Elektromechanisch koppelvlak voor LEDsignaalgevers. Profibus DP. jklmnopq. Technical Specification. 14 juli Ministerie van Verkeer en Waterstaat

Transcriptie

1 Ministerie van Verkeer en Waterstaat jklmnopq Adviesdienst Verkeer en Vervoer Elektromechanisch koppelvlak voor LEDsignaalgevers Profibus DP Technical Specification 14 juli , Transport Research Center (AVV). Alle rechten voorbehouden. Geen enkel deel van dit document mag worden vermenigvuldigd in welke vorm of door welke middelen dan ook zonder schriftelijke toestemming van de AVV. Dit document is vertrouwelijk en mag alleen worden gebruikt voor de doeleinden dan waarvoor het is vrijgegeven

2 Ministerie van Verkeer en Waterstaat jklmnopq Adviesdienst Verkeer en Vervoer Elektromechanisch koppelvlak voor LEDsignaalgevers Profibus DP Tecnical Specification 14 juli 2005 Afdeling Infrastructuur en Benutting Systemen Contactpersoon : dhr. Gerard Mol Document ID : CDR X1-01 Versie : 0.03 Datum : Profibus DP LED-signaalgevers Elektromechanisch koppelvlak 2

3 Aanpassingsoverzicht Versie Status Datum Gereviseerd Reden door 0.01 Concept 30 Mei 2005 A.K Initiële versie, met IRS DeviceNet als basis 0.01 Concept 02 Juni 2005 A.K Final proof reading done 0.02 Concept 15 Juni 2005 A.K Aanpassing na Test Profibus Center o.a. female /male 0.03 Eerste Versie 14 juli 2005 A.K Opmerkingen RWS en Profibus Center verwerkt Profibus DP LED-signaalgevers Elektromechanisch koppelvlak 3

4 Inhoudsopgave Specificatie koppelvlak Identificatie Systeemoverzicht Voor wie is deze specificatie Doel van deze specificatie Algemeen Aansluitvermogen Connector type Connector delen Signaalgever connector aansluitgegevens Veldbus bedrading in de signaalgever Connector positie Aarding en afscherming 9 Profibus DP LED-signaalgevers Elektromechanisch koppelvlak 4

5 1. Specificatie koppelvlak Identificatie Documentidentificator: CDR X Systeemoverzicht Het veldbussysteem volgens de Profibus DP standaard bestaat uit veldbus nodes waaronder één master die geplaatst is in het wegkant- of onderstation (OS) en maximaal 20 Profibus DP slave / LED-rijstrooksignaalgevers. Tussen elk node is een doorverbindingskabel aangesloten (bus). 1.3 Voor wie is deze specificatie Deze technische specificatie is geschreven voor fabrikanten die LEDrijstrooksignaalgevers / actuatoren. 1.4 Doel van deze specificatie Het doel van deze specificatie is alle elektromechanische gegevens weer te geven die nodig zijn om toekomstige Rijstrooksignaalgevers / actuatoren aan te kunnen sluiten op zogenaamde wegkantsystemen met een Profibus DP veldbus aansluiting. Deze specificatie behandelt het volgende: Achtergronden, Toegepaste connector, Aansluitspanning van de signaalgever, Aansluitgegevens veldbus-signalen, Aansluitgegevens signaalgever voedingspanning, Connector positie, Aarding en afscherming. 1.5 Algemeen Profibus DP is een veldbus volgens een industriële standaard en wordt beheerd door de Profibus Association 1. Een veldbus is een communicatiekabel 2 met aftakkingen 3 naar actuatoren 4 en eventueel sensoren. De specificatie van de bekabeling zijn te vinden op de internetsite van Profibus. Er is één type communicatie kabel met diverse buitenmantel soorten. Vanuit het Trunk line (koperdraad) 3 Drop line (koperdraad) 4 Rijstrooksignaalgevers Profibus DP LED-signaalgevers (Specificatie Interface-Eisen, IRS) 5

6 wegkantstation verzorgt de veldbusbekabeling de communicatie 5 met de actuatoren. De voedingspanning van signaalgevers wordt door een aparte kabel verzorgd. De aftakkingen van de veldbus hoofdkabel naar actuatoren worden gemaakt via zogenaamde TAP 6 connector. [1] Elke actuator wordt een via zo genaamde TAP connector op de veldbus en 24 Volt DC voeding aangesloten. [2] Voor een Profibus DP veldbus met een communicatiesnelheid van 1.5 Mbit/s is maximaal 6,6 meter aan aftakkabel toegestaan. [3] Profibus staat beperkt veldbus aftakkingen toe. De aftaklengte in de signaalgever dient minimaal gehouden te worden met een maximum interne lengte vanaf de connector van 0,3 meter. In deze applicatie zijn dan maximaal 20 Slave stations toegestaan. [4] De Profibus DP Master is voorzien van en 9 polige Female sub-d connector met afsluit weerstanden. [5] De Profibus DP Slave is voorzien van en 9 polige Female sub-d connector. [6] De Profibus DP TAP connector is voorzien van en 9 polige Male sub-d connector. [7] De Profibus DP TAP connector is aan de ingang voorzien van en 5 polige Male M12 connector. [8] De Profibus DP TAP connector is aan de uitgang voorzien van en 5 polige Female M12 connector met afsluitweerstand voorzieningen voor een extern te plaatsen afsluitweerstand. 1.6 Aansluitvermogen De LED Rijstrooksignaalgevers met vaste figuraties hebben een verwacht maximale aansluitvermogen tussen 30 en 100 Watt afhankelijk van de signaalgever configuratie en het merk. Aangenomen mag worden dat volgrafische signaalgevers meer vermogen zullen afnemen. De signaalgever wordt niet via de Profibus DP bekabeling gevoed. Een extra voedingspanningslijn in een BUS of STER verbinding kan toegepast worden om signaalgevers in één systeem te voeden. De signaalgever wordt echter via één aansluit connector aangesloten. Het type connector laat zowel hoog- als laagvermogen voedingspanningen en communicatie verbindingen toe. 5 IEEE RS485 6 De TAP connector valt buiten deze specificatie en wordt in een informatief document beschreven. Profibus DP LED-signaalgevers (Specificatie Interface-Eisen, IRS) 6

7 1.7 Connector type [9] De aansluit connector (chassis deel) is een industriële heavy duty connector van het merk Harting electric GMBH 7 of vergelijkbaar. De connector voldoet aan de volgende specificaties en standaarden: Specificatie 1 VDE 0110 table 4 concerning clearance and creep distances 2 VDE 0627 Connectors 3 DIN EN C tot +125 C 6 IP65 (DIN EN ) 7 Kleur RAL Connector delen De connector bestaat uit de volgende delen: Omschrijving Partnumber Aantal Basisdeel uit 16B serie, 4 modules (A01) Frame voor male stekers (a tot d) (A02) Polige male connector (voeding) 16A (A02a) Aansluitpennen voeding (hard silver plated) Dummy modules (A02b/d) Polige SUB-D female connector (A02c) Female contacten Optioneel plastic afdekkap Profibus DP LED-signaalgevers (Specificatie Interface-Eisen, IRS) 7

8 1.9 Signaalgever connector aansluitgegevens [10] De aansluitconnector heeft de volgende aansluitgegevens: Frame a-d Pin Functie Module a (A02a) Voeding 6p 1 Gereserveerd voor 230 Volt ac (L) Module b (A02b) Module c (A02c) Module d (A02d) Aarding 2 Gereserveerd voor 230 Volt ac (N) Volt DC (+) 16 A nominaal 6 24 Volt DC (-) 16 A nominaal Dummy Profibus SUB-D female (house = shield) 1 Shield / Functional ground 2 n.c. 3 RS485 Signaal B (red) 4 n.c. 5 DGND (active bias terminations A) 6 VP + (active bias terminations B) 7 n.c. 8 RS485 Signaal A (green) 9 n.c. Dummy Frame Chassis Profibus DP LED-signaalgevers (Specificatie Interface-Eisen, IRS) 8

9 1.10 Veldbus bedrading in de signaalgever [3] De lengte van de veldbus bedrading in de signaalgever mag niet meer bedragen dan 0,3 meter bij een maximale communicatiesnelheid van 1.5 Mega bit per seconde. De Profibus DP veldbus dient aan beide uiteinden afgesloten te worden met bias en afsluitweerstanden. [11] De signaalgever dient naar de Profibus DP standaard buiten de twee communicatie aansluitingen (pin 3 en 8) ook een VP (pin 6, +5Volt) en een DGND (pin 5, digital ground) als bias bron aan te bieden Connector positie [12] De connector dient op de achterzijde van de signaalgever gepositioneerd te worden. De keuze van de plaats is vrij. Er dient echter wel rekening met de opening in het eventueel aanwezige achtergrondschild gehouden te worden. Het is bovendien aan te raden de aansluiting zo dicht mogelijk bij de hoofdkabel (trunk line) van de veldbus te plaatsen Aarding en afscherming [13] De signaalgever wordt geïsoleerd opgehangen. De beugelstukken zijn voorzien van kunststof plaatjes volgens de functionele specificatie eis [S11]. Dit voorkomt dat de signaalgevers aan de aardpotentiaal van het portaal wordt verbonden. Hierdoor zijn eventuele aardlussen voorkomen. De Afscherming van de veldbus wordt in de toegepaste TAP connector doorverbonden. [14] Het Profibus koppelvlak dient galvanisch gescheiden te zijn van de signaalgever../eind Profibus DP LED-signaalgevers (Specificatie Interface-Eisen, IRS) 9