PSM-ME-RS485/RS485-P
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PSM-ME-RS485/RS485-P Repeater für RS-485-2-Draht-Bussysteme Datenblatt 100273_de_04 1 © PHOENIX CONTACT 2015-08-21 Beschreibung Der RS-485-Repeater PSM-ME-RS485/RS485-P wurde für die hohen Anforderungen von Feldbus-Systemen entwickelt. Das Gerät wird im Schaltschrank auf Standard-Tragschiene aufgerastet und mit 24 V DC oder AC versorgt. Sie können den Repeater in allen gängigen 2-Draht-Bussystemen einsetzen: PROFIBUS, Modbus, RACKBUS (Endress & Hauser), SUBCONET-K (Moeller), UNI-TELWAY (Telemecanique), DANBUS (Danfoss), RS-BUS (Landis & Staefa), NET 2000 (B & R), INSUM (ABB), J-BUS (Merlin Gerin), ET-WAY (Jetter), S-BUS (SAIA) und ca. 60 weitere firmenspezifische Bussysteme Einsatzmöglichkeiten: – Potenzialtrennung und Bussegmentierung – Erhöhung der Systemverfügbarkeit – Reichweitenerhöhung – Erhöhung der Übertragungsrate – Teilnehmererweiterung – Aufbau von Misch- und Netzstrukturen Merkmale – – – – – – – – – Unterstützung aller gängigen 10/11-Bit-UART-Datenformate Selbststeuernde Sende-/Empfangsumschaltung Übertragungsrate 1,2 kBit/s ... 1,5 MBit/s Integrierte, zuschaltbare Abschlusswiderstände Hochwertige 3-Wege-Trennung zwischen allen Schnittstellen Integrierter Überspannungsschutz mit Transientenableitung zur Tragschiene Schaltschrankgerechte Versorgungsspannung mit 24 V DC oder AC Steckbare Schraubanschlussklemmen Schiffsbauzulassung nach DNV VORSICHT: Elektrische Spannung Das Gerät ist ausschließlich für den Betrieb mit Sicherheitskleinspannung (SELV) nach IEC 60950/EN 60950/ VDE 0805 ausgelegt. Das Gerät darf nur an Geräte angeschlossen werden, die die Bedingungen der EN 60950 erfüllen. Stellen Sie sicher, dass Sie immer mit der aktuellen Dokumentation arbeiten. Diese steht unter der Adresse phoenixcontact.net/products am Artikel zum Download bereit. PSM-ME-RS485/RS485-P 2 Inhaltsverzeichnis 1 Beschreibung .......................................................................................................................... 1 2 Inhaltsverzeichnis .................................................................................................................... 2 3 Bestelldaten............................................................................................................................. 3 4 Technische Daten.................................................................................................................... 3 5 Sicherheitshinweise................................................................................................................. 6 5.1 UL-Hinweise ....................................................................................................................... 6 6 Applikationsbeispiele............................................................................................................... 7 6.1 Hinweise für PROFIBUS-Systeme ........................................................................................... 7 7 Aufbau ..................................................................................................................................... 8 7.1 Abmessungen .................................................................................................................... 8 7.2 Funktionselemente............................................................................................................... 9 8 Konfigurieren über DIP-Schalter ............................................................................................ 10 8.1 Übertragungsrate .............................................................................................................. 10 8.2 Abschlusswiderstand.......................................................................................................... 10 9 Datenleitungen anschließen .................................................................................................. 11 10 Montage ................................................................................................................................ 12 10.1 Demontage ...................................................................................................................... 12 10.2 Spannungsversorgung ........................................................................................................ 12 100273_de_04 PHOENIX CONTACT 2 PSM-ME-RS485/RS485-P 3 Bestelldaten Beschreibung Typ Art.-Nr. VPE Repeater, zur Potenzialtrennung und Reichweitenerhöhung in RS-485-2-Draht-Bussystemen, 3-Wege-Trennung, schienenmontabel PSM-ME-RS485/RS485-P 2744429 1 Zubehör Typ Art.-Nr. VPE Schirmanschlussschelle für Leiterplattenklemme ME-SAS 2853899 10 Betätigungswerkzeug, für ST-Klemmen, auch als Schlitz-Schraubendreher geeignet, Größe: 0,6 x 3,5 x 100 mm, 2-Komponentengriff, mit Abrollschutz SZF 1-0,6X3,5 1204517 10 2313944 1 Aktiver Abschlusswiderstand für PROFIBUS- und RS-485-Bussysteme. PSI-TERMINATOR-PB Kompakte Bauform, galvanische Trennung zwischen Versorgung und Datenschnittstelle, Busterminierung zuschaltbar, integrierte Programmierschnittstelle. 4 Technische Daten Versorgung Versorgungsspannungsbereich 18 V AC/DC ... 30 V AC/DC (über steckbare Schraubklemme COMBICON) Stromaufnahme typisch 90 mA (24 V DC) Galvanische Trennung VCC // RS-485 (A) // RS-485 (B) Prüfspannung Datenschnittstelle/Versorgung 1,5 kVeff (50 Hz, 1 min.) Anzugsdrehmoment 0,56 Nm ... 0,79 Nm RS-485-Schnittstelle, nach EIA/TIA-485, DIN 66259-4/RS-485-2-Draht Übertragungskanäle 2 (1/1), TD, RD, halbduplex Betriebsart halbduplex Anschlussart Steckbarer Schraubanschluss Leiterquerschnitt 0,2 mm² ... 2,5 mm² (24 AWG ... 12 AWG) Datenformat/Kodierung UART (11/10 Bit umschaltbar, NRZ) Datenrichtungsumschaltung selbststeuernd, min. station response time 1 Bit Abschlusswiderstand 390 Ω / 180 Ω / 390 Ω Serielle Übertragungsrate 1,2 / 2,4 / 4,8 / 9,6 / 19,2 / 38,4 / 57,6 / 75 / 93,75 / 115,2 / 136 / 187,5 / 375 / 500 / 1500 kBit/s Übertragungslänge ≤ 1200 m (in Abhängigkeit von Übertragungsrate, Bussystem und Kabeltyp) Übertragungsmedium 2-Draht Twisted Pair, geschirmt Unterstützte Protokolle protokolltransparent RS-485-Schnittstelle, nach EIA/TIA-485, DIN 66259-4/RS-485-2-Draht Leiterquerschnitt 0,2 mm² ... 2,5 mm² (24 AWG ... 12 AWG) Datenformat/Kodierung UART (11/10 Bit umschaltbar, NRZ) Datenrichtungsumschaltung selbststeuernd, min. station response time 1 Bit Serielle Übertragungsrate 1,2 / 2,4 / 4,8 / 9,6 / 19,2 / 38,4 / 57,6 / 75 / 93,75 / 115,2 / 136 / 187,5 / 375 / 500 / 1500 kBit/s Übertragungslänge ≤ 1200 m (in Abhängigkeit von Übertragungsrate, Bussystem und Kabeltyp) Übertragungsmedium 2-Draht Twisted Pair, geschirmt Unterstützte Protokolle protokolltransparent Betriebsart halbduplex 100273_de_04 PHOENIX CONTACT 3 PSM-ME-RS485/RS485-P Allgemeine Daten Schutzart IP20 Abmessungen (B/H/T) 22,5 mm x 99 mm x 114,5 mm Gehäusematerial PA 6.6-FR grün Freier Fall nach IEC 60068-2-32 1m Vibrationsfestigkeit nach EN 60068-2-6/IEC 60068-2-6 5g, 150 Hz, 2,5 h, in XYZ-Richtung Schock nach EN 60068-2-27/IEC 60068-2-27 25g, 11 ms Dauer, Halbsinus-Schockimpuls MTTF (Mean Time To Failure) SN 29500 Standard, Temperatur 25 °C, Arbeitszyklus 21 % (5 Tage pro Woche, 8 Std. pro Tag) 1808 Jahre MTTF (Mean Time To Failure) SN 29500 Standard, Temperatur 40 °C, Arbeitszyklus 34,25 % (5 Tage pro Woche, 12 Std. pro Tag) 796 Jahre MTTF (Mean Time To Failure) SN 29500 Standard, Temperatur 40 °C, Arbeitszyklus 100 % (7 Tage pro Woche, 24 Std. pro Tag) 334 Jahre Bitverzerrung, Eingang max. ± 35 % Bitverzerrung, Ausgang < 3,6 % Bitverzerrung < 1,5 % Störabstrahlung nach EN 50 081-1 Störfestigkeit nach EN 50 082-2 Elektromagnetische Verträglichkeit Konformität zur EMV-Richtlinie 2004/108/EG Umgebungsbedingungen Umgebungstemperatur (Betrieb) -40 °C ... 70 °C Umgebungstemperatur (Lagerung/Transport) -40 °C ... 85 °C Zulässige Luftfeuchtigkeit (Betrieb) 10 % ... 95 % (keine Betauung) Höhenlage 5000 m (Einschränkung siehe Herstellererklärung) Approbationen / Zulassungen Konformität CE-konform EAC UL, USA / Kanada 508 Recognized Class I, Div. 2, Groups A, B, C, D Class I, Zone 2, AEx nA IIC T4 Class I, Zone 2, Ex nA IIC T4 Gc X Zulassung Schiffbau DNV 100273_de_04 PHOENIX CONTACT 4 PSM-ME-RS485/RS485-P Konformität zur EMV-Richtlinie 2004/108/EG Störfestigkeit nach EN 61000-6-2 Entladung statischer Elektrizität Elektromagnetisches HF-Feld Schnelle Transienten (Burst) Stoßstrombelastungen (Surge) Leitungsgeführte Beeinflussung EN 61000-4-2 Kontaktentladung ± 6 kV (Prüfschärfegrad 3) Luftentladung ± 8 kV (Prüfschärfegrad 3) Bemerkung Kriterium B EN 61000-4-3 Frequenzbereich 26 MHz ... 3 GHz (Prüfschärfegrad 3) Feldstärke 10 V/m Bemerkung Kriterium A EN 61000-4-4 Eingang ± 2,2 kV (Prüfschärfegrad 3) Signal ± 2,2 kV (Prüfschärfegrad 3) Bemerkung Kriterium B EN 61000-4-5 Eingang ± 0,5 kV (Versorgung DC) Signal ± 1 kV (Datenleitung, asymmetrisch) Bemerkung Kriterium B EN 61000-4-6 Frequenzbereich 0,15 MHz ... 80 MHz Spannung 10 V Bemerkung Kriterium A Störaussendung nach EN 61000-6-4 Störaussendung EN 55011 Klasse A, Einsatzgebiet Industrie Kriterium A Normales Betriebsverhalten innerhalb der festgelegten Grenzen Kriterium B Vorübergehende Beeinträchtigung des Betriebsverhaltens, die das Gerät selbst wieder korrigiert 100273_de_04 PHOENIX CONTACT 5 PSM-ME-RS485/RS485-P 5 Sicherheitshinweise WARNUNG: Beachten Sie beim Einsatz des Geräts die folgenden Sicherheitshinweise! • Die Installation, Bedienung und Wartung ist von elektrotechnisch qualifiziertem Fachpersonal durchzuführen. Befolgen Sie die beschriebenen Installationsanweisungen. Halten Sie die für das Errichten und Betreiben geltenden Bestimmungen und Sicherheitsvorschriften (auch nationale Sicherheitsvorschriften), sowie die allgemein anerkannten Regeln der Technik ein. Die sicherheitstechnischen Daten sind der Packungsbeilage und den Zertifikaten (Konformitätsbewertung, ggf. weitere Approbationen) zu entnehmen. Öffnen oder Verändern des Gerätes über die Konfiguration hinaus ist nicht zulässig. Reparieren Sie das Gerät nicht selbst, sondern ersetzen Sie es durch ein gleichwertiges Gerät. Reparaturen dürfen nur vom Hersteller vorgenommen werden. Der Hersteller haftet nicht für Schäden aus Zuwiderhandlung. Die Schutzart IP20 (IEC 60529/EN 60529) des Gerätes ist für eine saubere und trockene Umgebung vorgesehen. Setzen Sie das Gerät keiner mechanischen und/ oder thermischen Beanspruchung aus, die die beschriebenen Grenzen überschreitet. Die zugänglichen Schalter des Gerätes dürfen nur betätigt werden, wenn das Gerät stromlos ist. Das Gerät ist ausschließlich für den Betrieb mit Sicherheitskleinspannung (SELV) nach IEC 60950/EN 60950/ VDE 0805 ausgelegt. Das Gerät darf nur an Geräte angeschlossen werden, die die Bedingungen der EN 60950 erfüllen. • • • • 5.1 UL-Hinweise PROCESS CONTROL EQUIPMENT FOR HAZARDOUS LOCATIONS 31ZN A) All wiring of these devices must be in accordance with the national electric code article 501.4(B) for Class 1, Division 2. B) Product must be installed in Class I, Zone 2 certified at least an IP54 enclosure. C) Product must be used in no more than a pollution degree 2 environment as defined by IEC 60664-1 D) Provisions must be made to provide transient protection to the product so that voltage levels do not exceed 40% of the rated voltage at the power supply terminals. Wire Range: 30-12 AWG, Torque: 5-7 Lbs-Ins Supply voltage range 24 V DC 20% 90 mA 100273_de_04 PHOENIX CONTACT 6 PSM-ME-RS485/RS485-P 6 6.1 Applikationsbeispiele Mit dem Repeater können Sie Netzwerkstrukturen aufbauen, die an die jeweilige Applikation angepasst sind. Dabei werden die Limitierungen der RS-485-Norm erweitert. Die Norm definiert folgende Eckdaten: – Bis zu 32 Teilnehmer je Potenzialsegment – Nur Linienstrukturen – Maximale Länge einer Busleitung: 1200 m – Maximale Länge einer Stichleitung ohne Abschlusswiderstand: 5 m, abhängig von der Übertragungsrate – Busleitungsabschluss am Anfang und am Ende der Busleitung Beachten Sie, dass der Port des Repeaters in jedem Potenzialsegment als Teilnehmer berücksichtigt werden muss. Bus- und Stichleitungslängen sind abhängig von der Übertragungsgeschwindigkeit und dem verwendeten Kabeltyp. Spezifikationen dazu entnehmen Sie bitte dem Herstellerhandbuch des verwendeten Bussystems. ≤ 1200m Hinweise für PROFIBUS-Systeme Die EN 50170 (PROFIBUS-Norm) spezifiziert je nach Übertragungsrate unterschiedliche Segmentlängen. Für die Überbrückung größerer Distanzen können Sie mehrere Segmente getrennt durch Repeater in Reihe schalten. Diese Kaskadierung ist von der Übertragungsgeschwindigkeit abhängig. Die maximale Kaskadierbarkeit und die unterschiedlichen Segmentlängen finden Sie in der nebenstehenden Tabelle. Max. Busausdehnung = (Max. Kaskadierbarkeit + 1) x Segmentlänge Übertragungsrate in kBit/s 1,2 / 2,4 / 4,8 / 9,6 / 19,2 / 38,4 / 57,6 / 75 / 93,75 115,2 136 187,5 375 500 1500 Segmentlänge [m] 1200 Maximale Kaskadierbarkeit 9 Maximale Busausdehnung [km] 12 1000 1000 1000 600 400 200 8 7 6 5 5 5 9 8 7 3,6 2,4 1,2 Basis für die Berechnung: Standard-PROFIBUS-Kabel ≤ 5m 10 m 20 m Bild 1 20 m 10 m Leitungslängen nach der RS-485-Norm 40 m Linienstruktur 25 m 10 m 75 m 50 m 100 m 100 m 40 m 30 m 20 m max. 30 Teilnehmer max. 30 Teilnehmer Bild 2 Leitungslängen = Busabschlusswiderstand einschalten 100273_de_04 PHOENIX CONTACT 7 PSM-ME-RS485/RS485-P 7 Aufbau 7.1 Abmessungen 118,6 22,5 99 PSM-ME-RS232/RS485-P Ord.-No.: 2744416 112 RS232 RS485 D(A) D(B) T(A) T(B) GND Bild 3 Gehäuseabmessungen Steckbare Schraubklemme +5V (A) +5V (B) GN 390Ω 180Ω 390Ω 390Ω 180Ω 390Ω RS - 458 Port B +5V (B) +5V (A) D(A) D(A) D(B) GN GND YE D(B) GND BUS-Management Shield RS - 458 Port A VCC 24V 24V 0V 0V Shield D(A) DATA D(B) RATE GND Shield Bild 4 100273_de_04 Blockschaltbild PHOENIX CONTACT 8 PSM-ME-RS485/RS485-P 7.2 Funktionselemente 4 5 2 3 7 A 1 D T D R C C V 85 s4 R 5 48 S R 6 B D( A) D( B) T(A )T (B ) D( A) D( B) T (A ) T( B) 7 8 Bild 5 Funktionselemente Steckbare Schraubklemmen COMBICON 1 Spannungsversorgung (Pin 1 + Pin 3) 2 RS-485-Schnittstelle, Port A 6 RS-485-Schnittstelle, Port B Diagnose- und Statusanzeigen 3 VCC (grün) Versorgungsspannung 4 RD (grün) RS-485 (A) Daten empfangen 5 TD (gelb) RS-485 (A) Daten senden Bedienelemente 7 Schirmanschlussschelle 8 Arretierungslasche zur Tragschienenmontage 100273_de_04 PHOENIX CONTACT 9 PSM-ME-RS485/RS485-P 8 Konfigurieren über DIP-Schalter Um an die DIP-Schalter und die Schiebeschalter zu gelangen, müssen Sie das Gehäuse öffnen. ACHTUNG: Elektrostatische Entladung! Das Gerät enthält Bauelemente, die durch elektrostatische Entladung beschädigt oder zerstört werden können. Beachten Sie beim Umgang mit dem Gerät die notwendigen Sicherheitsmaßnahmen gegen elektrostatische Entladung (ESD) gemäß EN 61340-5-1 und IEC 61340-5-1. • • Entriegeln Sie den Gehäusekopf mit einem Schraubendreher (A). Ziehen Sie die Leiterplatte vorsichtig bis zum Anschlag heraus. 8.1 • Übertragungsrate Stellen Sie die Übertragungsrate über die DIP-Schalter ein. ON = DIP 1 Datenrate [kBit/s] 1500 500 375 187,5 136 115,2 93,75 75 57,6 38,4 19,2 9,6 4,8 2,4* 1,2* DIP 2 DIP 3 DIP 4 * Die Übertragungsraten 1,2 kBit/s und 2,4 kBit/s sind ab Hardware/Firmware-Stand (HW/FW) 20/300 verfügbar. Stellen Sie alle PSM-Repeater und Busteilnehmer auf die gleiche Datenrate ein. Bild 6 8.2 Gehäuse öffnen Terminate Port B Terminate Port A ON ON Abschlusswiderstand Um die RS-485-Busleitung abzuschließen, enthält das Gerät für jeden Port einen zuschaltbaren Abschlusswiderstand. • Aktivieren Sie den Abschlusswiderstand durch Verstellen des Schiebeschalters TERMINATE auf ON. Schließen Sie die RS-485-Busleitung an den beiden entferntesten Busenden ab. OFF OFF ON Bild 7 100273_de_04 6 5 4 3 2 1 Leiterplatte herausziehen PHOENIX CONTACT 10 PSM-ME-RS485/RS485-P 9 Datenleitungen anschließen ACHTUNG: Störeinflüsse Verwenden Sie abgeschirmte Datenleitungen mit verdrillten Aderpaaren. Der Kabelschirm muss auf beiden Seiten der Übertragungsstrecke angeschlossen werden! PSM-ME-...RS-485 D(A) D(B) GND Bild 8 • PSM-ME-...RS-485 1 2 6 1 2 6 D(A) D(B) GND RS-485-Schnittstelle Um zwei RS-485-Schnittstellen zu koppeln, verbinden Sie diese mit Twisted-Pair-Leitungen. D(A) D(B) = Datenleitung – = Datenleitung + D( A) D( B) GN D SH D D( A) D( B) GN DS HD Bild 9 • Schirmschelle installieren Verwenden Sie zur Schirmanbindung die mitgelieferte Schirmanschlussschelle. 100273_de_04 PHOENIX CONTACT 11 PSM-ME-RS485/RS485-P 10 10.1 Montage Demontage VORSICHT: Elektrische Spannung A Das Gerät ist ausschließlich für den Betrieb mit Sicherheitskleinspannung (SELV) nach IEC 60950/EN 60950/VDE 0805 ausgelegt. D T D R C C V 85 s4 R 5 48 S R B D(A )D (B )T (A )T (B ) ACHTUNG: Fehlfunktion Stellen Sie eine elektrisch leitende Verbindung mittels einer Erdungsklemme zwischen der Tragschiene und der Schutzerde her. Das Gerät wird beim Aufrasten auf die Tragschiene geerdet. D(A )D (B )T (A ) T(B ) So ist gewährleistet, dass der integrierte Überspannungsschutz funktioniert und die Abschirmung der Datenleitung wirksam aufgelegt ist. 5 A Bild 11 • • B • Demontage Ziehen Sie mit einem Schraubendreher, Spitzzange o. ä. die Arretierungslasche nach unten. Winkeln Sie die Unterkante des Geräts etwas von der Montagefläche ab. Ziehen Sie das Gerät von der Tragschiene ab. 10.2 Spannungsversorgung Das Gerät wird mit 24 V DC oder AC versorgt. 0V 24 V Bild 10 Montage auf Tragschiene 24V 24V 0V 0V • • • SHD GND D(B)D(A) Verwenden Sie nur saubere, korrosionsfreie 35-mmTragschienen nach DIN EN 60715, um Übergangswiderstände zu vermeiden. Installieren Sie neben dem linken Gerät einen Endhalter, um ein Verrutschen der Geräte zu verhindern. Setzen Sie das Gerät von oben auf die Tragschiene. Drücken Sie das Gerät an der Front in Richtung der Montagefläche bis es hörbar einrastet. A TD RD VCC RS485 RS485 B D(A) D(B) GNDSHD D(A) D(B)GND SHD Bild 12 • 100273_de_04 Spannungsversorgung Speisen Sie die Versorgungsspannung über die Klemme 1 (Pin 1 und Pin 3) in das Gerät ein. PHOENIX CONTACT GmbH & Co. KG • 32823 Blomberg • Germany phoenixcontact.com 12