N5 CANopen Technisches-Handbuch

Anschlussbelegung

Übersicht

Anschluss Funktion
X1 Ethernet
X2 Encoder und Hall-Sensor Anschluss
X3 Digitale/Analoge Ein- und Ausgänge
X4 Bremsen-Anschluss
X5 Motoranschluss
X6 Spannungsversorgung
X7 Externe Logikversorgung, Eingangsspannung +24V DC
Spannungsversorgung für Encoder, Eingangsspannung +24V DC
X8 CANopen IN
X9 CANopen OUT
S1 Hex-Codierschalter für Node-ID, 16-er Stelle (z.B. 0xF 0)
S2 Hex-Codierschalter für Node-ID, 1-er Stelle (z.B. 0x0F)
S3 PIN1 120 Ohm Terminierungswiderstand (Schalter auf ON)
PIN2 reserviert
L1 Betriebs-LED

X1 – Ethernet

Typ: RJ45-Buchse

Pin 1 ist mit einem Stern "*" markiert.

X2 – Encoder/Hall Sensor

Anmerkung:

Es werden zwei Typen von Encoder/Hallsensor unterstützt:

  1. Encoder/Hallsensor mit 5 V Versorgungsspannung. In diesem Fall ist nichts an den X7 anzuschließen, das Objekt 2059h muss auf den Wert "0" gesetzt werden (Werkseinstellung).
  2. Encoder/Hallsensor mit 24 V Versorgungsspannung. In diesem Fall müssen Sie eine Spannung von 24 V DC an den X7 (siehe X7 – Spannungsversorgung Encoder/Hallsensor, externe Logikversorgung) anschließen und das Objekt 2059h auf den Wert "1" setzen.
  • Typ: JST S12B-PADSS-1
  • Gegenstecker (im Lieferumfang nicht enthalten):
    • Gehäuse: JST PADP-12V-1-S (oder äquivalent)
    • Buchsenkontakte: JST SPH-001T-P0.5L (oder äquivalent)

Pin 1 und Pin 2 sind im Bild markiert.

Pin Funktion Bemerkung
1 GND
2 Vcc +5 V DC (Werkseinstellung) oder +24 V DC, Ausgangsspannung per Software umschaltbar mit Objekt 2059h.
3 A 5/24 V Signal, max. 1 MHz
4 B 5/24 V Signal, max. 1 MHz
5 A\ 5/24 V Signal, max. 1 MHz
6 B\ 5/24 V Signal, max. 1 MHz
7 I 5/24 V Signal
8 I\ 5/24 V Signal
9 Hall 1 5/24 V Signal
10 Hall 2 5/24 V Signal
11 Hall 3 5/24 V Signal
12 Shielding Schirmung

Es muss sichergestellt sein, dass der Encoder die unten angegebenen Schaltschwellen erreicht. Andernfalls ist eine zusätzliche, externe Schaltung nötig.

Typ Schaltschwellen
Ein Aus
Single-ended 5 V > 3,8 V < 0,26 V
Differenziell 5 V > 3,8 V < 0,26 V
Single-ended 24 V > 14,42 V < 4,16 V
Differenziell 24 V > 14,42 V < 4,16 V

Die interne Beschaltung der Encoder-Eingänge ist nachfolgend dargestellt.

X3 – Ein- und Ausgänge

  • Typ: Phoenix Contact MC 0,5/12-G-2,5
  • Gegenstecker (im Lieferumfang enthalten): Phoenix Contact FK-MC 0,5/12-ST-2,5 (oder äquivalent)

Pin 1 ist mit einem Stern "*" markiert.

PIN Funktion Bemerkung
1 GND
2 Eingang 1 Digitaleingang 5 V / 24 V umschaltbar per Software mit Objekt 3240h
3 Eingang 2 Digitaleingang 5 V / 24 V umschaltbar per Software mit Objekt 3240
4 Eingang 3 Digitaleingang 5 V / 24 V umschaltbar per Software mit Objekt 3240, max. 1 MHz, Richtungseingang in Takt-Richtungs-Modus
5 Eingang 4 Digitaleingang 5 V / 24 V umschaltbar per Software mit Objekt 3240, max. 1 MHz, Takteingang in Takt-Richtungs-Modus
6 Eingang 5 Digitaleingang 5 V bis 24 V, nicht umschaltbar per Software
7 Eingang 6 Digitaleingang 5 V bis 24 V, nicht umschaltbar per Software
8 Analogeingang 1 -10 V…+10 V oder 0…20 mA, umschaltbar per Software mit Objekt 3221h
9 Analogeingang 2 -10 V…+10 V oder 0…20 mA, umschaltbar per Software mit Objekt 3221h
10 Ausgang 1 Digitalausgang, Open Drain, max. 24 V / 0,5 A
11 Ausgang 2 Digitalausgang, Open Drain, max. 24 V / 0,5 A
12 Shielding Schirmung
Für Eingang 1 bis 4 gelten folgende Schaltschwellen:
Max. Spannung Schaltschwellen
sicheres Einschalten sicheres Ausschalten
5 V > 3,8 V < 0,26 V
24 V > 14,42 V < 4,16 V
Für Eingang 5 und 6 (Weitbereichseingänge von 5-24 V) gelten folgende Schaltschwellen:
Schaltschwellen
sicheres Einschalten sicheres Ausschalten
> 3,25 V < ca. 2 V
Anschlussdaten min max
Leiterquerschnitt starr min 0,14 mm2 0,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel min. 0,14 mm2 0,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse ohne Kunststoffhülse min 0,25 mm2 0,5 mm2
Leiterquerschnitt AWG min 26 20
AWG nach UL/CUL min 28 20

X4 – Bremsen-Anschluss

  • Typ: Phoenix Contact MC 0,5/2-G-2,5
  • Gegenstecker (im Lieferumfang enthalten): Phoenix Contact FK-MC 0,5/2-ST-2,5 (oder äquivalent)

Pin 1 ist mit einem Stern "*" markiert.

PIN Funktion Bemerkung
1 Bremse + Intern mit +UB verbunden
2 Bremse - PWM-gesteuerter Open Drain-Ausgang, max. 1,5A
Anschlussdaten min max
Leiterquerschnitt starr min 0,14 mm2 0,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel min. 0,14 mm2 0,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse ohne Kunststoffhülse min 0,25 mm2 0,5 mm2
Leiterquerschnitt AWG min 26 20
AWG nach UL/CUL min 28 20

X5 – Motoranschluss

  • Typ: Würth Elektronik 691313710006
  • Gegenstecker (im Lieferumfang enthalten): Würth Elektronik 691352710006 (oder äquivalent)

Pin 1 ist mit einem Stern "*" markiert.

PIN Funktion (Schrittmotor) Funktion (BLDC-Motor) Bemerkung
1 Shielding Shielding Schirmung
2 A U
3 A\ V
4 B W
5 B\ nicht benutzt
6 Shielding Shielding Schirmung
Anschlussdaten min max
Leiterquerschnitt starr 0,2 mm2 2,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel 0,2 mm2 2,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse ohne Kunststoffhülse 0,25 mm2 2,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse m. Kunststoffhülse 0,25 mm2 1,5 mm2
Leiterquerschnitt AWG 24 12
2 Leiter gleichen Querschnitts flexibel m. TWIN-AEH mit Kunststoffhülse 0,5 mm2 1,5 mm2
AWG nach UL/CUL 26 12

X6 – Spannungsversorgung

  • Typ: Würth Elektronik 691313710003
  • Gegenstecker (im Lieferumfang enthalten): Würth Elektronik 691352710003 (oder äquivalent)

Spannungsquelle

Die Betriebs- oder Versorgungsspannung liefert eine Batterie, ein Transformator mit Gleichrichtung und Siebung, oder ein Schaltnetzteil.

Anmerkung:
  • EMV: Bei einer DC-Stromversorgungsleitung mit einer Länge von >30 m oder Verwendung des Motors an einem DC-Bus sind zusätzliche Entstör- und Schutzmaßnahmen notwendig.
  • Ein EMI-Filter ist in die DC-Zuleitung mit möglichst geringem Abstand zur Steuerung/Motor einzufügen.
  • Lange Daten- oder Versorgungsleitungen sind durch Ferrite zu führen.

Anschlüsse

Pin 1 ist mit einem Stern "*" markiert.

PIN Funktion Bemerkung
1 Shielding Schirmung
2 +UB
  • Für die Version N5-1 (low current): 12 V -5%…72 V +4% DC
  • Für die Version N5-2 (high current) und bis Hardware-Version w007: 12 V - 48 V ±5% DC
  • Für die Version N5-2 (high current) und ab Hardware-Version w007b: 12 V -5%…57,4 V DC
3 GND
Anschlussdaten min max
Leiterquerschnitt starr 0,2 mm2 2,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel 0,2 mm2 2,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse ohne Kunststoffhülse 0,25 mm2 2,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse m. Kunststoffhülse 0,25 mm2 1,5 mm2
Leiterquerschnitt AWG 24 12
2 Leiter gleichen Querschnitts flexibel m. TWIN-AEH mit Kunststoffhülse 0,5 mm2 1,5 mm2
AWG nach UL/CUL 26 12

Zulässige Betriebsspannung

Die maximal zulässige Spannung beträgt je nach Version:

Steigt die Eingangsspannung der Steuerung über diesen Schwellenwert, wird der Motor abgeschaltet und ein Fehler ausgelöst. Die integrierte Ballast-Schaltung (25 W Leistung) wird aktiviert ab:

Die minimale Betriebsspannung beträgt 11,4 V DC. Fällt die Eingangsspannung der Steuerung unter 10 V, wird der Motor abgeschaltet und ein Fehler ausgelöst.

Ein Ladekondensator von mindestens 4700 µF / 50 V (ca. 1000 µF pro Ampere Nennstrom) muss parallel an die Versorgungsspannung angeschlossen werden, um ein Überschreiten der zulässigen Betriebsspannung (z.B. beim Bremsvorgang) zu vermeiden.

X7 – Spannungsversorgung Encoder/Hallsensor, externe Logikversorgung

Funktionalität

Die Spannungsversorgung an X7 muss unter einer der folgenden Bedingungen angeschlossen werden:
  1. Es kommt ein 24 V Encoder/Hallsensor zum Einsatz. In diesem Fall muss eine Spannung von 24 V DC an X7 angeschlossen und das Bit 0 im Objekt 2059h auf den Wert "1" gestellt werden.
  2. Es ist eine Logik-Spannungsversorgung für die Steuerung notwendig, um im Falle eines Zusammenbruchs der Stromversorgung auf Stecker X6 (siehe "X6 – Spannungsversorgung") weiter Zugriff auf folgende Funktionen zu haben:
    • Logische Funktionalität der Steuerung
    • Kommunikation der Steuerung
    • Encoder
    Anmerkung: Die Wicklungen des Motors werden nicht von der Logikversorgung versorgt.
    In diesem Fall muss die eine Spannung von 24 V DC an X7 angeschlossen werden. Bei einem 24 V-Encoder muss das Bit 0 im Objekt 2059h auf den Wert "1" gestellt werden. Im Falle eines 5 V-Encoders ist das Bit 0 im Objekt 2059h auf den Wert "0" (Werkseinstellung) zu setzen.
    Anmerkung:
    • Beschädigungen des Encoders/Hallsensors durch hohe Spannung!
    • Der Encoder/Hallsensor kann beschädigt werden, wenn das Objekt 2059h falsch konfiguriert ist.
    • ► Stellen Sie sicher, dass das Bit 0 im Objekt 2059h nicht gesetzt ist, bevor Sie einen Encoder/Hallsensor mit Nennspannung kleiner 24 V anschließen.

Anschluss

  • Typ: Phoenix Contact MC 0,5/2-G-2,5
  • Gegenstecker (im Lieferumfang enthalten): Phoenix Contact FK-MC 0,5/2-ST-2,5 (oder äquivalent)

Pin 1 ist mit einem Stern "*" markiert.

PIN Funktion Bemerkung
1 +UB Logik/Encoder +24 V DC, Versorgungsspannung für Logik und Encoder/Hallsensor
2 GND
Anschlussdaten min max
Leiterquerschnitt starr min 0,14 mm2 0,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel min. 0,14 mm2 0,5 mm2
Leiterquerschnitt flexibel m. Aderendhülse ohne Kunststoffhülse min 0,25 mm2 0,5 mm2
Leiterquerschnitt AWG min 26 20
AWG nach UL/CUL min 28 20

X8 – CANopen IN

Typ: RJ45-Buchse

Pin 1 ist mit einem Stern "*" markiert.

PIN Funktion Bemerkung
1 CAN_H CANHigh
2 CAN_L CAN-Low
3 CAN GND Intern mit PIN 7 verbunden
4 n.c.
5 n.c.
6 CAN_SHLD Anschluss für die Schirmung
7 GND Intern mit PIN 3 verbunden
8 +UB Logik +24 V DC, Eingangsspannung, Stromaufnahme ca. 60 mA

X9 – CANopen OUT

Typ: RJ45-Buchse

Pin 1 ist mit einem Stern "*" markiert.

PIN Funktion Bemerkung
1 CAN_H CAN-High
2 CAN_L CAN-Low
3 CAN GND Intern mit PIN 7 verbunden
4 n.c.
5 n.c.
6 CAN_SHLD Anschluss für die Schirmung
7 GND Intern mit PIN 3 verbunden
8 +UB Logik +24 V DC, Eingangsspannung, Stromaufnahme ca. 60 mA

S1 – CANopen Node-ID und Baudrate

Hex-Codierschalter zum Einstellen der CANopen Node-ID und Baudrate. Siehe Kapitel Node-ID und Baudrate einstellen.

Der Wert dieses Schalters wird mit 16 multipliziert und zum Wert des Schalters S2 addiert, damit stellt dieser Schalter die sechzehner Stelle.

S2 – CANopen Node-ID und Baudrate

Hex-Codierschalter zum Einstellen der CANopen Node-ID und Baudrate. Siehe Kapitel Node-ID und Baudrate einstellen.

Der Wert dieses Schalters wird zum Wert des Schalters S1 addiert, damit stellt dieser Schalter die einer Stelle.

Beispiel

Schalter S1 steht auf dem Wert "1h", Schalter S2 auf dem Wert "Fh", daraus ergibt sich der Wert "1Fh".

S3 – 120 Ohm Terminierungswiderstand

Dieser DIP-Schalter (PIN 1, mit einem Stern "*" markiert) schaltet die Terminierung von 120 Ω zwischen CAN_H und CAN_L des CAN-Busses zu oder ab.

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