO-Controller und einem IO-Device ausgetauscht werden.

IO-Device → Feldgerät

Kleinspannung Die Kleinspannung deckt im Allgemeinen den nicht berührgefährlichen Bereich ab. Die Obergrenze variiert abhängig von der referenzierten Norm.

Anhang 12.1 Glossar


Kommunikationssegment Schienenabschnitt, in dem durchgehend eine Kommunikation möglich ist. Alle in diesem Schienenabschnitt befindlichen PLB Slaves kommunizieren mit dem einem PLB Master, der diesem Abschnitt zugewiesen ist.

Kurzschluss Ein Kurzschluss ist ein Fehlerzustand. Dabei handelt es sich um eine niederohmige Verbindung zweier oder mehrerer Leiter durch Versagen der Isolation.

Leersegment Ein Leersegment ist ein eigenständiger mechanischer Abschnitt der Elektrohängebahn, in dem kein Datenverkehr zwischen einer → Anlagensegmentsteuerung und dort befindlichen → EHB-Fahrzeugen stattfinden kann.

Leitungsschutz Schutzeinrichtung, um eine Überlastung durch Ströme von Leitungen zu verhindern.

Niederspannung Die Grenzen der Niederspannung sind von der referenzierten Norm abhängig. Sie deckt im Allgemeinen den berührgefährlichen Bereich < 1 kV AC bzw., < 1,5 kV DC ab.

PE Protective Earth. → Schutzleiter

PELV Bei einer Spannung gemäß dem Standard PELV handelt es sich um eine Schutzkleinspannung, die Schutz gegen einen elektrischen Schlag bietet. PELV wird eingesetzt, wenn aus betrieblichen Gründen aktive Leiter der Kleinspannung oder die Körper der Betriebsmittel geerdet werden müssen.

Powerline Das hier verwendete Industrial Powerline verwendet die Powerline-Technologie um Industrial Ethernetsignale über leitende Medien zu übertragen, die ursprünglich nicht zur Breitbandkommunikation vorgesehen sind.

PST (Primary Setup Tool) Frei erhältliche Software zur Konfiguration der Kommunikationseinstellungen von Automatisierungsgeräten mit Netzwerkschnittstelle. Verwendbar für PROFINET-Geräte und ausgewählte SIEMENS-Automatisierungskomponenten.

Anhang 12.1 Glossar


RAIL A/B RAIL wurde vom englischen Railing abgeleitet und bezieht sich im vorliegenden Dokument auf die EHB-Schiene. In einer EHB-Anlage bezeichnen wir mit RAIL die beiden Schleifleiter der EHB-Schiene, die zur Datenkommunikation genutzt werden.

PROFINET PROcess FIeld NETwork, offener Industrial Ethernet Standard, der PROFIBUS und Industrial Ethernet fortführt. Ein herstellerübergreifendes Kommunikations-, Automatisierungs- und Engineering-Modell, von PROFIBUS International e. V., als Automatisierungsstandard definiert.

Schiene Die EHB-Schiene ist Teil des Tragwerks der EHB-Anlage. Als Tragschiene dient sie der Aufhängung der → Fahrzeuge und für deren Fortbewegung. Die an der EHB-Schiene installierten → Schleifleiter stellen die Energieversorgung und die Kommunikation sicher. Bei den Schleifleitern handelt es sich um isoliertes Standard-U-Profil, in dem die Stromabnehmer entlanggleiten.

Die EHB-Schienen in Verbindung mit Ausweichstellen bilden das Schienensystem der → EHB-Anlage.

Schienensystem Ist die Gesamtheit aller → Schienen einer → EHB-Anlage.

Schienenschnitt Der Schienenschnitt trennt die → Schleifleiter RAIL A/B am Segmentübergang elektrisch.

Schirmschelle Einrichtung zur elektrischen und mechanischen Anbindung von geschirmten Leitungen an einen leitfähigen Untergrund.

Schleifleiter Ist der elektrisch leitende Teil der EHB-Schiene. An der EHB-Schiene sind bis zu 8 Schleifleiter montiert. Die Schleifleiter dienen der Energieversorgung des → Fahrzeugs und dem Datenverkehr. Die beiden Schleifleiter für den Datenverkehr werden mit → RAIL A/B bezeichnet.

Schutzleiter (PE) Erde, die für Personen- und Sachschutz erforderlich ist. PE: Protective Earth

Anhang 12.1 Glossar


Schwerlast-EHB Die Schwerlast-Elektrohängebahn ist für den Transport höchster Gewichte konzipiert. Diese kann auch doppelspurig ausgeführt sein und verfügt häufig über ein Scherenhubgehänge. So ausgestattet kann das Fahrzeug in Fahrrichtung und Hub unabhängig seine Geschwindigkeiten und Positionen verändern.

Segment Siehe → Kommunikationssegment, → Leersegment → Trennstück

SELV Bei einer Spannung gemäß dem Standard SELV handelt es sich um eine Sicherheitskleinspannung, die Schutz gegen einen elektrischen Schlag bietet.

SFTP Gemeint ist hier SSH FTP (Secure File Transfer Protocol). SFTP ist ein Protokoll zum verschlüsselten Austausch von Dateien zwischen Kommunikationsteilnehmern. Die Verschlüsselung erfolgt durch den HTTPS Server.

Shared Medium Medium, das sich mehrere Kommunikationsteilnehmer teilen. Über ein solches Medium kann zu einer bestimmten Zeit immer nur ein Teilnehmer Daten senden. Für alle anderen ist das Medium während dieser Zeit blockiert.

Signatur Dient zur Überprüfung der Authentizität einer Softwarekomponente, zur Erkennung von veränderter oder falscher Software.

Spannung, berührgefährliche Spannung, die eine Gefährdung für Personen darstellt. Der absolute Spannungswert wird von der anzuwendenden Anlagennorm definiert.

STEP7 SIEMENS S7 Software zur Konfiguration von Automatisierungsgeräten. Insbesondere deckt es die Kommunikationseinstellungen mit ab.

Teilnehmer Blinktest Verfahren zum Auffinden eines Gerätes in der Anlage. Der Blinktest wird z. B. über TIA Portal oder STEP7 ausgelöst.

Anhang 12.1 Glossar


TIA Portal Totally Integrated Automation Portal. Software zur Konfiguration von Automatisierungsgeräten. Insbesondere deckt es die Kommunikationseinstellungen mit ab. Das TIA Portal ist der Nachfolger von → STEP7.

Timeout Zeitspanne, nach deren Ablauf eine Rückmeldung des Kommunikationspartner nicht mehr erwartet wird.

Topologieerkennung Die Topologieerkennung erlaubt es, die Kommunikationsstruktur einer Automatisierungsanlage zu bestimmen. Jedes Gerät der Anlage kann identifiziert werden und es kann ermittelt werden an welchen anderen Geräten (z. B. Switches) es angeschlossen ist. Die Topologieerkennung setzt voraus, dass alle Geräte im Kommunikationsnetz die sog. Nachbarschaftserkennung mit Hilfe des LLDP Protokolls (Link Layer Discovery Protocol) unterstützen. Vom PLB System wird die Topologieerkennung nicht unterstützt.

Trägerspannung Spannung, auf die die Powerline Signale aufmoduliert werden. Sie liegt z. B. an den Schleifleitern Rail A/B an.

Trennstück Ein Trennstück ist ein kurzer mechanischer Abschnitt der Elektrohängebahn, in dem kein Datenverkehr zwischen einer → Anlagensegmentsteuerung und dort befindlichen → EHB-Fahrzeugen stattfinden kann. Es dient der Trennung zwischen einem → Kommunikationssegment, und einem → Leersegment bzw. einem weiteren → Kommunikationssegment.

Übersprechen Unerwünschte Ausbreitung der Kommunikationssignale in andere Kommunikationssegmente und -leitungen.


Index

A Anlagensteuerung, 9, 25, 28, 34, 56 Anlaufphase/Anlaufzeit, 34 Anlaufzeiten, 33 Anschlusskasten, 20, 27, 36, 37, 38, 63 Ansprechüberwachungszeit, 58, 58 Anzugsdrehmoment, 40 Application Relation, 11, 34 AR, 34

B Betriebsart, 52 Betriebshöhe, 65 Bidirektionale Kommunikation, 57

C CE-Konformität, 65

D Dämpfung, 23, 28, 30, 55 Dämpfungsmaßnahme, 30 Dauerbetrieb, 65 Dehnstelle, 25 Drehmoment, 40

E Echtzeitbedingungen, 9 Echtzeitfähigkeit, 53 Einbuchungsdauer, 33 Einbuchungsphase, 34 Einbuchungszeiten, 33 Erdung, 35, 36

F Factory-RESET, 41 Fahrzeugsteuerung, 56 Fast Connect, 16, 17 Federklemme, 40

Firmware Update, 43, 44, 53 FRES, 41, 51

H Hutschiene, 35, 63, 64

I IP-Adresse, 41, 53 Isowächter, 25, 27, 30

K Kanal, 29, 32, 51, 51, 52 Kleinspannung, 11 Kommunikationssegment, 15, 30, 32, 34, 35, 58

L Lagertemperatur, 64 Längsdämpfung, 28 Latenz, 55 LED-Anzeige, 43, 45, 46 Leersegment, 32, 34 Leistungsaufnahme, 64 Leitungslänge, 35 Leitungsschutz, 21, 24

M Master/Slave, 51 Master/Slave-Betriebsart, 52 Modemversorgung, 45

N Netzfilter, 21, 22, 23, 30, 35, 38 Niederspannung, 11, 22, 30

P PLB BM, 14, 65 PLB EM, 15, 19, 51 PLB Master, 11, 13, 15, 34, 35, 39, 44, 51, 54

Index


PLB MM, 14, 15, 18, 65 PLB Slave, 11, 13, 15, 32, 34, 36, 44, 51, 54, 58 PLB TC, 14, 20, 36, 37, 38, 63, 64, 65 PN-Name, 41, 53 Primary Setup Tool, 53, 67 PROFINET-Name, 53 PST, 53, 67

Q Querdämpfung, 28

R Ring, 32

S Schienenanschlusskasten, 20, 36, 37, 38, 63 Schirmauflage, 27, 36 Schirmblech, 26 Schirmschelle, 27, 36, 67 Schleppleitung, 36, 54 Segmenteinspeisesystem, 21 shared medium, 53 STEP7, 53 Stromabnehmer, 32 Stromaufnahme, 64 Systemlatenz, 56

T Teilnehmer Blinktest, 43, 46, 53 Telegramm, 58 TIA-Portal, 53 Topologieerkennung, 53 Trägerfrequenz, 10, 28, 54 Trennstück, 32

U Übergangswiderstand, 26 Überspannungskategorie, 21, 64 Übersprechen, 22, 26, 29, 51, 55 Umgebungstemperatur, 39, 64

V Verschmutzungsgrad, 21, 64

W Werkseinstellung, 41

Z Zykluszeit

PLB-Zykluszeit, 54 PN-Zykluszeit, 11, 54, 57, 58

Documents

Power Line Booster - Siemens AG · Power Line Booster (PLB BM) als Master und als Slave, mit Modem Modul (PLB MM) und BusAdapter, Terminierungs- und Koppelmodule (PLB TC), Trägerspannungsversorgung