Systembeschreibung XCx 1100 / XCx 700 - Schleicher Electronic

XCx 1100 / XCx 700 

CNC/SPS-Automatisierungssysteme 

Hochleistungsvarianten 

Systembeschreibung

Inhalt 

2 

4 

6 

8 

10 

16 

20 

26 

34 

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50 

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Einführung 

Automatisierungslösungen 

Steuerungen, Software und Vernetzung 

Steuerungen im Vergleich 

Von Low Cost bis High End 

Systemübersicht 

Steuerungen, Module, Peripherie 

Steuerungssoftware 

Betriebssysteme, Programmierung, Vernetzung 

Steuerungsaufbau 

Baugruppenträger, Kopplung, Betrieb 

Steuereinheiten 

XCx 1100 

Konzept, Schnittstellen, technische Daten 


Konzept, Schnittstellen, technische Daten 

Erweiterungsmodule 

Modulübersicht 

Kurzbeschreibung, Verfügbarkeit 

XBT x 

Baugruppenträger • 3 / 4 / 7 / 11 / 15 Steckplätze 

UBT x 

Baugruppenträger • 4 / 8 /12 / 16 / 20 Steckplätze 

UKZ • UKE 

Koppelmodule • Basis- und Erweiterungsracks 

XNG 24 

Netzgerät • DC 24 V 

UNG 24 

Netzgerät • DC 24 V 

UNG 230A • UNG 115A 

Netzgeräte • AC 230 V | AC 115 V 

UBE 32 1D • UBE 32 10D 

32 Eingänge • DC 24 V • 1 ms | 10 ms 

UBE 32 0,1I 

32 Eingänge • DC 24 V • 0,1 ms • interruptfähig 

UBA 32/2A 

32 Ausgänge • DC 24 V • 2 A 

UBK 16E 1D/16A • UBK 16E 10D/16A 

16 Eingänge • 1 ms | 10 ms • 16 Ausgänge 2 A 

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UZB 2VR • UZB 2VR/5V 

2 Zähler • Eingangsspannung 24 V | 5 V 

UAK 12E/4A 

Analogmodul • 12 Eingänge • 4 Ausgänge 

USA 8/1 

Analogprozessor • 8 Slots für USA-Module 

USA Ex/x • USA Ax/x 

Interfacemodule • Eingangsmodule | Ausgangsmodule 

UST 2 • UST 21 

8 Eingänge für Thermoelemente | adaptive Regelung 

USP 200 S • USP 400 S 

Positionierprozessoren • Sercos • 8 | 16 Achsen 

USP 2I • USP 2A 

Positionierprozessor • 2 Achsen • Inkremental | Absolut 

UPI 2 DIA • UPI 3 DIA 

Positionierinterfaces • 2 | 3 Achsen 

UPM 3I • UPM 4A • UPM 4U 

Positionserfassung • Inkremental | Absolut | Ultraschall 

USK DIM 

Interbus-S-Master 

USK DPM • USK DPS 

Profibus-DP-Master | Slave 

Software, Zubehör, Technische Daten 

Software 

CNC • Multiprog • Service-Pack • ProCANopen 

Zubehör 

Kabel • Pufferbatterien • Betriebsanleitungen 

Allgemeine technische Daten 

für alle Module 

Systembeschreibung XCx 1100 / XCx 700

XCx 1100 / 

XCx 700 – 

die Multiachs- 

Steuerungen... 

...beschleunigen Maschinen und Prozesse 

1 ms SPS-Signallaufzeit von Input to Output, 

1 ms CNC-Interpolationstakt und Blockzykluszeit 

...interpolieren 

bis zu 64 CNC-Achsen in 32 NC-Programmen gleichzeitig 

...synchronisieren 

interpolierte Bewegungen mit Schaltvorgängen, 

z.B. positionsabhängiges Schalten von Ventilen 

...koordinieren 

Bahnbewegungen mit Technologie-Parametern, 

z.B. Schweißstrom entsprechend der Bahngeschwindigkeit 

...bearbeiteen 

neben Kreis- und Helix- auch Freiformkonturen und 

elektronische Kurvenscheiben 

...transformieren 

jede Maschinenkinematik in kartesische Koordinaten 

...steuern NC-Servo-Antriebe 

über Positionierprozessoren mit Sercos, über Positionierinterfacemodule 

oder über CANopen 

...erschließen die Sensor/Aktorebene 

durch eine Vielzahl digitaler und analoger I/O-Module 

und über Feldbusse 

...kommunizieren 

standardmäßig durch Ethernet und TCP/IP in jedem 

Fabriknetz, über Profibus-DP und CAN in jeder Anlage 

...visualisieren @ Web 

in HTML und Java auf jedem Standard-Browser durch 

integrierten Web-Server und über OPC-Server für 

Standard-Visualisierungssoftware sowie auf direkt 

anschließbare Monitore und Terminals 

...alarmieren 

per E-mail mit konkreten Meldungen wie "Kühlflüssigkeit 

fehlt" 

...diagnostizieren und protokollieren 

über serielle Schnittstelle oder direkt auf das Compact Flash 

...ermöglichen 

weltweit einfaches Update via Compact Flash 

Systembeschreibung XCx 1100 / XCx 700 3

Automatisierungslösungen 

für Werkzeug- und Produktionsmaschinen, Roboter und Handling 

Integration 

Einfache Achssteuerungen aufwendig mit der SPS programmieren? 

Bei komplexen CNC-Anwendungen auf den Komfort 

einer SPS verzichten? Die Antwort auf diese Probleme heißt 

XCx. Ihr wesentliches Merkmal ist die einfache Bedienung 

von CNC-Anwendungen durch die integrierte SPS. Die 

permanente SPS/CNC-Synchronisation schafft ungeahnte 

Möglichkeiten in der Bewältigung komplexer Steuerungsaufgaben. 

Im Produktionsprozess einer Fertigungsstraße beispielsweise 

ergibt sich immer wieder die Notwendigkeit, Zustellachsen 

koordiniert anzusteuern – eine Aufgabe, die mit einer SPS 

nur aufwendig zu programmieren ist. Umgekehrt erfordern 

CNC-Werkzeugmaschinen oft die bahnabhängige 

dynamische Beeinflussung von Parametern, um z.B. von der 

SPS gemessene Wärmedehnungen zu berücksichtigen oder 

positionsgenau Ventile zu schalten. Mit dem Einsatz der XCx 

lassen sich diese Problemstellungen für eine Vielzahl von 

Einsatzgebieten elegant lösen: 

Schleifen • Schärfen • Fräsen • Bohren • Drehen • 

Schneiden • Kanten- und Profilbearbeitung • Federwindemaschinen 

• Kransteuerung • Wellen-Lötanlagen • 

Schweiß-, Lackier- oder Polierroboter • Zuführung und 

Entnahme bei Spritzgussmaschinen und beim Blechformen • 

Stapeln und Palettieren • Einlege- und Montagearbeiten... 

4 

Software 

Durchgängigkeit in Funktionalität und Software ist ein 

grundlegender Wesenszug der Schleicher-Steuerungen. Das 

Multitask-SPS-Betriebssystem nach IEC 61131-3 ermöglicht 

die optimale Anpassung der Steuerung an den Prozess, 

indem die schnelle Bearbeitung zeitkritischer Funktionen 

Priorität vor zeitlich flexibleren Programmteilen erhält. Die 

Funktionsbaustein-Bibliothek Motion Control ermöglicht 

auch mit der SPS einfach zu parametrierende Achsbewegungen. 

Mit dem Einsatz des CNC-Betriebssystems nach DIN 

66025 wird die Leistungsfähigkeit der XCx um ein breites 

Spektrum von Standard- und Spezialfunktionen von 

Schleicher wie mehrdimensionale Freiforminterpolation oder 

die Bahnoptimierung durch Nerthus-Software erweitert. 

Die SPS-Projektierung erfolgt für alle Steuerungen einheitlich 

mit dem Programmiersystem Multiprog nach IEC 61131-3. 

Dadurch ist die Nutzung selbstentwickelter Softwarebausteine 

und Programmbibliotheken steuerungsübergreifend gewährleistet. 

Multiprog ist auf die Ressourcen der jeweiligen 

Steuerung abgestimmt und ermöglicht so effiziente 

Programmierung. 

Für die Inbetriebnahme und Bedienung von SPS und CNC 

steht das Programm Schleicher-Dialog zur Verfügung, das 

via Ethernet mit der Steuerung kommuniziert. Es erkennt 

selbständig, welches Betriebssystem sich auf der Steuerung 

befindet, und wählt die entsprechenden Eingabe- und 

Anzeigemasken aus. 


Vernetzung 

XCx-Steuerungen sind als wahre Kommunikationsprofis 

offen nach allen Seiten und überall leicht einzubinden. Über 

Ethernet lassen sich Steuerungen miteinander vernetzen und 

bewältigen so auch aufwendige oder räumlich weit verteilte 

Prozesse. 

Darüber hinaus dienen die klassischen Feldbusse CANopen 

und Profibus-DP als auch das aufkommende Profinet nicht 

mehr ausschließlich der Vernetzung, sondern in zunehmendem 

Maße auch der Antriebssteuerung. Die Kommunikation 

über Ethernet und TCP/IP erfolgt mit Hilfe eines OPC-Servers 

oder durch den in den Steuerungen integrierten Webserver, 

was Visualisierung und Dateneingabe auf jedem Standard- 

Browser ermöglicht. Parametrier-, Diagnose- und Testfunktionen 

sind direkt aufrufbar – vor Ort, im lokalen Netzwerk 

oder im Internet. Auch die übergeordnete Fabrikebene kann 

Produktionsdaten der XCx abfragen und einbinden. 

Konzentration 

Die XCx vereint die Vorteile des IPC – viele Schnittstellen, 

wechselbares Speichermedium, hohe Leistung – mit der 

Effizienz und Langzeitstabilität einer originären Steuerung. 

Unterstützt durch eine Vielzahl von digitalen und analogen 

I/Os sowie Funktionsmodulen mit Eigenintelligenz wird sie 

zu einem Steuerungssystem, das sich flexibel an nahezu jede 

Aufgabe anpassen lässt. Aus der Konzentration auf das 

Wesentliche und komfortablem Einsatz im Industriealltag 

gewinnt die XCx so ihren überzeugenden Geschwindigkeitsvorteil. 


Steuerungen im Vergleich 

Familienbande 

Als Anbieter von Automatisierungslösungen mit jahrzehntelanger 

Erfahrung verfügt Schleicher über ein breites 

Spektrum an Steuerungen aller Leistungsklassen mit der 

dazugehörigen I/O-Peripherie. Leistung und Funktionalität 

XCx micro 

Die Steuerungspalette beginnt mit der 

Low-Cost-Steuerung XCx micro für 

einfache Automatisierungsaufgaben 

und dezentrale Daten(vor)verarbeitung. 

Die Klein-SPS im 22,5-mm-Gehäuse 

erfüllt insbesonders die Erfordernisse 

vieler Maschinenbauer, die ihre 

Produktpalette um kostengünstige 

und kompakte Varianten ergänzen 

wollen. Die Steuerungen finden über 

CANopen oder Profibus-DP 

Anschluss an den Feldbus. Neben 

XCx-micro-Erweiterungsmodulen 

können auch die Module der RIO- 

Reihe angeschlossen werden. 

• Schnittstellen: 

CANopen oder Profibus-DP, 

2x RS232 

6 

XCx 300 

Bei steigenden Leistungsanforderungen 

bietet sich die preisgünstige 

XCx 300 an. Sie steht in verschiedenen 

Varianten als SPS und 

CNC/SPS zur Verfügung. Über das 

integrierte XRIO-Interface können 

direkt auf der Hutschiene bis zu acht 

Erweiterungsmodule angeschlossen 

werden, sowohl aus der RIO-I/O- 

Reihe als auch – über ein Koppelmodul 

– aus der XCx-micro-Reihe. 

Ein freier Steckplatz ermöglicht die 

Anbindung von Antrieben, zusätzlichen 

I/Os oder die Feldbuskopplung. 

• Bis 4 NC-Achsen / 2 Teilsysteme 

• Weitere Achsen über Motion- 

Control-Bausteine 

• CNC-Interpolationstakt ab 2 ms 


Ethernet, RS232, RS422, XRIO, 

2x Interrupt, Compact Flash 

• Zusätzliche Schnittstelle (CANopen, 

Profibus-DP, Sercos, XRIO) über 

Steckkarte 

der Steuerungen steigen mit der Anforderung und Komplexität 

des Fertigungsprozesses. Und dank Modularität und 

Vernetzung wächst die XCx mit der gestellten Aufgabe und 

bietet Automatisierungslösungen aus einem Guss. 

XCx 500 / XCx 540 

Auch die XCx 500 wird in SPS- und 

CNC/SPS-Varianten angeboten. Die 

Steuerungen bieten eine Vielzahl von 

Schnittstellen zur problemlosen 

Einbindung in unterschiedlichste 

Produktionsbedingungen. Die I/O- 

Ebene erschließen digitale, analoge 

und Funktionsmodule aus dem 

umfangreichen RIO- oder XCx-micro- 

System über die Hochgeschwindigkeits- 

Schnittstelle XRIO. 

Die Erweiterungsvariante XCx 540 

ergänzt die XCx 500 um vier Erweiterungsslots 

für zusätzliche XRIO-Knoten, 

Feldbus- und Antriebsschnittstellen. 


• Weitere Achsen über MC-Bausteine 



CANopen, Ethernet, RS232, 

RS422, XRIO, 2x Interrupt, 

Compact Flash 

• Zusätzliche Schnittstellen (Sercos, 

Profibus-DP, Profinet, XRIO) über 

Steckkarten (nur XCx 540) 


Typologie 

XCx steht für eXperienced Controller. Die Steuerungen 

werden in verschiedenen Versionen mit SPS- und CNC- 

Betriebssystem angeboten. 


XCx 700 ist die CNC/SPS-Steuerung 

für komplexe Aufgaben und hohe 

Ansprüche an Geschwindigkeit und 

Präzision. Sie erschließt die I/O- 

Ebene durch eine Vielzahl von 

digitalen und analogen Eingangs-, 

Ausgangs- und Kombimodulen der 

bewährten Promodul-U-Reihe. 

Relaismodule, Funktionsmodule für 

Analogwertverarbeitung und 

Temperaturregelung sowie Module 

zur Achspositionierung mit Sercos- 

Schnittstelle oder analoger Sollwert- 

Schnittstelle runden das Peripherie- 

Angebot ab. 






CANopen, Ethernet, 2x RS232, 

RS422/RS485, Compact Flash 

• Zusätzliche Schnittstellen (Sercos) 

über Erweiterungsmodule 


Die XCx 1100 verbindet die Vorteile 

der klassischen Steuerung mit denen 

des modernen Industrie-PCs mit CPUs 

bis Intel Core 2 Duo für extrem hohe 

Performance. Durch Passivkühlung 

und Compact Flash oder Solid-State- 

Disk statt rotierender Mechanik ist ein 

zuverlässiger Betrieb in rauer 

Umgebung gewährleistet. Auch eine 

unterbrechungsfreie Stromversorgung 

ist unnötig – das Betriebssystem 

VxWorks mit Windows XP embedded 

startet immer aus einem definierten 

Zustand heraus. Als Erweiterungsmodule 

stehen die I/Os der 

Promodul-U-Reihe zur Verfügung. 






3x Ethernet, 2x Sercos III, 4x USB, 

CANopen, RS232, RS422/RS485, 

DVI-I 

• Zusätzliche Schnittstellen (Profinet) 

über PCIe-Erweiterungsmodule 

ProNumeric 

ProNumeric ist ein IPC-basiertes 

Hochleistungs-CNC/SPS-Automatisierungssystem, 

das auch komplexe 

Anwendungen komfortabel bedienbar 

macht. Es besteht aus einer Rechnerbox 

und einem abgesetzten Bedienfeld. 

Vier Slots für PCI-Steckkarten 

ermöglichen Multiachsanwendungen 

mit 64 Sercos-Antrieben in bis zu 32 

Teilsystemen. Komplett validierte 

Hardware/Software-Systeme 

garantieren einen stabilen Betrieb. 

Als ProSyCon ist das System als 

reine SPS ohne CNC-Funktionalitäten 

verfügbar. 






2x USB, 2x RS232, 2x PS/2 

• Steckplätze: 

4x PCI, 3x ISA, 1x AGP 

• CANopen- und Sercos-Schnittstellen 

über Steckkarten 


Systemübersicht XCx 1100/ XCx 700 

8 



Steuerungssoftware 

Steuerungen mit einem Betriebsystem 

Die Steuerungen der Reihen XCx micro, XCx 300, 

XCx 500/540 und XCx 700 sind originäre Steuerungen. 

Programmierung, Bedienung und Visualisierung erfolgen 

über externe Geräte wie PCs oder Terminals. 

• Unter dem 

Echtzeit-Multitask-Betriebssystem VxWorks 

(→ S. 12) laufen 

• die SPS-Runtime ProConOs (→ S. 11), 

• die CNC-Runtime (→ S. 11), 

• der Koppelspeicher, ein gemeinsamer Speicherbereich 

von SPS und CNC (→ S. 13), 

• der Webserver (→ S. 12). 

• Mit dem Programmiersystem Multiprog (→ S. 14) 

wird die SPS (einschließlich der Motion-Control-Funktionen, 

MC) projektiert. 

• Das Bedientool Schleicher-Dialog ermöglicht Inbetriebnahme 

und Bedienung von SPS, MC und CNC. Außerdem 

können mit dem integrierten Editor CNC-Programme 

erstellt und in die Steuerung geladen werden (→ S. 14). 

• Über den OPC-Server (→ S. 15) tauschen die 

verschiedenen Geräte wie Steuerungen, Bedienterminals 

oder Leitstationen Daten aus. 

• Der Webbrowser (→ S. 12) greift lesend und schreibend 

auf die Daten zu, die der Webserver zur Verfügung stellt. 

10 

Steuerungen mit zwei Betriebsystemen 

Die Steuerungen XCx 1100 und ProSyCon/ProNumeric 

(IPC-basierte Rechnerbox mit abgesetztem Bedienteil) 

arbeiten mit zwei Betriebssystemen. 

• VxWorks stellt die Echtzeit-Multitask-Basis für den 

Steuerungsteil (siehe links). 

• Windows XP embedded (XCx 1100) bzw. 

Windows XP (ProSyCon/ProNumeric) ermöglicht 

Bedienung und Visualisierung in gewohnter Windows- 

Umgebung. 

• Die Kopplung der beiden Betriebssysteme übernimmt die 

Echtzeiterweiterung VxWin (→ S. 12). 


Betriebssysteme I: SPS und CNC 

SPS-Laufzeitsystem ProConOS 

Das auf den XCx-Steuerungen installierte Laufzeitsystem 

ProConOS realisiert alle Funktionalitäten einer SPS: 

• Laden, Speichern und Abarbeiten von SPS-Programmen 

• Debugfunktionen für Programmierung, Inbetriebnahme 

und Wartung 

Das SPS-Laufzeitsystem ist auf den jeweiligen Steuerungstyp 

angepasst und ermöglich so schnelles und effizientes 

Arbeiten ohne unnötigen Ballast. 

ProConOS steht für Programmable Controller Operating 

System. Das SPS-Laufzeitsystem nach IEC 61131 setzt auf 

das Betriebssystem VxWorks auf und unterstützt dessen 

preemptives Multitasking. Es gewährleistet das Prioritätsgefüge, 

das die Bearbeitung der Tasks gemäß ihrer Priorität 

sicherstellt. Damit steht ausreichend Rechenzeit für die 

Kommunikation mit dem Programmiersystem, OPC sowie 

Debug zur Verfügung, solange keine höherprioren Tasks zur 

Bearbeitung anstehen. Durch die Zuweisung von Zykluszeiten 

zu den einzelnen Tasks wird das zeitliche Verhalten 

von programmierten Anwendertasks exakt kalkulierbar und 

die Rechnerkapazität optimal ausgelastet. 

Jede Anwendertask hat einen eigenen einstellbaren Watchdog, 

der die notwendigen Überwachungsmechanismen bei 

Zeitüberschreitung, Laufzeitfehlern und Betriebszustandswechseln 

bietet. 

Der Speicher des Laufzeitsystems gewährleistet ein effizientes 

Datenmanagement für Eingänge, Ausgänge, Merker sowie 

den Schleicher-spezifischen Koppelspeicher. 

Neben dem Bootprojekt wird auch das Anwenderprogramm 

als gepacktes Archivprojekt im internen Dateisystem 

gespeichert. Zusätzlich können beliebige Dateien mit Zugriffsfunkionen 

zur weiteren Verarbeitung gespeichert werden. 

Projektierung, Programmierung, Test, Inbetriebnahme und 

Service werden durch zahlreiche Debugfunktionen 

unterstützt. 

Mit diesen Echtzeit-Multitask-Eigenschaften ermöglicht das 

SPS-Betriebssystem die optimale Anpassung der Steuerung 

an den Prozess: 

• Geeignet für ultraschnelle Prozess-Steuerungen 

• Konstante Zykluszeiten 

• Event- und zyklische Tasks 

• Extrem kurze Reaktionszeit für sporadische Ereignisse über 

Interrupt-I/Os 

• Unterstützt diverse Feldbus- und Antriebsschnittstellen 

• Visualisierung über integrierten OPC-Server 

(V.1.0a Spezifikation) 

• Optional mit synchronisierten CNC-Funktionen 

(siehe rechts) 

CNC-Runtime 

Mit dem Einsatz des CNC-Betriebssystems nach DIN 66025 

werden die XCx-Steuerungen um ein breites Spektrum von 

Standard- und Spezialfunktionen erweitert. Ein vollständiges 

SPS-Betriebssystem nach IEC 61131-3 (siehe links) ist integriert. 

Durch diese enge Verzahnung von CNC und SPS 

über den Koppelspeicher können Technologieparameter zur 

Bahnbewegung interpoliert werden. 

Die CNC-Software der XCx basiert auf den CNC-Tools von 

Schleicher. Sie umfasst neben den Standard-Funktionen auch 

spezielle Algorithmen, zum Beispiel für Robotersteuerungen 

oder Synchronachsen. Die n-dimensionale Freiforminterpolation 

mit dem Online-Curve-Interpolator (OCI) erzielt 

enorme Effizienzgewinne bei Handling und Bearbeitung 

durch weiche Bewegungen und schnelle, ruckfreie Beschleunigung. 

Für bis zu 64 NC-Achsen bietet die XCx parallele 

Programm- und Werkzeugverwaltung in mehreren NC- 

Teilsystemen sowie vielseitige Parametrierbarkeit hinsichtlich 

Programmspeicherverwaltung, Werkzeugspeicher, Kreisfehlertoleranz 

oder achsspezifischer Interpolationsfeinheit. 

• Geeignet für extrem schnelle Prozess/Maschinen- 

Steuerungen 

• Interpoliert bis zu 64 NC-Achsen 

• NC-Achsen werden punktgenau positioniert, interpoliert 

und transformiert 

• Unterstützung für virtuelle Königswellen und elektronische 

Kurvenscheiben 

• Bearbeitet mehrere NC-Programme parallel (Option) 

• Vagabundierende NC-Achsen, die in mehreren 

Teilsystemen gemeinsam genutzt werden können 

• Kreis-, Helix- und Freiforminterpolationen 

• 3D-Kontur-Schleifzyklen 

• Optimierte Robotorbewegungen 

• Datenreduktion und Bahnoptimierung durch 

Nerthus-Software (Option) 

• Online Curve Interpolator (OCI) (Option) 

Das CNC-Betriebssystem ist Bestandteil aller XCN/XCA- 

Steuereinheiten. Die Anzahl interpolierter NC-Achsen und 

Teilsystem variiert je nach Steuerungstyp (→ Seite 6). 

Die Inbetriebnahme und Bedienung von SPS und CNC 

erfolgen mit dem Programm Schleicher-Dialog (→ Seite 14). 


Betriebssysteme II: Steuerung und PC 

Betriebssystem VxWorks 

Das Betriebssystem VxWorks der Firma Wind River Systems 

ist ein Unix-ähnliches Echtzeit-Multitask-Betriebssystem. Es 

bietet alle Leistungsmerkmale eines modernen Betriebssystems 

für komplexe Steuerungsanwendungen: 

• harte Echtzeiteigenschaften synchronisieren Prozesse im 

Millisekundentakt 

• Multitask-Kernel mit preemptivem Scheduling ermöglicht 

optimale Prozessorauslastung 

• ausgereifte Task-Switching-Algorithmen garantieren kurze 

Latenzzeiten und schnelle Interrupt-Antwort 

• verschiedene Dateisysteme, darunter ein MS-DOSkompatibles, 

speichern und organisieren Programme und 

Daten 

• Netzwerkfähigkeiten unterstützen die Kommunikation über 

die Systemgrenzen hinaus 

VxWorks wurde auf fast alle gängigen Hardwareplattformen 

portiert,. Ein großer Vorteil der VxWorks-Architektur ist ihre 

Skalierbarkeit auf unterschiedlichste Systeme. Von der 

kleinen XCx micro für einfache Anwendungen bis zur großen 

XCx 1100 für komplexe Aufgaben – jede Steuerung besitzt 

ein maßgeschneidertes Betriebssystem, das Performance- 

Einbußen durch den Ballast nicht unterstützter Funktionen 

vermeidet und eine ideale Basis für die darauf aufsetzende 

Software bietet. 

Echtzeiterweiterung VxWin 

Das Einprozessorsystem VxWin kombiniert das Echtzeitbetriebssystem 

VxWorks mit Windows XP(e) auf einer einzigen 

CPU und bietet eine Komplettlösung für alle Steuerungsaufgaben 

von der Bewegungs- über die Ablaufsteuerung bis 

hin zur Visualisierung. 

Unter VxWorks laufen die SPS- und CNC-Runtime sowie der 

Webserver, während Windows für zeitunkritische Funktionen 

wie Visualisierung oder Bediendialoge die gewohnte 

Umgebung bereitstellt. 

Beide Betriebssysteme arbeiten unabhängig voneinander, 

da die Memory-Management-Unit (MMU) ihre Speicherbereiche 

voneinander trennt. Damit ist gewährleistet, dass 

das nicht-deterministische Verhalten oder eventuelle 

Instabilitäten auf der Windows-Ebene keine Auswirkungen 

auf die Echtzeitausführung der Steuerungsprozesse unter 

VxWorks haben. 

12 

Webserver 

Beim Service an Maschinen tritt oft die Situation auf, dass 

der Service-Techniker zwar seine Standardwerkzeuge wie 

Messgeräte, Laptop usw. im Koffer hat. Aber welche Software 

muss auf dem Rechner installiert sein? Welche Version 

passt zu der an der Maschine vor Ort? Schnell vergeht 

wertvolle Zeit, weil das Werkzeug nicht passt. Abhilfe schafft 

die Standardisierung auch hier. Der Techniker bringt sein 

Standard-Werkzeug mit zum Einsatz: den Webbrowser auf 

dem PC, z.B. den Microsoft Internet Explorer. Den Rest liefert 

die Steuerung, genauer gesagt: der Webserver der XCx 700. 

Die gesamten Parametrier-, Diagnose- und Testfunktionen 

sind direkt aufrufbar – vor Ort, im lokalen Netzwerk oder 

auch im Internet. Zugangskontrolle, Schutz von Daten, 

Maschinensicherheit: verschiedene Sicherheitsstufen erlauben 

flexible Freigaben von Diensten des Webservers. 

• Der Hauptvorteil der Webserver-Technologie ist die Ablage 

der kompletten Visualisierungsapplikation (HTML, Java- 

Script) auf der Steuerung. Eine zusätzliche Konfiguration 

in einem Bediengerät entfällt. 

• Der Webserver ist im Betriebssystem der XCx integriert. 

• Der Browser ist der "thin client" für die Datenvisualisierung. 

• Andere Visualisierungssysteme müssen auf jedem Bediengerät 

gesondert installiert werden. Dieses Konzept nennt 

man "fat client". 

Normalerweise ist die Web-Technologie ein Herunterladen 

in einer Richtung zum Browser und die Web-Seite selbst ist 

dynamisch (Animation Gifs oder Flash Files). Ein zyklischer 

Parameterrefresh ist nicht möglich. 

Schleicher liefert ein spezielles Java-Applet, das einen Datenaustausch 

bidirektional zwischen Browser und Steuerung 

ermöglicht. Dieses Applet unterstützt Funktionen, die von 

der HTML/Java script language aufgerufen werden können. 

Diese Funktionen ermöglichen der Applikation, einzelne 

oder mehrere Variablenwerte der SPS zu schreiben. 

Die Variablen, die visualisiert werden sollen, werden bei der 

SPS-Programmierung in Multiprog als PDD (Process Data 

Directory) markiert. Nur diese Variablen sind zur Web- 

Visualisierung freigegeben und können vom Webserver 

gelesen und geschrieben werden. 


Teilen und verteilen 

Koppelspeicher 

Einzigartig in der Steuerungswelt vereint die XCx komplexe 

Bewegungssteuerung und Logiksteuerung in völliger Transparenz 

durch die direkte Kopplung der CNC-Funktionen 

und der SPS nach IEC 61131-3. Das SPS- und das CNC- 

System arbeiten zum Datenaustausch synchron auf einen 

Koppelspeicher, wobei die SPS eine Masterfunktion übernehmen 

kann. Im Multitask-Betriebssystem ist die SPS-Task 6 

mit der Interpolationstask der CNC-Steuerung synchronisiert. 

Die Zykluszeit der Task 6 richtet sich dann nach dem IPO- 

Takt der CNC. 

Die Koppelspeicherdaten sind Variablen gemäß IEC 61131-3, 

die bei der Projektierung in Multiprog als globale Variablen 

deklariert werden. Sie sind standardmäßig dem OPC-Server 

zugänglich und werden z.B. im Schleicher-Dialog angezeigt. 

Die enge Verbindung des CNC- mit dem SPS-System ermöglicht 

die Realisierung von komplexen Funktionsabläufen, die 

mit getrennten CNC- und SPS-Steuerungen undenkbar 

wären. So kann die SPS auch mit der Lageregelung synchronisiert 

werden und Sensorsignale im Lageregeltakt wirksam 

werden lassen. Damit lassen sich hochdynamische, sensorgeführte 

CNC-Funktionen aufbauen: 

• Ventilsteuerung abhängig von der Bahnbewegung 

• Positionserfassung bei Interruptsignal 

• Schweißstrom entsprechend der Bahngeschwindigkeit 

• Aufruf hinterlegter Motionprogramme zur Koordinierung 

weicher Verfahrbewegungen 

Insbesondere ergibt sich hieraus die Möglichkeit für den 

Maschinenbauer, alle CNC-Aktionen eines Endanwenders 

durch ein SPS-Anwenderprogramm vor der Ausführung zu 

überprüfen und gegebenenfalls Fehlermeldungen oder 

Warnhinweise zu aktivieren. 

Beispiel: Thermische Verlagerung 

Um die durch betriebsbedingte Wärmedehnung verursachte 

Positionsverschiebung zu kompensieren, wird an den 

entscheidenden Stellen die Temperatur gemessen. Die SPS 

berechnet daraus Korrekturwerte und sendet sie an die 

CNC, die sie in ihre Interpolation einrechnet. 

Multitask 

Mit einem Echtzeit- 

Multitask-Betriebssystems 

wird die 

Rechenleistung der SPS 

prioritätsgesteuert 

optimal für jede 

Aufgabe eingesetzt. Eine 

Task besteht aus 

Programmbausteinen 

und bekommt genauso 

viel Zeit zugewiesen, wie sie zu ihrer Abarbeitung benötigt. 

Damit wird keine wertvolle Leistung in unnötigen Wartezyklen 

verschenkt. Den Tasks werden unterschiedliche 

Prioritätsstufen zugeordnet, die die Reihenfolge der Bearbeitung 

gemäß ihrer Wichtigkeit sicherstellen: 

• Überwachungstask (supervisor task level) 

ermittelt Fehler (Division durch Null, Zeitüberschreitung 

etc.) und aktiviert die entsprechende Betriebssystemtask. 

• Anwender- und Defaulttask (user task level) 

• Zyklische Tasks führen die ihnen zugewiesenen Programme 

innerhalb eines definierten Zeitintervalls mit 

vorgegebener Priorität aus. Die Task mit der höchsten 

Priorität wird als erste aufgerufen. 

• Ereignistasks werden vom Betriebssystem der XCx 

gestartet, wenn bestimmte Ereignisse wie z.B. Interruptsignal, 

CANopen- oder IPO-Task auftreten. 

• Defaulttask wird dann aktiviert, wenn alle höherprioren 

Anwendertasks abgearbeitet wurden. 

• Betriebssystemtasks (system task level) 

wie Kommunikation, Debugging, Speicherverwaltung und 

Systemkontrolle laufen vom Anwender unbeeinflusst ab. 

Task-Prioritäten 

Die XCx unterstützt 18 Anwendertasks. In den schnellen 

hochprioren Tasks werden die zeitkritischen Programme des 

Maschinenablaufs gesteuert. In den mittleren Tasks können 

umfangreiche Benutzerführungen und in den niederprioren 

Tasks zeitunkritische Überwachungsprogramme bearbeitet 

werden. Die Tasks werden in der Reihenfolge ihrer Priorität 

behandelt. Dadurch ist sichergestellt, dass die kritischen 

Prozesse zuerst und vollständig abgearbeitet werden. Die 

weniger kritischen Prozesse werden in der verbleibenden 

Zeit gemäß ihrer Priorität bearbeitet. 

Beispiel: SPS-Programm mit drei Tasks 

Task 1 • Zykluszeit 1 ms • Bearbeitungszeit 0,3 ms 




Programmieren und bedienen 

Multiprog 

Das Programmiersystem Multiprog ist ein übersichtlich 

strukturiertes und einfach zu bedienendes Werkzeug für das 

Editieren, Kompilieren, Debuggen, Verwalten und Drucken 

von SPS-Anwendungen in den verschiedenen Entwicklungsphasen 

der Projektierung. Die komplexe Struktur der Norm 

IEC 61131-3 wird transparent dargestellt. 

Die Programmierung orientiert sich an hochsprachlichen 

Strukturen. Die Deklaration von Variablen und anwenderdefinierten 

Datentypen sowie die Unterscheidung von 

globalen und lokalen Daten ermöglichen eine symbolische 

Programmierung, die intuitiv zu verstehen und effizient 

einzusetzen ist. 

Folgende Programmiersprachen stehen zur Wahl: 

• Textsprachen 

• Anweisungsliste (AWL) 

• Strukturierter Text (ST) 

• Graphische Sprachen 

• Funktionsbausteinsprache (FBS) 

• Kontaktplan (KOP) 

Die wesentlichen Merkmale: 

• Unterstützung mehrerer SPS-Systeme 

• Einfache Erstellung von Applikationen für Multiprozessor- 

und Multitaskingsysteme 

• Übersichtliche Projektverwaltung durch einen Projektbaum 

analog der Verzeichnisstruktur im Windows-Explorer 

• Editor-Assistenten unterstützen die Programmerstellung 

• Integrierte Simulation ermöglicht Inbetriebnahme von 

Projekten ohne angeschlossene SPS 

• Online-Programmänderungen ohne Unterbrechung der 

SPS verkürzen die Inbetriebnahmezeit 

• Passwortschutz erlaubt individuell einstellbare Level von 

Lese- und Schreibberechtigungen 

• Leistungsfähiges Dokumentationssystem mit graphischem 

Editor, Druckvorschau und Ausdruck von Crossreferenzen 

• Kontextsensitive Hilfe zu Programm und Zielsystem sowie 

Befehlssatz und Funktionsumfang der Sprachelemente 

14 

Schleicher-Dialog 

Für die Inbetriebnahme und Bedienung der XCx steht das 

PC-Tool Schleicher-Dialog zur Verfügung, das via Ethernet 

mit der Steuerung kommuniziert. Es ist Bestandteil der 

Service Pack-CD. 

Das Programm erkennt selbständig, welches Betriebssystem 

(reine SPS oder CNC/SPS) sich auf der Steuerung befindet, 

und wählt die entsprechenden Eingabe- und Anzeigemasken 

aus: 

• Einstelldialoge für Zugangsberechtigung, CNC-System, 

Programm, CAN-Netzwerk, SPS/NC-Optionen, OPC- 

Variablen 

• Hand- oder Automatikbetrieb der CNC-Steuerung 

• CNC-Programmierung mit NC-Editor, R-Parameter, 

Werkzeugdaten, Nullpunktverschiebung 

• Fehlermeldungen im Active-Error-Buffer und Log-Book 

Die Steuerungsdaten bzw. Variablen, auf 

die der OPC-Server lesend und schreibend Zugriff haben 

soll, werden in den Variablen-Dialogen von Multiprog 

einfach als OPC gekennzeichnet . 


Vernetzung und Visualisierung 

XCx im Verbund 

Die Ethernet-Vernetzung über TCP/IP ist zentraler Bestandteil 

der Steuerungen. In Fertigungsstraßen beispielsweise bietet es 

sich an, die Aufgaben dezentral auf mehrere vernetzte XCx- 

Steuerungen (auch der 300/500/540er Reihe) zu verteilen, 

die über eine oder mehrere Bedienstationen gesteuert werden 

können. Mit diesem modularen und skalierbaren Steuerungskonzept 

sind aufwendige Fertigungsprozesse deutlich übersichtlicher 

zu gestalten als mit einer zentralen Architektur. 

Mehrere Steuerungen lassen sich sowohl direkt über globale 

SPS-Variablen als auch über ein PC-Netzwerk vernetzen. 

OPC-Server übernehmen dabei die Kommunikation mit 

Standardprogrammen zur Visualisierung und Bedienung. 

Wenn die XCx über ein Crosslink-Kabel direkt am PC betrieben 

wird, ist eine Änderung der voreingestellten IP-Adresse 

nicht notwendig. Für den Betrieb in einem größeren Netzwerk 

sind jedoch individuelle IP-Adressen zu vergeben. Die 

IP-Adresse ist auf dem Compact Flash gespeichert. 

OPC-Server 

OPC ist der Standard für die herstellerunabhängige 

Kommunikation zwischen verschiedenen Geräten und 

Programmen in der Automatisierungstechnik. So ermöglicht 

OPC beispielsweise den Datenaustausch zwischen einer 

Steuerung und einem Bediengerät. Dabei benötigen beide 

Geräte keine genaue Kenntnis über die Art der jeweils 

anderen Kommunikationsschnittstelle. 

OPC steht für "OLE for Process Control" und ist ein definierter 

Satz von Schnittstellen, basierend auf OLE/COM und 

DCOM-Technologie, für den offenen Datenaustausch 

zwischen Automatisierungs-/Steuerungsanwendungen, 

Feldperipherie und Geschäfts-/Officeanwendungen. OPC 

basiert auf COM (Microsoft Component Object Model), 

eine Software-Architektur, die ein Programm die Schnittstelle 

eines anderen Programms benutzen lässt, um Informationen 

von ihm zu erhalten (wenn es ebenfalls als COM-Komponente 

programmiert ist). DCOM (Distributed Component Object 

Model) ist die Netzwerk-bezogene Version der COM- 

Technologie. 

Das OPC-Server-Programm wird zusammen mit dem 

Programmiersystem Multiprog auf einem PC installiert. 

Sobald ein mit dem Server verbundener OPC-Client 

gestartet wird, startet automatisch auch der OPC-Server. In 

der Regel werden Geräte, Clients und Server durch ein 

Kommunikationsnetz (z.B. Ethernet TCP/IP) verbunden. Über 

den OPC-Server als Schaltzentrale können die Clients 

lesend und schreibend auf die Geräte zugreifen. Dabei 

spielt es keine Rolle, woher die Daten stammen – aus der 

eigenen Anwendung, einem anderen lokalen Prozess oder 

über ein Netzwerk. 

Die Steuerungsdaten bzw. Variablen, auf die der OPC- 

Server lesend und schreibend Zugriff haben soll, werden in 

den Variablen-Dialogen von Multiprog einfach als OPC 

gekennzeichnet. 


Steuerungsaufbau 

Aufbau 

Die Automatisierungssysteme XCx 1100 und XCx 700 sind 

modular aufgebaut, es können bis zu 256 Module auf 

mehreren Baugruppenträgern angeordnet werden. Der 

Einbau der Automatisierungssysteme muss in geerdeten 

metallischen Gehäusen (z.B. Schaltschränken) erfolgen. 

16 

1 

2 

3 

4 

A 

B 

C 

D 

E 

Kopplung der Baugruppenträger 

Basisbaugruppenträger* 

Koppelkabel** und Koppelmodule 

Erweiterungsbaugruppenträger* 

Koppelkabel** zum nächsten Erweiterungsbaugruppenträger 

* Die Baugruppenträger können je nach verwendeter 

Steuereinheit folgendermaßen eingesetzt werden: 

• XCx 1100 

• XBT als Basisbaugruppenträger (→ Seite 36) 

• UBT als Erweiterungsbaugruppenträger (→ Seite 38) 

• XCx 700 

• UBT als Basis- und Erweiterungsbaugruppenträger 

**Es stehen Koppelkabel mit und ohne Weiterleitung der 

Versorgungsspannung zur Verfügung (→ Seite 79). 

Koppelkabel mit Weiterleitung dürfen nur eingesetzt werden, 

wenn: 

• die Nennleistung des Netzteiles für die Erweiterung 

ausreicht 

• auf dem Erweiterungsbaugruppenträger kein Netzteil 

eingesetzt wird (Netzteile dürfen nicht parallel betrieben 

werden). 

Anordnung der Module 

Bei der Anordnung der Module ist darauf zu achten, dass 

die Bestückung von links nach rechts erfolgt und keine Lücken 

entstehen. Die Federkontaktleisten nicht benutzter Steckplätze 

sollen während des Betriebes mit den mitgelieferten Leerortabdeckungen 

verschlossen werden. Die Steuereinheit ist auf 

dem Basisbaugruppenträger zu montieren. 

Netzgerät 

Steuereinheit 

Koppelmodul 

Module mit Eigenintelligenz 

Analog- und Temperaturmodule, Positioniermodule, 

Kommunikationsmodule 

Digitale Module 

Ein-/Ausgangsmodule, Zählermodule 


Anzahl der Module 

Die Anzahl der Module pro Baugruppenträger wird von 

deren Leistungsaufnahme (Verlustleistung) bestimmt. Die 

Leistungsaufnahme aller Module muss unter der Ausgangsleistung 

des Netzgerätes liegen. Dabei ist die Leistungsaufnahme 

für die beiden Versorgungsspannungen DC 24 V 

und DC 5 V getrennt zu summieren. Außerdem ist die 

Gesamtleistung des Netzgerätes für beide Spannungen zu 

beachten. 

Die Angaben zur Leistungsaufnahme der Module und 

Ausgangsleistung des Netzteiles sind unter dem jeweiligen 

Abschnitt "Technische Daten" für jedes Modul aufgeführt. 

Montage 

Die Module werden in die oberen Haken des Baugruppenträgers 

eingehängt (1), anschließend fest in die Kontaktleisten 

gedrückt (2) und zum Schluss mit den beiden Schrauben 

oben und unten fixiert (3). 


Steuereinheiten 

18 





Steuereinheit XCx 1100 

Konzept 

Die XCx 1100 ist weder eine SPS noch ein IPC im 

klassischen Sinne, sondern entspricht in ihren grundlegenden 

Systemeigenschaften dem weiterführenden Konzept eines 

Programmable Automation Controllers (PAC). 

Sie ist in der Lage, bei höchster Performance und offener, 

modularer Architektur eine Vielzahl von komplexen 

Automatisierungsaufgaben und Einsatzszenarien integral 

abzudecken. Konventionelle Anforderungen wie Steuern, 

Regeln, Bedienen, Diagnostizieren und Melden werden 

durch die XCx 1100 auf einer einheitlichen, skalierbaren 

Plattform bedient. 

20 

Die XCx 1100 arbeitet mit der als VxWin bekannten 

Kombination aus dem Echtzeitbetriebssystem VxWorks und 

Windows XP embedded. Hierbei übernimmt VxWorks den 

Echtzeitteil, d.h. die Kontrolle über die SPS-, CNC- und 

Motion-Control-Funktionalität, während Windows für zeitunkritische 

Funktionen wie Visualisierung oder Bediendialoge 

die gewohnte Umgebung bereitstellt: 

• NC-Bediendialoge 

• Visualisierung 

• NC-Programmspeicher 

• Diagnose 

• Konfiguration 

• SPS-Programmierung 

• Handbuch 

• Betriebsdatenerfassung 

Beide Betriebssysteme arbeiten unabhängig voneinander, 

da die Memory-Management-Unit (MMU) der XCx 1100 die 

Speicherbereiche der Programme voneinander trennt. Damit 

ist gewährleistet, dass eventuelle Instabilitäten auf der 

Windows-Ebene keine Auswirkungen auf die Schleicher- 

Firmware (CNC-bzw. SPS-Runtime) unter VxWorks haben. 


Äußerlichkeiten 

Die CPU ist ein Modul im Promodul-U System-Design. 

Bauhöhe und –tiefe sind entsprechend ausgeführt. Die 

Steuerung (CPU und Kühlkörper) belegt insgesamt eine 

Breite von vier Standard-U-Modulen. 

Um eine möglichst hohe Betriebssicherheit und Wartungsarmut 

zu erzielen, wird auf verschleißanfällige Komponenten 

wie Lüfter oder Festplatten verzichtet. Die Abwärme wird 

über einen groß dimensionierten Kühlkörper an der linken 

Seite des CPU-Moduls abgeführt. Zur Programm- und Datenspeicherung 

kommen Compact Flash oder Solid State Disks 

zur Anwendung. 

Pro Steuerungskonfiguration kann eine Steuereinheit XCx 

1100 gesteckt werden. Die I/O-Ebene wird durch eine Vielzahl 

von digitalen und analogen Eingangs-/Ausgangsmodulen 

erschlossen. Funktionsmodule für Analogwertverarbeitung 

und Temperaturregelung sowie Module zur Achspositionierung 

mit Sercos-Schnittstelle oder analoger Sollwert-Schnittstelle 

runden das Angebot an Peripherie ab. 

Die Projektierung erfolgt mit dem Windows-Programmiersystem 

Multiprog nach IEC 61131-3, das auf die Ressourcen 

der XCx 1100 abgestimmt ist und dadurch einfache 

Bedienung gewährleistet. 

Die Backplane des Baugruppenträgers der XBT-Reihe 

(→ Seite 36) ist mechanisch geteilt ausgeführt. Die U-Peripherie 

befindet sich rechts von der CPU, auf der linken Seite ist das 

Netzgerät angeordnet. Dieses Modul versorgt sowohl die 

CPU als auch den U-Bus mit den erforderlichen Betriebsspannungen. 

Diese Steckplatzreihenfolge ist unbedingt 

einzuhalten! 

Netzgerät Steuerung 

(Kühlkörper | CPU) 

U-Erweiterungsmodule 

Innere Werte 


Die Steuereinheiten XCx 1100 sind mit einem SPS-Betriebssystem 

und einem leistungsfähigen CNC-Betriebssystem 

ausgerüstet. 

Für Visualisierung, Bedienung und Programmierung steht 

zusätzlich ein Windows-Betriebssystem zur Verfügung. 

SPS 

• Betriebssystem: ProConOS 

• Programmierung: Multiprog nach IEC 61131-3 

CNC 

• Programmierung: nach DIN 66025 

• Maschinenspezifische Sonderfunktionen und 

Transformationen 

• Kommunikation mit der SPS über Koppelspeicher 

Windows 

• Windows XP embedded 

Alle Steuereinheiten besitzen: 

• interne Compact Flash Speicherkarte 

• 3 Ethernet-Schnittstellen mit integriertem Ethernet-Switch 

• 4 USB 2.0 Schnittstellen 

• DVI-Schnittstelle 

• serielle Schnittstellen 

• integrierten Webserver 

Varianten: 

• verschiedene Prozessor- und Speicherausstattungen 

• Sercos III 

• CANopen 

(zu Einzelheiten der Varianten siehe "Technische Daten") 



Schnittstellen 

Originalgröße 

22 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

9 

Die IT-Vernetzung erfolgt über Ethernet (X1..X3) 

und TCP/IP mit 10/100 Mbit/s (Anschluss RJ45). 

Mehrere Steuerungen lassen sich sowohl direkt (über 

globale SPS-Variablen) als auch über ein PC- 

Netzwerk vernetzen, OPC-Server übernehmen dann 

die Kommunikation mit Standardprogrammen zur 

Visualisierung und Bedienung. 

Zwei Sercos-III-Schnittstellen (X4/X5) mit 

10/100 Mbit/s (RJ45) dienen dem Anschluss eigenintelligenter 

digitaler Antriebe. Die Schnittstellen sind 

nur bei entsprechend ausgerüsteten Gerätevarianten 

beschaltet. 

Über vier USB-Buchsen (X6..X9, USB 2.0, Standard 

A) können externe Geräte wie z.B. Tastatur, Maus, 

Speicherstick oder Drucker angeschlossen werden. 

Die Monitor-Schnittstelle (X10) ist als DVI-I ausgeführt. 

Es können sowohl digitale als auch (über DVI- 

VGA-Adapter) analoge Monitore betrieben werden. 

Mit CANopen (X11) bieten die entsprechend ausgerüsteten 

Gerätevarianten eine Feldbusschnittstelle 

für die Steuerungsvernetzung, den Anschluss von 

Antrieben, Ventilinseln oder Sondergeräten und vor 

allem den Aufbau weiterer I/O-Knoten. Ohne 

Repeater sind bis zu 64 Busknoten mit mehreren 

zehntausend I/Os möglich. In der Praxis ist eine 

Begrenzung nur durch Performanceanforderungen 

gegeben. Als Antriebsschnittstelle ermöglicht 

CANopen einen weiten Anwendungsbereich für 

Achssteuerungen ohne zusätzlichen Aufwand. 

Die kombinierte RS232/422/485-Schnittstelle 

(X12) ist sowohl für den direkten Anschluss von 

Bedien- und Anzeigegeräten wie z.B. dem COP 

handy als auch für den stationären Anschluss 

serieller Geräte vorgesehen. 

Insgesamt zehn Status-LEDs signalisieren Aktivitäten 

und den Zustand von internem Systembus, CPU, SPS, 

Watchdog, Speichermedium, Sercos- und CANopen- 

Netzwerk. 

Der Betriebsartenschalter bestimmt das Hochlaufverhalten 

der Steuerung nach dem Einschalten. Die 

Stellung 1 (PROG) bedeutet SPS-Stop, Betriebsart 

Programmierung. 2 (WARM) ist die Standardstellung 

(Warmstart der SPS, Beibehaltung der Variablen), 

3 (COLD) bewirkt einen Kaltstart der SPS mit 

Reinitialisierung der Retainvariablen. In der Stellung 

0 können Grundinitialisierung und Diagnose durchgeführt 

werden. 

Der Reset-Taster ermöglicht das Abschalten und 

Rücksetzen des CPU-Moduls. 


Technische Daten XCA 1100 XCA 1100 C XCA 1110 C 

Artikelnummer R4.507.0200.0 R4.507.0210.0 R4.507.0260.0 

Steuerung CNC/SPS CNC/SPS CNC/SPS 

Hardware und Speicher 

CPU CPU Intel Celeron M 370, 1,50 GHz, 1 MB L2 Cache 

Speicherausstattung 

SD-RAM 

S-RAM (gepuffert) 

Compact Flash (intern) 

Solid State Drive 

512 MB 

1 MB 

4 GB 

– 

512 MB 

1 MB 

4 GB 

– 

1 GB 

1 MB 

– 

32 GB 


Echtzeit-Uhr batteriegepuffert mit Kalender und Schaltjahr, Auflösung: 1 s 

Pufferung 

CNC/SPS-Eigenschaften 

Supercap min. 3 Stunden, wiederaufladbare Batterie min. 3 Monate 

SPS-Bearbeitungszeiten 

je 1K SPS-Anweisungen 

Bit 

0,064 ms 

Byte / Word / DWord 0,033 ms 

Integer (Add / Mul) 0,038 ms 

Real (Add) 

0,064 ms 

SPS-Signallaufzeit < 2 ms (bei Taskperiode = 1 ms) 

Funktionsbausteine Firmwarefunktionen und Funktionsbausteine in beliebiger Anzahl 

Anzahl NC-Achsen / Teilsysteme 64 / 32 

CNC-Interpolationstakt, ab 1 ms 

Blockzykluszeit, ab 

Betriebssystem 

1 ms 

Steuerung 

VxWorks, Multitask-Betriebssystem (zeit- und prioritätsgesteuert) 

SPS-Runtime 

ProConOS nach IEC 61131-3 

CNC-Runtime 

nach DIN 66025, erweitert um Standard- und Spezialfunktionen 

PC 

Windows XP embedded 

Projektierung Multiprog (Programmierumgebung nach IEC 61131-3, inkl. OPC-Server) • (Option) 

ProCANopen (CANopen-Netzwerkkonfigurator) • (Option) 

Anzahl der Anwendertasks 18 

Taskzykluszeiten programmierbar ≥ 1 ms (ganzzahlig) 

Echtzeit-Speicher 

SPS-Speicher 

32768 kB, einstellbar, für Betriebssystem (Daten/Programme) 

Programme 

4096 KB 

Merker remanent 265 KB 

Merker nicht-remanent 2048 KB 

Speicherverwaltung dynamisch 

Zeiten und Zähler 


beliebig viele programmierbar von 1 ms ... 290 h 

(Anzahl nur durch Speicherauslastung begrenzt) 

Ethernet (X1, X2, X3) RJ45, 10/100 Mbit/s, Programmier-, Diagnose und Bediengeräteschnittstelle 

Sercos III (X4, X5) RJ45, 10/100 Mbit/s, Antriebsschnittstelle (Ethernet) 

verfügbar für Gerät – – – 

USB (X6/7, X8/9) USB 2.0, Standard A, Schnittstelle für Maus, Tastatur, Speicherstick, etc. 

DVI (X10) DVI-I Single Link, digitale Monitor-Schnittstelle 

CANopen (X11) 10-pol. Steckblockklemme, für Feldbus und Antriebe 

verfügbar für Gerät – • • 

RS232 (X12) auf 10-pol. Steckblockklemme, für stationären Anschluss serieller Geräte 

RS422/RS485 (X12) auf 10-pol. Steckblockklemme, serielle Bediengeräteschnittstelle 



Gehäuse und Spannungsversorgung 

Versorgungsspannung intern DC 12 V, DC 5 V, DC 3,3 V 

Leistungsaufnahme intern < 40 W 

Galvanische Trennung 

(zur internen Elektronik) 

24 

X1, X2, X3 Ethernet: ja 

X4, X5 Sercos III: ja 

X6/7, X8/9 USB: nein 

X10 DVI: nein 

X11 CAN: ja 

X12 (RS 232) ja 

X12 (RS 422/485) ja 

Gewicht 

Betriebsartenschalter 

2,5 kg 

Ausführung Drehschalter mit 10 Positionen 

Hochlaufverhalten der Steuerung 0 Grundinitialisierung / Diagnose, Start des Echtzeitbetriebssystems im 

nach dem Einschalten 

abgesicherten Modus, Rücksetzen des remanenten Datenspeichers 

1 (PROG) SPS-Stop, Betriebsart Programmierung 

2 (WARM) Default, Warmstart der SPS, Beibehaltung der Variablen 

(auch Position 4..9) 

3 (COLD) Kaltstart der SPS, Reinitialisierung der Retainvariablen 

Reset-Taster 

Ausführung prellfreier Kurzhubtaster 

Verhalten nach Betätigung kurzer Tastendruck = Reset 

langer Tastendruck = Abschalten 


LED-Anzeigeelemente 

Steuerung POWER 

aus 

grün ein 

ACT 

aus 

grün blinkend 

BUS 

aus 

grün ein 

rot blinkend 

RUN/ERR 

aus 

grün/rot wechselblinkend 

grün ein 

rot blinkend 

PLC RUN 

aus 

grün ein 

gelb blinkend 

WD 

aus 

rot ein 

CAN NET 

aus 

grün ein 


rot ein 

rot blinkend 

CAN MOD 

grün ein 


rot ein 

rot blinkend 

SERC PH 

rot ein 

rot blinkend 

gelb blinkend 


grün ein 

SERC ERR 

aus 

rot ein 

rot blinkend 

Ethernet und 

Sercos III 

1 

aus 

gelb blinkend 


2 

aus 

grün ein 

Allgemeine technische Daten siehe Seite 80 


POWER 

Gerät ausgeschaltet 

Gerät eingeschaltet 

IDE (CF) / SATA (SSD) Aktivität 

kein Zugriff 

Zugriff erfolgt 

Buszugriff 

kein Buszugriff; bei SPS-Stop oder (Echtzeit-)Betriebssystem nicht aktiv 

Buszugriff in Ordnung 

Buszugriffsfehler / Konfigurationsfehler 

CPU-Status 

CPU defekt oder (Echtzeit-)Betriebssystem nicht aktiv 

(Echtzeit-)Betriebssystem startet 

CPU läuft, Betriebsspannung in Ordnung, kein Fehler 

fataler Fehler: (Echtzeit-)Betriebssystem startet nicht 

SPS-Status 

SPS Stop 

SPS läuft 

SPS läuft, aber Ausgänge sind abgeschaltet (Betriebsbereit-Relais abgefallen) 

Watchdog 

Watchdog hat nicht angesprochen 

schwerwiegender Fehler, Betriebssystem angehalten 

CAN Netzwerkwerkstatus (nur bei CAN-Varianten) 

CAN State Prepared 

CAN State Operational 

CAN State Pre-Operational 

Bus Off 

CAN-Fehler 

CAN Modulstatus (nur bei CAN-Varianten) 

CAN-Stack initialisiert 

ungültige CAN-Konfiguration 

Steuereinheit nicht bereit oder schwerer Fehler 

Fehler in der Steuerung 

SERCOS Phasen 

SERCOS Phase 0 





SERCOS Fehler 

kein Fehler 

Kommunikationsfehler 

Antriebsfehler 

Ethernet 

Link / Activity / Speed 

keine Netzwerkverbindung 

100 Mbit/s Verbindung aktiv 


Duplex 

keine Verbindung oder 10 Mbit/s 

100 Mbit/s Full Duplex Betrieb 

Sercos III 

Activity 

keine Aktivität 


– 

Link 


Netzwerkverbindung hergestellt 




Steuereinheit XCx 700 

Konzept 

Die XCx 700 ist die Leistungsvariante der Steuerungsfamilie 

XCx. Sie eignet sich aufgrund ihrer hohen Performance sowohl 

für reine SPS-Anforderungen als auch für komplexe 

CNC/SPS-Anwendungen. Die Vernetzung mit Ethernet und 

TCP/IP sichert den schnellen Zugriff auf die Steuerung für 

Programmierung, Diagnose und Bedienung. Die optionale 

CANopen-Schnittstelle realisiert Achsantriebe und macht die 

XCx auch als Substeuerung von Leitsystemen in der Fabrikautomation 

einsetzbar. 

Die XCx 700 arbeitet mit dem Echtzeitbetriebssystem 

VxWorks, das die Kontrolle über die SPS-, CNC- und 

Motion-Control-Funktionalität übernimmt. 

26 


Äußerlichkeiten 

Die CPU ist ein Modul im Promodul-U System-Design. Ihre 

Abmessungen entsprechen denen der Erweiterungsmodule, 

sie belegt also nur einen Steckplatz – viel Leistung auf wenig 

Raum. 

Bis auf den Betriebsartenschalter enthält die Steuerung keine 

mechanischen Teile und erzielt somit hohe Betriebssicherheit 

und Wartungsarmut. Die Kühlung erfolgt passiv ohne Lüfter, 

zur Programm- und Datenspeicherung werden Compact 

Flash Karten eingesetzt. 

Pro Steuerungskonfiguration kann eine Steuereinheit XCx 700 

gesteckt werden. Die I/O-Ebene wird durch eine Vielzahl 

von digitalen und analogen Eingangs-/Ausgangsmodulen 

erschlossen. Funktionsmodule für Analogwertverarbeitung 

und Temperaturregelung sowie Module zur Achspositionierung 

mit Sercos-Schnittstelle oder analoger Sollwert-Schnittstelle 

runden das Angebot an Peripherie ab. 

Die Projektierung erfolgt mit dem Windows-Programmiersystem 

Multiprog nach IEC 61131-3, das auf die Ressourcen 

der XCx 700 abgestimmt ist und dadurch einfache Bedienung 

gewährleistet. 

Auf der internen Compact Flash Card sind das Betriebssystem 

der Steuerung, wichtige Konfigurationsdateien, das 

SPS-Programm (Bootprojekt und SPS-Source) und die für 

den Betrieb der CNC notwendigen Dateien abgespeichert. 

Zugriffe auf die CF-Card werden durch die LED CF angezeigt. 

Über die externe CF-Card auf der Frontseite der Steuerung 

können Anwenderdaten gesichert, in weitere Steuerungen 

kopiert und Software-Updates ausgeführt werden. Sowohl 

SPS-Projekte als auch die Steuerungs-Firmware können 

damit ohne Spezialwerkzeuge auf den neuesten Stand 

aufgerüstet werden. Die CF-Card kann bei eingeschalteter 

Steuerung gezogen oder gesteckt werden (hot plugabel), es 

müssen allerdings folgende Festlegungen beachtet werden: 

• Die CF-Card darf nur gezogen werden wenn: 

• kein Zugriff erfolgt (LED CF muss aus sein) 

• die Steuerung im Betriebszustand STOP steht 

• Die CF-Card darf nur gesteckt werden wenn: 

• die Steuerung im Betriebszustand STOP steht 

Innere Werte 


Die Steuereinheiten sind mit einem SPS-Betriebssystem 

ausgerüstet (XCS 700) oder zusätzlich mit einem leistungsfähigen 

CNC-Betriebssystem (XCN 700). Die Steuereinheiten 

können wahlweise mit oder ohne CANopen Feldbus ausgestattet 

sein. 

SPS 

• Betriebssystem: ProConOS 

• Programmierung: Multiprog nach IEC 61131-3 

CNC 

• Programmierung: nach DIN 66025 

• Maschinenspezifische Sonderfunktionen und 

Transformationen 

• Kommunikation mit der SPS über Koppelspeicher 

Alle Steuereinheiten besitzen: 

• wechselbare Compact Flash Speicherkarte 

• Ethernet-Schnittstelle 

• serielle Schnittstellen 

• integrierten Webserver 

Varianten 

Die Steuerung ist in zwei reinen SPS- und vier CNC/SPS- 

Varianten mit und ohne CANopen-Anschaltung verfügbar. 

Alle Varianten enthalten eine Ethernet-, zwei RS232- und 

eine RS422/485-Schnittstelle. Das SPS- bzw. CNC- 

Betriebssystem ist Bestandteil der Steuereinheit. 

XCS 700 SPS-CPU 

XCS 700 C SPS-CPU mit CANopen 

XCN 700 E CNC/SPS-Steuereinheit, 

max. 4 Achsen 

XCN 700 CE CNC/SPS-Steuereinheit mit CANopen 

max. 4 Achsen 

XCN 700 CNC/SPS-Steuereinheit, 

max. 32 Achsen 

XCN 700 C CNC/SPS-Steuereinheit mit CANopen 

max. 32 Achsen 

Zu weiteren Einzelheiten der Varianten siehe "Technische 

Daten". 




28 

Originalgröße 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

Mit CANopen (X1) bieten die entsprechend ausgerüsteten 

Gerätevarianten eine Standard-Feldbusschnittstelle für die 

Steuerungsvernetzung, den Anschluss von Antrieben, Ventilinseln 

oder Sondergeräten und vor allem den Aufbau weiterer 

I/O-Knoten. Ohne Repeater sind bis zu 64 Busknoten mit 

mehreren zehntausend I/Os möglich. In der Praxis ist eine 

Begrenzung nur durch Performanceanforderungen gegeben. 

Als Antriebsschnittstelle ermöglicht CANopen einen weiten 

Anwendungsbereich für Achssteuerungen ohne zusätzlichen 

Aufwand. 

Die kombinierte RS422/RS232-Schnittstelle (X2) ist 

sowohl für den direkten Anschluss von Bedien- und 

Anzeigegeräten wie z.B. dem COP handy als auch für den 

stationären Anschluss serieller Geräte vorgesehen. 

Die IT-Vernetzung erfolgt über Ethernet (X3) und TCP/IP 

mit 10 Mbit/s (Anschluss RJ45). Mehrere Steuerungen 

lassen sich sowohl direkt (über globale SPS-Variablen) als 

auch über ein PC-Netzwerk vernetzen, OPC-Server übernehmen 

dann die Kommunikation mit Standardprogrammen 

zur Visualisierung und Bedienung. 

Insgesamt acht Status-LEDs signalisieren Aktivitäten und 

den Zustand von internem Systembus, CPU, SPS, Watchdog, 

Compact Flash, Ethernet- und CANopen-Netzwerk. 

Betriebssystem und Anwenderprogramm sind auf einer 

intern montierten Compact Flash-Karte fest gespeichert. 

Auch andere Daten wie Projektdokumentationen, Wartungshandbücher 

sowie die HTML-und Javaskripte des Webservers 

stehen aufgrund der hohen Speicherkapazität der Karten 

direkt an der Steuerung zur Verfügung. Eine weitere Compact- 

Flash-Karte für Anwenderdaten kann während des Betriebs 

in den vorderen Schacht der Steuerung gesteckt und wieder 

gezogen werden. 

Der Betriebsartenschalter mit drei Stellungen bestimmt 

das Hochlaufverhalten der Steuerung nach dem Einschalten. 

Die Stellung PROG bedeutet SPS-Stop, Betriebsart Programmierung. 

In dieser Stellung kann vom Programmiersystem 

aus ein neues SPS-Programm oder ein Bootprojekt in die 

Steuerung übertragen werden. WARM ist die Standardstellung 

(Warmstart der SPS, Beibehaltung der Variablen), COLD 

bewirkt einen Kaltstart der SPS mit Reinitialisierung der 

Retainvariablen. 

Die RS232-Schnittstelle (X4) dient zum seriellen Anschluss 

von Programmier- und Diagnosegerätengeräten, Protokolldrucker 

oder Barcodeleser. 



Technische Daten XCS 700 XCS 700 C XCN 700 E XCN 700 CE XCN 700 XCN 700 C 

Artikelnummer R4.506.0080.0 R4.506.0070.0 R4.506.0030.0 R4.506.0040.0 R4.506.0060.0 R4.506.0050.0 

Steuerung SPS CNC/SPS 

Hardware und Speicher 

CPU CPU Intel PXA 255 (32 Bit Core, 400 MHz) 

Speicherausstattung 

SD-RAM 

S-RAM (gepuffert) 

Flash (intern) 

Compact Flash (intern) 

32 MB 

1 MB 

4 MB 

32 MB 

Echtzeit-Uhr batteriegepuffert mit Kalender und Schaltjahr, Auflösung: 1 s 

Pufferung Supercap min. 3 Stunden, Batterie im UNG 

Compact Flash (Typ 2, extern) 

CNC/SPS-Eigenschaften 

für Betriebssystem und Anwenderdaten 16 MB bis 4 GB 

SPS-Bearbeitungszeiten 

je 1K SPS-Anweisungen 

Bit 

0,4 ms 

Byte / Word / DWord 0,2 ms 

SPS-Signallaufzeit 1 ms Input to Output 

Funktionsbausteine Firmwarefunktionen und Funktionsbausteine in beliebiger Anzahl 

Anzahl NC-Achsen / Teilsysteme – / – – / – 4 / 2 4 / 2 32 / 16 32 / 16 

CNC-Interpolationstakt, ab – – 1 ms 1 ms 1 ms 1 ms 

Blockzykluszeit, ab 

Betriebssystem 

– – 1 ms 1 ms 1 ms 1 ms 

Steuerung 

VxWorks, Multitask-Betriebssystem (zeit- und prioritätsgesteuert) 

SPS-Runtime 

ProConOS nach IEC 61131-3 

CNC-Runtime 

nach DIN 66025, erweitert um Standard- und Spezialfunktionen 

Anzahl der Anwendertasks 18 

Taskzykluszeiten 

Speicher 

programmierbar ≥ 1 ms (ganzzahlig) 

Daten 

max. 16384 KB 

Programme 

SPS-Merker 

4096 KB 

remanent 

265 KB 

nicht-remanent 2048 KB 

Speicherverwaltung dynamisch 

Zeiten und Zähler beliebig viele programmierbar von 1 ms ... 290 h 

(Anzahl nur durch Speicherauslastung begrenzt) 

Software 

SPS-Betriebssystem 

CNC-Betriebssystem 

• 

– 

• 

– 

• 

• 

• 

• 

Projektierung 


Multiprog (Programmierumgebung nach IEC 61131-3, inkl. OPC-Server) • (Option) 

ProCANopen (CANopen-Netzwerkkonfigurator) • (Option) 

CANopen (X1) 10-pol. Steckblockklemme, für Feldbus und Antriebe 

verfügbar für Gerät – • – • – • 

RS232 (X2) auf 10-pol. Steckblockklemme, für stationären Anschluss serieller Geräte 

RS422/RS485 (X2) auf 10-pol. Steckblockklemme, Bediengeräteschnittstelle 

Ethernet (X3) RJ45, 10 Mbit/s, Vernetzung 

RS232 (X4) D-Sub 9-pol. Stecker, Programmier- und Diagnoseschnittstelle 



Gehäuse und Spannungsversorgung 

Versorgungsspannung intern DC 24 V (± 20 %, max. 5 % Restwelligkeit) 

Leistungsaufnahme intern DC 24 V max. 6 W 


(zur internen Elektronik) 

30 

X1 (CAN): ja 

X2 (RS232): ja 

X2 (RS422/RS485): ja 

X3 (Ethernet): ja 

X4 (RS232): nein 

Gewicht 

Betriebsartenschalter 

0,42 kg 

Ausführung Schiebeschalter mit 3 Positionen 

Hochlaufverhalten der Steuerung WARM Default, Warmstart der SPS, Beibehaltung der Variablen 

nach dem Einschalten 

PROG SPS-Stop, Betriebsart Programmierung 

COLD Kaltstart der SPS, Reinitialisierung der Retainvariablen 



BUS 

aus 

grün ein 

rot blinkend 

RUN/ERR 

aus 

gelb ein 

grün ein 

rot blinkend 

PLC RUN 

aus 

grün ein 

gelb blinkend 

WD 

aus 

rot ein 

CF 

aus 

grün ein 

rot ein 

ETH 

grün ein 

rot ein 

CAN NET 

aus 

grün ein 


rot ein 

rot blinkend 

CAN MOD 

grün ein 


rot ein 

rot blinkend 



Buszugriff 

kein Buszugriff (bei SPS-Stop) 

Buszugriff in Ordnung 

Buszugriffsfehler / Konfigurationsfehler 

CPU-Status 

CPU defekt 

CPU bootet 

CPU läuft, Betriebsspannung in Ordnung, kein Fehler 

fataler Fehler: CPU kann nicht booten 

SPS-Status 

SPS Stop 

SPS läuft 

SPS läuft, aber Ausgänge sind abgeschaltet (Betriebsbereit-Relais abgefallen) 

Watchdog 

Watchdog hat nicht angesprochen 

schwerwiegender Fehler, Betriebssystem angehalten 

Compact Flash 

kein Zugriff auf den CF 

Zugriff auf den CF 

Zugriffsfehler 

Ethernet Netzwerk 

Netzwerkzugriffe 


CAN Netzwerkwerkstatus (nur bei CAN-Varianten) 

CAN State Prepared 

CAN State Operational 

CAN State Pre-Operational 

Bus Off 

CAN-Fehler 

CAN Modulstatus (nur bei CAN-Varianten) 

CAN-Stack initialisiert 

ungültige CAN-Konfiguration 

Steuereinheit nicht bereit oder schwerer Fehler 

Fehler in der Steuerung 


Erweiterungs- 

module 

32 



Übersicht 

Übersicht 

Modulübersicht 

Die Steuereinheiten können mit einer Vielzahl von Baugruppenträgern, 

Netzgeräten und Erweiterungsmodulen betrieben 

werden. In der folgenden Übersicht ist die Verfügbarkeit der 

Module für die verschiedenen Steuerungen aufgeführt. Dabei 

bedeuten: 

34 

11 = XCx 1100 

7 = XCx 700 

U = Promodul-U 

x = verfügbar für jeweilige Steuerung 

x* = Verwendung nur als Erweiterungsbaugruppenträger 

zu einem Basisbaugruppenträger XBT 

x** = Verwendung nur auf Erweiterungsbaugruppenträgern 

Modul Artikel-Nr. Verfügbar für Seite 

11 7 U 

Baugruppenträger 

XBT 3 R4.507.0010.0 x Basisbaugruppenträger, NT, CPU und 3 Steckplätze 36 



XBT 11 i.V. x Basisbaugruppenträger, NT, CPU und 11 Steckplätze 36 

XBT 15 i.V. x Basisbaugruppenträger, NT, CPU und 15 Steckplätze 36 

UBT 4 R4.311.0010.0 x* x x Basis-/Erweiterungsbaugruppenträger, 4 Steckplätze 38 




UBT 20 

Koppelmodule 

R4.311.0050.0 x x Basisbaugruppenträger, 20 Steckplätze 38 

UKZ R4.318.0030.0 x x x Koppelmodul für Basisbaugruppenträger 40 

UKE 

Netzgeräte 

R4.318.0040.B x x x Koppelmodul für Erweiterungsbaugruppenträger 40 

XNG 24 R4.507.0100.0 x Netzgerät 24 V, Breite 2 Einheiten 42 

UNG 24 R4.312.0020.B x** x x Netzgerät 24 V, Breite 1 Einheit 44 

UNG 230A R4.312.0030.F x** x x Netzgerät 230 V, Breite 2 Einheiten 46 

UNG 115A R4.312.0040.F x** x x Netzgerät 115 V, Breite 2 Einheiten 46 

Digitale E/A-Module 

UBE 32 1D R4.314.0120.E x x x 32 Eingänge, 1 ms Eingangsverzögerung 48 

UBE 32 10D R4.314.0090.E x x 32 Eingänge, 10 ms Eingangsverzögerung 48 

UBE 32 0,1I R4.314.0100.E x x x 32 Eingänge, 4 Interrupts, 0,1 ms Eingangsverzögerung 50 

UBA 32/2A R4.314.0080.D x x x 32 Halbleiterausgänge DC 24V / 2A 52 

UBK 16E 1D/16A R4.314.0130.E x x x 16 Eingänge, 1 ms Eingangsverzögerung / 16 Ausgänge 54 

UBK 16E 10D/16A 

Zählermodule 

R4.314.0110.E x x 16 Eingänge, 10 ms Eingangsverzögerung / 16 Ausgänge 54 

UZB 2VR R4.315.0010.B x x x 2 Zähler, 24 V Eingangsspannung 56 

UZB 2VR/5V R4.315.0040.B x x x 2 Zähler, 5 V Eingangsspannung 56 


Übersicht 

Modul Artikel-Nr. Verfügbar für Seite 

11 7 U 

Analog- und Temperaturmodule 

UAK12E/4A R4.315.0230.0 x x 12 Eingänge 0..10 V, 4 Ausgänge ±10 V 58 

USA 8/1 R4.315.0090.F x x x Analogprozessor, 8 Slots für USA-Module 60 

USA E1/1 R4.315.0100.0 x x x Interfacemodul, 1 Spannungseingang 62 

USA E1/2.1 R4.315.0120.0 x x x Interfacemodul, 1 Stromeingang 62 

USA E1/6 R4.315.0140.0 x x x Interfacemodul, 1 Widerstandstemperaturmessung Pt100 62 

USA E1/7 R4.315.0150.0 x x x Interfacemodul, 1 Thermoelementeingang Fe-CuNi 62 

USA A1/1 R4.315.0110.B x x x Interfacemodul, 1 Spannungsausgang 62 

USA A1/2 R4.315.0130.0 x x x Interfacemodul, 1 Stromausgang 62 

UST 2 R4.315.0170.0 x x Temperaturmodul, 8 Eingänge 64 

UST 21 

Positioniermodule 

R4.315.0180.0 x x Temperaturmodul, 8 Eingänge, adaptive Regelung 64 

USP 200S R4.315.0300.0 x x x Sercos-Master, 1 Ring, 8 Achsen, Kinematikfunktion 66 

USP 400S R4.315.0330.0 x x Sercos-Master, 2 Ringe, 16 Achsen 66 

USP 2I R4.315.0020.0 x x x Positionierprozessor, 2 Achsen, Inkremental-Encoder 68 

USP 2A R4.315.0030.0 x x x Positionierprozessor, 2 Achsen, Absolut-Encoder SSI 68 

UPI 2 DIA R4.318.0180.B x x Positionierinterface, 2 Achsen 70 

UPI 3 DIA R4.318.0160.B x x x Positionierinterface, 3 Achsen 70 

UPM 3I R4.315.0080.B x x Positionserfassung, 3 Kanäle, Inkremental-Encoder 72 

UPM 4A R4.315.0060.C x x Positionserfassung, 4 Kanäle, Absolut-Encoder 72 

UPM 4U R4.315.0310.C x x Positionserfassung, 4 Kanäle, Ultraschallgeber 72 


USK DIM R4.318.0170.0 x x x Interbus-S-Master 74 

USK DPM R4.318.0370.0 x x Profibus-DP-Master 76 

USK DPS 

Zubehör 

R4.318.0360.0 x x Profibus-DP-Slave 76 

UBT LA R4.318.0120.0 x x x Leerort-Abdeckungen für UBT 

UKK 24 R4.318.0020.0 x x x Kabel UKZ ↔ UKE, ohne Spannungsversorgung 79 

UKK 24V R4.318.0060.0 x x x Kabel UKZ ↔ UKE, mit Spannungsversorgung 79 

UNB 115/230 R4.318.0050.0 x x x Pufferbatterie für UNG 230A/115A 79 

UNB 24 R4.318.0130.0 x x x Pufferbatterie für UNG 24 79 

UST R4.315.0160.F x x Temperaturregler (Ersatzteil für UST 2 / UST 21) 




Baugruppenträger • 6 + 3 / 4 / 7 / 11 / 15 Steckplätze XBT x 

Erdungsschraube Untere Modul- 

verschraubung 

Die XBT-Baugruppenträger werden als Basisbaugruppenträger 

für die Steuereinheit XCx 1100 eingesetzt. Als Erweiterungsbaugruppenträger 

können die Träger der UBT-Reihe 

eingesetzt werden (→ S. 38). Die Kopplung erfolgt mit 

Koppelmodulen (→ S. 40) und Koppelkabeln (→ S. 79). 

• Es stehen Basisbaugruppenträger mit unterschiedlicher 

Steckplatzanzahl für Netzteil, CPU und Erweiterungsmodule 

zur Verfügung: 

• XBT 3 NT, CPU + 3 Erweiterungssteckplätze 





• für Verwendung mit Steuereinheit XCx 1100 

• für Wandmontage ausgelegt 

• Module aufsteckbar, mit Schraubsicherung 

• Anschlussschraube für Schutzerde 

36 

Obere Modul- 

einhängung und 

-verschraubung 

Busverbinder 

(Federkontakt- 

leisten) 

Befestigungs- 

löcher für Wandmontage 

(4x) 

Hinweise: 

• Es können bis zu 15 Erweiterungsbaugruppenträger der 

UBT-Reihe an das Basisgerät angeschlossen werden. 

• Falls Erweiterungsbaugruppenträger eingesetzt werden, 

ist der Basisbaugruppenträger stets unten anzuordnen. 

• Die Module werden auf den Baugruppenträger 

geschraubt. 

• Die Steckplatzreihenfolge (Netzteil, Steuereinheit, 

Erweiterungsmodule) ist vorgegeben (→ technische 

Daten). 

• Die Federkontaktleisten nicht benutzter Steckplätze sollen 

während des Betriebes mit den mitgelieferten Leerortabdeckungen 

verschlossen werden. 



Technische Daten XBT 3 XBT 4 XBT 7 XBT 11 XBT 15 

Artikelnummer R4.507.0010.0 R4.507.0030.0 R4.507.0020.0 i.V. i.V. 

Verfügbar für Steuerung* 11 11 11 11 11 

Anzahl Steckplätze 6 + 3 6 + 4 6 + 7 6 + 11 6 + 15 

Maße (B x H x T in mm) 368 x 200 x 18 404 x 200 x 18 510 x 200 x 18 652 x 200 x 18 794 x 200 x 18 

Gewicht 1,40 kg 1,55 kg 2,00 kg 2,60 kg 3,20 kg 

Mechanischer Aufbau Aluminium-Stranggussprofil 

Befestigungslöcher Durchmesser 7 mm 

Schutzerdung PE M 6 Erdungsschraube im Stranggussprofil 

Schutzart bei voller / teilweiser IP 20 / IP 00 nach EN 60529 

Bestückung 

Steckplatzreihenfolge 

Die Backplane auf einem Baugruppenträger 

der XBT-Reihe ist 

mechanisch geteilt ausgeführt. Die 

U-Peripherie (Erweiterungsmodule) 

befindet sich rechts von der CPU 

(XCx 1100), auf der linken Seite ist 

das Netzteil angeordnet. Diese 

Steckplatzreihenfolge ist unbedingt 

einzuhalten! 

Netzteil Steuerung 

Kühlkörper | CPU 

U-Erweiterungsmodule 

Allgemeine technische Daten siehe Seite 80 * 11 = XCx 1100, 7 = XCx 700 



Baugruppenträger • 4 / 8 /12 / 16 / 20 Steckplätze UBT x 

Die UBT-Baugruppenträger werden als Basisbaugruppenträger 

für die Steuereinheit XCx 700 sowie als Erweiterungsbaugruppenträger 

für beide Steuerungen (XCx 1100 / 

XCx 700) eingesetzt. Die Kopplung erfolgt mit Koppelmodulen 

(→ S. 40) und Koppelkabeln (→ S. 79). 

• Es stehen Baugruppenträger mit unterschiedlicher Steckplatzanzahl 


• UBT 4 4 Steckplätze 






(als Basis- und Erweiterungsbaugruppenträger) 


(als Erweiterungsbaugruppenträger) 

• für Wandmontage ausgelegt 

• Module aufsteckbar, mit Schraubsicherung 

• Anschlussschraube für Schutzerde 

38 

Obere Modul- 

einhängung und 

-verschraubung 

Befestigungs- 

löcher für Wandmontage 

(4x) 

Erdungsschraube 

Busverbinder 

(Federkontakt- 

leisten) 

Untere Modul- 

verschraubung 

Hinweise: 

• Es können bis zu 15 Erweiterungsbaugruppenträger der 

UBT-Reihe an das Basisgerät angeschlossen werden. 

• Falls Erweiterungsbaugruppenträger eingesetzt werden, 

ist der Basisbaugruppenträger stets unten anzuordnen. 

• Die Module werden auf den Baugruppenträger 

geschraubt. 

• Der erste Steckplatz (von vorne gesehen links) ist dem 

Netzgerät vorbehalten. Alle anderen Steckplätze können 

beliebig mit den benötigten Modulen belegt werden. 

• Die Nummerierung der Steckplätze auf dem Baugruppenträger 

beginnt von links mit 0 (0-3, 0-7, usw.) 

• Die Federkontaktleisten nicht benutzter Steckplätze sollen 

während des Betriebes mit den mitgelieferten Leerortabdeckungen 

verschlossen werden. 

• Der Baugruppenträger UBT 20 ist von der Programmierung 

wie ein Basisbaugruppenträger mit 16 Steckplätzen und 

einem Erweiterungsbaugruppenträger mit 4 Steckplätzen 

zu behandeln. 



Technische Daten UBT 4 UBT 8 UBT 12 UBT 16 UBT 20 

Artikelnummer R4.311.0010.0 R4.311.0020.0 R4.311.0030.0 R4.311.0040.0 R4.311.0050.0 

Verfügbar für Steuerung* 11 / 7 11 / 7 11 / 7 11 / 7 7 

Anzahl Steckplätze 4 8 12 16 20 

Maße (B x H x T in mm) 190 x 200 x 18 332 x 200 x 18 474 x 200 x 18 616 x 200 x 18 759 x 200 x 18 

Gewicht 0,75 kg 1,30 kg 1,90 kg 2,50 kg 3,10 kg 

Mechanischer Aufbau Aluminium-Stranggussprofil 

Befestigungslöcher Durchmesser 7 mm 

Schutzerdung PE M 6 Erdungsschraube im Stranggussprofil 

Schutzart bei voller / teilweiser 

Bestückung 

IP 20 / IP 00 nach EN 60529 



Koppelmodule 

Koppelmodule 

Koppelmodul • Basisbaugruppenträger UKZ 

Koppelmodul • Erweiterungsbaugruppenträger UKE 

40 

UKZ UKE 

Koppelmodul UKZ 

Das Koppelmodul UKZ wird auf dem Basisbaugruppenträger 

eingesetzt. Es dient zur parallelen Buskopplung des 

Basisbaugruppenträgers mit dem Erweiterungsbaugruppenträger. 

Die Verbindung erfolgt mit dem frontseitig 

gesteckten Koppelkabel UKK (→ Seite 79). 

Der Basisbaugruppenträger ist unterhalb des Erweiterungsbaugruppenträgers 

anzuordnen. 

In die Erweiterungsbaugruppenträger werden die Koppelmodule 

UKE eingesetzt. 

Anschluss für Koppelkabel 

UKZ: Basisbaugruppenträger 

→ 1. Erweiterungsbaugruppenträger 

UKE: zum nächsten Erweiterungsbaugruppenträger 

LED Rack Access, gelb 

Drehschalter zum Einstellen der hexadezimalen Nummer 

(1 ... F) des Erweiterungsbaugruppenträgers 

Anschluss für Koppelkabel 

vom vorhergehenden Baugruppenträger 

Koppelmodul UKE 

Das Koppelmodul UKE wird auf den Erweiterungsbaugruppenträgern 

eingesetzt. Es dient zur parallelen 

Buskopplung des ersten Erweiterungsbaugruppenträgers 

mit dem Basisbaugruppenträger bzw. mit einem weiteren 

Erweiterungsbaugruppenträger. Die Verbindung erfolgt mit 

dem frontseitig gesteckten Koppelkabel UKK (→ Seite 79). 

Der Erweiterungsbaugruppenträger ist oberhalb des Zentralbaugruppenträgers 

anzuordnen. 

Bedienelement Rack No. 

Mit dem Hex-Schalter werden die Adressen für die Erweiterungsbaugruppenträger 

eingestellt. Dem Basisbaugruppenträger 

ist die Adresse 0 zugeordnet. Bei den Erweiterungsbaugruppenträgern 

sind die Adressen 1 bis F frei wählbar. 


Technische Daten UKZ UKE 

Artikelnummer R4.318.0030.0 R4.318.0040.B 

Verfügbar für Steuerung* 11 / 7 11 / 7 

Koppelmodule 

Verwendung auf Basisbaugruppenträger auf Erweiterungsbaugruppenträger 

Anzahl pro Steuerungssystem 1 max. 15 

Prinzipschaltbild Kopplung 

Leistungsaufnahme intern DC 5 V 0,5 W 0,5 W 

Anschlusstechnik OUT-Schnittstelle 

IN-Schnittstelle 

1x D-Sub 50-pol., Buchse 

– 



Adress-Einstellung – über Hex-Schalter 1 ... F 

Anschlusskabel UKK 24; UKK 24V (→ Seite 79) 

Gewicht 


0,46 kg 0,48 kg 

RACK ACCESS aus Steuereinheit im STOP-Mode oder Modul vom Anwenderprogramm nicht angesprochen 

oder Koppelkabel fehlt oder Modul defekt 

gelb ein fehlerfreier Zugriff der Steuereinheit auf den Bus des Erweiterungsmoduls 



Netzgeräte 

Netzgeräte 

Netzgerät • DC 24 V XNG 24 

42 

Front Klemmen und LEDs 

Das Schaltnetzgerät XNG 24 liefert die steuerungsinternen 

Spannungen (DC 24V, DC 12V, DC 5V und DC 3,3V) zur 

Versorgung der Baugruppenträger. Es ist mit einem Betriebsbereitrelais 

(OPERATING RELAY) ausgerüstet. 

Hinweise: 

• Das Netzgerät darf nur auf Baugruppenträgern der XBT- 

Reihe eingesetzt werden. 

• Netzgeräte dürfen nicht parallel betrieben werden (zum 

Einsatz der Netzgeräte auf den Baugruppenträgern 

→ Seite 16). 

Bedienelemente 

Der TEST-Taster schaltet steuerungsinterne Spannungen 

unabhängig von der Steuereinheit ein. 

Blockschaltbild 

Test-Taster für steuerungsinterne 

Spannungen 


(→ technische Daten) 

G-Sicherungseinsatz 

Eingangsspannung DC 24 V, 

LED Power, gelb 

Eingangsspannung Masse 

Betriebsbereitrelais-Kontakt 


Netzgeräte 

Technische Daten XNG 24 

Artikelnummer R4.507.0100.0 

Verfügbar für Steuerung* 11 

Eingangsspannung DC 24 V ± 20 %, max. 5 % Restwelligkeit 

Leistungsaufnahme

Netzgeräte 

Netzgerät • DC 24 V UNG 24 

44 


Das Schaltnetzgerät UNG 24 liefert die steuerungsinternen 

Spannungen (DC 24 V und DC 5 V) zur Versorgung der 

Baugruppenträger. Es ist mit dem Betriebsbereitrelais 

(OPERATING RELAY), dem Relais zur Kontaktausgabe des 

Ladezustandes der Pufferbatterie (BATTERY LOW) und der 

Pufferbatterie UNB 24 für RAM-Speicher (→ Seite 79) ausgerüstet. 

Die Bestückung des Netzgeräts im Baugruppenträger 

ist (von vorne gesehen) links. 

Hinweise: 

• Das Netzgerät darf nur auf Baugruppenträgern der UBT- 


• Der Slave-Temperaturprozessor UST (→ Seite 64) darf 

nicht mit dem UNG 24 betrieben werden. 



→ Seite 16). 


Taster-RESET / externer Eingang-RESET: Ein Reset entspricht 

einem Netzaus- und Wiedereinschalten. Die Auswirkung ist 

abhängig von der Stellung des Betriebsartenschalters der 

Steuereinheit. 

Pufferbatterie Minus-Pol 

Lithium-Batterie auf 11-poliger Steckblockklemme zur 

Pufferung des RAM der Steuereinheit 

Pufferbatterie Plus-Pol 

LED-Anzeigeelemente (→ technische Daten) 

RESET-Taster 

wirkt wie Aus- /Einschalten der Eingangsspannung 


Eingangsspannung M, LED Power, gelb 

Eingangsspannung DC 24 V 

Batterie-Relaiskontakt 


Gemeinsame Masse M für DC 24 V / DC 5 V 

RESET Eingang DC 24 V 



Technische Daten UNG 24 

Artikelnummer R4.312.0020.B 

Netzgeräte 

Verfügbar für Steuerung* 7 (auf Basis- und Erweiterungsbaugruppenträger) / 11 (auf Erweiterungsbaugruppenträger) 

Eingangsspannung DC 24 V ± 20 %, max. 5 % Restwelligkeit 

Leistungsaufnahme 60 W 

Galvanische Trennung nein 

Eingangssicherung G-Sicherungseinsatz T4A/250V 

Ausgangsspannung/-strom DC 24V / 2A DC 5V / 5A 

Ausgangsleistung DC 24 V 

DC 5 V 

48 W 

25 W 

⎬ 

Begrenzung der Gesamtleistung auf 50 W 

Kurzschlussabschaltung ja (DC 5 V dauerkurzschlussfest) 

Ausgangsspannungsüberwachung ja, Über- und Unterspannung 

Thermischer Überlastschutz ja 

Leerlaufbetrieb ja 

Parallelbetrieb mit anderen 

Netzgeräten 

nein 

Anschlusstechnik zwei 11-polige Steckblockklemmen 

Anschlussquerschnitte bis 2,5 mm² mehrdrähtig mit Aderendhülsen 

Gewicht 

RESET-Eingang 

1,2 kg 

Eingangsspannung DC 24 V, max. Restwelligkeit 5 % 

H-Pegel +13 ... +30 V, L-Pegel –30 ... +6 V 

Eingangsstrom typ. 10 mA bei 24 V 


Betriebsbereitrelais 

nein 

Kontaktart Wechselkontakt 

Kontaktbelastung AC 230 V / 4 A DC 24 V / 2 A 

Betriebszustand 

Batteriezustandsrelais 

angesteuert bei SPS-Run (LED Run) 




Pufferbatterie 

angesteuert bei entladener Batterie (LED Battery Low) 

Art Lithium-Batterie 3,6 V / 1,9 Ah 

Pufferzeit 


min ½ Jahr (bei +25 °C und ununterbrochener Pufferung) 

5 V- / RESET aus Fehler DC 5 V, Betriebsrelais abgeschaltet, Steuerung geht in STOP 

gelb ein Ausgangsspannung DC 5 V fehlerfrei, RESET-Eingang nicht aktiv 

24 V- aus Fehler DC 24 V, Betriebsrelais abgeschaltet, Steuerung geht in STOP 

gelb ein Ausgangsspannung DC 24 V fehlerfrei 

RUN aus SPS auf STOP, Betriebsbereitrelais abgeschaltet 

gelb ein SPS auf RUN, Betriebsbereitrelais geschaltet 

BATTERY LOW aus Pufferbatterie fehlerfrei, Batterie-Relais abgeschaltet 

rot ein Pufferbatterie leer, Batterie-Relais geschaltet 

POWER aus Eingangsspannung nicht vorhanden 

gelb ein Eingangsspannung vorhanden 



Netzgeräte 

Netzgerät • AC 230 V UNG 230A 

Netzgerät • AC 115 V UNG 115A 

46 


Die Schaltnetzgeräte UNG 230A / UNG 115A liefern die 

steuerungsinternen Spannungen (DC 24 V und DC 5 V) zur 

Versorgung der Baugruppenträger. Sie sind mit dem Betriebsbereitrelais 

(OPERATING RELAY) und einem Batteriefach zur 

Aufnahme der Pufferbatterie UNB 115/230 für RAM-Speicher 

(→ Seite 79) ausgerüstet. Die Bestückung des Netzgeräts im 

Baugruppenträger ist (von vorne gesehen) links. 

Hinweise: 

• Das Netzgerät darf nur auf Baugruppenträgern der UBT- 




→ Seite 16). 


Taster-RESET / externer Eingang-RESET: Ein Reset entspricht 

einem Netzaus- und Wiedereinschalten. Die Auswirkung ist 

abhängig von der Stellung des Betriebsartenschalters der 

Steuereinheit. 


Aufnahmeschacht fürPufferbatterie 


(→ technische Daten) 

RESET-Taster (wirkt wie Aus- 

/Einschalten der Eingangsspannung) 


Eingangsspannung AC 

Eingangsspannung N, LED Power, gelb 

Batterie-Relaiskontakt 


Gemeinsames Bezugspotential M 

RESET Eingang DC 24 V 

Schutzerde 


Technische Daten UNG 230A UNG 115A 

Artikelnummer R4.312.0030.F R4.312.0040.F 

Netzgeräte 

Verfügbar für Steuerung* 7 (auf Basis- und Erweiterungsbaugruppenträger) / 11 (auf Erweiterungsbaugruppenträger) 

Eingangsspannung AC 230 V, 50 ... 60 Hz, ± 15 % AC 115 V, 50 ... 60 Hz, ± 15 % 

Leistungsaufnahme Nennwert 60 W (230 V / 50 Hz) 60 W (115 V / 50 Hz) 

Potentialtrennung ja ja 

Eingangssicherung G-Sicherungseinsatz T1,0/250V G-Sicherungseinsatz T2,0/250V 

Ausgangsspannung/-strom DC 24V / 2A DC 5V / 5A 

Ausgangsleistung DC 24 V 

DC 5 V 

48 W 

25 W 

⎬ 

Begrenzung der Gesamtleistung auf 50 W 

Kurzschlussabschaltung ja (DC 5 V dauerkurzschlussfest) 

Ausgangsspannungsüberwachung ja, Über- und Unterspannung 

Thermischer Überlastschutz ja 

Leerlaufbetrieb ja 

Parallelbetrieb mit anderen 

Netzgeräten 

nein 

Anschlusstechnik 11-polige Steckblockklemme 


Gewicht 

RESET-Eingang 

1,25 kg 


H-Pegel +13 ... +30 V, L-Pegel –30 ... +6 V 

Eingangsstrom typ. 10 mA bei 24 V 


Betriebsbereitrelais 

nein 




Batteriezustandsrelais 

angesteuert bei SPS-Run (LED Run) 




Pufferbatterie 

angesteuert bei entladener Batterie (LED Battery Low) 

Art Lithium-Batterie 3,6 V / 5,2 Ah 

Pufferzeit 


min 1 Jahr (bei +25 °C und ununterbrochener Pufferung) 





RUN aus SPS auf STOP, Betriebsbereitrelais abgeschaltet 

gelb ein SPS auf RUN, Betriebsbereitrelais geschaltet 

BATTERY LOW aus Pufferbatterie fehlerfrei, Batterie-Relais abgeschaltet 

rot ein Pufferbatterie leer, Batterie-Relais geschaltet 

POWER aus Eingangsspannung nicht vorhanden 

gelb ein Eingangsspannung vorhanden 





32 Eingänge • DC 24 V • 1 ms UBE 32 1D 

32 Eingänge • DC 24 V • 10 ms UBE 32 10D 

48 


Die Eingangsmodule bieten 32 Eingänge für DC 24 V mit 

grüner Statusanzeige. 

Die Eingänge sind von der Steuerelektronik und gegeneinander 

in 4 Gruppen zu je 8 Eingängen mit Optokopplern 

galvanisch getrennt. Sie sind positiv schaltend mit Eingangssignalverzögerung 

von 1 ms (UBE 32 1D) bzw.10 ms 

(UBE 32 10D). 

Der Anschluss der Signalgeber und des Bezugspotentials 

erfolgt frontseitig über vier Steckblockklemmen. Die LEDs 

neben der Frontklappe des Moduls sind den gegenüberliegenden 

Steckblockklemmen zugeordnet und signalisieren 

hellgeschaltet den H-Pegel der Signalgeber. Auf der Frontklappe 

kann eine den Signalgebern zugeordnete Beschriftung 

angebracht werden. 

Gnd (In0..In7) 

Eingänge 0..7, DC 24 V 

LEDs 0..7, grün 


LED MODULE ACCESS, gelb 



Gnd (In0*..In7*) 

Eingänge 0*..7*, DC 24 V 

LEDs 0*..7*, grün 

Gnd (In8*..In15*) 



Während des Betriebes dürfen die Steckblockklemmen 

gesteckt und gezogen werden. 

Das Modul ist für 2-Draht-Initiatoren geeignet. 


Technische Daten UBE 32 1D UBE 32 10D 

Artikelnummer R4.314.0120.E R4.314.0090.E 

Verfügbar für Steuerung* 11 / 7 7 

Anzahl Ein-/Ausgänge 32 Eingänge, aufgeteilt in 4 Gruppen zu je 8 Eingängen 

Leistungsaufnahme intern DC 24 V 

DC 5 V 

– 

0,1 W 

Anschlusstechnik eine 10-polige und drei 9-polige Steckblockklemmen 


Gewicht 0,47 kg 

Eingänge 

Eingangsschaltung 



Schaltpegel H-Pegel +13 ... +30 V 

L-Pegel –30 ... +6 V 

Eingangsstrom 8 mA typisch bei 24 V Eingangsspannung 

Eingangssignalverzögerung 1 ms typisch 10 ms typisch 

Gleichzeitigkeit 100 % 



durch Optokoppler, alle 4 Gruppen gegeneinander und zum Bus 

EINGÄNGE (32x) grün ein H-Pegel der Signalgeber 

MODULE ACCESS aus Steuereinheit im STOP-Mode, Modul nicht programmiert oder defekt 

gelb ein fehlerfreier Zugriff der Steuereinheit auf das Modul 




32 Eingänge • DC 24 V • 0,1 ms • interruptfähig UBE 32 0,1I 

50 


Das Eingangsmodul bietet 32 Eingänge für 24 V DC mit 

grüner Statusanzeige, von denen die ersten vier auch als 

Interrupteingänge ausgelegt sind. 

Die Eingänge sind von der Steuerelektronik und gegeneinander 

in 4 Gruppen zu je 8 Eingängen mit Optokopplern 

galvanisch getrennt. Sie sind positiv schaltend mit einer Eingangssignalverzögerung 

von 0,1 ms. 

Der Anschluss der Signalgeber und des Bezugspotentials 

erfolgt frontseitig über vier Steckblockklemmen. Die LEDs 

neben der Frontklappe des Moduls sind den gegenüberliegenden 

Steckblockklemmen zugeordnet und signalisieren 

hellgeschaltet den H-Pegel der Signalgeber. Auf der Frontklappe 

kann eine den Signalgebern zugeordnete Beschriftung 

angebracht werden. 



(Eingänge 0..3 als Interrupteingänge nutzbar) 






Gnd (In0*..In7*) 

LED ENABLE INTERRUPT, grün 



Gnd (In8*..In15*) 

LED INTERRUPT ACTIVE, gelb 





Das Modul ist für 2-Draht-Initiatoren geeignet. 

Ein Interruptsignal an den Eingängen 0 bis 3 unterbricht die 

laufende Bearbeitung des Anwenderprogramms in der 

zyklischen Task und startet das dem Eingang zugeordnete 

Anwenderprogramm der Eventtask (Event 1 bis Event 4). 

Nach der Abarbeitung wird das Anwenderprogramm in der 

zyklischen Task an der unterbrochenen Stelle fortgesetzt. 


Technische Daten UBE 32 0,1I 

Artikelnummer R4.314.0100.E 

Verfügbar für Steuerung* 11 / 7 



Von der ersten Gruppe sind die ersten 4 Eingänge Interrupteingänge 

Leistungsaufnahme intern DC 24 V – 

DC 5 V 0,1 W 




Eingänge 




L-Pegel –30 ... +6 V 


Eingangssignalverzögerung 0,1 ms typisch 




durch Optokoppler, alle 4 Gruppen gegeneinander und zum Bus 

EINGÄNGE (32x) grün ein H-Pegel der Signalgeber 



ENABLE INTERR. aus keine Freigabe der Interrupts in der Interruptmaske programmiert 

grün hell Freigabe einer oder beider Flanken der vier Interrupts durch die Interruptmaske 

INTERR. ACTIVE gelb blinkend mindestens ein Interrupt (alle vier Signale ODER-verknüpft) am Systembus 

gelb ein fehlendes Interrupt-Rücksetzen 




32 Ausgänge • DC 24 V • 2 A UBA 32/2A 

52 


Das Ausgangsmodul bietet 32 Halbleiterausgänge für 24 V 

DC / 2 A mit grüner Statusanzeige. 

Die Ausgänge sind von der Steuerelektronik mit Optokopplern 

galvanisch getrennt. 

Ein Verpolungsschutz verhindert die Zerstörung von Bauteilen 

bei falsch gepolter Versorgungsspannung. 

Die Ausgänge sind kurzschlussfest mit Überstromüberwachung 

je Gruppe zu 8 Kanälen. Ein Ansprechen bewirkt ein 

Abschalten der betreffenden Ausgangsgruppe, die Ansteuerung 

der LED ERROR auf der Frontplatte und eine Meldung 

an die Steuereinheit. Diese Meldung kann mit dem 

Anwenderprogramm weiterverarbeitet werden. 

Jeder Ausgang ist gegen induktive Abschaltspitzen 

geschützt. 

Gnd (Out0..Out15, Out0*..Out15*) 

+24 V (Out0..Out7) 

Ausgänge 0..7, DC 24 V 


+24 V (Out8..Out15) 




+24 V (Out0*..Out7*) 

LED POWER, gelb 

Ausgänge 0*..7*, DC 24 V 


+24 V (Out8*..Out15*) 

LED ERROR, rot 

Ausgänge 8*..15*, DC 24 V 


Der Anschluss der Lasten und der Versorgungsspannung der 

Ausgänge erfolgt frontseitig über Steckblockklemmen. Die 

LEDs neben der Frontklappe des Moduls sind den gegenüberliegenden 

Steckblockklemmen zugeordnet. Sie 

signalisieren hellgeschaltet den H-Pegel der Ausgangssignale 

und die anliegende Versorgungsspannung. Auf den 

Frontklappen kann eine den Signalgebern zugeordnete 

Beschriftung angebracht werden. 



Die Versorgungsspannung der Ausgänge ist an den +24 V- 

Klemmen einzuspeisen. 


Technische Daten UBA 32/2A 

Artikelnummer R4.314.0080.D 


Anzahl Ein-/Ausgänge 32 Ausgänge, aufgeteilt in 4 Gruppen zu je 8 Ausgängen 


DC 5 V 

– 

0,9 W 




Ausgänge 

Ausgangsschaltung 


Versorgungsspannung DC 24 V, ±20 %, max. Restwelligkeit 5 % 

Schaltpegel H-Pegel Versorgungsspannung – xU (xU ≤ 0,3 V) 

L-Pegel ≤ 3 V 

Ausgangsstrom max. 2 A, Dauerbetrieb 

max. 5 A, Lampenlast 

Ausgangsstrom je Gruppe max. 8 A, Dauerbetrieb 

Sicherung elektronische Überstromüberwachung je Gruppe, Ansprechstrom 9 ... 11 A 

Kurzschlussüberwachung elektronisch 

Parallelschalten von Ausgängen nein 

Schaltfrequenz bei ohmscher Last: max. 10Hz 

bei induktiver Last: max. 0,5Hz bei 2A 

max. 10 Hz bei 0,5A 



durch Optokoppler 

AUSGÄNGE (32x) grün ein H-Pegel der Ausgänge 



POWER aus keine externe Versorgungsspannung der Ausgänge 

gelb ein externe Versorgungsspannung der Ausgänge vorhanden 

ERROR aus fehlerfreie Funktion der Überstromüberwachung 

rot ein Ansprechen der Überstromüberwachung, Meldung an die Steuereinheit 




16 Eingänge / 1 ms • 16 Ausgänge DC 24 V / 2 A UBK 16E 1D/16A 

16 Eingänge / 10 ms • 16 Ausgänge DC 24 V / 2 A UBK 16E 10D/16A 

54 


Die Ein-/Ausgangsmodule bieten 16 Eingänge für 24 V DC 

und 16 Halbleiterausgänge 24 V DC / 2 A mit grüner 

Statusanzeige. 

Die Eingänge und Ausgänge sind von der Steuerelektronik 

und gegeneinander in 2 Gruppen zu je 8 Eingängen mit 

Optokopplern galvanisch getrennt. Die Eingänge sind 

positiv schaltend mit Eingangssignalverzögerung von 1 ms 

(UBK 16E 1D/16A) bzw. 10 ms (UBK 16E 10D/16A). 

Ein Verpolungsschutz verhindert die Zerstörung von Bauteilen 

bei falsch gepolter Versorgungsspannung der Ausgänge. 

Die Ausgänge sind kurzschlussfest mit Überstromüberwachung 

je Gruppe zu 8 Kanälen. Ein Ansprechen bewirkt ein 

Abschalten der betreffenden Ausgangsgruppe, die Ansteuerung 

der LED ERROR' auf der Frontplatte und eine Meldung 

an die Steuereinheit. Diese kann mit dem Anwenderprogramm 

weiterverarbeitet werden. 

Gnd (Out0..Out15) 



LEDs In0..In7, grün 




LEDs In8..In15, grün 

+24 V (Out0..Out7) 

LED POWER, gelb 


LEDs Out0..Out7, grün 

+24 V (Out8..Out15) 



LEDs Out8..Out15, grün 

Jeder Ausgang ist gegen induktive Abschaltspitzen 

geschützt. 

Der Anschluss der Signalgeber der Lasten und des Bezugspotentials 

erfolgt frontseitig über Steckblockklemmen. Die 

LEDs neben der Frontklappe des Moduls sind den gegenüberliegenden 

Steckblockklemmen zugeordnet und 

signalisieren hellgeschaltet den H-Pegel der Signalgeber. 

Auf der Frontklappe kann eine den Signalgebern zugeordnete 


Die Eingänge des Moduls sind für 2-Draht-Initiatoren 

geeignet. 



Die Versorgungsspannung der Ausgänge ist an den +24 V- 

Klemmen einzuspeisen. 


Technische Daten UBK 16E 1D/16A UBK 16E 10D/16A 

Artikelnummer R4.314.0130.E R4.314.0110.E 

Verfügbar für Steuerung* 11 / 7 7 


16 Ausgänge, aufgeteilt in 2 Gruppen zu je 8 Ausgängen 


DC 5 V 

– 

0,6 W 

Anschlusstechnik eine 10-polige und drei 9- polige Steckblockklemmen 



Eingänge 




Schaltpegel H-Pegel +13 ... +30 V; L-Pegel –30 ... +6 V 


Eingangssignalverzögerung 1 ms 10 ms 



Ausgänge 

Ausgangsschaltung 

durch Optokoppler, beide Gruppen gegeneinander, zu den Ausgängen und zum Bus 

Versorgungsspannung DC 24 V, ±20 %, max. Restwelligkeit 5 % 

Schaltpegel H-Pegel Versorgungsspannung – xU (xU ≤ 0,3 V) 

L-Pegel ≤ 3 V 

Ausgangsstrom max. 2 A, Dauerbetrieb; max. 5 A, Lampenlast 

Ausgangsstrom je Gruppe max. 8 A, Dauerbetrieb 

Sicherung elektronische Überstromüberwachung je Gruppe, Ansprechstrom 9 ... 11 A 

Kurzschlussüberwachung elektronisch 

Parallelschalten von Ausgängen nein 

Schaltfrequenz bei ohmscher Last: max. 10 Hz 

bei induktiver Last: max. 0,5 Hz bei 2 A; max. 10 Hz bei 0,5 A 



durch Optokoppler, alle Ausgänge zum Bus 

EIN-/AUSGÄNGE (32x) grün ein H-Pegel der Ein-/Ausgänge 



ERROR aus fehlerfreie Funktion der Überstromüberwachung 

rot ein Ansprechen der Überstromüberwachung, Meldung an die Steuereinheit 



Zählermodule 

Zählermodule 

2 Zähler • 24 V Eingangsspannung • max. 100 kHz UZB 2VR 

2 Zähler • 5 V Eingangsspannung • max. 100 kHz UZB 2VR/5V 

56 


Die Zählermodule UZB mit 2 bidirektionalen Zählern dienen 

in Verbindung mit Inkrementalgebern zum Erfassen schneller 

Zählimpulse. Es stehen Module mit 24 V und 5 V Eingangsspannung 

zur Verfügung. 

Die Module beinhalten zwei voneinander unabhängige 

Vorwärts-/Rückwärtszähler mit einer maximalen Eingangszählfrequenz 

von 100 kHz und einem Zählbereich von 0 bis 

65535. Sie arbeiten als kombinierte Bit-/Wortmodule am 

Systembus. 

Die Zählersollwerte werden über das Anwenderprogramm 

vorgegeben und in das Zählermodul geladen. Beim Erreichen 

des Zählersollwerts wird auf dem Zählermodul ein 

potentialgetrennter Hardwareausgang gesetzt und ein Interruptsignal 

an die Steuereinheit gegeben. Mit diesem Signal 

können unabhängig von der Zykluszeit der Steuereinheit 

Ausgänge angesteuert werden. Dadurch werden kurze Reaktionszeiten 

erzielt. Der Hardwareausgang des Zählers wird 

mit einer neuen Sollwertvorgabe oder über das Anwender 

Zähler 1 

Eingangssignal / LED Impulseingang, grün 

Bezugspunkt M 

Kanal A1 


Bezugspunkt M 

Kanal B1 

Freigabeeingang / LED Freigabe, grün 

Bezugspunkt M 

Ausgang Versorgungsspannung DC 24 V 

Ausgangssignal / LED Ausgang, grün 

Bezugspunkt M 

LED Modul Access, gelb 

Zähler 2 

Freigabe 1 

Ausgang 1 


Bezugspunkt M 

Kanal A2 


Bezugspunkt M 

Kanal B2 

Freigabeeingang / LED Freigabe, grün 

Bezugspunkt M 

Ausgang Versorgungsspannung DC 24 V 

Ausgangssignal / LED Ausgang, grün 

Bezugspunkt M 

Freigabe 2 

Ausgang 2 

programm gelöscht. Er kann auch über das Anwenderprogramm 

verriegelt werden. 

Die Zähleristwerte sind in der Steuereinheit les- und veränderbar. 

Werden zum Ansteuern von Bitausgängen Zähleristwerte 

im SPS-Programm verglichen, ergibt sich als maximaler 

Fehler bezogen auf den Vergleichswert die Impulszahl für 

eine Zykluszeit. 

Die Betriebsart der Zählermodule ist von der SPS konfigurierbar. 

Folgende Betriebsarten sind möglich: 

• Bidirektional potentialgetrennt ohne Nullimpuls mit 

Verdopplung oder Vervierfachung der Weggeberimpulse. 

• Unidirektional potentialgetrennt (Weggeber mit statischem 

Richtungssignal sind nicht zulässig). 

Bei einer Impulsverdopplung und einer Impulsvervierfachung 

ist eine Dauerfreigabe (Eingang E1/E2) vorgeschrieben. 


Technische Daten UZB 2VR UZB 2VR/5V 

Artikelnummer R4.315.0010.B R4.315.0040.B 


Zählermodule 

Anzahl der Zähler 2 (identische Zähler, Angaben zu Eingängen/Ausgängen beziehen sich auf einen Zähler) 

Zählrichtung vorwärts / rückwärts 

Zählbereich 0 bis 65 535 

Zählfrequenz maximal 100 kHz 


DC 5 V 

– 

0,6 W 



Gewicht 

Eingänge 

0,51 kg 

Wegerfassung potentialgetrennt, Inkrementalgeber mit Rechtecksignalen 1:1, 2 Kanäle um 90° elektrisch versetzt, 

bidirektionale Betriebsart 

ohne Nullimpuls 

Eingangssignale 3 (Kanal A1, Kanal B1, Freigabe E1) 

Eingangsspannung 24 V DC ± 10%, max. Restwelligkeit 5 % 5 V DC ± 10%, max. Restwelligkeit 5 % 


H-Pegel +3,4 ... +6,7 V 

L-Pegel – 0 ... + 4 V 

L-Pegel –0,7 ... +0,4 V 

Eingangsstrom typ. 7,2 mA bei 24 V typ. 6,5 mA bei 5 V 

Eingangssignalverzögerung 

Freigabeeingang 

0,2 ms 

Bezugspunkt M 

Galvanische Trennung Optokoppler (auch zwischen A1, B1 und E1) 

Wegerfassung potentialgetrennt, Inkrementalgeber mit Rechtecksignalen 

unidirektionale Betriebsart (Weggeber mit statischem Richtungssignal sind nicht zulässig) 

Eingangssignale 2 (Kanal A1 vorwärts oder Kanal B1 rückwärts, Freigabe E1) 

Eingangsspannung 24 V DC ± 10%, max. Restwelligkeit 5 % 5 V DC ± 10%, max. Restwelligkeit 5 % 


H-Pegel +3,4 ... +6,7 V 

L-Pegel – 0 ... + 4 V 

L-Pegel –0,7 ... +0,4 V 

Eingangsstrom typ. 7,2 mA bei 24 V typ. 11 mA bei 5 V 

Eingangssignalverzögerung 

Freigabeeingang 

0,2 ms 

Bezugspunkt M 


Ausgänge 

Optokoppler (auch zwischen A1, B1 und E1) 

Ausgangssignale 2 (O1, O2) 

Versorgungsspannung 24 V DC ± 20%, max. Restwelligkeit 5 % 

Ausgangsspannung H-Pegel Versorgungsspannung – xU (xU ≤ 0,5 V) 

L-Pegel ≤ 5 mV 

Ausgangsstrom max. 0,4 A 



Optokoppler 

EINGÄNGE (4x) grün ein H-Pegel der Kanaleingänge und der internen/externen Freigabe 

FREIGABEN (2x) grün ein H-Pegel der externen Freigabeeingänge 

AUSGÄNGE (2x) grün ein H-Pegel des Ausgangssignals O1, O2 







12 Eingänge ±10 V • 4 Ausgänge ±10 V UAK 12E/4A 

58 


Das analoge Ein-/Ausgangsmodul UAK 12E/4A bietet zwölf 

Eingänge 0 bis +10 V (aufgeteilt in 3 Gruppen) und vier 

Ausgänge ±10 V. 

Die Ein- und Ausgänge sind von der Steuerelektronik galvanisch 

getrennt. 

Für die Eingänge werden die Auflösung und die Integrationszeit 

durch das Anwenderprogramm eingestellt. 

Auflösung Integrationszeit der Eingänge bei 

50 Hz 60 Hz 

13 Bit 40 ms 33,2 ms 

12 Bit 20 ms 16,6 ms 

11 Bit 10 ms 8,3 ms 

10 Bit 5 ms 4,15 ms 

9 Bit 2,5 ms 2,07 ms 

8 Bit 1,25 ms 1,03 ms 

4 Ausgänge ±10 V (OUT 1 ... OUT 4), 

Masse, Schirm 


LED DISABLED, rot 

12 Eingänge 0 ... +10 V, 

aufgeteilt in 3 Gruppen (A1 ... A4, B1 ... B4, C1 ... C4), 

Masse, Schirm 


Spannungsausgang +10 V für Fernpotentiometer 

Die Ausgänge haben eine Auflösung von 13 Bit. Der 

gesamte Abgleich erfolgt mit dem Funktionsbaustein F 139 

durch das Anwenderprogramm und kompensiert dadurch 

Temperatur- und Alterungsdrift gleichermaßen. 

Für die Versorgung eines Fernpotentiometers ist ein Spannungsausgang 

von +10 V vorhanden. Der maximale Strom 

beträgt 10 mA. 

Der Anschluss der Ein-/Ausgänge und des Bezugspotentials 

erfolgt frontseitig über Steckblockklemmen. Auf der Frontklappe 

kann eine den Ein-/Ausgängen zugeordnete 





Technische Daten UAK 12E/4A 

Artikelnummer 315 121 05 

Verfügbar für Steuerung* 7 



4 Ausgänge 

1 Potentiometerausgang 


DC 5 V 

8,7 W 

0,9 W 



Gewicht 

Eingänge 

0,55 kg 

Eingangsspannung 0 ... +10 V (max. 11 V) 

Eingangswiderstand 500 kOhm 

Auflösung 12 Bit binär = 4.096 Schritte 

Integrationszeit 

1 Schritt (LSB) = 2,44 mV 

1,03 ... 40 ms, programmierbar 

Nichtlinearität ≤ 3 LSB 

Temperatur- und Offsettoleranz programmierbare Kompenstion 

Stromeingänge durch externe Bürdenwiderstände 

Wandlungsprinzip U/F 


Ausgänge 

ja, nicht zu den Ausgängen 

Ausgangsspannung ±10 V 

Ausgangsstrom ±10 mA 

Kurzschlussschutz ja 

Kurzschlussstrom ±20 mA 

Auflösung 13 Bit binär = 8.192 Schritte 

Einschwingzeit 

1 Schritt (LSB) = 2,44 mV 

8 ms 

Nichtlinearität ≤ 2 LSB (bezogen auf den Bereich ±9,7 V) 

Temperaturabhängigkeit < ±20 ppm/°C 

Nullpunktfehler < ±12 LSB 

Wandlungsprinzip PWM 


Potentiometerausgang 

ja, nicht zu den Ausgängen 

Ausgangsspannung ≤ +10 V 

Ausgangsstrom max. 10 mA 



ja, nicht zu den Ein-/Ausgängen 




DISABLED aus Ausgabe der vier analogen Sollwerte 

rot ein 0 V-Ausgabe der vier analogen Sollwerte (LED ERROR ein) 

ERROR aus fehlerfreier Zugriff der Steuereinheit innerhalb der Zykluszeit auf das Modul und kein 

Ansprechen der Spannungsüberwachung 

rot ein Zugriff der Steuereinheit innerhalb der Zykluszeit auf das Modul nicht erfolgt (fehlerhaftes 

Anwenderprogramm) oder Ansprechen der internen ±15 V-Spannungsüberwachung 




Analogprozessor • 8 Slots für USA-Module USA 8/1 

60 


Der Slave-Analogprozessor USA bietet acht Analogkanäle, 

die als Ein- und/oder Ausgänge frei konfigurierbar sind. 

Jeder Kanal kann durch steckbare Interfacemodule an die 

externen Analogsignale angepasst werden. Die Interfacemodule 

können beliebig kombiniert werden. 

Der Analogprozessor arbeitet mit einem eigenen Mikroprozessor, 

der die Wandlung und Konvertierung der Analogwerte 

ohne Belastung der Steuereinheit durchführt. 

Das Modul enthält ferner: 

• Einen RAM-Koppelspeicher für den Datenaustausch mit 

dem Systembus. 

• Einen RAM-Datenspeicher. 

• Einen EPROM-Speicher für die Betriebssoftware und den 

Regelalgorithmus. 

• Je einen 12-Bit A/D- und D/A-Umsetzer. 

• Einen Multiplexer für 8 Kanäle. 

• 8 Steckplätze zur elektrischen Anpassung an die 

Prozesssignale (± 10 V, 20 mA , Pt 100 u.a.) 

• Potentialtrennung zwischen dem Digital- und Analogteil 

des Slave-Analogprozessors. 

Der Slave-Analogprozessor USA arbeitet als kombiniertes 

Wort-Ein-/ Ausgangsmodul am Systembus. 

Steckplätze für 4 USA-Interfacemodule 

(→ Seite 62) 

LED Modul Access, gelb 

Steckplätze für 4 USA-Interfacemodule 

(→ Seite 62) 

Erdungsanschluss 

Koppelspeicher 

Die Anwendersoftware erkennt die Analogwerte des Slave- 

Analogprozessors über die 16 Wortmerker des Koppelspeichers. 

In den ersten 8 Wortmerkern liegen die Werte der 8 E/A- 

Kanäle. Die folgenden 8 Wortmerker enthalten Angaben zur 

Konfiguration der Kanäle, z.B. Eingang, Ausgang, 

Konversion. 

Synchronisation 

Das Anwenderprogramm liest und lädt die Zellen des Koppelspeichers 

in einem zusammenhängenden Programmstück. 

Nach dem Zugriff auf den obersten Wortmerker bleibt der 

RAM für ca. 2 ms gesperrt. Während dieser Zeit wandelt der 

interne Prozessor die Werte und legt sie im Koppelspeicher 

ab. 

Interfacemodule 

In den Slave-Analogprozessor können frontseitig acht Interfacemodule 

gesteckt werden (auch unter Spannung steckbar). 

Diese Module passen den E/A-Signalpegel an den internen 

Pegel an. Die Module werden getrennt bestellt (→ Seite 62). 


Technische Daten USA 8/1 

Artikelnummer R4.315.0090.F 


Anzahl Ein-/Ausgänge 8 Steckplätze für USA-Interfacemodule 

Prozessor 8031 

Programmspeicher 8 KByte 

Koppelspeicher 16 Wortmerker 


(ohne Interfacemodule) DC 5 V 

2,5 W 

1,2 W 

Anschlusstechnik Steckblockklemmen auf den Interfacemodulen 


Interfacemodulbestückung beliebig gemischt 

Galvanische Trennung ja 

Gewicht 


0,52 kg 


Wandlerdaten 

Wandlungsprinzip SAR 

Auflösung 1 Bit mit Vorzeichen (4095 Schritte) 

Wandlungsrate 8 ms für alle 8 Kanäle 

Linearisierung 


für Pt 100 






Interfacemodule USA • Eingangsmodule USA Ex/x 

Interfacemodule USA • Ausgangsmodule USA Ax/x 

62 

Front 

Klemmen 

Mit den steckbaren Interfacemodulen können die externen 

Analogsignale dem internen Signalpegel des Analogprozessors 

USA angepasst werden. 

In den Analogprozessor können frontseitig acht Interfacemodule 

– auch unter Spannung – gesteckt werden. 

Das farbige Kunststoffgehäuse der Interfacemodule kennzeichnet 

die E/A-Kategorie: 

• grün für Eingangsmodule 

• rot für Ausgangsmodule 

AGND 

IN– 

IN+ 

Eingangsmodul ±10 V, ±20 mA 

Strom-Rückführung 

Fühlereingang– 

Fühlereingang+ 

Stromausgang+ 

Temperatureingangsmodule 

AGND 

OUT 

Ausgangsmodul ±10 V 

AGND 

NC 

OUT 

Ausgangsmodul ±20 mA 

Lieferbar sind folgende Interfacemodule: 

Typ Funktion Arbeitsbereich 

Eingangsmodule 

USA E1/1 Spannung ±10 V 

USA E1/2.1 Strom ±20 mA 

USA E1/6 Widerstandstemperaturmessung 

Pt100 

–127 ... +882 °C 

USA E1/7 Thermoelement 

Fe-CuNi 

–147 ... +880 °C 

Ausgangsmodule 

USA A1/1 Spannung ±10 V 

USA A1/2 Strom ±20 mA 



Technische Daten USA E1/1 USA E1/2.1 USA E1/6 USA E1/7 USA A1/1 USA A1/2 

Artikelnummer R4.315.0100.0 R4.315.0120.0 R4.315.0140.0 R4.315.0150.0 R4.315.0110.0 R4.315.0130.0 

Verfügbar für Steuerung* 11 / 7 11 / 7 11 / 7 11 / 7 11 / 7 11 / 7 

Anzahl Ein-/Ausgänge 1 Spannungseingang 

1 Stromeingang 

1 Widerstandstemperaturmessung 

Pt100 

1 Thermoelementeingang 

Fe-CuNi 

1 Spannungsausgang 

1 Stromausgang 

Gehäusefarbe grün grün grün grün rot rot 

Arbeitsbereich ±10 V ±20 mA –127 ... –147 ... ±10 V ±20 mA 

+882 °C +880 °C 

Auflösung 11 Bit mit Vorzeichen (4095 Schritte) 

1 LSB 4,88 mV 10 μA 0,5 °C 0,5 °C 4,88 mV 10 μA 

Max. Linearisierungsfehler – – ±1 °C ±1 °C – – 

bei 25 °C bei 25 °C 

Details Innenwider- Eingangs- – – max. Aus- – 

standSpannungsgangsstrom ≥ 20 kΩ abfall max. 

20 mA; 

2,5 mV bei 

Ausgangs- 

einem Strom 

spannung 

von 20 mA; 

kurzschlussStromwiderfest 

bei Kurzstand 

(Bürde) 

schlussstrom 

= 0,125 Ω 

von 125 mA 

Leistungsaufnahme intern DC 24 V 0,24 W 0,24 W 0,08 W 0,04 W 0,06 W 0,54 W 

DC 5 V – 

– 

– 

– 

– 

– 

Stromaufnahme für +15 V / –15 V 7,5/7,5 mA 1,6/1,9 mA 3,5/1,5 mA 7,5/7,5 mA 7,5/7,5 mA 21,0/21,0 mA 

Max. Anzahl pro USA-Analogprozessor 8 8 8 8 8 3 

Maximalstrom für +15 V / –15 V 63,0 / 66,0 mA 





8 Eingänge für Thermoelemente UST 2 

8 Eingänge für Thermoelemente • adaptive Regelung UST 21 

64 


Die Slave-Temperaturprozessoren UST sind Prozessoreinheiten 

mit Eigenintelligenz zur Erfassung und Überwachung 

von 8 Temperaturen. 

Die Wandlung der analogen Temperaturwerte in digitale 

Werte erfolgt unter Verwendung eines A/D-Umsetzers, der 

nach dem Prinzip der sukzessiven Approximation arbeitet. 

Dies bedeutet, dass die Messwerte permanent erfasst und 

verglichen werden. Die Wandlung wird durch das Anwenderprogramm 

ausgelöst. Die Wandlungsrate wird somit vom 

Anwenderprogramm vorgegeben. 

Acht Thermoelementeingänge für Fe-CuNi oder NiCr-Ni 

sind direkt an die Slave-Temperaturprozessoren UST anschließbar 

und erfassen die Istwerte, die mit den digital von 

der Steuereinheit über den Koppelspeicher vorgegebenen 

Sollwerten verglichen werden. Aufgrund der Regelparameter 

der integrierten Software-PID-Regler werden aus der 

Regeldifferenz die Stellgrößen ermittelt und über den 

Koppelspeicher der Steuereinheit zur Verfügung gestellt. 

Eingang Thermoelemente 0..3 

DC 24 V ±10 % für Peripherie 

Masse 24 V, auch Schirmanschluss 

Temperaturfühler Klemmentemperatur (Kaltstelle) 


LED RUN, grün 

Temperaturfühler Klemmentemperatur (Kaltstelle) 

Masse 24 V, auch Schirmanschluss 

DC 24 V ±10 % für Peripherie 

Eingang Thermoelemente 4..7 

Die Regelparameter der integrierten Software-PID-Regler 

und die Zuordnung der Stellgrößen an die entsprechenden 

Ausgänge werden mit dem Anwenderprogramm über den 

Koppelspeicher dem Slave-Temperaturprozessor UST vorgegeben. 

Das UST 21 verfügt darüberhinaus über einen 

Algorithmus zur selbständigen Ermittlung und Optimierung 

der Regelparameter (adaptive Regelung). 

Die Datenkommunikation mit der Steuereinheit erfolgt über 

einen als Dual-Port-RAM aufgebauten Koppelspeicher. 

Die Slave-Temperaturprozessoren UST arbeiten als kombiniertes 

Wort-Ein-/Ausgangsmodul am Systembus. 


Technische Daten UST 2 UST 21 


Artikelnummer R4.315.0170.0 R4.315.0180.0 

Verfügbar für Steuerung* 7 7 

Anzahl Ein-/Ausgänge 8 Analogeingänge für Thermoelemente, aufgeteilt in 2 Gruppen je 4 Eingänge 

Prozessor 8031 

Koppelspeicher Dual-Port-RAM 2K x 16 Bit 


DC 5 V 

3,12 W 

1,5 W 



Galvanische Trennung gruppenweise (Kanal 0 ... 3, 4 ... 7) 

Gewicht 


0,67 kg 

Thermoelemente 

Typ Temperaturbereich Auflösung 

B (Pt30%Rh-Pt6%Rh) 0 ... + 1589,7 °C 1,525 °C 

J (Fe-CuNi) –180,9 ... + 541,0 °C 0,266 °C 

K (NiCr-NiAl) –105,3 ... + 713,7 °C 0,357 °C 

N (NiCrSi-NiSi) –175,9 … + 831,7 °C 0,445 °C 

R (Pt13%Rh-Pt) 0 … + 1579,9 °C 1,281 °C 

S (Pt10%Rh-Pt) 0 ... + 1439,8 °C 1,408 °C 

T (Cu-CuNi) 

Wandlerdaten 

–112,1 ... + 362,4 °C 0,298 °C 

Regelparameter normiert adaptierbar 

Wandlungsprinzip sukzessive Approximation 

Auflösung 12 Bit ohne Vorzeichen (0,1 °C) 

Wandlungsrate 8 ms für alle 8 Kanäle 

Wandleranschluss Zweidraht 

Klemmentemperatur kompensiert durch 2 Kaltstellen 

Regler 


8 integrierte Software-PID-Regler 



RUN aus Reset der Steuereinheit 

grün blinkend fehlerfreie Funktion des Modul-Mikroprozessors 





Positionierprozessor • Sercos-Master • 1 Ring • 8 Achsen USP 200 S 

Positionierprozessor • Sercos-Master • 2 Ringe • 16 Achsen USP 400 S 

66 

USP 200 S USP 400 S 

Mit den Positionierprozessoren USP 200 S / 400 S stehen in 

den CNC-Steuerungssystemen XCA 1100 und XCN 700 

SERCOS-Schnittstellen zur Verfügung. SERCOS ist ein 

standardisierter Feldbus nach IEC 1491 für die Echtzeit- 

Kommunikation im CNC-Bereich. Die Standardisierung 

ermöglicht den Betrieb aller SERCOS-fähigen Antriebe 

verschiedenster Hersteller in einem Ring. Als Master können 

das USP 200 S bis zu 8 SERCOS-Regler in einem Ring und 

das USP 400 S bis zu 16 SERCOS-Regler in zwei Ringen 

ansteuern. 

Jeder SERCOS-Ring ist mit dem XCx-Systemtakt synchronisiert. 

Abhängig von der Anzahl der Achsen und der Betriebsart ist 

die Zykluszeit der Kommunikation zwischen 0,5 und 2 ms 

wählbar. Die digitale Verbindung mittels Lichtwellenleiter 

überträgt wahlweise 2 bzw. 4 Mbit/s und ist auch über 

Iängere Distanzen unempfindlich gegenüber störenden 

Einflüssen. 

F-SMA Schraubverbindungen für Lichtwellenleiter 

Prinzipieller Aufbau des Sercos-Rings 


Encoder-Anschlüsse 

Anschluss für Schirm aller Kabel 

Einspeisung der Encoderversorgungsspannung (0 V) 

Einspeisung der Encoderversorgungsspannung 

Die USP-Module sind durch den synchronisierten digitalen 

Datenaustausch für den Einsatz von Handhabungsgeräten 

ebenso geeignet wie für Hochleistungs-CNC-Maschinen 

oder Roboter. 

Die F-SMA-Anschlüsse für Lichtwellenleiter (USP 200 S: 2x / 

USP 400 S: 4x) sind nach IEC 874-2 standardisiert. Die 

Module verfügen außerdem über zwei 9-polige D-Sub- 

Anschlüsse für Handrad bzw. Encoder. 

DriveTop-Oberfläche 

Ein in die Steuerungen implementiertes Protokoll ermöglicht 

über Ethernet oder die serielle PC-Schnittstelle die Kommunikation 

mit der DriveTop-Oberfläche der Firma Rexroth. Damit 

können die Antriebsparameter komfortabel ausgelesen, eingestellt 

und gesichert werden. DriveTop wird vom Inbetriebnahmetool 

Schleicher-Dialog unterstützt. Das Tool sucht 

nach der DriveTop-Installation auf dem PC und stellt den 

Zugang zu DriveTop her. 


Technische Daten USP 200 S USP 400 S 



Anzahl der steuerbaren Achsen 8 16 

Prozessor Motorola Cold Fire CF5307, 45 MHz (intern 90 MHz) 

Speicher 

Flash 

SDRAM 

SRAM 


2 MByte (1 M x 16 Bit) 

32 MByte (16 MByte gespiegelt), 2 x 48LC8M16-75 (Aufbau als 8 M x 32 Bit) 

512 KByte (1 x 4 MBit , 256 K x 16 Bit) 

SERCOS-Chip 1 x SERCON816 2 x SERCON816 

CPLD 1 x XC95144XL 

Pufferung keine 

Eingangssignalspannung typisch 2,6 V ... 4,8 V (5,0 ... 15 mA) 

Leistungsaufnahme intern 

worst case 3,2 V ... 4,6 V (6,3 ... 15 mA) 

DC 24 V – 

DC 5 V 4 W 

Sercosring-Lichtwellenleiteranschluss 

IN / OUT 

F-SMA Schraubverbindungen nach IEC 874-2 

Encoderanschluss S1 / S2 9-pol. D-Sub, Buchse 

Galvanische Trennung zwischen Encoderanschluss und Bus 

Gewicht 

Kenndaten Lageregler 

0,5 kg 

Verfahrbereich ± 1 m bei 0,1 μm Auflösung 

Geschwindigkeit 

± 10 m bei 1 μm Auflösung 


1 mm/min ... 300 m/min 

Beschleunigung 1 mm/s2 … 100 m/s2 SERCOS-Zykluszeit 


0,5 ms ... 4 ms (einstellbar in 0,5 ms-Schritten) 

MODUL ACC aus Steuereinheit im STOP-Mode, Modul nicht programmiert oder defekt 

gelb ein fehlerfreier Zugriff; die LED kann auch blinken oder flackern, ein 

Blinkimpuls zeigt je einen CPU-Zugriff 

SEND/REC gelb ein Senden / Empfangen aktiv 

ERROR 1 rot ein USP 200 S: Softwarefehler 

USP 400 S: Soft- oder Hardwarefehler (Ring I) 

ERROR 2 rot ein USP 200 S: Hardwarefehler 

USP 400 S: Soft- oder Hardwarefehler (Ring II) 

LED zeigt die Verzerrung des optischen Empfangssignales an. Die Helligkeit 

ist ein Maß für die Stärke der Verzerrung. 

Ursachen: LWL geknickt, gebrochen, verschmutzter Anschluss. 

PHASE 1/2 grün ein USP 200 S: SERCOS Hochlaufphase 1/2 

USP 400 S: SERCOS Hochlaufphase 1+2 (Ring I) 

PHASE 3/4 grün ein USP 200 S: SERCOS Hochlaufphase 3/4 

USP 400 S: SERCOS Hochlaufphase 3+4 (Ring II) 

RUN gelb ein Modul läuft 

WATCHDOG aus fehlerfreier Zugriff der Steuereinheit innerhalb der Zykluszeit auf das Modul 

rot ein Fehler; Reglersperre für alle Achsen wird aktiviert, Fehlermeldung an die 

Steuereinheit wird abgesetzt 




Positionierprozessor • 2 Achsen • Inkremental-Encoder USP 2I 

Positionierprozessor • 2 Achsen • Absolut-Encoder SSI USP 2A 

68 

USP 2I USP 2A 

Die Slave-Positionierprozessoren USP 2I / USP 2A sind Prozessoreinheiten 

mit Eigenintelligenz für die Lageregelung 

und die Positionierung von zwei unabhängigen Achsen. 

Die Positionierprozessoren USP 2I bzw. USP 2A unterscheiden 

sich nur durch die Eingänge der Wegmesssysteme. Der 

USP 2I ist für Inkrementalgeber und der USP 2A für Absolutgeber 

ausgelegt. 

USP 2I / USP 2A arbeiten als Remotepagemodul am Systembus. 

Die Datenkommunikation mit der Steuereinheit erfolgt 

über einen als Dual-Port-RAM aufgebauten Koppelspeicher. 

In Verbindung mit den CNC-Steuereinheiten lassen sich Hochgeschwindigkeitsbahnsteuerungen 

realisieren. Die Steuereinheiten 

können maximal 8 Module USP 2I / USP 2A 

steuern. 

Sollwert-Schnittstellen 

Kanal 1, Kanal 2 


Encoder-Schnittstellen 

USP 2I: Inkrementalgeber 

USP 2A: Absolutgeber 




Lagereglerfunktionen 

Die Module stellen folgende Funktionen zur Lageregelung 


• Proportionalregler mit Driftkompensation 

• Vorsteuerung 

• Überwachung von Genauhalt 

• Schleppabstand 

• Messtasterfunktion 

• Messkreisüberwachung 


Technische Daten USP 2I USP 2A 



Anzahl der steuerbaren Achsen 2 (max. 8 USP pro Steuereinheit) 


DC 5 V 

2,3 W 

1,5 W 

Anschlusstechnik Encoder: D-Sub 9-pol., Buchse / Outputs: D-Sub 9-pol., Stecker 

Gewicht 


0,58 kg 


Encoder-Eingänge 

Wegerfassung Weggeber inkremental 

Weggeber absolut 

2 um 90° versetzte Impulsreihen, 1 Nullimpuls Übertragung synchron seriell 

Impulsfrequenz / Taktsignalfrequenz max. 1 MHz ≤ 190 kHz 

Signaleingänge 6 (Kanal A, B, 0, /A, /B, /0, TTL-Pegel) 2 (Daten+, Daten–) 

Übertragungszeit – ca. 150 μs 

Eingangsbürde 270 Ohm 270 Ohm 

Potentialtrennung ja; ENCODER 1 zu ENCODER 2 nein ja, für Daten+ / Daten–; nein, für Takt+ / Takt– 

Eingangssignalspannung typisch: 2,6 V ... 4,8 V (5,0 ... 15 mA) | worst case: 3,2 V ... 4,6 V (6,3 ... 15 mA) 

Encoderversorgungsspannung 

Sollwert-Ausgänge 

geberabhängig 5 ... 24 V externe Einspeisung 

Sollwertausgangspannung / -strom ±10 V / ±10 mA 

Auflösung 16 Bit 

Bürdenwiderstand 1 kOhm 

Potentialtrennung 

Kenndaten Lageregler 

ja; OUTPUT 1 zu OUTPUT 2 nein 

Verfahrbereich ± 1 m bei 0,1 μm Auflösung 


Lageregeltakt 



2 ms 

Geschwindigkeit 1 mm/min ... 300 m/min 

Beschleunigung 1 mm/s2 … 100 m/s2 LED-Anzeigeelemente (identisch für USP 2I und USP 2A) 



DISABLE CTRL x aus Reglersperre aus für Achse 1 und 2 

rot ein Reglersperre ein und Drehzahlsollwert = 0 V für Achse 1 und 2 

ERR 

ENCODER x 

rot ein Unterbrechung (Kabelbruch) eines oder mehrerer Encodersignale für Achse 1/2 

WATCHDOG rot ein Ansprechen der Mikroprozessorüberwachung; es erfolgt eine Fehlermeldung 

zur Steuereinheit und die Betätigung der Reglersperre für Achse 1/2 




Positionierinterface • 2 Achsen UPI 2 DIA 

Positionierinterface • 3 Achsen UPI 3 DIA 

70 

UPI 2 DIA UPI 3 DIA 

UPI 2 DIA und UPI 3 DIA sind Positionierinterfaces für die 

Wegerfassung und Sollwertausgabe für 2 bzw.3 unabhängige 

NC-Achsen. Es können inkrementale oder absolute 

Wegmesssysteme (Encoder) verwendet werden. Die Sollwertausgabe 

±10 V ist für analoge Servoverstärker vorgesehen. 

Die Positonierinterfaces kann an SPS- und CNC-Steuereinheiten 

eingesetzt werden. 

Die Gebersignale werden auf Integrität geprüft: Nur Signale, 

deren Inverses auch vorliegt, werden berücksichtigt (Störaustastung). 

Fehler, Kabelbruch, Skew (der zeitliche Versatz 

von Signal und dessen Inversem) werden angezeigt und 

setzen die Achse still. Auf diese Weise führen Schwachstellen 

der Geber nicht zu unerkannten Fehlpositionierungen. Die 

Schaltung zur Überwachung der Gebersignale kann bei 

Eingangsfrequenzen von bis zu 100 kHz unterscheiden, ob 

Kabelbruch vorliegt oder die Signalgüte des Gebers nicht 

ausreicht. 

Encoder-Schnittstellen 

UPI 2 DIA: Encoder 1 – Kanal 1 

Encoder 2 – Kanal 2 

UPI 3 DIA: Encoder 123 – Kanal 1, 2 und 3 

Encoder 2 – parallel zu Encoder 123 


Schmelzsicherung für Encoderversorgungsspannung 

Sollwert-Schnittstellen 

UPI 2 DIA: Output 1 – Kanal 1 

Output 2 – Kanal 2 

UPI 3 DIA: Output 1 – Kanal 1 

Output 2-3 – Kanal 2 und 3 




Achsenpositionierung 

Der Lage-Istwert wird inkremental oder absolut über einen 

Weggeber erfasst und in der Steuereinheit als Istwert 

bewertet. Der Lage-Sollwert wird aus der eingegebenen Soll- 

Koordinate unter Berücksichtigung des Beschleunigungs- und 

Verzögerungswertes und der Geschwindigkeit in der 

Steuereinheit berechnet. Dieser berechnete Wert (Sollgeschwindigkeit) 

wird über einen Digital- /Analogumsetzer mit 

12 Bit Auflösung als Drehzahlsollwert (±10 V) ausgegeben. 

Der Drehzahlsollwert steuert den Stromrichter des Achsantriebs 

mit Drehzahlregelung an. 

Reglerfreigabe und Reglersperre 

Die den Achsen zugeordneten Relaiskontakte werden im 

Fehlerfall (z.B. Kabelbruch) ausgelöst. 


Technische Daten UPI 2 DIA UPI 3 DIA 

Artikelnummer R4.318.0180.B R4.318.0160.B 

Verfügbar für Steuerung* 7 11 / 7 

Anzahl der steuerbaren Achsen 2 3 

Eingangssignalspannung typisch 2,25 V ... 3,75 V (5,0 ... 15 mA) 

Sollwertausgangspannung / -strom 

worst case 2,75 V ... 3,55 V (6,3 ... 15 mA) 

±10 V / ±10 mA 


DC 5 V 

5,5 W (beim Einschalten für ca. 50ms max. 9,7 W) 

1 W 


Encoderversorgungsspannung geberabhängig 5,3 ... 24 V externe Einspeisung 

Schmelzsicherung T1,6 A (für Encoder-Versorgungsspannung) 

Anschlusstechnik Geber D-Sub 9 pol. Buchse 

D-Sub 25 pol. Buchse 

Sollwerte, Freigaben D-Sub 9-pol., Stecker 

D-Sub 9-pol., Stecker 

Anschlussleitungen Geber Kabel nach Heidenhain-Vorschrift 

Sollwerte, Freigaben 5 adrig geschirmt, 0,25 mm² 

Galvanische Trennung Geber untereinander verbunden; vom Bus, den Freigaben und Sollwertausgängen getrennt 

Sollwerte untereinander verbunden; vom Bus, den Freigaben und Gebern getrennt 

Freigaben untereinander verbunden; vom Bus, den Gebern und Sollwertausgängen getrennt 

Gewicht 

Encoder-Eingänge inkremental 

0,48 kg 

Gebereingänge A, /A, B, /B, Null, /Null ( / = invertiertes Signal) 

max. Geberfrequenz / Zählfrequenz 150 kHz / 600 kHz (nach interner Impulsvervierfachung) 

max. Verfahrgeschwindigkeit 

Encoder-Eingänge absolut 

36 m/min bei 1 μm Auflösung, 10 ms Lageregeltakt 

Gebereingänge Messwert, /Messwert 

Ausgang zum Geber Takt, /Takt (ähnlich RS422) 

Taktrate programmierbar: 156, 312 oder 624 kHz 

Gebercode programmierbar: Gray, Binär 

Datenformat 

Sollwert-Ausgänge 

programmierbar: 21 / 25 Bit 

Auflösung 12 Bit 

Freigabeausgänge potentialfreie Relaiskontakte, Schaltspannung DC 24 V / 100 mA, dauernd kurzschlussfest 

LED-Anzeigeelemente für UPI 3 DIA (abweichende Angaben für UPI 2 DIA kursiv) 



DISABLE CTRL x aus Reglersperre aus für Achse 1/2/3 (Achse 1/2) 

rot ein Reglersperre ein und Drehzahlsollwert = 0 V für Achse 1/2/3 (Achse 1/2) 

RELAIS OFF wie LED DISABLE CTRL x 

ERR TYPE ENC x aus fehlerfreie Verarbeitung der sechs Encodersignale bzw. die der Absolutwertgeber 

für Achse 1/2/3 (Achse 1/2) 

rot ein Unterbrechung (Kabelbruch) eines oder mehrerer Encodersignale für Achse 

1/2/3 (Achse 1/2) 

IAI aus Betriebsart "Inkrementale Geber" 

grün ein Betriebsart "Absolutwertgeber" bzw. "Digitaler Servo" für die entsprechende 

Achse 

WATCHDOG aus fehlerfreier Zugriff der Steuereinheit innerhalb der Zykluszeit auf das Modul 

rot ein Zugriff der Steuereinheit innerhalb der Zykluszeit auf das UPI nicht erfolgt; 

es erfolgt eine Fehlermeldung zur Steuereinheit und die Betätigung der 

Reglersperre für Achse 1/2/3 (Achse 1/2) 




Positionserfassung • 3 Kanäle • Inkremental-Encoder UPM 3I 

Positionserfassung • 4 Kanäle • Absolut-Encoder UPM 4A 

Positionserfassung • 4 Kanäle • Ultraschallgeber UPM 4U 

72 

UPM 3I UPM 4A UPM 4U 

Die Positionserfassungsmodule UPM 3I/4A/4U dienen zur 

inkrementellen, absoluten bzw. Ultraschall-Wegerfassung. 

UPM 3I 

Das UPM 3I bietet drei unabhängige Kanäle für inkrementale 

Weggeber. Die Signale sind von der Steuerelektronik 

mit Optokopplern galvanisch getrennt, die Drehrichtungen 

der drei Weggeber werden ausgewertet und in drei schnellen 

Zählern erfasst. Die Achsen werden auf Kabelbruch bzw. 

Kabelschluss überwacht. 

UPM 4A 

Das UPM 4A ermöglicht die Wegerfassung für vier unabhängige 

Kanäle mit synchron seriell-absoluten Weggebern. 

Die Signale sind von der Steuerelektronik mit Optokopplern 

galvanisch getrennt. Die Istwerte der Weggeber werden 

ausgewertet und stehen in Wortmerkern zur Verfügung, über 

die der Datenverkehr zwischen der Steuereinheit und dem 

Modul erfolgt. 

Encoder-Schnittstellen 1 und 2 


Schmelzsicherung für 


Encoder-Schnittstellen 3 (UPM 3I) 

bzw. 3 und 4 (UPM 4A/4U) 


Encoderversorgungsspannung (0 V) 


Die Istwerte der Weggeber werden ausgewertet und stehen 

in Wortmerkern zur Verfügung, über die der Datenverkehr 

zwischen der Steuereinheit und dem Modul erfolgt. Taktsignalfrequenz, 

Wandlungszeit und Kabellänge stehen in einem 

festen Verhältnis zueinander (siehe technische Daten). Die 

Achsen werden auf Kabelbruch bzw. Kabelschluss überwacht. 

Die Taktrate für die Schnittstelle und die Codeumschaltung 

(Binär / Gray) ist durch das Anwenderprogramm einstellbar. 

UPM 4U 

Das UPM 4U bietet vier unabhängige Kanäle für digitale 

Transsonar-Wegaufnehmer. Die Signale sind von der Steuerelektronik 

mit Optokopplern galvanisch getrennt. Die Istwerte 

der Weggeber werden ausgewertet und stehen in Wortmerkern 

zur Verfügung, über die der Datenverkehr zwischen 

der Steuereinheit und dem Modul erfolgt. Messzeit und 

Messlänge stehen in einem festen Verhältnis zueinander, die 

maximale Messzeit ergibt sich aus der Geberlänge (siehe 

technische Daten). 


Technische Daten UPM 3I UPM 4A UPM 4U 


Artikelnummer R4.315.0080.B R4.315.0060.C R4.315.0310.C 

Verfügbar für Steuerung* 7 7 7 

Anzahl Achsen / Module 3 / max. 2 UPM pro XCx 4 / max. 2 UPM pro XCx 4 / max. 2 UPM pro XCx 


DC 5 V 

– 

1,1 W 

0,5 W 

1,1 W 

0,5 W 

1,1 W 

Anschlusstechnik 3x D-Sub 9-pol., Buchse 4x D-Sub 9-pol., Buchse 4x D-Sub 9-pol., Buchse 

Gewicht 


0,47 kg 0,43 kg 0,43 kg 

Encoder-Eingänge 

Wegerfassung Weggeber inkremental, Weggeber absolut, 

2 um 90° versetzte Übertragung synchron 

Impulsreihen, 1 Nullimpuls seriell 

Impulsfrequenz / Taktsignalfrequenz max. 250 kHz 156 ... 624 kHz, 

per Software einstellbar 

Zusammenhang zwischen Mess- 

und Geberdaten 

– Taktsignalfrequenz 

156 kHz 

312 kHz 

624 kHz 

Wandlungszeit 

160 μs 

80 μs 

40 μs 

Kabellänge 

Transsonar-Wegaufnehmer 

Systembeschreibung XCx 1100 / XCx 700 73 

300 m 

100 m 

50 m 

– 

Messzeit 

28 ms 

14 ms 

7 ms 

3,5 ms 

1,75 ms 

Zählbereich +32767 ... –32768, kann 

per Software auf Doppelwort 

(32 Bit) erweitert werden 

25 Bit – 

Signaleingänge 6 (Kanal A, B, 0, /A, /B, /0; 

TTL-Pegel) 

2 (Daten+, Daten–) 2 

Eingangsbürde 200 Ohm 270 Ohm 270 Ohm 

Signalausgänge – 2 (Takt+, Takt–) TTL-Pegel 

Potentialtrennung durch Optokoppler ja, für Daten+ / Daten–; 

nein, für Takt+ / Takt– 

ja, Steuerelektronik / Geber 

Encoderversorgungsspannung geberabhängig DC 5 ... 24 V externe Einspeisung 

Messlänge 

18,35 m 

9,17 m 

4,58 m 

2,29 m 

1,14 m 

Wortbreite 

18 Bit 

17 Bit 

16 Bit 

16 Bit 

16 Bit 

ja, für Daten+ / Daten–; 

nein, für Takt+ / Takt– 

ja, Steuerelektronik / Geber 

G-Sicherungseinsatz F1,6/250V T2/250V T2/250V 

LED-Anzeigeelemente für UPM 4A / UPM 4U (abweichende Angaben für UPM 3I kursiv) 



ERR ENCODER x aus fehlerfreie Verarbeitung der Encodersignale 

für Achse 1/2/3/4 (Achse 1/2/3) 

rot ein Unterbrechung (Kabelbruch) eines oder mehrerer Encodersignale 

für Achse 1/2/3/4 (Achse 1/2/3) 

Allgemeine technische Daten siehe Seite 80 * 11 = XCx 1100, 7 = XCx 700



Interbus-S-Master USK DIM 

Das Modul USK DIM ist eine Slave-CPU des XCx-Systems, 

welches als Interbus-S-Master betrieben wird. 

An ein USK DIM sind maximal 64 Slaves anschließbar. Die 

Anzahl der Input-Worte und Output-Worte (16 Bit) darf 

jeweils 128 nicht überschreiten. 

Insgesamt kann ein USK DIM also 1024 Input-Bits und 

1024 Output-Bits verwalten. Auf ein Rack der XCx können 

beliebig viele USK DIM gesteckt werden, die jeweils einen 

eigenen Bus betreiben. 

Der Funktionsbaustein F201 übernimmt die Verwaltung der 

Remotepage des USK DIM, so dass der SPS-Programmierer 

die Zugriffe auf die Remotepage des Interbus-S-Moduls 

nicht ausführen muss. 

74 

Prinzipieller Aufbau des Interbus 


Diagnoseschnittstelle RS 232 C 

Interbus-S-Schnittstelle RS 422 

Interbus wurde als offenes Feldbussystem 

entwickelt und ist in DIN 

19258 als Feldbus für die Sensor/ 

Aktor-Ebene genormt. Die Topologie 

des Interbus ist ein Ringsystem mit 

aktiven Busteilnehmern. Ausgehend 

von der Master-Anschaltung werden 

alle Teilnehmer Punkt zu Punkt verbunden. Die Fernbus- 

Version ermöglicht Entfernungen zwischen den Stationen 

von 400 m und eine maximale Ausdehnung bis 12,8 km. 

Die Lokalbus-Version ist auf 10 m beschränkt. Die Übertragungsgeschwindigkeit 

des Interbus beträgt bis 2 MBit/s. 

Das Bussystem erstellt bei jedem Neuanlauf des Masters 

eine aktuelle Liste der angeschlossenen Stationen (Slaves). 

Die I/O-Adressen werden in der Reihenfolge der gefundenen 

Slaves vom Master zugeteilt. Die maximale Anzahl der 

Teilnehmer ist durch die Firmware des Masters festgelegt 

(siehe links). Kurzschluss oder Kabelbruch an den I/O- 

Modulen können ebenso wie der Ausfall einer Station im 

Master diagnostiziert werden. 


Technische Daten USK DIM 




DC 5 V 

– 

1,25 W 


Anschlusstechnik 2x D-Sub 9-pol., Buchse 

Controller MC 68332 mit Interbus-S-Chip IPMS 

Koppelspeicher zum Systembus Dual Port RAM 1 Kbyte 

Gewicht 


0,45 kg 

Diagnose-Schnittstelle (DIAG) RS232C seriell, potentialgebunden, Baudrate 9,6 Kbit/s 

Interbus-S-Schnittstelle (IBS) RS422, seriell, potentialgetrennt, Baudrate 500 Kbit/s 

Verbindungskabel Interbus-S 


min. 5-adrig geschirmt, beidseitige Schirmauflage auf Schirm-/Schutzleiterschiene, 

Kabellänge max. 400 m zwischen zwei Slaves 

MODULE ACCESS aus 

Steuereinheit im STOP-Mode, Modul nicht programmiert 

oder defekt 

gelb ein 

Der F201 oder das Betriebssystem greift auf die 

Remotepage des USK DIM zu 

RUN grün blinkend 

Ready 

ein 

Buszyklen laufen 

Fail aus 

kein Fehler 

rot 2x blinken, 1x Pause Fernbusfehler (z.B. Kabelbruch oder defekter Slave) 

3x blinken, 1x Pause Peripheriebusfehler 

4x blinken, 1x Pause Controllerfehler (bei USK DIM nicht möglich) 

dauernd ein 

Watchdog- oder Hardwarefehler 

BSA grün ein Bussegment abgeschaltet (bei USK DIM nicht möglich) 

PF grün ein Modulfehler 

HF grün ein SPS-Stop 




Profibus-DP-Master USK DPM 

Profibus-DP-Slave USK DPS 

76 

USK DPM USK DPS 

Beide USK-Module erweitern das Steuerungssystem um ein 

Profibus-DP-Businterface nach IEC 61158 Typ 3. Die 

Module sind Slave-CPUs des XCx-Systems. USK DPM wird 

als Profibus-DP-Class-1-Master betrieben, USK DPS als 

Profibus-DP-Slave. 

Die Einstellung der Datenübertragungsrate (bis 12 MBit/s) 

geschieht automatisch. Die Konfiguration der erweiterten 

Profibus-Diagnose sowie das Einstellen der Slave-Adresse 

erfolgen über die Betriebssystemdatei ProConOS.ini und 

den Hilscher Sycon Konfigurator. 

Die teilnehmerspezifischen Daten für das Slavemodul sind in 

einer standardisierten Gerätestammdatei (GSD) festgelegt, 

wodurch eine einfache Plug-and-Play-Konfiguration des 

Feldbusses möglich wird. 

Prinzipieller Aufbau des Profibus-DP 


Profibus-DP-Schnittstelle RS 485 

Profibus ist ein offener und international 

standardisierter Feldbus, 

dessen Technologie in verschiedenen 

Varianten von der Profibus-Nutzerorganisation 

entwickelt wird. Profibus-DP (Dezentrale 

Peripherie) ist speziell für die geschwindigkeitsoptimierte 

Kommunikation mit dezentralen Periperiegeräten im Bereich 

Sensorik/Aktorik ausgelegt und mit der EN 50170 ein 

europäischer Standard. 

Die Bustopologie entspricht einer Linearstruktur aus einer 

abgeschirmten, verdrillten 2-Draht-Leitung mit aktivem 

Busabschluss an beiden Enden. Gemäß Profibus-RS485- 

Spezifikation können maximal 32 Teilnehmer an einem 

Bussegment angeschlossen werden. Um mehr Teilnehmern 

betreiben zu können, muss die Anlage durch Repeater um 

weitere Bussegmente mit voller Leitungslänge und den 

maximal anschließbaren Feldgeräten erweitert werden. Die 

möglichen Buslängen betragen 100 m bei 12 MBit/s bis 

1200 m bei 94 KBit/s. Ausfall oder Abschalten einzelner 

Slaves während des laufenden Busbetriebs ist möglich, die 

anderen Slaves können weiterbetrieben werden. 


Technische Daten USK DPM USK DPS 




DC 5 V 

– 

2,5 W 


Anschlusstechnik 1x D-Sub 9-pol., Buchse 

Businterface Profibus-DP entsprechend IEC 61158 Typ 3 

Gewicht 


0,55 kg 

Profibus-DP-Schnittstelle RS485, seriell, potentialgetrennt, Baudrate bis 12 Mbit/s 

Verbindungskabel Profibus-DP 2-adrig verdrillt, geschirmt, beidseitige Schirmauflage auf Schirm-/Schutzleiterschiene, 

aktiver Busabschluss an beiden Enden, 

Kabellänge pro Segment max. 1200 m 

LED-Anzeigeelemente (identisch für USK DPM und USK DPS) 

MODULE ACCESS aus 

Steuereinheit im STOP-Mode, Modul nicht programmiert 

oder defekt 

gelb ein 

fehlerfreier Zugriff; die LED kann auch blinken oder flackern, 

ein Blinkimpuls zeigt je einen CPU-Zugriff 

BF rot ein 

keine Busverbindung (bus fail) 

grün ein 

Busverbindung aktiv 

gelb zyklisch blinkend Busverbindung aktiv, jedoch kein Prozessdatenaustausch 

DIA nicht benutzt 

SYS gelb azyklisch blinkend Hardware-Fehler 

grün zyklisch blinkend bereit für Busverbindung, jedoch (noch) keine 


grün azyklisch blinkend Fehler in der Busverbindung 

grün ein 


COM gelb ein 

zyklischer Datenaustausch aktiv 

rot ein 

Fehler in der Busverbindung 



Software 

Software 

CNC-Software Optionen 

Artikelnummer Bezeichnung 

R4.320.0350.0 NERTHUS 6-ACHSEN 

R4.320.0460.0 CNC 03 • NC-Teilsysteme 

R4.320.0620.0 CNC 06 KOOR • Koordinatentransfomation 

R4.320.0430.0 CNC 08 SSK • Spindelsteigungskompensation 

R4.320.0450.0 CNC 09 • Nerthus-Freiforminterpolation 

R4.320.0440.0 CNC 10 OCI • OCI-Freiforminterpolation 

R4.320.0510.0 CNC 14 REV • Rückwärtsbearbeitung 

Programmiersystem nach IEC 61131-3 Multiprog 4.x 


Lieferumfang CD 1: Programmiersoftware, OPC-Server 

CD 2: Service Pack (siehe unten) 

Betriebssystem Windows 2000/XP/Vista 

Utilities und Updates Service Pack 


Lieferumfang 1 CD: Steuerungssoftware für alle Schleicher-Steuerungen, AddOns, 

Schleicher-Dialog, Dokumentationen und Service-Informationen 

CANopen Netzwerk-Konfigurationssoftware ProCANopen 

Das Programm 

ProCANopen ermöglicht 

die komfortable Konfiguration 

des CANopen- 

Netzwerks am PC unter 

Windows. ProCANopen 

eignet sich sowohl für 

Systeme mit zentraler 

Steuerung (Master-Slave- 

Architektur) als auch für Systeme mit verteilter Intelligenz 

(mehrere SPS, Industrie-PC, andere intelligente Knoten). 

Zum Betrieb wird eine PCMCIA-Steckkarte (CANcardY) 

benötigt (siehe unten). 

78 

Die Topologie des Netzwerks wird graphisch dargestellt. Bei 

der Einrichtung eines neuen Projekts werden die erforderlichen 

Geräte (Knoten) über eine Liste ausgewählt, die 

die EDS-Dateien (Electronic Data Sheet) aller zur Verfügung 

stehenden Geräte enthält. Die Netzknoten können anschließend 

dialoggesteuert oder graphisch verknüpft und konfiguriert 

werden. Ein bereits existierendes Netzwerk kann mit 

einer Scan-Funktion eingelesen und rekonfiguriert werden. 

ProCANopen umfasst folgende Aufgabengebiete: 

• Darstellung und Konfiguration von Netzwerktopologie 

und Adressierung 

• Konfiguration des Netzwerkmasters 

• Konfiguration globaler Netzwerkgrößen 

• Konfiguration aller Feldbusgeräte und Steuerungsgeräte 

• Dokumentation der Projektierung 

ProCANopen 


Betriebsystem 

CANcardY 

ab Windows 95, PCMCIA-Slot (min. Typ I) für Betrieb der CANcardY erforderlich 


Bauart 1-fach CANopen-Interface, PCMCIA-Steckkarte 


Zubehör 

Kabel 

Die Koppelkabel UKK dienen zur Verbindung der Koppelmodule 

UKZ ↔ UKE bzw. UKE ↔ UKE (→ Seite 16 und 40). 

Technische Daten UKK 24 UKK 24V 


Leitungen zur Stromversorgung des 

Erweiterungsgerätes verdrahtet 

nein ja * 

Anschlusstechnik 2x D-Sub 50 pol. Stiftleiste mit Schiebeverriegelung 

Kabel PVC transparent, geschirmt, 50 x 0,14 mm², Litze 

Kabeldurchmesser 12,7 mm 

Länge 0,24 m 0,24 m 

Gewicht 0,2 kg 0,2 kg 

* Einsatz des Kabels nur zulässig, wenn auf dem Erweiterungsbaugruppenträger kein Netzteil eingesetzt wird. 

Pufferbatterien 

Zubehör 

Die Batterien werden in die Netzgeräte UNG 24 bzw. UNG 230A/115A eingesetzt zur 

Pufferung des RAM der Steuereinheit. 

Technische Daten UNB 24 UNB 115/230 


Einsatz in Netzgerät UNG 24 UNG 115/230 

Art Lithium-Batterie 3,6 V / 1,9 Ah Lithium-Batterie 3,6 V / 5,2 Ah 

Pufferzeit 

(bei +25 °C und ununterbrochener 

Pufferung) 

min ½ Jahr min 1 Jahr 

Betriebsanleitungen 

Artikelnummer Bezeichnung 

R4.322.2130.0 XCx 300 / 500 / 540 

R4.322.2210.0 XCx 700 

R4.322.2380.0 XCx 1100 

R4.322.1600.0 Inbetriebnahmehinweise für Feldbussysteme 

R4.322.2080.0 CNC-Programmierung XCx und ProNumeric 

R4.322.1060.0 EMV-Richtlinien 

Die Betriebsanleitungen stehen unter www.schleicher-electronic.com im Produkte-Bereich zum Download zur Verfügung. 

Systembeschreibungen 

Bezeichnung 

Systembeschreibung XCx micro 

Systembeschreibung XCx 300 / 500 / 540 

Systembeschreibung XCx 1100 / 700 

Systembeschreibung Feldbussystem RIO / microLine SPS 

Die Systembeschreibungen stehen unter www.schleicher-electronic.com im Produkte-Bereich zum Download zur Verfügung. 




Technische Daten 

Gehäuse und Montage 

Abmessungen (B x H x T) Steuereinheit XCx 1100: 142,0 x 200 x 150 mm (Teilungsbreite 4) 

80 

Netzteile XNG 24, UNG 230/115: 71,0 x 200 x 150 mm (Teilungsbreite 2) 

alle anderen Module: 35,5 x 200 x 150 mm (Teilungsbreite 1) 

Baugruppenträger XBT: 

unterschiedliche Breite je nach 

Anzahl Steckplätze 

Baugruppenträger UBT: 

unterschiedliche Breite je nach 

Anzahl Steckplätze 

Einbaulage senkrechter Einbau, freie Luftzirkulation 

Steckplätze 

6 + 3 

6 + 4 

6 + 7 

6 + 11 

6 + 15 

Steckplätze 

4 

8 

12 

16 

20 

Klimatische Bedingungen 

Betriebsumgebungstemperatur 0 ... +55°C (Kl. KV nach DIN 40040) 

Lagertemperatur –25 ... +70°C (Kl. HS nach DIN 40040) 

Relative Luftfeuchte 10 ... 95% (Kl. F nach DIN 40040), keine Betauung 

Luftdruck im Betrieb 860 ... 1060 hPa 

Maße 

368190 x 200 x 18 mm 

404 x 200 x 18 mm 

510 x 200 x 18 mm 

652 x 200 x 18 mm 

794 x 200 x 18 mm 

Maße 

190 x 200 x 18 mm 

332 x 200 x 18 mm 

474 x 200 x 18 mm 

616 x 200 x 18 mm 

759 x 200 x 18 mm 

Mechanische Festigkeit 

Schwingen 10 ... 57 Hz konstante Amplitude 0,075 mm 

57 ... 150 Hz konstante Beschleunigung 1 g (nach DIN EN 60068-2-6) 

Schocken Sinus-Halbwelle 15 g / 11 ms (nach DIN EN 60068-2-27) 

Freier Fall Fallhöhe 1 m, mit Originalverpackung (nach DIN IEC 68-2-32) 

Elektrische Sicherheit 

Schutzklasse Klasse I, Basisisolierung und Schutzleiteranschluss (nach EN 60536) 

Schutzart IP 00 (nach EN 60529) 

Luft-/Kriechstrecken zwischen Stromkreisen und Körper sowie zwischen galvanisch getrennten Stromkreisen, 

entsprechend Überspannungskategorie II, Verschmutzungsgrad 2 (nach DIN EN 61131-2) 

Prüfspannung AC 350 V / 50 Hz für Geräte-Nennspannung DC 24 V 

AC 1350 V / 50 Hz für Geräte-Nennspannung AC 230 V 

Elektromagnetische Verträglichkeit 

Elektrostatische Entladung 8 kV Luftentladung, 4 kV Kontaktentladung (nach EN 61000-4-2) 

Elektromagnetische Felder Feldstärke 10 V/m, 80 ... 1000 MHz (nach EN 61000-4-3) 

Schnelle Transienten (Burst) 2 kV auf AC/DC-Versorgungsleitungen, 

1 kV auf E/A-Signalleitungen (nach EN 61000-4-4) 

Störaussendung Grenzwertklasse A, Gruppe 1 (nach EN 55011) 


Immer 

für Sie da 

Im partnerschaftlichen Kontakt mit dem Kunden erarbeiten 

wir auf Wunsch alle Komponenten für die sichere und 

effiziente Automatisierung: von der Anforderungsanalyse 

über die Entwicklung zielführender Ideen und deren Realisierung 

in intelligenten Applikationen bis hin zu Inbetriebnahme, 

Service und Schulung. 

Wunsch und Wirklichkeit 

Suchen Sie clevere Lösungen für vertrackte Aufgaben? 

Haben Sie spezielle Anforderungen an Hard- und Software, 

an Steuerungen und Module? Fordern Sie uns heraus! Wir 

entwickeln für Sie und mit Ihnen, unsere Kompetenz in 

Steuerungsfragen und Ihre praktische Erfahrung im Produktionsalltag 

führen zusammen zu funktionalen und effizienten 

Automatisierungslösungen. 

Service und Lösungen 

Selbstverständlich übernehmen unsere Spezialisten auf 

Wunsch auch die Projektierung und Inbetriebnahme sowie 

den fortlaufenden Anlagenservice. Wir helfen Ihnen vor Ort 

bei der Einbindung unserer Komponenten in Ihr bestehendes 

System und unterstützen Sie beim kostengünstigen und 

effizienten Einsatz Ihrer Maschinen und Anlagen. 

Theorie und Praxis 

Langjährige Erfahrung aus der Kooperation mit Kunden und 

praxisnahes Fachwissen fließt kontinuierlich in unsere 

Schulungen ein, in denen Sie unserer Produkte mit ihren 

Merkmalen und Möglichkeiten gezielt für Ihre Anwendung 

einsetzen lernen. 

Frage und Antwort 

Wenn Sie Fragen haben, steht Ihnen unsere kompetente 

Hotline (Tel. +49 30 33005-304) zur Verfügung. Betriebsanleitungen, 

Serviceinformationen, Beispielapplikationen 

und andere Dokumentationen finden Sie rund um die Uhr 

auf der Schleicher Homepage. 

www.schleicher-electronic.com 


Schleicher 

Electronic GmbH & Co. KG 

0509 

• 

Pichelswerderstraße 3-5 

D-13597 Berlin 

Tel. +49 30 33005-0 

vorbehalten 

Fax +49 30 33005-378 

www.schleicher-electronic.com 

info@schleicher-electronic.com Änderungen

Systembeschreibung XCx 1100 / XCx 700 - Schleicher Electronic

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