Montageanleitung IO-Link Repeater E30444

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Montageanleitung IO-Link Repeater E30444

80287361 / 0006 / 2019

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Inhalt

1 Vorbemerkung ��3 1�1 Verwendete Symbole ��3 2 Sicherheitshinweise ��3 3 Bestimmungsgemäße Verwendung ��4 3�1 Einsatzbereich ��4 3�1�1 Beschränkung des Einsatzbereichs ��4 4 Maximale Leitungslänge und Anzahl der Repeater ��5 4�1 Leitungsquerschnitt und maximale Leitungslänge ��5 4�2 Einbauanweisung und Dimensionierung der Repeater ��6 4�2�1 COM1 (4,8 kBaud) und COM2 (38,4 kBaud) ��6 4�2�2 COM3 (230 kBaud) ��7 5 Montage ��8 5�1 Einbauort / Einbauumgebung ��8 5�2 Montagevorgang ��9 6 Elektrischer Anschluss ��9 7 Betrieb ��10 7�1 Betriebs- und Diagnoseanzeigen ��10 7�2 Verzögerungszeiten ��11 8 Technische Daten und Maßzeichnung ��11 9 Wartung, Instandsetzung, Entsorgung ��11

1 Vorbemerkung

1.1 Verwendete Symbole

► Handlungsanweisung

> Reaktion, Ergebnis

[…] Bezeichnung von Tasten, Schaltflächen oder Anzeigen

→ Querverweis

Wichtiger Hinweis

Fehlfunktionen oder Störungen sind bei Nichtbeachtung möglich�

Information

Ergänzender Hinweis�

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2 Sicherheitshinweise

• Das beschriebene Gerät wird als Teilkomponente in einem System verbaut�

-Die Sicherheit dieses Systems liegt in der Verantwortung des Erstellers�

-Der Systemersteller ist verpflichtet, eine Risikobeurteilung durchzuführen und daraus eine Dokumentation nach den gesetzlichen und normativen Anforderungen für den Betreiber und den Benutzer des Systems zu

erstellen und beizulegen� Diese muss alle erforderlichen Informationen und Sicherheitshinweise für den Betreiber, Benutzer und ggf� vom Systemersteller autorisiertes Servicepersonal beinhalten�

• Dieses Dokument vor Inbetriebnahme des Produktes lesen und während der Einsatzdauer aufbewahren�

• Das Produkt muss sich uneingeschränkt für die betreffenden Applikationen und Umgebungsbedingungen eignen�

• Das Produkt nur bestimmungsgemäß verwenden (→ Bestimmungsgemäße Verwendung).

• Das Produkt nur für zulässige Medien einsetzen (→ Technische Daten).

• Die Missachtung von Anwendungshinweisen oder technischen Angaben kann zu Sach- und / oder Personenschäden führen�

• Für Folgen durch Eingriffe in das Produkt oder Fehlgebrauch durch den Betreiber übernimmt der Hersteller keine Haftung und keine Gewährleistung�

• Montage, elektrischer Anschluss, Inbetriebnahme, Programmierung,

Konfiguration, Bedienung und Wartung des Produktes darf nur für die jeweilige Tätigkeit ausgebildetes, autorisiertes Fachpersonal durchführen�

• Geräte und Kabel wirksam vor Beschädigung schützen�

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3 Bestimmungsgemäße Verwendung

Der IO-Link Repeater dient der Erweiterung der Reichweite von IO-Link

Devices� Die maximale Leitungslänge von IO-Link Devices beträgt 20 m� Mit der Verwendung des IO-Link Repeaters kann die Leitungslänge auf bis zu 240 m erhöht werden�

3

1

2

Beispiel einer Systemeinbindung

1: IO-Link Device 2: IO-Link Repeater 3: IO-Link Master Gerät zum Schutz gegen transiente Überspannungen erden (→ 5)�

3.1 Einsatzbereich

Das Gerät ist für den Einsatz in der Lebensmittelindustrie geeignet�

3.1.1 Beschränkung des Einsatzbereichs

• Durch jeden Repeater erhöht sich die Kommunikations-Bereitschaftszeit um bis zu 1 s (geräteabhängig)�

• Die Prozessdaten werden je Repeater um bis zu 1 Zyklus verzögert (→ 7.2)�

• Azyklische Daten werden je Repeater um bis zu 2 Zyklen verzögert (→ 7.2)�

• Kein SIO-Betrieb *) auf Pin 4 (→ 6) möglich (nur IO-Link-Kommunikation)�

*) SIO-Betrieb = Standard Input-Output-Betrieb (konventioneller Schaltbetrieb)

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Maximale Leitungslänge und Anzahl der Repeater

Die max� Erweiterung der Leitungslänge hängt von der verwendeten Übertragungsrate, der max� Stromaufnahme des angeschlossenen

IO-Link Device und den verwendeten Verbindungs- / Anschlusskabeln ab�

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5

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4.1 Leitungsquerschnitt und maximale Leitungslänge

Bei vorgegebener Leitungslänge (max� 240 m) und bekannter Stromaufnahme des Device kann der erforderliche Leitungsquerschnitt anhand folgender Formel ermittelt werden:

Amin = (Imax + 45) ^x L ^x k

Amin: erforderlicher minimaler Leitungsquerschnitt in mm² Imax: maximale Stromaufnahme in mA

L: benötigte Leitungslänge in m (max� 240 m)

k: Konstante mit 17,24 x 10 ^-6 mm² / (mA x m), gültig für Kupferleitungen

Bei vorgegebenem Leitungsquerschnitt und bekannter Stromaufnahme des IO-Link Device kann die maximale Leitungslänge anhand des folgenden Diagramms ermittelt werden:

I^{max / mA} 40

80 L / m

50 100 150 200 250 300

0,25 mm ² 0,12 mm ² 120

160 200 240

1

1 mm ²

0,5 mm ²

max� COM1/2 max� COM3

0,34 mm ²

L: maximale Leitungslänge Imax: Stromaufnahme des IO-Link Device (1): Beispiel:

Bei Imax = 150 mA ergibt sich bei 0,34 mm² eine max� Leitungslänge von 100 m�

► Leitungsquerschnitt der verwendeten Verkabelung ermitteln und entsprechenden Graphen im Diagramm auswählen�

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6

► Stromaufnahme des verwendeten Device ermitteln und (ausgehend von der waagerechten Achse des Diagramms) senkrecht den zugehörigen Punkt auf dem ausgewählten Graphen ermitteln�

► Waagerecht (ausgehend vom ermittelten Punkt auf dem Graphen) die dazu korrespondierende maximale Leitungslänge L auf der senkrechten Achse des Diagramms ablesen�

► Erforderliche Anzahl der Repeater und maximal mögliche Teildistanzen:

(→ 4.2)�

Ist die benötigte Leitungslänge kleiner als die laut Diagramm ermittelte maximale Leitungslänge, ist zur Dimensionierung der Repeater die benötigte Leitungslänge maßgeblich�

4.2 Einbauanweisung und Dimensionierung der Repeater Die erforderliche Anzahl der Repeater und die maximalen Teildistanzen hängen außer von der benötigten Leitungslänge noch von der

verwendeten Übertragungsrate (COM1/2 oder COM3) ab�

Bei COM3 sind maximal 200 m Reichweite möglich (→ Abb. 6).

► Anhand der verwendeten Übertragungsrate (COM1/2 oder COM3) und der benötigten Leitungslänge die Dimensionierung gemäß nachfolgenden Abbildungen vornehmen�

4.2.1 COM1 (4,8 kBaud) und COM2 (38,4 kBaud)

Leitungslänge Dimensionierung, maximale Teildistanzen in m Abb. 1

20��40 m

D

²⁰ ^Repeater^IO-Link

R

M

Abb. 2

40��140 m ^Repeater^IO-Link

20 100 20 IO-Link

Repeater

D R R M

Abb. 3

20 100 100 IO-Link

Repeater

D R R R

²⁰

M M

D: IO-Link Device R: IO-Link Repeater M: IO-Link Master

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7

DE

4.2.2 COM3 (230 kBaud)

Leitungslänge Dimensionierung, maximale Teildistanzen in m Abb. 4

20��40 m

D

R

M

Abb. 5

20 80 20 IO-Link

Repeater

D R R M

Abb. 6

20 80 80 IO-Link

Repeater

D R R R

²⁰

M M

D: IO-Link Device R: IO-Link Repeater M: IO-Link Master

• Beispiel:

Die in (→ 4.1) ermittelte maximale Leitungslänge beträgt 50 m� Die tatsächlich benötigte Leitungslänge beträgt jedoch nur 40 m� Die Übertragungsrate ist COM2�

Gemäß Abb� 1 ist 1 Repeater erforderlich�

Die Teil-Distanzen betragen: 20 m + 20 m = 40 m

• Beispiel:

Die in (→ 4.1) ermittelte maximale Leitungslänge beträgt 150 m� Die tatsächlich benötigte Leitungslänge beträgt jedoch nur 100 m� Die Übertragungsrate ist COM3� Gemäß Abb� 5 sind 2 Repeater erforderlich� Die Teil-Distanzen (von links nach rechts) werden wie folgt gewählt: 20 m + 60 m + 20 m = 100 m

• Beispiel:

Aus (→ 4.1) ergibt sich aufgrund einer Stromaufnahme des Device von 100 mA und des vorgesehenen Leitungsquerschnitts von 0,34 mm² eine maximale

Leitungslänge von 140 m� Die tatsächlich benötigte Leitungslänge beträgt jedoch nun 170 m� Es soll als Übertragungsrate COM3 verwendet werden�

Lösung A:

Es wird statt des bisher verwendeten Leitungsquerschnitts 0,34 mm²ein Leitungsquerschnitt 0,5 mm² vorgesehen� Daraus ergibt sich eine maximale Leitungslänge von 200 m� Gemäß Abb� 6 sind 3 Repeater erforderlich�

Die Teildistanzen (von links nach rechts) werden wie folgt gewählt:

20 m + 70 m + 60 m + 20 m = 170 m

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8

Lösung B:

Aus der Formel in (→ 4.1) ergibt sich ein erforderlicher minimaler

Leitungsquerschnitt von 0,42 mm²� Gewählt wird der nächstgrößere, verfügbare Leitungsquerschnitt von 0,5 mm²� Die gewählten Teildistanzen sind die gleichen wie in Lösung A�

Vorteil gegenüber Lösung A:

Es können Kabel mit einem niedrigeren Leitungsquerschnitt verwendet werden (Lagerhaltung, Kosten, Verlegeaufwand)�

5 Montage

5.1 Einbauort / Einbauumgebung

Gerät mit der beiliegenden Erdungsklemme erden� Dazu ein kurzes Kabelstück mit mind� 1,5 mm² Aderquerschnitt verwenden�

Die in (→ 4) angegebenen Leitungslängen gelten ausschließlich bei einer ordnungsgemäßen Erdung der Geräte�

Die Erdung und die im Gerät integrierte Schutzbeschaltung bieten zusammen einen Schutz vor transienten Überspannungen�

1 2

1: IO-Link Repeater 2: Erdungsklemme + Erdung

• Das Gerät zugänglich montieren� Bei verdecktem Einbau Einbauort in geeigneter Weise kennzeichnen, um die Auffindbarkeit zu gewährleisten�

• Wärmestau bzw� unzulässige Erwärmung des Geräts vermeiden�

Maximale Umgebungstemperatur beachten (→ Technische Daten)

• Schutzart beachten (→ Technische Daten)

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9

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5.2 Montagevorgang

Für die Montage stehen diverse Schellen, Montagesets und Verbindungskabel zur Verfügung (→ Zubehör)�

► Gerät an einem geeigneten Ort installieren�

Die Distanz zwischen IO-Link Device bzw� IO-Link Master und IO-Link Repeater darf max� 20 m betragen� Die übrigen Distanzen (→ 4)�

► Verbindungskabel vorbereiten und ggf� passend konfektionieren�

Je nach Typ des IO-Link Device (Port Class A bzw� B) 4-polige bzw�

5-polige Verbindungs- bzw� Anschlusskabel verwenden�

Üblicherweise verwenden Sensoren einen 4-poligen Anschlussstecker und Aktoren einen 5-poligen Anschlussstecker�

Verbindungs- bzw� Anschlusskabel mit ausreichendem Leitungsquerschnitt verwenden� Der erforderliche Leitungsquerschnitt ergibt sich aus der

benötigten Leitungslänge (→ 4.1)�

► Verbindungs- bzw� Anschlusskabel verlegen und an IO-Link Device, IO-Link Repeater(n) und IO-Link Master anschließen (→ 6)�

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6 Elektrischer Anschluss

Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden�

Befolgen Sie die nationalen und internationalen Vorschriften zur Errichtung elektrotechnischer Anlagen�

Spannungsversorgung nach EN 50178, SELV, PELV�

Gerät zum Schutz gegen transiente Überspannungen erden (→ 5)�

► Anlage spannungsfrei schalten�

► Gerät folgendermaßen anschließen:

Adernfarben BK schwarz

BN braun

BU blau

WH weiß

GY grau

(1) zum IO-Link Device (2) IO-Link Repeater (3) zum IO-Link Master Device-seitig (1): Master-seitig (3): Pin-Belegung

1: L+ (durchverbunden)

2: keine Funktion (durchverbunden) 3: L- (durchverbunden)

4: IO-Link

5: keine Funktion (durchverbunden)

Alle Pins (außer Pin 4) sind im IO-Link Repeater durchverbunden, jedoch von der übrigen Elektronik nicht galvanisch getrennt (Eigenversorgung des Repeaters, Surge-Schutz)�

Pin 4 dient der Regeneration des IO-Link Signals� Die Repeaterfunktion ist bidirektional (wegen der Übersichtlichkeit ist im Symbol nur eine Richtung dargestellt)�

3 1 2

4 5

4 2 1

3

5

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11

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7 Betrieb

► Prüfen, ob das Gerät sicher funktioniert�

7.1 Betriebs- und Diagnoseanzeigen

Beschreibung LED

Versorgungsspannung zu niedrig AUS

Gerätefehler, Kommunikationsfehler blinkt rot mit 1 Hz Kein IO-Link erkannt blinkt grün mit 1 Hz IO-Link Device erkannt und Verbindung

zum IO-Link Device erfolgreich aufgebaut� "Doppel-Flash" (2 x kurz, grün) Verbindung sowohl zum Device als auch

zum Master erfolgreich aufgebaut�

IO-Link Repeaterfunktion aktiv

grün

7.2 Verzögerungszeiten

Zyklische Daten (Prozessdaten, Wertstatus):

Pro Repeater kann sich die Übertragungsdauer für zyklische Daten um bis zu 1 Zyklus verlängern�

-0 Repeater: 1 Zyklus

-1 Repeater: bis zu 2 Zyklen -2 Repeater: bis zu 3 Zyklen -3 Repeater: bis zu 4 Zyklen

Azyklische Daten (z. B. Parameterdaten, Diagnosedaten):

Pro Repeater kann sich die Übertragungsdauer für azyklische Daten um bis zu 2 Zyklen verlängern�

-0 Repeater: 1 Zyklus

-1 Repeater: bis zu 3 Zyklen -2 Repeater: bis zu 5 Zyklen -3 Repeater: bis zu 7 Zyklen

Die Zykluszeit ist die Zeitspanne zwischen zwei Datenanfragen des IO-Link Masters�

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8 Technische Daten und Maßzeichnung

Technische Daten und Maßzeichung unter www�ifm�com

9 Wartung, Instandsetzung, Entsorgung

► Eine Instandsetzung des Geräts ist nicht möglich�

► Gerät nach Gebrauch umweltgerecht gemäß den gültigen nationalen Bestimmungen entsorgen�

► Bei Rücksendungen dafür sorgen, dass das Gerät frei ist von gefährlichen und giftigen Stoffen�

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Weitere Informationen unter www�ifm�com