BIS U-4A C-07-S4 BIS U-4A C-07-S4 BIS U-4A C-07-S4

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

1.2 Verwendete Symbole und Konventionen 5 1.3 Verwendete Fachbegriffe und Abkürzungen 5

2

Basiswissen IO-Link 6

2.1 Allgemein 6 2.2 Protokoll 6 2.3 Zykluszeit 6 2.4 Prozessdatenstrom 6

2.5 Device Status 6

2.6 Block-Parametrierung 7

2.7 Data Storage 7

2.8 Variantenhandling 7

2.9 Reset Commands 7

2.10 Device-Funktionen und Master Gateway 7

3

Übersicht IO-Link-Daten und -Funktionen 8

3.1 Übersicht der enthaltenen Funktionen 8

3.2 Gerätevarianten 8 3.3 Prozessdatenprofile 8

3.4 ISDU – Identifikationsdaten 9

3.5 System Commands 15

3.6 Events 16

4

Primäre Gerätefunktionen 18

4.1 Identifikation (Identification) 18

4.2 Geräteerkennung (Device Discovery) 19

4.3 Prozessdaten (Process Data) 20

4.4 RFID-Parameter (RFID Parameters) 21

4.5 Signalqualität (Signal Quality) 22

5

Sekundäre Gerätefunktionen 25

5.1 Grundlegende Statistik (Basic Statistics) 25 5.2 Betriebsstundenzähler (Operating Hours Counter) 31 5.3 Betriebsstartzähler (Boot Cycle Counter) 34 5.4 Spannungs- und Stromüberwachung (Voltage and Current Monitoring) 35 5.5 Status extremer Umweltbedingung (Extreme Environment Status) 37 5.6 Interne Temperatur (Internal Temperature) 39 5.7 Neigungsdetektion und Einstellhilfe (Inclination and Installation Aid) 41

5.8 Vibrationsdetektion (Vibration) 45

5.9 Feuchtigkeitsdetektion (Humidity) 48

5.10 Speichernutzungsüberwachung (Storage Usage Monitoring) 49

(6)

Device Status) 50 6.2 Diagnoseunterdrückung (Diagnosis Suppression) 52

6.3 Resetbefehle (Reset Commands) 54

6.4 Variantenkonfiguration (Variant Configuration) 55

6.5 Pinzuweisung (Pin Assignment) 56

6.6 Bedeutung der LED-Zustände und Konfiguration (LED Meaning and Configuration) 58 6.7 Prozessdateninformation und -konfiguration (Process Data Info and

Configuration) 60 6.8 Profilcharakteristik (Profile Characteristic) 64

6.9 Parametermanager (Parameter Manager) 65

(7)

1.1 Gültigkeit

Diese Anleitung stellt umfangreiche Informationen bereit zur IO-Link-Konfiguration folgender Produkte:

– BIS U-4A7-082-01C-07-S4 Bestellcode: BIS01E4 – BIS U-4A7-082-11C-07-S4

Bestellcode: BIS01E8 – BIS U-4A7-082-21C-07-S4

Bestellcode: BIS01E9

Die Konfigurationsanleitung ersetzt nicht die Betriebsanlei- tung. Lesen Sie die entsprechende Betriebsanleitung und die mitgeltenden Dokumente vollständig, bevor Sie das Produkt installieren und betreiben.

Diese Anleitung wurde in Deutsch erstellt. Andere Sprach- versionen sind Übersetzungen dieser Anleitung.

Alle Inhalte sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, einschließlich der Vervielfältigung, Veröffentlichung, Bear- beitung und Übersetzung, bleiben vorbehalten.

1.2 Verwendete Symbole und Konventionen Einzelne Handlungsanweisungen werden durch ein vorangestelltes Dreieck angezeigt.

► Handlungsanweisung 1

Zahlen ohne weitere Kennzeichnung sind Dezimalzahlen (z. B. 23). Hexadezimale Zahlen werden mit vorangestell- tem 0x dargestellt (z. B. 0x12AB).

Hinweis, Tipp

Dieses Symbol kennzeichnet allgemeine Hinweise.

1.3 Verwendete Fachbegriffe und Abkürzungen IODD IO-Device-Description

ISDU IO-Link-Parameter (Index Service Data Unit) LSB Least Significant Bit

MSB Most Significant Bit

PD Process Data (Prozessdaten)

(8)

2.1 Allgemein

IO-Link integriert konventionelle und intelligente Sensoren und Aktoren in Automatisierungssysteme und ist als Kommunikationsstandard unterhalb der klassischen Feld- busse vorgesehen. Die feldbusunabhängige Übertragung nutzt bereits vorhandene Kommunikationssysteme (Feld- busse oder Ethernet-basierte Systeme).

Die IO-Link-Devices, wie Sensoren und Aktoren, werden in einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung über ein Gateway, dem IO-Link-Master, an das steuernde System angebunden.

Die IO-Link-Devices werden mit handelsüblichen unge- schirmten Standard-Sensorkabeln angeschlossen.

Die Kommunikation basiert auf einem Standard-UART- Protokoll mit einer 24-V-Pulsmodulation im Halb-Duplex- Betrieb. Auf diese Weise ist eine klassische Drei-Leiter- Physik möglich.

2.2 Protokoll

Bei der IO-Link-Kommunikation werden zyklisch fest definierte Frames zwischen IO-Link-Master und IO-Link- Device ausgetauscht. In diesem Protokoll werden sowohl Prozess- als auch Bedarfsdaten, wie Parameter oder Diagnosedaten, übertragen. Die Größe und Art des verwendeten Frame-Typs und der verwendeten Zykluszeit ergibt sich aus der Kombination von Master- und Device- Eigenschaften (siehe Kommunikationseigenschaften in Kapitel 3.2 auf Seite 8).

2.3 Zykluszeit

Die verwendete Zykluszeit (master cycle time) ergibt sich aus der minimal möglichen Zykluszeit des IO-Link-Device (min cycle time, siehe Kapitel 3.2 auf Seite 8) und der minimal möglichen Zykluszeit des IO-Link-Masters. Bei der Wahl des IO-Link-Masters ist zu beachten, dass der größere Wert die verwendete Zykluszeit bestimmt.

2.4 Prozessdatenstrom

Die Datenübertragung basiert auf der allgemeinen Profil- spezifikation (IO-Link Common Profile 1.0, Beispiel siehe Bild 2-1).

Bild 2-1:

Byte 0

7 0

39 30

Byte 1 ...

7 0

31 24

Byte 3

7 0

15 8

Byte 4

7 0

n

Data type: UIntegerT TypeLength: 8 Bit offset: 8

n+1 n+3 n+4 memory address in the PLC

n = baseaddress Bit offset

PDinput data stream (device view)

Example PDinput data stream PVinD 2

Data type: IntegerT TypeLength: 16 Bit offset: 24 PVinD 3

“PDV2“ “PDV1“ “BDC1_2“

Data type: Bool TypeLength: 2 Bit offset: 0 PVinD 1 Transmission

direction (“to master”)

Byte stream Bool UInteger8 Integer16

Beispiel für einen PDinput-Datenstrom

Das höchstwertige Byte (MSB, als Byte 0 bezeichnet) wird zuerst übertragen und befindet sich in der SPS unter der niedrigsten Speicheradresse. Das niedrigstwertige Byte (LSB) wird zuletzt übertragen und hat die höchste Bytezahl (in Bild 2-1 mit Byte 4 bezeichnet).

Für wortbasierte Datentypen (> 8 Bit) bedeutet das, dass das Byte an der niedrigsten Adresse das höchstwertige Byte und die höchste Adresse das niedrigstwertige Byte darstellt.

In der IODD wird die Beschreibung des Datenstroms unter Verwendung von Bitversatzdeskriptoren realisiert. Dieser Bitversatz beginnt rechts beim niedrigstwertigen Byte.

Prozessdatenvariablen (in Bild 2-1: PDV1, PDV2) sind in den meisten Fällen an Bytegrenzen ausgerichtet.

Binäre Informationen (BDC) werden in den meisten Fällen in den niedrigstwertigen Byte übertragen.

2.5 Device Status

Der Device Status gibt den aktuellen Status des Geräts oder der direkt verbundenen Peripherie an. Diese Funktio- nalität ist Teil der IO-Link-Spezifikation.

Folgende Zustände werden vom Gerät ausgegeben:

– Device is operating properly (Gerät funktioniert fehler- frei)

Dieser Status gibt an, dass kein schwerwiegender Fehler im Gerät aufgetreten ist und das Gerät ohne Ein- schränkungen betrieben werden kann.

– Maintenance-Required (Wartung erforderlich) Obwohl die Prozessdaten gültig sind, zeigen interne Diagnosefunktionen, dass das Gerät bzw. die Einsatz- umgebung des Geräts gewartet werden sollte.

– Out-of-Specification (Außerhalb der Spezifikation) Obwohl die Prozessdaten gültig sind, zeigen interne Diagnosefunktionen, dass das Gerät außerhalb der angegeben Spezifikation arbeitet. Dies kann sowohl die Messapplikation selbst als auch Umweltbedingungen betreffen.

– Functional-Check (Funktionsprüfung)

Prozessdaten sind temporär ungültig, während ein bewusster Eingriff am Gerät durchgeführt wird. Zum Beispiel Parametriervorgänge oder Teach-in.

– Failure (Ausfall)

Das Gerät oder die angeschlossene Peripherie hat einen schweren Fehler. Das Gerät kann die vorgese- hene Funktion nicht erfüllen!

Weitere Informationen siehe Kapitel 6.1 auf Seite 50.

Die Erzeugung des Device Status basiert immer auf der Ausgabe von Diagnosemeldungen. Für jede Diagnosemel- dung (Event) wird ein Device Status angegeben. Dieser ist jeweils in der Event-Übersichtsliste (siehe Kapitel 3.6 auf Seite 16) bzw. in der Beschreibung der Funktionen zu finden.

(9)

2.6 Block-Parametrierung

Block-Parametrierung bezeichnet ein spezielles Verfahren, in dem mehrere Parameter in einem Vorgang parametriert werden. Sie wird mit einem Start-Kommando begonnen und mit einem Ende-Kommando abgeschlossen.

Da die Prüfung der Daten erst zum Ende der Parametrie- rung erfolgt, können auch voneinander abhängige Daten problemlos eingestellt werden.

2.7 Data Storage

Data Storage bezeichnet ein spezielles Verfahren, um Parameterdaten eines Device auf dem Master ablegen zu können. Der Master steuert den Prozess zwischen Uploads (wenn sich Daten gewollt verändern) oder Down- loads (wenn z. B. ein falsch parametriertes Gerät angeschlossen wird). Das System aus Master und Device stellt so einen Geräteaustausch ohne die Notwendigkeit einer aktiven Umparametrierung sicher.

Die Einstellungen bezüglich Data Storage sind auf dem IO-Link Master Gateway vorzunehmen (entnehmen Sie die Informationen der entsprechenden Dokumentation).

Die Bedienung ist abhängig vom verwendeten IO-Link- Master und sollte der zugehörigen Beschreibung entnommen werden.

Alle Parameter, die für das Parameter-Manage- ment im IO-Link-Master gespeichert werden, sind in Tab. 3-4 entsprechend gekennzeichnet (siehe ISDU – Identifikationsdaten auf Seite 9).

2.8 Variantenhandling

Ein Gerät kann mehrere verschiedene IO-Link-Devices in sich vereinen. Diese Device-Varianten unterscheiden sich in der grundlegenden Funktionalität, den IO-Link-Kommu- nikationseinstellungen (Länge der Prozessdaten, Kommu- nikationsgeschwindigkeit) oder im IO-Link-Kommunikati- onsmodell bzw. -Datenmodell (z. B. Unterstützung anderer ISDU-Parameter oder IO-Link-Profile).

Das Selektieren einer Variante ist über einen ISDU-Zugriff möglich (siehe Funktion Variantenkonfiguration (Variant Configuration) auf Seite 55). Dabei muss beachtet werden, dass Änderungen erst nach einem Kommunika- tions-Neuanlauf wirksam werden (z. B. durch Device Reset (siehe Resetbefehle (Reset Commands) auf Seite 54).

Alle Gerätevarianten sind auch über den sogenannten Compatibility Mode anwählbar. In dem Fall wird die Port- Konfiguration am Master dazu genutzt, das Gerät in die Zielvariante zu versetzen, die dann vom Gerät dauerhaft übernommen wird.

2.9 Reset Commands

Das Gerät bietet verschiedene Reset-Funktionen an. Über ein System Command wird ein entsprechendes Kom- mando ausgeführt.

Das Verhalten und die Werte, auf die im entsprechenden Fall zurückgestellt werden, sind in der ISDU-Übersicht (siehe Kapitel 3.4 auf Seite 9) und in den einzelnen Funktionsbeschreibungen zu finden.

Die Resetbefehle (Reset Commands) sind auf Seite 54 beschrieben.

2.10 Device-Funktionen und Master Gateway Die Funktionen des Geräts sind in den weiteren Kapiteln detailliert beschrieben. Wie die Umsetzung der Prozess-, Parameter- und Diagnosedaten über das Master Gateway implementiert ist, kann der Anleitung des IO-Link-Masters entnommen werden.

(10)

3.1 Übersicht der enthaltenen Funktionen

3.1.1 Primäre Funktionen

– Identifikation (Identification) siehe Seite 18

– Geräteerkennung (Device Discovery) siehe Seite 19 – Prozessdaten (Process Data) siehe Seite 20 – RFID-Parameter (RFID Parameters) siehe Seite 21 – Signalqualität (Signal Quality) siehe Seite 22 3.1.2 Sekundäre Funktionen

– Grundlegende Statistik (Basic Statistics) siehe Seite 25

– Betriebsstundenzähler (Operating Hours Counter) siehe Seite 31

– Betriebsstartzähler (Boot Cycle Counter) siehe Seite 34

– Spannungs- und Stromüberwachung (Voltage and Current Monitoring) siehe Seite 35

– Status extremer Umweltbedingung (Extreme Environ- ment Status) siehe Seite 37

– Interne Temperatur (Internal Temperature) siehe Seite 39

– Neigungsdetektion und Einstellhilfe (Inclination and Installation Aid) siehe Seite 41

– Vibrationsdetektion (Vibration) siehe Seite 45 – Feuchtigkeitsdetektion (Humidity) siehe Seite 48 – Speichernutzungsüberwachung (Storage Usage Moni-

toring) siehe Seite 49 3.1.3 Systemfunktionen

– Gerätestatus und detailierter Gerätestatus (Device Status and Detailed Device Status) siehe Seite 50 – Diagnoseunterdrückung (Diagnosis Suppression) siehe

Seite 52

– Resetbefehle (Reset Commands) siehe Seite 54 – Variantenkonfiguration (Variant Configuration) siehe

Seite 55

– Pinzuweisung (Pin Assignment) siehe Seite 56 – Bedeutung der LED-Zustände und Konfiguration (LED

Meaning and Configuration) siehe Seite 58

– Prozessdateninformation und -konfiguration (Process Data Info and Configuration) siehe Seite 60

– Profilcharakteristik (Profile Characteristic) siehe Seite 64

– Parametermanager (Parameter Manager) siehe Seite 65

3.2 Gerätevarianten

Es sind folgende Varianten verfügbar:

– Standard

– Comprehensive Condition Monitoring (CCM)

Die Varianten unterscheiden sich lediglich in ihren Prozess- datenprofilen. Die Funktionen bleiben unverändert.

Variante 1

(Standard) Variante 2 (CCM)

Device ID 0x060301 0x060238

Baudrate COM3 (230,4 kbits/s)

Anzahl Prozessdaten

Eingangsdaten 32 Byte 17 Byte

Anzahl Prozessdaten

Ausgangsdaten 32 Byte 16 Byte

IO-Link Protokoll version 1.12 Minimale Zykluszeit Device 3,7 ms 2,6 ms Tab. 3-1: Gerätevarianten

3.3 Prozessdatenprofile

3.3.1 Variante 1 (Standard) PDInput

32 Byte (0…31) Prozessdaten RFID PDOutput

32 Byte (0…31) Prozessdaten RFID 3.3.2 Variante 2 (CCM)

PDInput

16 Byte (0…15) Prozessdaten RFID 1 Byte (16) CCM

Byte 16

Bit 7 Bit 6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit 0

System Error Signal Quality Status Reserved Temperature Status Customer Limits Inclination Alarm Status Vibration Alarm Status Humidity Status

Tab. 3-2: Prozessdatenprofil PD Input, Byte 16

PD Output

(11)

3.4 ISDU – Identifikationsdaten

Name Index Sub-

index Zugriff Länge Datentyp Data

Storage Default Identifikation

Vendor ID 1 (MSB) 0x0000

(0) 8 R 1 Byte STRING n/a 0x03

Vendor ID 2 (LSB) 9 R 1 Byte STRING n/a 0x78

Device ID 1 (MSB) 10 R 1 Byte STRING n/a 0x06

Device ID 2 11 R 1 Byte STRING n/a 0x03

Device ID 3 (LSB) 12 R 1 Byte STRING n/a 0x01

Vendor Name 0x0010

(16) 0 R 7 Byte STRING n/a “Balluff”

Vendor Text 0x0011

(17) 0 R 15 Byte STRING n/a “www.balluff.com”

Product Name 0x0012

(18) 0 R 23 Byte STRING n/a z. B. BIS U-4A7-

082-01C-07-S4

Product ID 0x0013

(19) 0 R 23 Byte STRING n/a z. B. BIS U-4A7-

082-01C-07-S4

Product Text 0x0014

(20) 0 R 59 Byte STRING n/a RFID UHF read-/

write head IO-Link, stainless steel, M30, Condition monitoring

Serial Number 0x0015

(21) 0 R 16 Byte STRING n/a

Hardware Revision 0x0016

(22) 0 R 2 Byte STRING n/a

Firmware Revision 0x0017

(23) 0 R ≤ 10 Byte STRING n/a

Application Specific

Tag 0x0018

(24) 0 R/W ≤ 32 Byte STRING Ja “***”

Function Tag 0x0019

(25) 0 R/W ≤ 32 Byte STRING Ja “***”

Location Tag 0x001A

(26) 0 R/W ≤ 32 Byte STRING Ja “***”

Product Type Code 0x0700

(1792) 0 R ≤ 64 Byte STRING n/a z. B. BIS U-4A7-

082-01C-07-S4 Product Order Code 0x0701

(1793) 0 R 7 Byte STRING n/a z. B. BIS01E4

Geräteerkennung Device Discovery

Timeout 0x00FE

(254) 0 R/W 2 Byte UINT16 Ja 1

(12)

Storage Default RFID-Parameter

Persistente RFID-

Parameter 0x0084

(132) 0 R/W 23 Byte Record Ja –

Funkprofil 1 R/W 4 Byte UINT32 Ja 0x00000602

Initialer Q-Wert 2 R/W 1 Byte UINT8 Ja 4

Max. EPC Länge 3 R/W 1 Byte UINT8 Ja 12

TID Länge 4 R/W 1 Byte UINT8 Ja 4

Session 5 R/W 1 Byte UINT8 Ja 0

Trext 6 R/W 1 Byte UINT8 Ja 1 (Trext on)

Modulation 7 R/W 1 Byte UINT8 Ja 1 (PR ASK)

Sendeleistung Lesen

(Default) 8 R/W 2 Byte INT16 Ja 11

Autom. Erhöhung der Sendeleistung beim Schreiben

9 R/W 1 Byte UINT8 Ja 8

Anzahl Wiederholungen 10 R/W 1 Byte UINT8 Ja 5

Aktive Kanäle 11 R/W 4 Byte UINT32 Ja 0x0F

BlockWrite aktivieren 12 R/W 1 Byte UINT8 Ja 0 (off)

Max. Schreiblänge 13 R/W 1 Byte UINT8 Ja 16

Max. Leselänge 14 R/W 1 Byte UINT8 Ja 16

Automatisches Scan-

nen 15 R/W 1 Byte UINT8 Ja 0 (off)

Auto. Scan Auflösung 16 R/W 1 Byte UINT8 Ja 50

Temporäre RFID-

Parameter 0x0085

(133) 0 R/W 8 Byte Record Nein –

Sendeleistung beim

Lesen 1 R/W 2 Byte INT16 Nein 40

Access password 2 R/W 4 Byte UINT32 Nein 0x0000

Auto-Setup Zustand 3 R/W 1 Byte UINT8 Nein 0

Speicherbank 4 R/W 1 Byte UINT8 Nein 3

Diagnose-RFID-

Parameter 0x0088

(136) 0 R 9 Byte Record n/a –

AutoSelect 1 R 1 Byte UINT8 n/a 60

Tag PC 2 R 6 Byte UINT8[ ] n/a 0x0000

Temperatur Amplifier 3 R 2 Byte UINT16 n/a 0

Signalqualität Low Signal Quality

Threshold 0x00CE

(206) 0 R/W 1 Byte UINT8 Ja 0

Signal Quality 0x00CF

(207) 0 R 2 Byte n/a

Current Signal Quality 1 R 1 Byte UINT8 n/a –

Signal Quality Bad 2 R 1 Bit BOOL n/a –

(13)

Storage Default Grundlegende Statistik

Statistics Data

Configuration 0x0426

(1062) 0 R/W 8 Byte Ja

Input Signal 1 R/W 2 Byte UINT16(ENUM) Nein 0

Time Period Unit 2 R/W 1 Byte UINT8(ENUM) Nein Sekunden

Time Period Value 3 R/W 2 Byte UINT16 Nein 1

Moving Average Win-

dow Unit 4 R/W 1 Byte UINT8(ENUM) Nein Messwerte

Moving Average Win-

dow Value 5 R/W 2 Byte UINT16 Nein 100

Statistics Data Output 0x0427

(1063) 0 R 21 Byte n/a

Minimum 1 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Maximum 2 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Average 3 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Moving Average 4 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Number Of Samples 5 R 4 Byte UINT32 n/a –

Status 6 R 1 Byte UINT8 n/a –

Betriebsstundenzähler Operating Hours

Counter 0x0057

(87) 0 R 12 Byte n/a

Current Operating

Hours 1 R 4 Byte UINT32 n/a –

Total Operating Hours 2 R 4 Byte UINT32 n/a –

Custom Operating

Hours 3 R 4 Byte UINT32 n/a –

Operating Hours

Saving Mode 0x0074

(116) 0 R/W 1 Byte UINT8(ENUM) Ja 0

Betriebsstartzähler Boot Cycle Counter 0x0058

(88) 0 R 8 Byte n/a

Boot Cycle Counter 1 R 4 Byte UINT32 n/a –

Custom Boot Cycle

Counter 2 R 4 Byte UINT32 n/a –

(14)

Storage Default Spannungs- und Stromüberwachung

Voltage Monitoring Detection Time Duration

0x2200

(8704) 0 R/W 2 Byte UINT16 Ja 10

Status extremer Umweltbedingung Lifetime Extreme

Thresholds 0x00D0

(208) 0 R/W 8 Byte Ja

Threshold Vibration 1 R/W 4 Byte FLOAT32 Nein 100.0

Upper Threshold

Temperature 2 R/W 2 Byte INT16 Nein 90

Lower Threshold

Temperature 3 R/W 2 Byte INT16 Nein −5

Lifetime Extreme

Status 0x00D1

(209) 0 R 5 Byte n/a

State 1 R 1 Byte UINT8(ENUM) n/a –

Time 2 R 4 Byte UINT32 n/a –

Interne Temperatur Device Temperature 0x0052

(82) 0 R 10 Byte n/a

Device Temperature 1 R 2 Byte INT16 n/a –

Minimum Device Temperature Since Reset

2 R 2 Byte INT16 n/a –

Maximum Device Temperature Since Reset

3 R 2 Byte INT16 n/a –

Lifetime Minimum

Lifetime Maximum

Device Temperature

Alarm Configuration 0x0053

(83) 0 R/W 4 Byte Ja

Lower Alarm Level

Device Temperature 1 R/W 2 Byte INT16 Nein −5

Upper Alarm Level

Device Temperature 2 R/W 2 Byte INT16 Nein 90

(15)

Storage Default Neigungsdetektion und Einstellhilfe

Inclination Alarm

(8529) 0 R/W 2 Byte Ja

Inclination Alarm

Enable 1 R/W 1 Byte BOOL Nein 0x00 (0)

Inclination Alarm

Threshold 2 R/W 1 Byte UINT8 Nein 0x0A (10)

Inclination Alarm Status 0x2152

(8530) 0 R 2 Byte n/a

Inclination Alarm

Teaching Status 1 R 1 Byte BOOL n/a –

Inclination Alarm Status 2 R 1 Byte BOOL n/a –

Reference Taught

Position 0x2153

(8531) 0 R 12 Byte n/a

X Reference Value 1 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Y Reference Value 2 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Z Reference Value 3 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Inclination Deviation

Value 0x2154

(8532) 0 R 1 Byte UINT8 n/a –

Vibrationsdetektion Vibration Level 0x210E

(8462) 0 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Vibration Alarm Confi-

guration 0x210F

(8463) 0 R/W 5 Byte Ja

Vibration Alarm Enable 1 R/W 1 Byte BOOL Nein 0

Vibration Alarm

Threshold 2 R/W 4 Byte FLOAT32 Nein 0.0

Vibration Alarm Status 0x2110

(8464) 0 R 1 Byte BOOL n/a –

Feuchtigkeitsdetektion

Humidity 0x005C

(92) 0 R 9 Byte n/a

Humidity Bad 1 R 1 Byte BOOL n/a –

Operating Hours At

Exceedance 2 R 4 Byte UINT32 n/a –

Temperature At Excee-

dance 3 R 4 Byte INT32 n/a –

(16)

Storage Default Gerätestatus und detailierter Gerätestatus

Device Status 0x0024

(36) 0 R 1 Byte UINT8 n/a –

Detailed Device Status 0x0025

(37) 0 R 30 Byte n/a

Detailed Device Status 1…10 R 3 Byte RECORD n/a 0x00 0x00 0x00

Diagnoseunterdrückung Diagnosis Level Confi-

guration 0x0070

Event Code

Suppression 0x0071

(113) 0 R/W 10 Byte Ja

Event Code

Suppression 1…5 R/W 2 Byte UINT16 Nein 0

Event Code

Suppression Teach-in 0x0072

(114) 0 W 2 Byte UINT16 n/a –

Event Code

Suppression Delete 0x0073

(115) 0 W 2 Byte UINT16 n/a –

Resetbefehle System Commands 0x0002

(2) 0 W 1 Byte UINT8 n/a –

Variantenkonfiguration Device Variant 0x0055

(85) 0 R/W 2 Byte UINT16(ENUM) Nein 0x01 Standard

Pinzuweisung Pin 2 Function 0x0093

(147) 0 R/W 2 Byte Ja

Behavior IO-Link 1 R/W 1 Byte UINT8(ENUM) Nein 1 (Normal Operation)

Mode 2 R/W 1 Byte UINT8(ENUM) Nein 0 (Inactive)

Pin 2 Digital Configura-

tion 0x0094

(148) 0 R/W 4 Byte Ja

Signal Source 1 R/W 2 Byte UINT16(ENUM) Nein 0x0021 (Signal

quality bad)

Logic 2 R/W 1 Byte UINT8(ENUM) Nein 0 (Normal)

Type 3 R/W 1 Byte UINT8(ENUM) Nein 0 (PNP)

Bedeutung der LED-Zustände und Konfiguration LED Standard

Selection 0x00FD

(17)

Storage Default Prozessdateninformation und -konfiguration

Process Data Profile

selection 0x0051

(81) 0 R/W 1 Byte UINT8(ENUM) Ja Standard: 0x01

CCM: 0x02 Process Data Input

Descriptor 0x000E

(14) 0 R 3 × PD

Länge UINT8[ ] n/a –

Process Data Output

Descriptor 0x000F

(15) 0 R 3 × PD

Länge UINT8[ ] n/a –

Last Valid Process

Data Inputs 0x0028

(40) 0 R Standard:

32 Byte CCM:

17 Byte

– n/a –

Last Valid Process

Data Outputs 0x0029

(41) 0 R Standard:

32 Byte CCM:

16 Byte

– n/a –

Profilcharakteristik Profile Characteristic 0x000D

(13) 0 R 6 Byte UINT16[ ] n/a –

Tab. 3-3: ISDU – Identifikationsdaten

3.5 System Commands

Command-Wert Geräteaktion

0x80 (128) Device Reset – Device Reset bedeutet einen Warmstart des Geräts. Dabei werden der Microcon- troller neu hochgefahren und alle Initialisierungen neu durchgeführt ohne dass eine Änderung der Parameterwerte erfolgt (siehe Kapitel 6.3 auf Seite 54).

0x81 (129) Application Reset (siehe Kapitel 6.3 auf Seite 54) 0x82 (130) Reset Factory Settings (siehe Kapitel 6.3 auf Seite 54) 0xA5 (165) Maintenance Reset (siehe Kapitel 6.3 auf Seite 54)

0xA7 (167) Statistics Reset – Setzt alle Ausgangsparameter auf 0 und alle Benutzereinstellungen auf die Defaultwerte zurück.

0xA8 (168) Statistics Start Min/Max/Avg – Startet die Statistik der Minimalwert-/Maximalwert-/Durchschnitt- Berechnung.

0xA9 (169) Statistics Stop – Stoppt den Statistikbetrieb vollständig.

0xAC (172) Statistics Start Moving Average – Startet die Statistik der gleitenden Durchschnitt-Berechnung.

0xAF (175) Start Device Discovery

0xC0 (192) Set Reference Orientation – Referenzorientierung der Ist-Position des Geräts einstellen.

Antworten: ACK: Befehl erfolgreich, Referenz gespeichert.

Tab. 3-4: System Commands – Übersicht

(18)

3.6 Events

Event-Code Event-Typ Event – Beschreibung – Abhilfe Device Status 0x1850

(6224) Benachrichtigung Process Data Profilauswahl nicht anwendbar – Stan-

dardwert wird verwendet. 0 – Device is operating properly.

0x1851

(6225) Benachrichtigung Process Data Update Timeout – dient nur zur Infor-

mation. 0 – Device is operating properly.

0x1852

(6226) Warnung Mehrfache Process Data Update Timeout – dient nur

zur Information. 0 – Device is operating properly.

0x4000

(16384) Fehler Temperature Fault – Overload – Das Gerät wird außerhalb der gerätespezifischen Temperaturgrenzen betrieben. Gefahr von Geräteschäden.

4 – Failure

0x4210

(16912) Warnung Device Temperature Overrun – Clear Heat Of Source – Gefahr von Geräteschaden. Das Gerät ist zu heiß.

► Hitzequelle entfernen, Gerät ggf. zusätzlich Hitzeisolieren.

2 – Out-of-Specification

0x4220

(16928) Warnung Device Temperature Underrun – Insulate Device – Gefahr von Geräteschaden. Das Gerät ist zu kalt.

► Gerät isolieren.

0x5110

(20752) Warnung Überschreitung der primären Versorgungsspannung

► Abweichungen in der Versorgung prüfen.

2 – Out-of-Specification 0x5111

(20753) Warnung Unterschreitung der primären Versorgungsspannung

2 – Out-of-Specification 0x8CD0

(36048) Warnung Neigungsalarm

► Installation prüfen.

1 – Maintenance-Required 0x8CD1

(36049) Warnung Vibrations alarm

► Maschine prüfen.

0 – Device is operating properly.

0x8CFF

(36095) Warnung Niedriges Signalqualitätsniveau 0 – Device is operating properly.

0x8D07

(36103) Warnung Die Berechnung der Grundstatistik wurde automatisch gestoppt, um einen Pufferüberlauf zu vermeiden.

0x8D0B

(36107) Warnung Überlast oder Kurzschluss an Pin 2

► Verkabelung prüfen.

2 – Out-of-Specification 0x8D0E

(36110) Benachrichtigung Die Zeit ist abgelaufen. Dieses Event meldet die Zeitüberschreitung der Minimalwert-/Maximalwert-/

Durchschnitt-Berechnung.

Es meldet keine Zeitüberschreitung für die Berech- nung des gleitenden Durchschnitts, da sich der Zeitablauf des gleitenden Durchschnitts wiederholt und es nicht das Ende der Berechnung anzeigt.

0x8D10

(36112) Warnung Device Temperature Upper Warning – Die eingestellte

obere Temperaturwarnschwelle ist überschritten. 0 – Device is operating properly.

0x8D12

(36114) Warnung Überschreitung der festgelegten Schwelle der geräteinternen Feuchtigkeit.

► Installation und Umgebungsbedingungen prüfen.

1 – Maintenance-Required

0x8D13

(36115) Warnung Eine oder mehrere Extrembedingungen liegen vor. 0 – Device is operating properly.

0x8D20 Warnung Device Temperature Lower Warning – Die eingestellte 0 – Device is operating properly.

(19)

Event-Code Event-Typ Event – Beschreibung – Abhilfe Device Status 0x8D23

(36131) Fehler Schreibzyklenlimit erreicht – Speichern nicht mehr

gewährleistet – Austausch empfohlen. 1 – Maintenance-Required 0x8D24

(36132) Warnung Parameterschreibfehler – dient nur zur Information. 0 – Device is operating properly.

0x8D25

(36133) Fehler Parameter nicht konsistent – Grundeinstellungen werden verwendet, Service ist erforderlich. Parame- triervorgänge und Resets können nicht mehr ausge- führt werden.

4 – Failure

Tab. 3-5: Events – Übersicht

(20)

4.1 Identifikation (Identification) 4.1.1 Beschreibung

Die Identifikationsdaten dienen zur Identifikation und Verwaltung der IO-Link-Devices.

4.1.2 ISDU

Storage Default

Vendor ID 1 (MSB) 0x0000 (0) 8 R 1 Byte STRING n/a 0x03

Vendor ID 2 (LSB) 9 R 1 Byte STRING n/a 0x78

Device ID 1 (MSB) 10 R 1 Byte STRING n/a 0x06

Device ID 2 11 R 1 Byte STRING n/a 0x03

Device ID 3 (LSB) 12 R 1 Byte STRING n/a 0x01

Vendor Name 0x0010 (16) 0 R 7 Byte STRING n/a “Balluff”

Vendor Text 0x0011 (17) 0 R 15 Byte STRING n/a “www.balluff.com”

Product Name 0x0012 (18) 0 R 23 Byte STRING n/a z. B. BIS U-4A7-082-

01C-07-S4

Product ID 0x0013 (19) 0 R 23 Byte STRING n/a z. B. BIS U-4A7-082-

01C-07-S4

Product Text 0x0014 (20) 0 R 59 Byte STRING n/a RFID UHF read-/write

head IO-Link, stainless steel, M30, Condition monitoring

Serial Number 0x0015 (21) 0 R 16 Byte STRING n/a

Hardware Revision 0x0016 (22) 0 R 2 Byte STRING n/a

Firmware Revision 0x0017 (23) 0 R ≤ 10 Byte STRING n/a

Application Specific Tag 0x0018 (24) 0 R/W ≤ 32 Byte STRING Ja “***”

Function Tag 0x0019 (25) 0 R/W ≤ 32 Byte STRING Ja “***”

Location Tag 0x001A (26) 0 R/W ≤ 32 Byte STRING Ja “***”

Product Type Code 0x0700 (1792) 0 R ≤ 64 Byte STRING n/a z. B. BIS U-4A7-082- 01C-07-S4

Product Order Code 0x0701 (1793) 0 R 7 Byte STRING n/a z. B. BIS01E4

Tab. 4-1: Identifikation – ISDU Application Specific Tag

Mit dem Parameter Application Specific Tag kann ein String (maximal 32 Byte) in das Device geschrieben werden. Typischerweise beschreibt dieser Wert die Applika- tion, in der das Produkt eingesetzt wird.

Function Tag

Mit dem Parameter Function Tag kann ein String (maximal 32 Byte) in das Device geschrieben werden. Typischer- weise beschreibt dieser Wert die Funktion des Produkts im Einsatzbereich.

Location Tag

Mit dem Parameter Location Tag kann ein String (maximal

Product Type Code

Der Balluff Typenschlüssel ist fest im Gerät hinterlegt.

Product Order Code

Der Balluff Bestellcode ist fest im Gerät hinterlegt.

4.1.3 System Commands

Für eine Übersicht aller System Commands siehe Kapi- tel 3.5 auf Seite 15.

4.1.4 Variantenabhängigkeit

Die Funktionalität ist in allen Varianten verfügbar.

(21)

4.2 Geräteerkennung (Device Discovery) 4.2.1 Beschreibung

Mit der Funktion Device Discovery kann ein IO-Link-Device wiedergefunden werden, indem per System Command eine Signalisierung an der LED vom Device gestartet wird.

4.2.2 ISDU

Name Index Subindex Zugriff Länge Datentyp Data Storage Default

Device Discovery Timeout 0x00FE (254) 0 R/W 2 Byte UINT16 Ja 1

Tab. 4-2: Geräteerkennung – ISDU

Device Discovery Timeout

Der Parameter Device Discovery Timout stellt die Zeitdauer des Device-Discovery-Signals ein, das über LEDs angezeigt wird.

Der Wert wird in Minuten angegeben. Es ist der Wertebe- reich 0 bis 30 Minuten erlaubt. Wird der Parameter auf 0 gesetzt, dann ist das Device-Discovery-Signal deaktiviert.

Der Parameter wird durch Application Reset und Factory Reset zurückgesetzt (siehe auch Kapitel Resetbefehle (Reset Commands) auf Seite 54).

4.2.3 System Commands Command-Wert Geräteaktion 0xAF (175) Start Device Discovery Tab. 4-3: Geräteerkennung – System Commands

(22)

4.3 Prozessdaten (Process Data) 4.3.1 Beschreibung

In den Prozessdaten wird ein Protokoll übertragen.

Funktionsweise und verfügbare Befehle siehe Betriebsan- leitung.

(23)

4.4 RFID-Parameter (RFID Parameters) 4.4.1 Beschreibung

Mit den RFID-Parametern kann das Verhalten des RFID- Systems konfiguriert werden:

– Persistente RFID-Parameter – Temporäre RFID-Parameter – Diagnose-RFID-Parameter

Die einzelnen Parameter sind in der Betriebsanleitung beschrieben.

4.4.2 ISDU

Name Index Subindex Zugriff Länge Datentyp Data

Persistente RFID-Parameter 0x0084 (132) 0 R/W 23 Byte Record Ja –

Funkprofil 1 R/W 4 Byte UINT32 Ja 0x00000602

Initialer Q-Wert 2 R/W 1 Byte UINT8 Ja 4

Max. EPC Länge 3 R/W 1 Byte UINT8 Ja 12

TID Länge 4 R/W 1 Byte UINT8 Ja 4

Session 5 R/W 1 Byte UINT8 Ja 0

Trext 6 R/W 1 Byte UINT8 Ja 1 (Trext on)

Modulation 7 R/W 1 Byte UINT8 Ja 1 (PR ASK)

Sendeleistung Lesen

(Default) 8 R/W 2 Byte INT16 Ja 11

Autom. Erhöhung der Sen-

deleistung beim Schreiben 9 R/W 1 Byte UINT8 Ja 8

Anzahl Wiederholungen 10 R/W 1 Byte UINT8 Ja 5

Aktive Kanäle 11 R/W 4 Byte UINT32 Ja 0x0F

BlockWrite aktivieren 12 R/W 1 Byte UINT8 Ja 0 (off)

Max. Schreiblänge 13 R/W 1 Byte UINT8 Ja 16

Max. Leselänge 14 R/W 1 Byte UINT8 Ja 16

Automatisches Scannen 15 R/W 1 Byte UINT8 Ja 0 (off)

Auto. Scan Auflösung 16 R/W 1 Byte UINT8 Ja 50

Temporäre RFID-Parameter 0x0085 (133) 0 R/W 8 Byte Record Nein –

Sendeleistung beim Lesen 1 R/W 2 Byte INT16 Nein 40

Access password 2 R/W 4 Byte UINT32 Nein 0x0000

Auto-Setup Zustand 3 R/W 1 Byte UINT8 Nein 0

Speicherbank 4 R/W 1 Byte UINT8 Nein 3

Diagnose-RFID-Parameter 0x0088 (136) 0 R 9 Byte Record n/a –

AutoSelect 1 R 1 Byte UINT8 n/a 60

Tag PC 2 R 6 Byte UINT8[ ] n/a 0x0000

Temperatur Amplifier 3 R 2 Byte UINT16 n/a 0

(24)

4.5 Signalqualität (Signal Quality) 4.5.1 Beschreibung

Die Signalqualität wird in Prozentschritten als Wert zwischen 0 und 100 % angegeben. Wenn die Signalqualität nicht bereitgestellt werden kann, wird ein Ersatzwert von 0xFF (255) ausgegeben. Der Schwellenwert für die Über- wachungsfunktion kann eingestellt werden und dient zur Definition von zwei Zuständen der Signalqualität. Gleich oder oberhalb des Schwellenwerts gilt die Signalqualität als gut, unterhalb des Schwellenwerts gilt die Signalqualität als schlecht. Ein Zustandswechsel von guter zu schlechter Signalqualität löst das IO-Link-Event Low Signal Quality Level aus.

Die Ausgabe der aktuellen Signalqualität kann sowohl bei der Einrichtung als auch bei der vorausschauenden War- tung unterstützen. Beim Einrichten können der Standort, die Ausrichtung und die Umgebungsbedingungen angepasst werden, um ein zufriedenstellendes Niveau der Signalqualität zu erreichen. Wird die Signalqualität regel- mäßig protokolliert, kann einer Verschlechterung der Leistung präventiv entgegengewirkt werden, indem Stand- ort, Ausrichtung und Umgebungsbedingungen angepasst werden, um einen Ausfall zu vermeiden.

Zusätzlich bietet die Überwachung der Signalqualität eine sofortige Reaktion im Falle eines kritischen Ausfalls. Diese Reaktion wird ausgelöst, wenn die Signalqualität unter einen einstellbaren Schwellenwert fällt, und gibt Entwar- nung, wenn wieder ein zufriedenstellendes Niveau der Signalqualität erreicht wird. Der Signalzustand wird auch durch eine orange LED angezeigt, die aufleuchtet, wenn die Signalqualität unter dem Schwellenwert ist.

Die Funktion kann deaktiviert werden, indem der Schwel- lenwert auf Null gesetzt wird.

4.5.2 Mathematik/Algorithmus

Die Signalqualität wird mit Hilfe der RSSIs (Received Signal Strength Indicator) ermittelt.

Der RSSI-Wert wird bei jeder Aktion mit einem einzelnen Tag (Multi-Tag: Schreiben, Lesen) ausgelesen und gespeichert. Es werden maximal 50 Werte gespeichert und dabei immer der älteste Wert überschrieben.

Sobald 50 RSSI-Werte vorliegen, wird der Durchschnitt der drei höchsten Messwerte der 50 RSSI-Messungen ermittelt. Der berechnete Wert gibt die Signalqualität an.

Auch in einem optimalen System können schlechte RSSI-Messwerte auftreten. Dies kann durch den Einsatz von vielen Tags, den Abstand oder auch die Polarisierung der Tags vorkommen.

Eine Signalqualität von 100 % ist daher nicht zwingend erforderlich.

Liegen keine 50 RSSI-Werte vor, wird der Wert 0xFF ausgegeben.

Die Signalqualität kann verwendet werden, um ein System bei der Inbetriebnahme zu bewerten und später während dem Betrieb Veränderungen am RFID-System frühzeitig zu erkennen.

(25)

4.5.3 Process Data

Object ID Name Beschreibung Richtung

0x0020 (32) Current Signal Quality Ausgabe der aktuellen Signalqualität in Prozentschritten von 0 %

bis 100 %. Eingang

0x0021 (33) Signal Quality Bad Ausgabe der aktuellen Signalqualitätsevaluation, TRUE bedeutet eine Signalqualität unter dem Schwellenwert, FALSE bedeutet eine Signalqualität gleich oder über dem Schwellenwert.

Eingang

Tab. 4-5: Signalqualität – Process Data

Siehe auch Kapitel Prozessdatenprofile auf Seite 8.

4.5.4 ISDU

Low Signal Quality Threshold 0x00CE (206) 0 R/W 1 Byte UINT8 Ja 0

Signal Quality 0x00CF (207) 0 R 2 Byte n/a

Current Signal Quality 1 R 1 Byte UINT8 n/a –

Signal Quality Bad 2 R 1 Bit BOOL n/a –

Tab. 4-6: Signalqualität – ISDU

Low Signal Quality Threshold

Der Schwellenwert für niedrige Signalqualität kann eingestellt werden, um die aktuelle Signalqualität zu überwa- chen. Er wird als Wert zwischen 0 und 100 in Prozent angezeigt. Wenn der aktuelle Signalqualitätswert den Signalqualitätsschwellenwert unterschreitet, wird die Warnung Low Signal Quality Level ausgegeben.

Die Funktion kann deaktiviert werden, indem der Schwel- lenwert auf Null gesetzt wird.

Current Signal Quality

Die aktuelle Signalqualität wird als Wert zwischen 0 und 100 in Prozent angezeigt. Wenn keine gültige Signalqualität verfügbar ist, wird der Wert auf 255 gesetzt.

Signal Quality Bad

Der Status der Signalqualität wird als boolescher Wert angezeigt. Wenn der Wert TRUE ist, liegt die Signalqualität unter dem Schwellenwert, wenn der Wert FALSE ist, ist die Signalqualität gleich oder über dem Schwellenwert. Dieser Status wird durch eine orange LED visualisiert, die aufleuchtet, wenn der Wert TRUE ist.

(26)

4.5.5 System Commands Command-

Wert Geräteaktion

0x81 (129) Application Reset – Setzt den Schwel- lenwert mit ISDU Index 0xCE Low Signal Quality Threshold auf Default 0 zurück.

Dadurch ist das Feature deaktiviert und die Evaluation auf dem Index 0xCF Subindex 2 ergibt immer FALSE.

0x82 (130) Reset Factory Settings – Setzt den Schwellenwert mit ISDU Index 0xCE Low Signal Quality Threshold auf Default 0 zurück. Dadurch ist das Feature deaktiviert und die Evaluation auf dem Index 0xCF Subindex 2 ergibt immer FALSE.

Tab. 4-7: Signalqualität – System Commands

4.5.6 Events Event-

Code Event-

Typ Event – Beschreibung – Abhilfe

Device- Status 0x8CFF

(36095) Warnung Niedriges Signal-

qualitätsniveau 0 – Device is operating properly.

Tab. 4-8: Signalqualität – Events

(27)

5.1 Grundlegende Statistik (Basic Statistics) 5.1.1 Beschreibung

Mit der Funktion Basic Statistics können Statistikvorgänge ausgeführt werden, wie z. B. die Berechnung von Mini- mum, Maximum und Durchschnitt. Darüber hinaus ist es möglich, den gleitenden Durchschnitt zu berechnen.

Mit Basic Statistics können Trends für die gewählte Ein- gabe über die angegebene Dauer (zwischen 1 Sekunde und 1 Woche oder 1 bis 1000 Abtastpunkte) anzeigt werden.

Bild 5-1 zeigt die realistische Ansicht der Berechnung von Minimalwert, Maximalwert und Durchschnitt.

Bild 5-1:

Durchschnitt Eingang

Maximum

Minimum

Berechnung von Minimum, Maximum und Durchschnitt

Wie in Bild 5-1 dargestellt, wird die Berechnung durch den Startbefehl eingeleitet und durch den Stoppbefehl gestoppt. Die Werte werden zwischen Start und Stopp gehalten, bis ein Reset durchgeführt wird. Bei einem Ausschalten der Betriebsspannung werden die aktuellen Werte nicht gespeichert und sind somit beim nächsten Start zurückgesetzt.

Bild 5-2 zeigt, wie die Berechnung des gleitenden Durch- schnitts mit periodischem Fensteransatz funktioniert. Der Durchschnitt wird für jedes periodische Fenster berechnet, wobei die Fenstergröße eingestellt werden kann. Wie dargestellt, wird der Durchschnitt wiederholt für eine Fenstergröße von 5 Elementen berechnet. Zu erwähnen ist, dass sich die Fenster nicht überlappen.

(28)

Ø Fenster 1 = 4,6

2 5 9 6 1 3 5 8 9 4 6 5 8 7 4 9 6 1 3 5

Ø Fenster 2 = 5,8

2 5 9 6 1 3 5 8 9 4 6 5 8 7 4 9 6 1 3 5

Ø Fenster 3 = 6

2 5 9 6 1 3 5 8 9 4 6 5 8 7 4 9 6 1 3 5

Ø Fenster 4 = 4,8

2 5 9 6 1 3 5 8 9 4 6 5 8 7 4 9 6 1 3 5

Bild 5-2: Periodischer Fensteransatz

Bild 5-3 zeigt den gleitenden Durchschnitt unter Verwen- dung der Methode des periodischen Fensters.

Bild 5-3:

Gleitender Durchschnitt (Fensterbreite 9)

Wert periodisches Fenster Periodischer Fensteransatz (Beispiel)

0x0053 (83) Minimum Minimalwert Eingang

0x0054 (84) Maximum Maximalwert Eingang

0x0055 (85) Average Durchschnitt Eingang

0x0056 (86) Moving Average Wiederholt berechneter Durchschnittswert Eingang

0x0057 (87) Status Statuswert Eingang

0x0058 (88) Number Of Samples Anzahl der Messwerte für die Berechnung von

Minimum, Maximum und Durchschnitt Eingang Tab. 5-1: Grundlegende Statistik – Process Data

(29)

5.1.4 ISDU

Minimum, Maximum, Average and Moving Average outputs werden im FLOAT32-Format ausgegeben. Bevor sie weiterverarbeitet werden und von FLOAT32 zu INT32 oder UINT32 kon- vertiert werden, muss das Ausgangssignal geprüft werden, ob es größer als INT32_Max oder UINT32_Max ist. Wenn es größer ist, sollte der Datentyp UINT64 oder INT64 verwendet werden.

Storage Default Statistics Data

(1062) 0 R/W 8 Byte Ja

Input Signal 1 R/W 2 Byte UINT16(ENUM) Nein 0

Time Period Unit 2 R/W 1 Byte UINT8(ENUM) Nein Sekunden

Time Period Value 3 R/W 2 Byte UINT16 Nein 1

Moving Average

Window Unit 4 R/W 1 Byte UINT8(ENUM) Nein Messwerte

Moving Average

Window Value 5 R/W 2 Byte UINT16 Nein 100

Statistics Data Output 0x0427

(1063) 0 R 21 Byte n/a

Minimum 1 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Maximum 2 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Average 3 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Moving Average 4 R 4 Byte FLOAT32 n/a –

Number Of Samples 5 R 4 Byte UINT32 n/a –

Status 6 R 1 Byte UINT8 n/a –

Tab. 5-2: Grundlegende Statistik – ISDU

Statistics Data Configuration: Input Signal Als Eingangskonfiguration können alle Datentypen von Prozessdatenobjekten verwendet werden, mit der Aus- nahme von Boolean. Die jeweiligen Object IDs sind in dem jeweiligen Kapitel der Funktion zu finden. Defaultwert ist 0, dies entspricht kein Objekt.

(30)

Statistics Data Configuration: Time Period Unit Die Zeiteinheit Time Period Unit kann zur Berechnung von Minimum, Maximum und Durchschnitt mit einem der Werte aus Tab. 5-3 eingestellt werden. Um zum Beispiel Mini- mum, Maximum und Durchschnitt für alle 1-Stunden- Werte zu berechnen, kann als Einheit bei diesem Subindex Stunden (Hours) gewählt werden.

Wert Bedeutung Beschreibung

0x01 (1) Seconds Sekunden

0x02 (2) Minutes Minuten

0x03 (3) Hours Stunden

0x04 (4) Days Tage

0x05 (5) Samples Messwerte

Tab. 5-3: Statistics Data Configuration – Time Period Unit

Statistics Data Configuration: Time Period Value Time Period Value kann von 1 Sekunde bis 1 Woche oder 1 bis 1000 Messwerte eingestellt werden. Über welchen Durchschnitt Minimum, Maximum und Durchschnitt berechnet werden sollen. Weitere Überprüfungen werden intern durchgeführt, und bei unangemessener Auswahl des Time Period Value wird ein Standardfehler zurückge- geben.

Time Period Unit Time Period Value (Wertebereich)

Sekunden 1…1000

Minuten 1…100

Stunden 1…24

Tage 1…7

Messwerte 1…1000

Tab. 5-4: Statistics Data Configuration – Time Period Value

Statistics Data Configuration: Moving Average Window Unit

Für den gleitenden Mittelwert sollte eine der Einheiten aus Tab. 5-5 gewählt werden. Um zum Beispiel den gleitenden Durchschnitt für jeweils 100 Messwerte zu berechnen, kann als Einheit Messwerte (samples) gewählt werden.

0x01 (1) Seconds Sekunden

0x02 (2) Minutes Minuten

0x03 (3) Hours Stunden

0x04 (4) Samples Messwerte

Tab. 5-5: Statistics Data Configuration – Moving Average Window Unit

Statistics Data Configuration: Moving Average Window Value

Der Wert für den gleitenden Durchschnitt (moving average window) muss im Wertebereich liegen (siehe Tab. 5-6). Um den gleitenden Durchschnitt zu berechnen, kann zum Beispiel 1…1000 Messwerte gewählt werden.

Moving Average Window

Unit Moving Average Window

Value (Wertebereich)

Sekunden 1…1000

Minuten 1…100

Stunden 1…24

Messwerte 1…1000

Tab. 5-6: Statistics Data Configuration – Moving Average Window Value

Statistics Data Output: Minimum

Minimalwert der gemessenen Werte über einen bestimmten Zeitraum.

Statistics Data Output: Maximum

Maximalwert der gemessenen Werte über einen bestimmten Zeitraum.

Statistics Data Output: Average

Durchschnitt der gemessenen Werte über einen bestimmten Zeitraum.

Statistics Data Output: Moving Average

Der gleitende Durchschnitt ist ein Durchschnitt, der wiederholt über einen bestimmten Wert des gleitenden Durch- schnittsfensters berechnet wird.

Statistics Data Configuration: Number of Samples Gesamtzahl der während des Start- und Stoppbetriebs der Minimalwert/Maximalwert/Durchschnitt-Funktion gelesenen Messwerte.

(31)

Statistics Data Output: Status Bit-

position Bedeutung Beschreibung 0 Configured 1 – alle Eingänge sind

konfiguriert

1 Started Min/

Max/Avg 1 – Min/Max/Avg läuft 2 Started Moving

Average 1 – Moving Average läuft 3 Buffer Overflow

Event 1 – Pufferüberlauf

4 Timeout Event 1 – die eingestellte Zeit für die Minimalwert-/Maximal- wert-/Durchschnitt-Berech- nung ist verstrichen

5 Reserved –

6 Reserved –

7 Reserved –

Tab. 5-7: Statistics Data Output – Status

5.1.5 System Commands Command-Wert Geräteaktion

0xA7 (167) Statistics Reset – Setzt alle Aus- gangsparameter auf 0 und alle Benutzereinstellungen auf die Defaultwerte zurück.

0xA8 (168) Statistics Start Min/Max/Avg – Star- tet die Statistik der Minimalwert-/

Maximalwert-/Durchschnitt-Berech- nung.

0xA9 (169) Statistics Stop – Stoppt den Stati- stikbetrieb vollständig.

0xAC (172) Statistics Start Moving Average – Startet die Statistik der gleitenden Durchschnitt-Berechnung.

Tab. 5-8: Grundlegende Statistik – System Commands

(32)

5.1.6 Events

Event-Code Event-Typ Event – Beschreibung – Abhilfe Device-Status 0x8D07 (36103) Warnung Die Berechnung der Grundstatistik wurde automatisch

gestoppt, um einen Pufferüberlauf zu vermeiden. 0 – Device is operating properly.

0x8D0E (36110) Benachrichtigung Die Zeit ist abgelaufen. Dieses Event meldet die Zeit- überschreitung der Minimalwert-/Maximalwert-/Durch- schnitt-Berechnung.

Es meldet keine Zeitüberschreitung für die Berechnung des gleitenden Durchschnitts, da sich der Zeitablauf des gleitenden Durchschnitts wiederholt und es nicht das Ende der Berechnung anzeigt.

0 – Device is operating properly.

Tab. 5-9: Grundlegende Statistik – Events

(33)

5.2 Betriebsstundenzähler (Operating Hours Counter)

5.2.1 Beschreibung

Der Betriebsstundenzähler kann die Betriebsstunden eines Device sekundengenau erfassen. Es gibt insgesamt drei Betriebsstundenzähler. Neben einem Betriebsstundenzäh- ler für die Betriebsstunden seit Start des Device gibt es einen Gesamtbetriebsstundenzähler und einen kunden- spezifischen Betriebsstundenzähler, der zurücksetzbar ist.

Das Speicherintervall ist einstellbar und es findet kein Speichern der Betriebsstunden statt, sobald 1.000.000 Speicherzyklen erreicht sind.

Die Ausgabe der Betriebsstunden kann als Stunden- kontrolle für das Service-Intervall sowie für die vorbeugende Wartung dienen. Zeitpläne für den regelmäßigen Service können an Betriebsstundenwerte gebunden werden. Darüber hinaus weist ein hoher Gesamtbetriebs- stundenwert auf eine intensive Nutzung eines Geräts und eine mögliche Verschlechterung der Leistung hin. Einem Ausfall kann präventiv durch einen Austausch entgegengewirkt werden.

5.2.2 Algorithmus

Während der Zähler sekündlich hochgezählt wird, verdoppelt sich das Speicherintervall nach jeder Speicherung.

Beginnend mit einer Speicherung nach 1 Minute, danach 2 Minuten, danach 4 Minuten, danach 8 Minuten, bis zu einem maximalen Speicherintervall von 12 Minuten.

0x001B (27) Current Operating Hours Ausgabe des aktuellen Betriebsstundenzählers Eingang 0x001C (28) Total Operating Hours Ausgabe des Gesamtbetriebsstundenzählers Eingang 0x001D (29) Custom Operating Hours Ausgabe des benutzerdefinierten Betriebsstundenzählers Eingang Tab. 5-10: Betriebsstundenzähler – Process Data

(34)

5.2.4 ISDU

Operating Hours Counter 0x0057 (87) 0 R 12 Byte n/a

Current Operating Hours 1 R 4 Byte UINT32 n/a –

Total Operating Hours 2 R 4 Byte UINT32 n/a –

Custom Operating Hours 3 R 4 Byte UINT32 n/a –

Operating Hours Saving Mode 0x0074 (116) 0 R/W 1 Byte UINT8(ENUM) Ja 0

Tab. 5-11: Betriebsstundenzähler – ISDU

Der maximal speicherbare Zählerwert beträgt 1.000.000 und bedeutet bei einer An- und Abschaltung alle 12 Minuten (mit statischem Zähler) eine Laufzeit von über 20 Jahren.

Bei häufigerer An- und Abschaltung bzw. einem dynamischen Speichern verringert sich die maximale Speicherzeit je nach Anwendung.

Current Operating Hours

Dieser Parameter speichert den Wert der Betriebsstunden seit der letzten Inbetriebnahme in Sekunden.

Total Operating Hours

Dieser Parameter speichert den Wert der Betriebsstunden seit der ersten Inbetriebnahme in Sekunden.

Custom Operating Hours

Dieser Parameter speichert den Wert der Betriebsstunden seit dem letzten Reset in Sekunden.

Operating Hours Saving Mode

Es kann das aktuelle Speicherverhalten eingestellt werden.

0x00 (0) Dynamic Die erste Speicherung wird 1 Minute nach dem Ein- schalten durchgeführt, danach verdoppelt sich das Speicherintervall nach jedem Speichervorgang. Dies ist auf ein Speicherintervall von 12 Minuten begrenzt. Die Intervalle betragen 1, 2, 4, 8, 12 Minuten.

0x01 (1) Static Betriebsstundenzähler werden alle 12 Minuten gespeichert.

Tab. 5-12: Betriebsstundenzähler – Operating Hours Saving Mode

(35)

0x81 (129) Application Reset – Setzt Custom Operating Hours auf den Default- wert zurück.

0x82 (130) Reset Factory Settings – Setzt Custom Operating Hours und Operating Hours Saving Mode auf den Defaultwert zurück.

0xA5 (165) Maintenance Reset – Setzt Custom Operating Hours auf den Defaultwert zurück.

Tab. 5-13: Betriebsstundenzähler – System Commands

(36)

5.3 Betriebsstartzähler (Boot Cycle Counter) 5.3.1 Beschreibung

Nach jedem Start wird der aktuelle Boot Cycle Counter aus dem nichtflüchtigen Speicher gelesen, um 1 inkrementiert und zurückgeschrieben. Zusätzlich ist ein zweiter Boot Cycle Counter implementiert, der zurückgesetzt werden kann.

Die Ausgabe des aktuellen Boot-Zyklus kann als Kontrolle für das Service-Intervall sowie für die vorbeugende War- tung dienen. Zeitpläne für die regelmäßige Wartung können an die Werte des Boot Cycle Counters gebunden werden.

0x001E (30) Boot Cycle Counter Ausgabe des aktuellen Boot Cycle Counters Eingang 0x001F (31) Custom Boot Cycle Counter Ausgabe des rücksetzbaren Boot Cycle Counters Eingang Tab. 5-14: Betriebsstartzähler – Process Data

5.3.3 ISDU

Name Index Subindex Zugriff Länge Datentyp Data Storage Default

Boot Cycle Counter 0x0058 (88) 0 R 8 Byte n/a

Boot Cycle Counter 1 R 4 Byte UINT32 n/a –

Custom Boot Cycle Counter 2 R 4 Byte UINT32 n/a –

Tab. 5-15: Betriebsstartzähler – ISDU

Der maximal speicherbare Zählerwert beträgt 1.000.000 und bedeutet bei einer An- und Abschaltung alle 12 Minuten eine Laufzeit von über 20 Jahren.

Boot Cycle Counter

Dieser Parameter speichert den Wert des aktuellen Boot- Zyklus, der bei jedem Start inkrementiert wird.

Custom Boot Cycle Counter

Dieser Parameter speichert den Wert des aktuellen, benutzerdefinierten Zählers, der bei jedem Start inkrementiert wird und über das System Command Maintenance Reset zurückgesetzt werden kann.

0x81 (129) Application Reset – Setzt den Custom Boot Cycle Counter mit ISDU-Index 0x58 Subindex 2 auf den Defaultwert 0 zurück.

0x82 (130) Reset Factory Settings – Setzt den Custom Boot Cycle Counter mit ISDU-Index 0x58 Subindex 2 auf den Defaultwert 0 zurück.

0xA5 (165) Maintenance Reset – Setzt den Custom Boot Cycle Counter mit ISDU-Index 0x58 Subindex 2 auf den Defaultwert 0 zurück.

Tab. 5-16: Betriebsstartzähler – System Commands

(37)

5.4 Spannungs- und Stromüberwachung (Voltage and Current Monitoring)

5.4.1 Beschreibung

Das Spannungs- und Strommodul sendet Benachrichti- gungen über Überstrom, Kurzschluss, Drahtbruch, Über- und Unterspannung. Die Über- und Unterspannungserken- nung startet einen Timer. Ist der Timer abgelaufen und der Spannungspegel nicht auf die normale Betriebsspan- nungsschwelle zurückgekehrt, sendet das Modul die Benachrichtigungen aus.

Die Benachrichtigungen umfassen Gerätestatus, IO-Link- Events, Prozessdaten und LED-Signalisierung.

Befindet sich das Gerät im IO-Link-Betrieb, tritt der Zustand der Unterspannung bei 17 V (verschwindet bei Überschreiten von 17,5 V) ein und der der Überspannung bei 31 V (verschwindet bei Unterschreiten von 30,5 V).

0x0015 (21) Overload / short-circuit

pin 4 TRUE = Überlast oder Kurzschluss an Pin 4 erkannt. Eingang 0x0016 (22) Overload / short-circuit

pin 2 TRUE = Überlast oder Kurzschluss an Pin 2 erkannt. Eingang 0x0017 (23) Undervoltage TRUE = das Spannungsniveau liegt unter dem Schwellenwert. Eingang 0x0018 (24) Overvoltage TRUE = das Spannungsniveau liegt über dem Schwellenwert. Eingang Tab. 5-17: Spannungs- und Stromüberwachung – Process Data

5.4.4 ISDU

Name Index Sub index Zugriff Länge Datentyp Data Storage Default Voltage Monitoring Detection

Time Duration 0x2200

(8704) 0 R/W 2 Byte UINT16 Ja 10

Tab. 5-18: Spannungs- und Stromüberwachung – ISDU

Voltage Monitoring Detection Time Duration

Mit diesem Parameter wird festgelegt, wie lange die Unter- oder Überspannung vorhanden sein muss, bevor sie angezeigt wird. Die Einheit wird in Millisekunden angegeben. Die Werte müssen im Bereich zwischen 10 und 1000 liegen, in 5-Millisekunden-Schritten. Der Defaultwert beträgt 10 Millisekunden.

(38)

5.4.5 Events

Event-Code Event-Typ Event – Beschreibung – Abhilfe Device-Status 0x5110

(20752) Warnung Überschreitung der primären Versorgungsspannung

2 – Out-of-Specification 0x5111

(20753) Warnung Unterschreitung der primären Versorgungsspannung

2 – Out-of-Specification 0x8D0B

(36107) Warnung Überlast oder Kurzschluss an Pin 2

► Verkabelung prüfen.

2 – Out-of-Specification Tab. 5-19: Spannungs- und Stromüberwachung – Events

(39)

Environment Status) 5.5.1 Beschreibung

Mithilfe des Extreme Environment Status wird die Zeit aufgezeichnet, in der sich das Gerät unter extremen Bedingungen aufgehalten hat. Im Parameter Lifetime Extreme Thresholds können Grenzwerte für die jeweiligen Bedingungen parametriert werden. Über den Parameter Lifetime Extreme Status kann der derzeitige Status sowie die zusammengefasste Zeit ausgelesen werden. Die Berechnung basiert auf den Features Temperatur (Kapi- tel 5.6 auf Seite 39), Feuchtigkeit (Kapitel 5.9 auf Seite 48) und Vibration (Kapitel 5.8 auf Seite 45).

Wenn eine (oder mehrere) Extrembedingungen erfüllt sind, beginnt das Gerät die Zeit zu erfassen.

Wird die Spannungsversorgung während einer Extrembedingung unterbrochen, kann der

Zeitzähler einen Fehler von maximal 180 Sekunden haben.

0x0041 (65) Lifetime Extreme Eine oder mehrere Extrembedingungen liegen vor. Eingang 0x0042 (66) Lifetime Extreme Time Zusammengefasste Zeit, in der sich das Gerät in einer Extrembe-

dingung befand. Eingang

Tab. 5-20: Status extremer Umweltbedingung – Process Data

5.5.4 ISDU

Lifetime Extreme Thresholds 0x00D0 (208) 0 R/W 8 Byte Ja

Threshold Vibration 1 R/W 4 Byte FLOAT32 Nein 100.0

Upper Threshold Temperature 2 R/W 2 Byte INT16 Nein 90

Lower Threshold Temperature 3 R/W 2 Byte INT16 Nein −5

Lifetime Extreme Status 0x00D1 (209) 0 R 5 Byte n/a

State 1 R 1 Byte UINT8(ENUM) n/a –

Time 2 R 4 Byte UINT32 n/a –

Tab. 5-21: Status extremer Umweltbedingung – ISDU

Für die interne Feuchtigkeit können keine eigenen Grenzwerte parametriert werden.

(40)

Threshold Vibration

Schwellenwert für die Erkennung von zu hohen Vibratio- nen.

Upper Threshold Temperature

Schwellenwert für die Erkennung von zu hoher Temperatur.

Lower Threshold Temperature

Schwellenwert für die Erkennung von zu niedriger Tempe- ratur.

State

Unter State kann der aktuelle Status abgelesen werden.

Bit Name Beschreibung

0 Vibration Die Vibrationen liegen oberhalb des Schwellenwerts.

1 Upper

Temperature Die Temperatur liegt oberhalb des Schwellenwerts.

2 Lower

Temperature Die Temperatur liegt unterhalb des Schwellenwerts.

3 Internal

Humidity Die Feuchtigkeit ist zu hoch.

Tab. 5-22: Status extremer Umweltbedingung – State

Time

Unter Time kann die zusammengefasste Zeit in Sekunden, in der sich das Gerät in einer Extrembedingung befunden hat, ausgelesen werden.

5.5.5 Events Event-

Code Event-

Typ Event – Beschrei-

bung – Abhilfe Device- Status 0x8D13

(36115) Warnung Eine oder mehrere Extrembedin- gungen liegen vor.

Tab. 5-23: Status extremer Umweltbedingung – Events

0x81 (129) Application Reset – Setzt beschreibbare Parameter auf den Defaultwert zurück.

0x82 (130) Reset Factory Settings – Setzt beschreibbare Parameter auf den Defaultwert zurück.

0xA5 (165) Maintenance Reset – Setzt den Wert für Time und Flags zurück.

Tab. 5-24: Status extremer Umweltbedingung – System Commands

(41)

5.6 Interne Temperatur (Internal Temperature) 5.6.1 Beschreibung

Das Gerät verfügt über eine interne Temperaturüberwa- chung. Dabei wird die Gerätetemperatur erfasst sowie Maximal- und Minimalwerte seit Produktion und seit letztem Neustart des Geräts.

Für das Modul Gerätetemperatur kann ein oberer und ein unterer Schwellenwert festgelegt werden. Das Gerät löst bei einer Schwellenwertüberschreitung sowie beim Über- schreiten bzw. Unterschreiten von Gerätegrenzwerten IO-Link-Events aus.

Die interne Gerätetemperatur wird im Gerät gemessen und ist daher überhöht gegenüber der Umgebungstemperatur. Der Wert der Überhöhung hängt von der Umgebungstemperatur, der Belüf- tung des Geräts und den Geräteeinstellungen ab.

0x004E (78) Temperature Status

Customer Limits Temperaturstatus – Warnung bezogen auf die eingestellten Kun- denlimits [Index 0x0053].

Gesetzt wenn außerhalb der Limits.

Eingang

0x004F (79) Temperature Status

Device Limits Temperaturstatus – Warnung bezogen auf die Gerätelimits.

Gesetzt wenn außerhalb der Limits. Eingang

0x0050 (80) Device Temperature Aktuelle Gerätetemperatur in °C. Eingang

Tab. 5-25: Interne Temperatur – Process Data

5.6.3 ISDU

Name Index Sub index Zugriff Länge Datentyp Data Storage Default Device Temperature 0x0052

(82) 0 R 10 Byte n/a

Minimum Device Temperature

Since Reset 2 R 2 Byte INT16 n/a –

Maximum Device Temperature

Since Reset 3 R 2 Byte INT16 n/a –

Lifetime Minimum Device

Temperature 4 R 2 Byte INT16 n/a –

Lifetime Maximum Device

Temperature 5 R 2 Byte INT16 n/a –

Device Temperature Alarm

(83) 0 R/W 4 Byte Ja

Lower Alarm Level Device 1 R/W 2 Byte INT16 Nein −5

(42)

Device Temperature

Device Temperature enthält Informationen über die Geräte- temperatur (aktueller Wert in °C), die minimale bzw. maximale Gerätetemperatur seit dem letztem Einschalten/

Gerätereset (in °C) und minimale bzw. maximale Geräte- temperatur während der Lebenszeit des Geräts (in °C).

Device Temperature Alarm Configuration

Einstellung für den unteren Schwellenwert (in °C) für die Gerätetemperaturwarnung (0x8D20) und oberen Schwel- lenwert (in °C) für die Gerätetemperaturwarnung (0x8D10).

5.6.4 Events

Event-Code Event-Typ Event – Beschreibung – Abhilfe Device-Status 0x4000 (16384) Fehler Temperature Fault – Overload – Das Gerät wird außer-

halb der gerätespezifischen Temperaturgrenzen betrieben. Gefahr von Geräteschäden.

4 – Failure

0x4210 (16912) Warnung Device Temperature Overrun – Clear Heat Of Source – Gefahr von Geräteschaden. Das Gerät ist zu heiß.

► Hitzequelle entfernen, Gerät ggf. zusätzlich Hitzeiso- lieren.

0x4220 (16928) Warnung Device Temperature Underrun – Insulate Device – Gefahr von Geräteschaden. Das Gerät ist zu kalt.

► Gerät isolieren.

0x8D10 (36112) Warnung Device Temperature Upper Warning – Die eingestellte

obere Temperaturwarnschwelle ist überschritten. 0 – Device is operating properly.

0x8D20 (36128) Warnung Device Temperature Lower Warning – Die eingestellte

untere Temperaturwarnschwelle ist unterschritten. 0 – Device is operating properly.

Tab. 5-27: Interne Temperatur – Events