Das CI851K01 ist ein Profibus-DP-Kommunikationsschnittstellenmodul-Kit, das von ABB für die AC 800M-Controller-Hardwareplattform innerhalb der 800xA-Steuerungssystemserie entwickelt wurde. Dieses Produkt gehört zur Kategorie der Kommunikationsmodule der AC 800M-Hardwareserie und ist speziell für die Versionen AC 800M Hardware 2.1 (SB2) und AC 800M Hardware 3.0 geeignet. Seine Kernfunktion besteht darin, eine zuverlässige Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation zwischen dem AC 800M-Controller und Feldgeräten, Remote-I/O oder externen Gateways auf Basis des Profibus-DP-Protokolls bereitzustellen. Es dient als entscheidende Brücke für die Integration verteilter Steuerungssysteme (DCS) mit Geräten auf Feldebene.
Beim CI851K01 handelt es sich im Wesentlichen um einen Bausatz mit zwei Kernkomponenten: dem CI851 (Kommunikationsschnittstelleneinheit) und dem TP851 (Montagegrundplatte, Breite = 60 mm). Es wird hauptsächlich verwendet, um Geräte wie S200 I/O über ein Profibus-DP-Netzwerk mit dem AC 800M-Controller zu verbinden. Dieses Produkt ist als Kommunikationslösung für die industrielle Automatisierung positioniert und eignet sich besonders für die Wartung, Reparatur oder Durchführung begrenzter Funktionserweiterungen an vorhandenen AC 800M-Systemen der frühen Generation. Es ist wichtig zu beachten, dass dieses Teil gemäß der EU-Richtlinie RoHS 2 (2011/65/EU) nicht konform ist. Es ist ausschließlich als Ersatzteil für Systeme gedacht, die vor dem 22. Juli 2017 in Verkehr gebracht wurden, und darf nur zur Reparatur, Wiederverwendung, Aktualisierung von Funktionalitäten oder Kapazitätserweiterung bestellt werden. Für Neuinstallationen empfiehlt ABB die Verwendung der Nachfolgeprodukte CI854AK01 oder CI854BK01.
2. Produktzusammensetzung und physikalische Eigenschaften
Das CI851K01-Kit besteht aus den folgenden zwei Teilen:
CI851-Kommunikationsschnittstelleneinheit: Dies ist der Kernverarbeitungsteil des Moduls, der die CEX-Bus-Logik, einen Kommunikationsprozessor und einen DC/DC-Wandler enthält. Dieser Wandler bezieht Strom aus der +24V DC-Versorgung über den CEX-Bus und erzeugt die erforderlichen Betriebsspannungen für die internen Schaltkreise des Moduls. Die CI851-Einheit ist für die interne Kommunikation mit der Steuerung und das Master-Kommunikationsprotokoll im Profibus-DP-Netzwerk verantwortlich.
TP851-Montagegrundplatte: Hierbei handelt es sich um eine 60 mm breite Grundplatte, die zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung des CI851-Geräts mit einer DIN-Schiene dient. Die TP851-Grundplatte integriert eine wichtige 9-polige D-Typ-Buchse (DB9-Buchse) zum Anschluss des Profibus-DP-Feldbuskabels. Darüber hinaus ist die Grundplatte mit einer voreingestellten mechanischen Verriegelung mit zwei Buchstaben im Alpha-Code ausgestattet. Dieses Design verhindert wirksam, dass versehentlich falsche Gerätetypen auf dieser Grundplatte installiert werden, und gewährleistet so die Kompatibilität der Systemhardware.
Physikalische Eigenschaften:
Abmessungen (Einzelmodul): Breite 59 mm × Höhe 185 mm × Tiefe 127,5 mm.
Gewicht: Das Nettogewicht des gesamten CI851K01-Kits (einschließlich CI851 und TP851) beträgt ca. 0,3 kg, bei einem verpackten Gesamtgewicht von ca. 700 g (1,5 lb).
Schutzart: IP20 (gemäß den Normen EN60529/IEC 529), geeignet für trockene Schaltschrankumgebungen und bietet grundlegenden Fingerschutz.
Montagemethode: Standard-DIN-Schienenmontage, einfach und schnell.
Verkaufseinheit: Stück, mit einer Mindestbestellmenge von 1 Stück.
3. Hauptfunktionen und Merkmale
Profibus-DP-Masterfunktion: Der CI851 fungiert als Master der Klasse 1 und fragt aktiv Slave-Geräte im Netzwerk ab, um ein stabiles zyklisches Lesen und Schreiben von Daten zu gewährleisten.
Hochleistungskommunikation: Unterstützt einen breiten Bereich an Baudraten von 9,6 kbit/s bis 12.000 kbit/s und ermöglicht so eine flexible Konfiguration je nach Netzwerkgröße und Echtzeitanforderungen. Unter optimalen Bedingungen kann die minimale Kommunikationszykluszeit bis zu 1 ms betragen.
Robuste Netzwerkerweiterungsfähigkeit: Jeder Profibus-DP-Port kann theoretisch bis zu maximal 124 Knoten verbinden (mithilfe von Repeatern). Bis zu 32 Slave-Geräte können direkt an ein einzelnes Segment angeschlossen werden und erfüllen so die Anforderungen mittelgroßer Systeme.
Galvanische Trennung: Das Modul sorgt für eine elektrische Isolierung auf der Profibus-DP-Schnittstellenseite, wodurch die Immunität des Systems gegenüber Störungen und die Sicherheit verbessert werden und es dazu beiträgt, die steuerungsseitigen Schaltkreise vor Potenzialunterschieden oder Rauschen von der Feldseite zu schützen.
Intuitive Statusanzeige: Die Modulfront verfügt über mehrfarbige LED-Anzeigen, darunter:
Betrieb/Grün: Zeigt an, dass das Modul normal funktioniert.
Fehler/Rot: Zeigt an, dass das Modul einen internen oder Kommunikationsfehler erkannt hat.
Rx/Tx / Gelb: Blinkt, um die Datenübertragung zwischen dem Modul und dem Profibus-DP-Netzwerk anzuzeigen.
RTS / Gelb: Blinkt, um anzuzeigen, dass das Modul das Senden von Daten anfordert.
Plug-and-Play-Design: Vereinfachte Installation und Verbindung über den DB9-Stecker und das mechanische Codeschloss auf der TP851-Grundplatte, wodurch das Risiko einer Fehlbedienung verringert wird.
CEX-Bus-Stromversorgung: Das Modul erhält +24 V Gleichstrom vom CEX-Bus des AC 800M-Controllers, sodass keine externe unabhängige Stromversorgung erforderlich ist und die Systemverkabelung vereinfacht wird.
4. Installation und Anschluss
Installationsschritte:
Montieren Sie die TP851-Grundplatte auf der Standard-DIN-Schiene im Schaltschrank. Spezifische Anweisungen finden Sie im Kapitel „Montage von AC 800M-Einheiten auf DIN-Schiene“ im AC 800M-Hardwarehandbuch.
Richten Sie die CI851-Kommunikationsschnittstelleneinheit an den Führungsschlitzen auf der TP851-Grundplatte aus und drücken Sie sie fest nach unten, bis die mechanischen Verriegelungen einrasten, um eine sichere Installation zu gewährleisten. Die mechanische Codesperre verhindert den Einbau falscher Gerätetypen.
Profibus-DP-Verbindung:
Verwenden Sie abgeschirmte Twisted-Pair-Kabel, die den Profibus-DP-Standards entsprechen.
Erden Sie den Kabelschirm ordnungsgemäß, um elektromagnetische Störungen zu minimieren.
Verbinden Sie das Kabel mit dem 9-poligen D-Typ-Stecker auf der TP851-Grundplatte. Die Pinbelegung ist wie folgt:
| der Pin |
-Bezeichnung |
Beschreibung |
| 1 |
Schild |
Abschirmung/Schutzerde |
| 2 |
- |
Nicht verwendet |
| 3 |
B-Linie |
B-Leitung zum Empfangen/Senden von Daten |
| 4 |
RTS (TTL) |
Gibt die Richtung an (Anfrage zum Senden) |
| 5 |
GND-Bus |
Busmasse |
| 6 |
+5 V-Bus |
Für Abschlusswiderstände |
| 7 |
- |
Nicht verwendet |
| 8 |
A-Linie |
A-Leitung zum Empfangen/Senden von Daten |
| 9 |
- |
Nicht verwendet |
Abschlusswiderstände: Das Profibus-DP-Netzwerk muss an den beiden physisch äußersten Knoten mit Widerständen abgeschlossen werden, um die Signalintegrität sicherzustellen. ABB empfiehlt die Verwendung von Steckverbindern mit integrierten Abschlusswiderständen, um sicherzustellen, dass der Bus auch dann korrekt terminiert bleibt, wenn der Steckverbinder vollständig vom Gerät getrennt ist.
Detaillierte Feldbus-Installationsspezifikationen, empfohlene zertifizierte Geräte und Komponenten finden Sie in der entsprechenden Feldbus-Dokumentation und den Anhängen des Handbuchs.
5. Anwendungshinweise und Fehlersuche
Anwendungsszenarien:
Der CI851K01 wird hauptsächlich zur Anbindung entfernter I/O-Stationen (z. B. S200 I/O) über ein Profibus-DP-Netzwerk verwendet. Gleichzeitig können auch Feldgeräte, die das Profibus-DP-Protokoll unterstützen, wie z. B. intelligente Instrumente und Antriebe, über ein externes Gateway am Profibus-DP in das AC 800M-Steuerungssystem integriert werden, was die Erfassung von Prozessdaten und die Verteilung von Steuerbefehlen ermöglicht.
Einschränkungen:
Nicht-redundantes Design: Der CI851 selbst bietet keine Hardware-Redundanz auf Einheitenebene.
Keine Hot-Swap-Unterstützung: Das CI851-Modul kann nicht direkt eingesteckt/ausgesteckt oder ausgetauscht werden, während das System läuft.
Einschränkung der Firmware-Aktualisierung: Online-Firmware-Aktualisierungsvorgänge sind in Systemkonfigurationen, die ein CI851-Modul enthalten, nicht zulässig.
Veraltet/ersetzt: Das CI851 wurde durch die funktionsreicheren und potenziell leistungsstärkeren Kommunikationsschnittstellenmodule der CI854-Serie ersetzt. Die neuen Produkte bieten möglicherweise Verbesserungen in der Funktionalität, Redundanzunterstützung usw.
Leitfaden zur Fehlersuche:
Die folgende Tabelle listet häufige Fehlerphänomene, ihre möglichen Ursachen und Korrekturmaßnahmen auf:
| Fehlerphänomen |
Mögliche Ursache und Abhilfemaßnahme |
| Weder die Betriebs-LEDs (grün) noch die Fehler-LEDs (rot) leuchten |
1. Die CI851-Karte wird gerade neu gestartet oder konfiguriert. Warten Sie, bis dies abgeschlossen ist.
2. Wenn der Zustand längere Zeit anhält und alle anderen Geräte am CEX-Bus ebenfalls nicht leuchtende LEDs haben:
- Überprüfen Sie, ob eine gültige Hardwarekonfiguration einschließlich des CI851 auf die Steuerung heruntergeladen wurde.
- Überprüfen Sie die CEX-Bus-Sicherung in der PM8xx-Prozessoreinheit.
- Auslösen eines Reset-Signals (INIT) von der PM8xx-Prozessoreinheit.
- Ersetzen Sie die CI851-Einheit. |
| Die Fehler-LED (rot) leuchtet dauerhaft |
Ein Gerätefehler wurde erkannt. Bitte überprüfen Sie:
1. Alle Profibus-DP-Kabel und Anschlüsse auf Beschädigung, Lockerheit oder falsche Terminierung.
2. Bei Bedarf reparieren. |
| Die Run-LED (grün) blinkt |
1. Prüfen Sie, ob die entsprechenden Slave-Geräte Daten senden.
2. Überprüfen Sie, ob die CI851-Karte gerade neu gestartet oder konfiguriert wird. Wenn ja, nehmen Sie sich Zeit, bis dies abgeschlossen ist.
3. Wenn der Zustand weiterhin besteht:
- Halten Sie das Anwendungsprogramm an und veranlassen Sie einen Neustart.
- Tauschen Sie die CI851-Platine aus. |
| Kommunikationsunterbrechung oder Anomalie |
1. Überprüfen Sie, ob die Baudrateneinstellung mit allen Geräten im Netzwerk übereinstimmt.
2. Überprüfen Sie, ob die Netzwerktopologie und die Kabellänge den Profibus-DP-Spezifikationen entsprechen.
3. Stellen Sie sicher, dass die Abschlusswiderstände an beiden Enden des Netzwerks korrekt installiert sind.
4. Suchen Sie nach elektromagnetischen Störquellen und stellen Sie sicher, dass die Abschirmung an einem Ende ordnungsgemäß geerdet ist. |
