Lösungen mit System Antriebstechnik · PDF fileCLAAS Industrietechnik GmbH Phone: +49...

Lsungenmit System Antriebstechnik
Hydraulik
Elektronik
CLAAS Industrietechnik 09/2008
CCU16plus
CAN-fhigerJobrechner 16 bit

CLAAS Industrietechnik GmbH Phone: +49 (0)5251 705 0Halberstdter Str. 15-19 Fax: +49 (0)5251 705 5030
eMail: [email protected] 33106 Paderborn www.claas-cit.com
Inhaltsverzeichnis
Allgemeines 3Konzept 3Ausstattungsmerkmale 3
Technische DetailsSchaltplan 4Mikroprozessor 4Mechanischer Aufbau 4Spannungsversorgung 4Sensorversorgung 5Spannungsberwachung 5Load-Dump-Schutz 5Digitaleingnge 5Analogeingnge 5Frequenzeingnge 6PWM-Ausgnge 6Schaltausgnge 6CAN-Schnittstellen 6RS232-Schnittstelle 6
ProgrammierbarkeitProgrammierung 7Hochsprache C 7Grafische Programmierung mit CoDeSys 7
Herstellen einer Verbindung zum Programmieren 8Allgemeine Daten und Normen
Datenhaltung und Datensicherheit 9Zuverlssigkeit und Verfgbarkeit 9Normen und Richtlinien 9Abmae 9
Technische Daten 10Steckerbelegung 11Typen und Zubehr 14
HAFTUNGSAUSSCHLUSS
Diese Unterlage wurde mit grter Sorgfalt bearbeitet und geprft. nderungen auf Grund der technischen Weiterentwicklung vorbehalten. Fr Irrtmer, Druckfehler, fehlerhafter oder fehlender Angaben kann keine Haftung bernommen werden.

Allgemeines
3
Die Steuereinheit CCU16plus wurde speziell fr den Einsatz in mobilen Arbeitsgerten entwickelt. Dabei wurde besonders auf einen robusten Aufbau Wert gelegt, der den EMV-Vorschriften und den hohen Anforderungen der CLAAS-Norm fr den landwirtschaftlichen Bereich entspricht. Der eingesetzte 16bit Mikrocontroller kann selbst komplizierteste Maschinenfunktionalitten, komplexe Regelungsfunktionen und umfangreiche Datenerfassungen gleichzeitig durchfhren. Mit einer Vielzahl von Ein- und Ausgngen ist die CCU16plus in der Lage die unterschiedlichsten Sensor-und Aktor-Elemente zu verarbeiten. Zustzlich wurden effektive Diagnosefunktionen implementiert. Zur Kommunikation mit weiteren Elektronikkomponenten stehen der CAN-Bus und die serielle Schnittstelle zur Verfgung.
Zur Erweiterung oder Dezentralisierung stehen aus dem Elektronik-Konzept der CLASS Industrietechnik weitere aufeinander abgestimmte Baugruppen zur Auswahl.
Konzept
Ausstattungsmerkmale
- 16 bit Infineon Mikrocontroller- 1036 KByte RAM (Arbeitsspeicher)- 1280 KByte Flash-ROM (Programmspeicher)- 32 KByte NOVRAM (Datenspeicher fr nichtflchtige Daten)- 16 Schaltausgnge fr induktive Lasten (Schaltmagnete)- 8 PWM-Ausgnge mit Stromregelung- Referenz-Spannungsausgang fr Sensoren und externe Sollwertpotis (5V) - 8 Analogeingnge 0-5V- 10 Digitaleingnge, davon 2 Eingnge mit Interrupt-Funktion- 5 Frequenzeingnge- 2 CAN-Schnittstellen- 1 serielle RS232-Schnittstelle- Not-Aus-Eingang mit direkter Ausgangsabschaltung- Standby-Schaltung mit controllergesteuerter Selbstabschaltung- Verpolungs-, Kurzschluss- und berlastungsschutz- Alu-Spritzgussgehuse IP65 (mit aufgestecktem Gegenstecker), Khlung ber das Gehuse- Anschluss mittels 70 pol. Steckverbinder- Mae ca. H = 207mm, B = 222mm, T = 65mm

Technische Details
4
Mechanischer Aufbau
Schaltplan
Die Steuerelektronik ist in einem Aluminium-Spritzgussgehuse untergebracht. Der Anschluss erfolgt mittels eines 70pol. verriegelbaren AMP-Steckers. Zusammen mit dem Stecker dichtet das Gehuse die Einheit entsprechend IP65 ab.
Mikroprozessor
Die CCU16plus basiert auf einem Infineon XC167-Controller mit zwei integrierten CAN-2.0B Controllern. Zur batterieunabhngigen Datensicherung bei abgeschalteter Versorgungsspannung verfgt die CCU16plus ber ein 32 KB groes, schnelles NOVRAM.
Spannungsversorgung
Die CCU16plus ist fr den Betrieb an 12V und 24V Bordnetzen ausgelegt. Der Betriebsspannungsbereich kann zwischen 10V min. und 32V max. schwanken. Verpolungssicherheit ist in diesem Bereich gewhrleistet, wenn eine passend dimensionierte Absicherung vorliegt. Die Spannung wird fr die Elektronik und fr die Leistungsausgnge getrennt zugefhrt, sodass eine Abschaltung der Leistungsausgnge durch z.B. ein externes Not-Aus-Relais ermglicht wird. Diese Mglichkeit besteht sowohl fr die Schaltausgnge als auch fr die PWM-Ausgnge.

Technische Details
5
Sensorversorgung
Zur Versorgung von 5V-Sensoren und Potentiometern steht eine hochkonstante, gut belastbare 5V-Referenzspannungsquelle zur Verfgung (Abweichung max. 1% ber den gesamten Temperaturbereich). Die Strombelastbarkeit des Ausgangs betrgt max. 200mA.
Load-Dump-Schutz
Gem der CLAAS-Norm CN 050215 ist die CCU16plus gegen Load-Dump-Impulse (Lastabwurf bei laufenden Motor) geschtzt, wenn eine externe Load-Dump-Schutzdiode verwendet wird. Diese findet in heutigen Lichtmaschinen standardmig Verwendung.
Digitaleingnge
Es stehen 10 Digitaleingnge zur Verfgung, die bei Bedarf auch als zustzliche Analogeingnge verwendet werden knnen. Diese Eingnge sind in der Standardausrstung low-aktiv, d.h., dass interne pull-up Widerstnde gegen die Versorgungsspannung eingebaut sind. Zur Realisierung der Diagnose auf Leitungsbruch oder Kurzschluss kann ein Widerstand parallel zum Tastkontakt des angeschlossenen Schalters angeschlossen werden. Da die Schwellwerte der Eingnge einzeln softwaremig beeinflusst werden knnen, ist ein hohes Ma an Flexibilitt gegeben. Zwei dieser Digitaleingnge knnen als Interrupteingnge verwendet werden, sodass auch Ereignis gesteuerte Funktionen hinterlegt werden knnen. Eine zustzliche Absicherung der Eingangssignale ist durch Verwendung eines Takt-Signals, erzeugt von einem der digitalen Ausgnge, mglich.
Analogeingnge
Es stehen 8 Analogeingnge zur Verfgung, die bei Bedarf auch als zustzliche Digitaleingnge verwendet werden knnen. Im Falle der alternativen Verwendung als Digitaleingnge erfolgt die Auswertung softwaregesteuert mit in der Software hinterlegten Schwellwerten. Die Eingnge sind in der Standardausrstung high-aktiv und intern mit pull-down Widerstnden versehen. Der auswertbare Eingangsspannungsbereich liegt zwischen 0V und 5V. Die Eingnge sind berspannungsfest.
Spannungsberwachung
Die Betriebsspannung wird automatisch auf Unter- und berspannung berwacht. Liegt ein Fehler vor, schaltet die Spannungsberwachung das externe Not-Aus-Relais und die Ausgnge ab und startet in der Software hinterlegte Fehlerroutinen. In die Spannungsberwachung ist die Watch-Dog-Funktion mit integriert. Der Watch-Dog, muss in regelmigen Zeitabstnden durch einen von der Software erzeugten Impuls getriggert werden, sonst wird eine Fehlerroutine eingeleitet und die Ausgnge werden abgeschaltet.

Technische Details
6
Frequenzeingnge
Die 5 Frequenzeingnge sind so beschaltet, dass die Eingnge in der Standardausrstung eine Grenzfrequenz von 5KHz haben. Die steuergerteseitig verbauten Eingangsfilter knnen durch Bestckungsnderungen auf die gewnschte Grenzfrequenz eingestellt werden. Schaltschwellen, Hysterese und Diagnoseschwellen knnen durch Bestckungsalternativen beeinflusst werden. Frequenzeingnge sind auch als Digital- oder Analogeingnge nutzbar. Diese Eingnge sind in der Standardausrstung low-aktiv, d.h., dass interne pull-up Widerstnde gegen die Versorgungsspannung eingebaut sind.
Schaltausgnge
Es stehen zur Ansteuerung von induktiven Lasten (Schaltmagnete) 16 high-side-Ausgnge zur Verfgung. Diese Ausgnge sind kurzschlussfest und mit einem thermischen berlastschutz ausgerstet. Die Ausgnge sind ber eine Spannungsrcklesung diagnosefhig.
Der maximale Ausgangsstrom betrgt 4A. Bei Nutzung dieser Ausgnge als Software-PWMs ist die Ausgangslast entsprechend anzupassen. ber die Diagnoseeingnge der Schaltausgnge knnen auch zustzliche Eingangsleitungen realisiert werden.
CAN-Schnittstellen
Die zwei CAN-Schnittstellen entsprechen der ISO 11898 und werden mit dem auf dem Mikrocontroller integrierten CAN-Modul realisiert. Die Kommunikation kann auf Basis der CAN-Spezifikation 2.0A oder 2.0B durchgefhrt werden. bertragungsraten bis zu 1Mbit/s sind mglich.
RS232-Schnittstelle
Die asynchrone serielle Schnittstelle dient in erster Linie der Programmierung und des Datentransfers zwischen der CCU und einem angeschlossenen PC oder Laptop (drei Draht-Verbindung). Die bertragungsgeschwindigkeit betrgt typischerweise 57.600 Baud bei 8 bitDatenlnge, 1 Stopbit und keiner Parittskontrolle. Diese Parameter sind anpassbar.
PWM-Ausgnge
Die Ausgangstreiber der PWM-Ausgnge sind kurzschlussfest und vor thermischen berlastungen geschtzt. Alle PWM-Ausgnge sind in high-side Ausfhrung (Elektronikschalter liegt zwischen Versorgungsspannung und Verbraucher) und mit einer Messung des Stromes (Durchschnittsstrom) ausgerstet. Die obere Grenzfrequenz an diesen Ausgngen betrgt 300Hz bei 4A. Hhere Frequenzen bedingen eine Reduzierung der max. Stromstrke. Die Diagnose der PWM-Ausgngewird ber die Strommessung als auch ber eine Spannungsmessung durchgefhrt.

Programmierbarkeit
7
Programmierung
Das Steuergert biet

Lösungen mit System Antriebstechnik · PDF fileCLAAS Industrietechnik GmbH Phone: +49...

Documents

Transcript of Lösungen mit System Antriebstechnik · PDF fileCLAAS Industrietechnik GmbH Phone: +49...