Das CI854AK01 ist ein PROFIBUS-DP/V1-Feldbus-Kommunikationsschnittstellenmodul, das von ABB speziell für seine programmierbaren Steuerungen der AC 800M-Serie entwickelt wurde. Dieses Modul dient als wichtige Brücke zwischen dem AC 800M-Steuerungssystem und untergeordneten PROFIBUS DP-Slave-Geräten (z. B. Remote-I/O-Stationen, Antrieben, Sensoren usw.) und ermöglicht einen schnellen und zuverlässigen Datenaustausch und eine zuverlässige Steuerung in Industriequalität.
Der CI854AK01 umfasst eine CI854-Kommunikationsschnittstelleneinheit und eine TP854-Montagegrundplatte. Dieses Modell legt den Schwerpunkt auf Redundanz- und Hot-Swap-Unterstützung und eignet sich daher für industrielle Automatisierungsanwendungen mit hohen Anforderungen an die Systemverfügbarkeit, wie z. B. Prozessindustrien, Energieerzeugung und Bergbau.
2. Hauptmerkmale
Vollständige PROFIBUS DP-Master-Funktionalität: Unterstützt Master-Dienste der Klassen 1 und 2 und ermöglicht so eine effiziente Verwaltung des zyklischen Datenaustauschs und der azyklischen Kommunikation (z. B. Parametrierung, Diagnose).
Dual-Line-Redundanz: Die TP854-Grundplatte bietet zwei unabhängige PROFIBUS-Schnittstellen vom Typ DB9 (Leitung A und Leitung B), die den Anschluss an zwei separate physische Busse ermöglichen. Bei Ausfall einer Leitung kann die Kommunikation automatisch auf die Alternativleitung umgeschaltet werden, was die Netzwerkzuverlässigkeit erheblich erhöht.
Modulredundanz und Hot-Swap (nur CI854A): Unterstützt die Kopplung mit einem anderen CI854A-Modul in einer redundanten Konfiguration für den Primär-/Backup-Betrieb. In diesem Setup unterstützt das Backup-Modul Hot-Swap-Vorgänge ohne Unterbrechung des Steuerungssystems und erleichtert so Wartung und Upgrades.
Unterstützung der Slave-Redundanz: Kann PROFIBUS DP-Slave-Geräte verwalten und mit ihnen arbeiten, die Redundanz unterstützen.
Flexible Übertragungsraten: Die Kommunikationsgeschwindigkeit ist in einem weiten Bereich von 9,6 kbit/s bis 12 Mbit/s wählbar, um unterschiedlichen Netzwerkgrößen und Echtzeitanforderungen gerecht zu werden.
Einfache Installation: Verfügt über eine Standard-DIN-Schienenmontage und lässt sich in den CEX-Bus des AC 800M integrieren. Das Modul wird über den CEX-Bus von der Prozessoreinheit mit Strom versorgt, sodass keine externe Stromversorgung erforderlich ist.
Code-Sperrmechanismus: Die TP854-Grundplatte ist mit einer voreingestellten alphabetischen Code-Sperre ausgestattet, die die Installation inkompatibler Kommunikationsmodule verhindert und so Hardwarekompatibilität und Systemstabilität gewährleistet.
Hohe Erweiterbarkeit: Durch den Einsatz von Repeatern kann ein einzelnes PROFIBUS DP-Netzwerk bis zu 124 Knoten unterstützen (mit maximal 32 Knoten pro Segment).
Galvanische Isolierung: Bietet elektrische Isolierung, verbessert die Störfestigkeit und schützt die Schaltkreise des Steuerungssystems.
3. Installations- und Konfigurationsübersicht
Die Installation des CI854AK01 erfolgt normalerweise in folgenden Schritten:
Mechanische Montage: Befestigen Sie die TP854-Grundplatte auf einer standardmäßigen 35-mm-DIN-Schiene. Richten Sie das CI854-Modul an der Grundplatte aus und drücken Sie es nach unten, um sicherzustellen, dass das Codeschloss einrastet.
Busverbindung:
Bereiten Sie das PROFIBUS DP-Kabel vor. Es wird empfohlen, 9-polige D-Sub-Stecker mit schaltbaren integrierten Abschlusswiderständen zu verwenden.
Verbinden Sie den Kabelschirm zur Erdung mit dem Metallgehäuse des Steckers.
Verbinden Sie Datenkabel A (entspricht normalerweise dem grünen Kabel oder RxD/TxD-N) mit dem Anschluss PIN 8.
Verbinden Sie Datenkabel B (entspricht normalerweise dem roten Kabel oder RxD/TxD-P) mit dem Anschluss PIN 3.
Stecken Sie den vorbereiteten Kabelstecker in den PROFIBUS A- oder/und B-Anschluss der TP854-Grundplatte. Für Leitungsredundanz schließen Sie zwei unabhängige Kabel an die Ports A und B an.
Terminierungseinstellung: An den beiden physikalischen Endknoten des gesamten PROFIBUS DP-Netzwerks müssen die Busabschlusswiderstände an den Anschlüssen auf EIN gestellt werden. Die Terminierung sollte für Zwischenknoten AUS sein.
Systemkonfiguration: Verwenden Sie das Engineering-Tool Control Builder M (CBM) von ABB, um die AC 800M-Controller-Hardware zu konfigurieren, das CI854-Modul hinzuzufügen und seine PROFIBUS DP-Netzwerkparameter festzulegen (z. B. Adresse, Baudrate, Slave-Liste). Laden Sie die Konfiguration auf die Steuerung herunter.
Redundanzkonfiguration: Stellen Sie für Modulredundanz die Redundanzparameter in CBM korrekt ein, konfigurieren Sie die beiden CI854A-Module als Primär- bzw. Backup-Module und verbinden Sie die entsprechenden PROFIBUS-Leitungen.
4. Typische Anwendungsbereiche
Als Schnittstelle zwischen dem AC 800M-Controller und einer Vielzahl von PROFIBUS DP-Gerätenetzwerken wird der CI854AK01 häufig in den folgenden ABB-Steuerungssystemlösungen eingesetzt:
Industrie- und Prozessautomatisierung: Eine Standardkommunikationskomponente für den AC 800M-Controller innerhalb des 800xA Extended Automation System oder der Compact Product Suite von ABB.
Anschließen von Remote-I/O: Direkte Verbindung zu Remote-I/O-Stationen der Serien S800 und S900 von ABB.
Integration von Fremdgeräten: Anbindung von PROFIBUS DP-kompatiblen Antrieben, Motorstartern, Sensoren, Ventilstellungsreglern und anderen Feldgeräten.
Anschließen von Prozessinstrumenten: Anschließen von Profibus-PA-Instrumenten über ein Profibus-Verbindungsgerät (z. B. LD 800P).
Branchenspezifische Lösungen: Zum Beispiel in Steuerungssystemen für Gearless Mill Drives (GMD) im Bergbau oder in Dickenmesssystemen in Mess- und Analyseanwendungen.
5. Wartung und Fehlerbehebung
Das Modul bietet klare LED-Anzeigen zur Statusüberwachung und vorläufigen Fehlerdiagnose:
Beim Einschalten leuchten keine LEDs: Überprüfen Sie die Stromversorgung des CEX-Busses und die Controller-Konfiguration oder versuchen Sie, ein Reset-Signal (INIT) von der Prozessoreinheit auszulösen.
F(ault) Rote LED leuchtet dauerhaft: Zeigt an, dass das Modul einen Fehler erkannt hat. Überprüfen Sie die Konfiguration im CBM und versuchen Sie einen Reset. Wenn der Zustand weiterhin besteht, sollten Sie das Modul austauschen.
RxA oder RxB Gelbe LED AUS: Zeigt an, dass auf der entsprechenden Profibus-Leitung keine Kommunikation erfolgt. Überprüfen Sie die Slave-Konfiguration, Verbindungen, Kabel und Abschlusseinstellungen auf dieser Leitung. Wenn Slave-Redundanz verwendet wird, überprüfen Sie deren Funktionalität.
DUAL-LED AUS (in redundanter Konfiguration): Stellen Sie sicher, dass die Redundanz für dieses Modul korrekt konfiguriert und in CBM heruntergeladen wurde.
Hot-Swap-Verfahren: Gilt nur für das Backup-CI854-Modul in einer redundanten Konfiguration. Stellen Sie sicher, dass Vorgänge nur auf dem als Backup vorgesehenen Modul ausgeführt werden, während das System läuft, und befolgen Sie dabei das korrekte Verfahren zum Einsetzen/Entfernen.
