4221, 4222
4221, 4222
GEMÜ 4221 GEMÜ 4222
Combi switchbox
with integrated 3/2-way pilot valve
for pneumatically operated linear and quarter turn actuators
GB
INSTALLATION, OPERATING AND
MAINTENANCE INSTRUCTIONS
Ventilanschaltung
mit integriertem 3/2-Wege Vorsteuerventil
für fremdgesteuerte Linear- und Schwenkantriebe
DE
ORIGINAL EINBAU- UND MONTAGEANLEITUNG
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4221, 4222
Inhaltsverzeichnis
1 Hinweise zu Ihrer Sicherheit ...................................................................................3
1.1 Symbol- und Hinweiserklärung ...................................................................................3
1.2 Allgemeines ................................................................................................................3
1.3 Bestimmungsgemäßer Gebrauch ...............................................................................4
1.4 Hinweise für den Einsatz in feuchter Umgebung ........................................................4
2 Herstellerangaben ...................................................................................................4
2.1 Verpackung ................................................................................................................4
2.2 Lieferung und Leistung ...............................................................................................5
2.3 Lagerung ....................................................................................................................5
2.4 Benötigtes Werkzeug für Einbau und Montage ...........................................................5
3 Montage / Demontage .............................................................................................5
3.1 Montage Anbausatz ...................................................................................................5
3.2 Montage Ventilanschaltung ........................................................................................6
3.3 Pneumatische Anschlüsse .........................................................................................7
3.4 Demontage Ventilanschaltung ....................................................................................7
3.5 Demontage Anbausatz ...............................................................................................7
4 24 V Version ..............................................................................................................8
4.1 Allgemeines ................................................................................................................8
4.2 Elektrischer Anschluss ...............................................................................................8
4.2.1 5 polig .........................................................................................................................8
4.2.2 8 polig .........................................................................................................................9
4.3 Optische Anzeige .......................................................................................................9
4.4 Programmierung der Endlagen ...................................................................................9
4.5 Einstellung der Schaltpunkte ....................................................................................10
4.6 Fehlermeldungen / Fehlerbehebung .........................................................................11
5 AS-Interface Version ............................................................................................. 11
5.1 Allgemeines ..............................................................................................................11
5.2 Elektrischer Anschluss .............................................................................................12
5.3 Optische Anzeige .....................................................................................................12
5.4 Programmierung der Endlagen A2-Version...............................................................13
5.5 Programmierung der Endlagen A3-Version...............................................................14
5.6 Einstellung der Schaltpunkte ....................................................................................14
5.7 Fehlermeldungen / Fehlerbehebung .........................................................................15
6 DeviceNet Version ................................................................................................. 15
6.1 Allgemeines ..............................................................................................................15
6.2 Elektrischer Anschluss .............................................................................................16
6.3 Optische Anzeige .....................................................................................................16
6.4 Netztopologie DeviceNet-System .............................................................................17
6.5 Ein- / Ausgangsdaten ...............................................................................................18
6.6 Parameter ................................................................................................................18
6.7 Fehlermeldungen / Fehlerbehebung .........................................................................22
7 Maße ....................................................................................................................... 23
8 Technische Daten .................................................................................................. 24
9 Bestelldaten ........................................................................................................... 32
10 Zubehör .................................................................................................................. 33
11 Entsorgung ............................................................................................................ 33
12 Wiederverkauf ....................................................................................................... 34
13 Rücksendung ........................................................................................................ 34
14 Hinweise ................................................................................................................. 34
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1 Hinweise zu Ihrer Sicherheit
Nachfolgende Hinweise sorgfältig durchlesen und beachten!
1.1 Symbol- und Hinweiserklärung
Folgende Symbole kennzeichnen wichtige Informationen in dieser Einbau- und
Montageanleitung:
Anwendungstipps und andere besonders nützliche Informationen zum
GEMÜ 4221 / 4222.
1.2 Allgemeines
Voraussetzungen für eine einwandfreie Funktion des GEMÜ 4221 / 4222:
sachgerechter Transport, Lagerung, Installation, Anbau, Inbetriebnahme, Bedienung,
Inspektion, Wartung, Fehlersuche / Störungsbehebung, Reparatur, Montage, Demontage,
Ausbau und Entsorgung nur durch eingewiesenes, autorisiertes und qualifiziertes
Fachpersonal unter Beachtung der Unfallverhütungsvorschriften
die einschlägigen Sicherheitsvorschriften für die Errichtung und den Betrieb elektrischer
Anlagen
kein Einsatz dieses Geräts im explosionsgefährdeten Bereich
Bedienung gemäß dieser Einbau- und Montageanleitung
den Inhalt dieser Einbau- und Montageanleitung und sonstiger Dokumente (Datenblatt
usw.) beachten
Korrekte Montage, Bedienung und Wartung oder Reparatur gewährleisten einen
störungsfreien Betrieb der Ventilanschaltung.
GEMÜ 4221 / 4222 ist vom Betreiber bestimmungsgemäß zu gebrauchen. Alle
Angaben dieser Einbau- und Montageanleitung in Hinsicht auf alle Arbeiten
am GEMÜ 4221 / 4222 beachten und anwenden. Bei Nichtbeachten dieser
Angaben erlischt der Garantieanspruch des Betreibers sowie die gesetzliche
Haftung des Herstellers. Außerdem führt dies ggf. zum Verlust jeglicher
Schadenersatzansprüche.
Der Hersteller übernimmt für GEMÜ 4221 / 4222 keine Verantwortung, wenn diese
Sicherheitshinweise nicht beachtet werden.
Die in dieser Einbau- und Montageanleitung genannten Verordnungen, Normen und
Richtlinien gelten nur für Deutschland. Bei Einsatz des GEMÜ 4221 / 4222 in anderen
Ländern sind die dort geltenden nationalen Regeln zu beachten. Wenn es sich um
harmonisierte europäische Normen, Standards und Richtlinien handelt, gelten diese im
EG-Binnenmarkt. Für den Betreiber gelten zusätzlich soweit vorhanden die nationalen
Vorschriften. Beschreibungen und Instruktionen in dieser Einbau- und Montageanleitung
beziehen sich auf die Standardausführung.
Die Sicherheitshinweise berücksichtigen nicht
Zufälligkeiten und Ereignisse, die bei Montage, Betrieb und Wartung auftreten können
die ortsbezogenen Sicherheitsbestimmungen, für deren Einhaltung – auch seitens des
hinzugezogenen Montagepersonals – der Betreiber verantwortlich ist
Bei Rückfragen wenden Sie sich bitte an die nächstgelegene
GEMÜ-Verkaufsniederlassung (www.gemu-group.com).
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1.3 Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Die Ventilanschaltung mit integriertem 3/2-Wege Vorsteuerventil gibt es als GEMÜ 4221
(für Schwenkantriebe) und als GEMÜ 4222 (für Linearantriebe).
Sie arbeitet mit einer mikroprozessorgesteuerten, intelligenten Stellungserfassung durch
ein analoges Wegmesssystem (Potentiometer). Dieses wird kraftschlüssig mit Hilfe eines
Anbausatzes (Feder, Betätigungsspindel) mit der Spindel des Antriebs verbunden.
Über die elektrischen Anschlüsse können die Ventilendlagen und der integrierte Weggeber
überwacht werden.
Der pneumatische Antrieb wird mittels eines oder zwei integrierten 3/2-Wege
Vorsteuerventilen direkt angesteuert.
Der externe Anbau eines Vorsteuerventils entfällt.
Zusätzlich zur elektrischen Stellungsrückmeldung und Fehlerauswertung erfolgt eine
optische Signalisierung mittels LEDs, die von oben sichtbar sind.
GEMÜ 4221 / 4222 ist für den Einsatz entsprechend dem Datenblatt geeignet.
Um eine einwandfreie Funktion unserer Produkte zu erlangen die im folgenden aufgeführten
Hinweise beachten. Zusätzlich die Angaben auf den Typenschildern beachten.
Wenn diese Hinweise als auch die Hinweise in der allgemeinen Einbau- und
Montageanleitung nicht beachtet werden, erlischt die Garantie auf den GEMÜ 4221 / 4222
sowie die gesetzliche Haftung.
GEMÜ 4221 / 4222 dient ausschließlich als Ventilanschaltung und ist laut Datenblatt
einzusetzen.
Eine andere oder darüber hinausgehende Benutzung gilt als nicht bestimmungsgemäß.
Für hieraus resultierende Schäden haftet GEMÜ nicht. Das Risiko trägt allein der Anwender.
Bitte beachten Sie bei der Planung des Einsatzes als auch bei Betreiben des Gerätes die
einschlägigen allgemein anerkannten Sicherheitstechnischen Regeln. Für Positionierung
und Einbau des GEMÜ 4221 / 4222 ist grundsätzlich Planer, Anlagenbauer bzw. Betreiber
verantwortlich.
Die Nichtbeachtung der Sicherheitshinweise kann sowohl eine Gefährdung für Personen als
auch für die Umwelt und den GEMÜ 4221 / 4222 zur Folge haben. Die Nichtbeachtung der
Sicherheitshinweise kann zum Verlust jeglicher Schadensersatzansprüche führen.
1.4 Hinweise für den Einsatz in feuchter Umgebung
Folgende Informationen geben Hilfestellung bei Montage und Betrieb der GEMÜ
Ventilanschaltung in feuchter Umgebung.
G Kabel und Rohre so verlegen, dass Kondensat oder Regenwasser, das an Rohren /
Leitungen hängt, nicht in Kabelverschraubungen des GEMÜ 4221 / 4222 laufen kann.
G Alle Kabelverschraubungen und Fittinge auf festen Sitz prüfen.
G Gehäusedichtung vor jedem Schließen auf korrekten Sitz und Beschädigungen überprüfen.
G Alle Abdeckungen sofort nach Benutzung wieder verschließen.
2 Herstellerangaben
2.1 Verpackung
GEMÜ 4221 / 4222 ist in Pappkarton verpackt. Dieser kann dem Papierrecycling zugeführt
werden.
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2.2 Lieferung und Leistung
Ware unverzüglich bei Erhalt auf Vollständigkeit und Unversehrtheit überprüfen.
Lieferumfang aus Versandpapieren, Ausführung aus Bestellnummer ersichtlich.
Wird die Ventilanschaltung mit einem Ventil als Kompletteinheit bestellt, so sind diese Teile
sowie das dazugehörige Zubehör werkseitig komplett montiert und programmiert.
Die GEMÜ-Ventilanschaltung ist somit sofort betriebsbereit.
Weggeber und Leiterplatte sind ab Werk aufeinander abgestimmt. Bei Austausch des
Weggebers oder der Leiterplatte kann eine einwandfreie Funktion nicht gewährleistet
werden! GEMÜ 4221 / 4222 wird im Werk auf Funktion geprüft.
2.3 Lagerung
Die Ventilanschaltung trocken in Originalverpackung lagern. UV-Strahlung und direkte
Sonneneinstrahlung vermeiden. Lagertemperatur 0...+50 °C.
2.4 Benötigtes Werkzeug für Einbau und Montage
Benötigtes Werkzeug für Einbau und Montage ist nicht im Lieferumfang enthalten.
Gabelschlüssel SW 27
Inbusschlüssel 2 mm
3 Montage / Demontage
3.1 Montage Anbausatz
GEMÜ 4221
GEMÜ 4221PTAZ ... Anbausätze bestehen aus einem Befestigungsbügel, erhältlich in
verschiedenen Anschlusshöhen sowie mit verschiedenen Lochstichmaßen am Antrieb.
Befestigungsbügel an Befestigungsgewinde (siehe Kapitel 3.2 Zeichnung Gehäuseboden)
auf Unterseite der Ventilanschaltung anschrauben.
GEMÜ 4222
GEMÜ 4222 S01Z ... Anbausätze enthalten eine Feder, eine
Betätigungsspindel und je nach Ausführung einen Gewindeadapter
und / oder ein Führungsrohr.
Anbau:
1. Spindel 1 herausziehen.
2. Führungsrohr 5 über Spindel 1 schieben
(nur wenn Führungsrohr beiliegt).
3. Feder 2 über Spindel 1 schieben.
4. Feder 2 zurückschieben und Spindel 1 direkt hinter Gewinde 4
mit Flachzange festhalten.
5. Betätigungsspindel 3 auf Gewinde der Spindel 1 aufschrauben.
6. Gewindeadapter (nicht abgebildet) auf Gewinde 6
aufschrauben (nur wenn Gewindeadapter beiliegt).
Weggeber nicht schlagartig entlasten!
Spindel nicht verkratzen!
Gewinde der Betätigungsspindel nicht überdrehen!
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3.2 Montage Ventilanschaltung
Nachträglichen Anbau auf ein Prozessventil wie folgt:
GEMÜ 4221
1. Ventilanschaltung mit aufgeschraubtem Befestigungsbügel 6 auf Schwenkantrieb setzen
und festschrauben. Auf richtige Einbauposition der Markierung 3 achten (siehe Bilder
unten). Pneumatische Anschlüsse 1 und 2 (Pos. 4 und Pos. 5) müssen auf Seite der
pneumatischen Anschlüsse des Antriebs sein.
2. Druckluftzuleitung an Pos. 4 anschließen.
2 bar < Pst < 6 bar (min. und max. Steuerdruck des Antriebes beachten!).
3. Druckluftausgang 5 mit pneumatischem Ventilantrieb verbinden.
4. Anschlussstecker anschließen (siehe "Elektrischer Anschluss").
Gehäuseboden GEMÜ 4221 (Ansicht von unten)
Montage in ZU-Stellung Montage in AUF-Stellung
Pos. 1 Befestigungsgewinde M4
2 Schalldämpfer
3 Markierung (Abschrägung)
4 Pneumatikanschluss 1 (Zuluft)
5 Pneumatikanschluss 2 (Ausgang A1)
6 Befestigungsbügel
GEMÜ 4222
Passenden Anbausatz verwenden!
1. Mechanische Stellungsanzeige entfernen (falls vorhanden).
2. Verschlussstopfen entfernen (falls vorhanden).
3. Ventilanschaltung mit Anbausatz in Ventilantrieb einschrauben
und am Sechskant 1 festziehen.
4. Gewindestift 2 (Innensechskant 2 mm) lösen.
5. Gehäuse drehen, bis gewünschte Lage der Anschlüsse gegeben
ist (internes Weggeber-Anschlusskabel nicht überdrehen).
6. Gewindestift 2 festziehen.
7. Anschlussleitung 3 anschließen (siehe "Elektrischer Anschluss").
8. Druckluftzuleitung 5 an Sechskant 1 anschließen (siehe
Pneumatische Anschlüsse). 2 bar < Pst < 6 bar (min. und
max. Steuerdruck des Antriebes beachten!).
9. Druckluftausgang 4 mit pneumatischem Ventilantrieb verbinden.
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3.3 Pneumatische Anschlüsse
Einfachwirkend Doppeltwirkend
Einfache Anschlüsse
1 (P) Zuluft 2 Ausgang A1 4 Ausgang A2
Druckluftversorgung: 1,5...7 bar
Maximalen Steuerdruck des pneumatischen Ventilantriebs beachten!
3.4 Demontage Ventilanschaltung
Demontage der Ventilanschaltungen GEMÜ 4221 / 4222 in umgekehrter Reihenfolge wie
Montage (siehe Kapitel 3.2 "Montage Ventilanschaltung") durchführen.
3.5 Demontage Anbausatz
Demontage des Anbausatz in umgekehrter Reihenfolge wie Montage (siehe Kapitel 3.1
"Montage Anbausatz") durchführen.
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4 24 V Version
4.1 Allgemeines
Spannungsversorgung sowie Ansteuerung erfolgt über 24 V DC (siehe "Elektrischer
Anschluss").
Einstellung der folgenden Funktionen über die DIP/DIL Schalter:
Programmierart Auto / Manuell S1 (0 = Auto* / 1 = Manuell)
Umschaltung der Schaltpunktgruppen S2 (siehe Kapitel 8 "Technische Daten")
Schnellprogrammierung vor Ort S3
* Werkseinstellung
Um DIP/DIL Schalter einzustellen
Gehäusedeckel abschrauben.
(Schalter unten = 0 / Schalter oben = 1)
Schalter S3 muss immer auf
0 stehen außer bei Funktion
"Schnellprogrammierung vor Ort"!
4.2 Elektrischer Anschluss
4.2.1 5 polig
1
1
2
2
4
3
3
5
4
5
X1
X2
Anschluss Pin Signal
X1
A-kodiert
M12 Stecker
1 + 24 V DC
2
Steuereingang
3 GND
4
Programmiereingang
5 Veroderter Endlagenausgang
Anschluss Pin Signal
X2
A-kodiert
M12 Stecker
1 Endlage ZU Ausgang
2 Endlage AUF Ausgang
3 Fehlerausgang
4 Schaltpunkt 1 Eingang
5 Schaltpunkt 2 Eingang
DIP/DIL
Schalter
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4.2.2 8 polig
1
2
3
4
8
5
6
7
45°
Anschluss Pin Signal
X1
A-kodiert
M12 Stecker
1 U, 24 V DC, Versorgungsspannung
2 24 V DC, Ausgang Endlage AUF
3 U, GND
4 24 V DC, Ausgang Endlage ZU
5 24 V DC,
Programmiereingang
6 24 V DC, Steuereingang
7 24 V DC, Fehlerausgang
8 n.c.
4.3 Optische Anzeige
Zusätzlich zur elektrischen Stellungsrückmeldung und Fehlerauswertung (Fehlertabelle
siehe Kapitel 8 "Technische Daten") erfolgt eine optische Signalisierung mittels von oben
sichtbarer LEDs.
LED Farbe Funktion
1 grün Power
3 gelb Pilotventil Y2 angesteuert
4 gelb Pilotventil Y1 angesteuert
5 gelb Prozessventil in Stellung AUF
6 rot Fehler
7 orange Prozessventil in Stellung ZU
LED Zustände
X leuchtet
O blinkt
~ nicht relevant
- aus
Funktionsanzeige:
LEDs
Zustand134567
PWR Y2 Y1 OPEN FAULT CLOSED
~ - - O - O Programmiermodus
~ ~ ~ X - - Prozessventil in Stellung AUF
~ ~ ~ - - X Prozessventil in Stellung ZU
~ - - - X O Programmierfehler
~ - - O X - Sensorfehler
~ - - O X O Interner Fehler
~ - X ~ - ~ Pilotventil Y1 angesteuert
~ X - ~ - ~ Pilotventil Y2 angesteuert
4.4 Programmierung der Endlagen
Bei werkseitig vormontierten Ventilanschaltungen an das Prozessventil ist die
Endlagenrückmeldung bereits programmiert.
Neuprogrammierung der Endlagen nötig bei nachträglichem Anbau
des Antriebs an Ventilkörper sowie bei Nachziehen / Austauschen der
Absperrmembrane.
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Programmierung der Endlagen über manuellen oder automatischen Programmiermodus
oder über Schnellprogrammierung vor Ort.
Für einwandfreie Funktion darf Schalter S3 nur während
"Schnellprogrammierung vor Ort" auf 1 (oben) stehen.
Manueller Programmiermodus (S1=1):
1. Versorgungsspannung 24 V DC (Stecker 1, Pin 1), GND (Stecker 1, Pin 3) anschließen.
2. Schalter S1 in Stellung "Programmierart Manuell".
3. An Programmiereingang (Stecker 1, Pin 4) 24 V DC anlegen.
4. Ventil ansteuern (Stecker 1, Pin 2 24 V DC).
5. Wenn Ventil Endlage erreicht hat Ventil zufahren (Stecker 1, Pin 2 0 V).
6. Wenn Ventil Endlage erreicht hat Programmiereingang (Stecker 1, Pin 4) auf 0 V setzen.
7. Endlagen sind eingestellt.
Automatischer Programmiermodus (S1=0):
1. Versorgungsspannung (Stecker 1, Pin 1), GND (Stecker 1, Pin 3) anschließen.
2. Schalter S1 in Stellung "Programmierart Auto" (Werkseinstellung).
3. Kurzes Signal (24 V DC) auf Programmiereingang
(5 polige Ausführung: Stecker 1, Pin 4 / 8 polige Ausführung: Stecker 1, Pin 5).
4. Wenn Ventil automatisch auf- und zugefahren ist, sind die Endlagen eingestellt.
Schnellprogrammierung vor Ort (S3=1):
1. Versorgungsspannung 24 V DC (Stecker 1, Pin 1), GND (Stecker 1, Pin 3) anschließen.
2. Schalter S3 in Stellung "Schnellprogrammierung vor Ort" bringen.
3. Wenn Ventil automatisch auf- und zugefahren ist, sind die Endlagen eingestellt.
4. Schalter S3 in Stellung "0" zurückschieben.
4.5 Einstellung der Schaltpunkte
Die Ventilanschaltung bietet die Möglichkeit, die Schaltpunkte für die AUF- und ZU-
Rückmeldung prozentual zum programmierten Hub einzustellen.
Bsp.: Schaltpunkt AUF 25%, Schaltpunkt ZU 12%
Hub
Schalt-
punkt
AUF
Schalt-
punkt
ZU
Durch diese Toleranzen können betriebsbedingte Veränderungen z.B. bei
Temperaturwechsel kompensiert werden und somit eine sichere Rückmeldung gewährleistet
werden.
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Einstellung vor Ort:
Einstellung der Schaltpunkte über Schalter S2.
Schaltpunkttabelle siehe Kapitel 8 "Technische Daten".
Einstellung 5 polige Ausführung:
Zusätzlich zur Einstellung vor Ort können zusätzliche Toleranzen mittels der
Schaltpunkteingänge (Pin 4 und Pin 5 am Stecker 2) eingestellt werden.
Schaltpunkttabelle siehe Kapitel 8 "Technische Daten".
4.6 Fehlermeldungen / Fehlerbehebung
Fehler Ursache Fehlerbehebung
Programmier-
fehler
Keine Druckluftversorgung während
des Programmiervorgangs
Druckluftversorgung gewährleisten, neu programmieren
Programmierung wurde wieder
deaktiviert, bevor beide Endlagen
erreicht wurden (Manueller
Programmiermodus)
Neu programmieren
Mindesthub wurde nicht erreicht Mindesthub gewährleisten, neu programmieren
Sensorfehler Sensorgrenze überfahren
Gewährleisten, dass Schwenkantrieb nicht mehr als 90°
Schwenkbewegung durchführt (4221), neu programmieren
Anbausatz kontrollieren (vorhanden?, richtige Ausführung?),
neu programmieren
Mindesthub gewährleisten (siehe Kapitel 8 "Technische
Daten"), neu programmieren
Maximalhub (siehe Kapitel 8 "Technische Daten") beachten
Interner
Fehler
Speicherfehler Neu programmieren
5 AS-Interface Version
5.1 Allgemeines
Spannungsversorgung sowie Ansteuerung erfolgt über AS-Interface (siehe Kapitel 8
"Technische Daten") oder mechanisch mit dem Schiebeschalter.
Schiebeschalter für Ventilfunktion (manuelle Ventilbetätigung)
Schaltstellung Links Mitte Rechts
Ventil: Manuell Manuell Autom.
Ein Aus über Bus
3 Schaltstellungen
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Version A2 A3
Spezifikation 2.11 2.11
Max. Slaves 31 62
Vorteil
Separate Ansteuerung der beiden Pilotventile
bei Ausführung mit 2 Pilotventilen möglich
Max. 62 Slaves an einem
AS-Interface Master
Ab Version 01 (siehe Typenschild) verfügen
die AS-Interface Versionen über eine
Sicherheitsstellungsfunktion (Fail-safe
Funktion).
Bei Signalausfall steuert die
Ventilanschaltung das Ventil so an,
dass dies in seine Endlage fährt
(Ventil Steuerfunktion 1 → Ventil ZU,
Ventil Steuerfunktion 2 → Ventil AUF).
5.2 Elektrischer Anschluss
Standard Steckanschluss
M12 Stecker
für gelbe AS-Interface
Datenleitung (Anschluss
über GEMÜ 4180)
AS-Interface - (Pin 3)
AS-Interface + (Pin 1)
5.3 Optische Anzeige
Zusätzlich zur elektrischen Stellungsrückmeldung und Fehlerauswertung (Fehlertabelle
siehe Kapitel 8 "Technische Daten") erfolgt eine optische Signalisierung mittels von oben
sichtbarer LEDs.
LED Farbe Funktion
1 grün AS-Interface
2 rot AS-Interface Error
3 gelb Pilotventil Y2 angesteuert
4 gelb Pilotventil Y1 angesteuert
5 gelb Prozessventil in Stellung AUF
6 rot Fehler
7 orange Prozessventil in Stellung ZU
LED Zustände
X leuchtet
O blinkt
~ nicht relevant
- aus
Versionsnummer
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Funktionsanzeige:
LEDs
Zustand1234567
AS-Interface AS-Interface Y2 Y1 OPEN FAULT CLOSED
~ ~ - - O - O Programmiermodus
~ ~ ~ ~ X - - Prozessventil in Stellung AUF
~ ~ ~ ~ - - X Prozessventil in Stellung ZU
~ ~ - - - X O Programmierfehler
~ ~ - - O X - Sensorfehler
~ ~ - - O X O Interner Fehler
~ ~ - X ~ - ~ Pilotventil Y1 angesteuert
~ ~ X - ~ - ~ Pilotventil Y2 angesteuert
X X ~ ~ ~ - ~ AS-Interface Fehler
5.4 Programmierung der Endlagen A2-Version
Bei werkseitig vormontierten Ventilanschaltungen an das Prozessventil ist die
Endlagenrückmeldung bereits programmiert.
Neuprogrammierung der Endlagen nötig bei nachträglichem Anbau
des Antriebs an Ventilkörper sowie bei Nachziehen / Austauschen der
Absperrmembrane.
Programmierung der Endlagen über manuellen oder automatischen Programmiermodus
möglich.
Beim Programmieren der Endlagen Schiebeschalter für Ventilfunktion auf "Autom. über Bus"
stellen.
Schiebeschalter für Ventilfunktion (manuelle Ventilbetätigung)
Schaltstellung Links Mitte Rechts
Ventil: Manuell Manuell Autom.
Ein Aus über Bus
3 Schaltstellungen
Manueller Programmiermodus:
1. DO3 = 0 setzen (manuelle Programmierung).
2. DO2 = 1 setzen (Ventilanschaltung in
Programmiermodus).
3. DO0 = 1 setzen (Ventil ansteuern).
4. Wenn Ventil Endlage erreicht hat DO0 = 0 setzen.
5. Wenn Ventil Endlage erreicht hat DO2 = 0 setzen (Ventilanschaltung in Normalbetrieb).
Automatischer Programmiermodus:
1. DO3 = 1 setzen (automatische Programmierung).
2. Kurz (>100ms) DO2 = 1 setzen (Ventilanschaltung in
(unbedingt gleich wieder zurücksetzen) Programmiermodus).
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3. DO3 = 0 setzen.
4. Warten bis Ventil automatisch auf- und zugefahren ist.
Ansteuerung der Ventilanschaltung nach Programmieren der Endlagen durch Setzen von
DO0=1.
5.5 Programmierung der Endlagen A3-Version
Bei werkseitig vormontierten Ventilanschaltungen an das Prozessventil ist die
Endlagenrückmeldung bereits programmiert.
Neuprogrammierung der Endlagen nötig bei nachträglichem Anbau
des Antriebs an Ventilkörper sowie bei Nachziehen / Austauschen der
Absperrmembrane.
Programmierung der Endlagen über manuellen oder automatischen Programmiermodus
möglich.
Beim Programmieren der Endlagen Schiebeschalter für Ventilfunktion auf "Autom. über Bus"
stellen.
Schiebeschalter für Ventilfunktion (manuelle Ventilbetätigung)
Schaltstellung Links Mitte Rechts
Ventil: Manuell Manuell Autom.
Ein Aus über Bus
3 Schaltstellungen
Manueller Programmiermodus:
1. DO1 = 0 setzen (manuelle Programmierung).
2. DO2 = 1 setzen (Ventilanschaltung in
Programmiermodus).
3. DO0 = 1 setzen (Ventil ansteuern).
4. Wenn Ventil Endlage erreicht hat DO0 = 0 setzen.
5. Wenn Ventil Endlage erreicht hat DO2 = 0 setzen (Ventilanschaltung in Normalbetrieb).
Automatischer Programmiermodus:
1. DO1 = 1 setzen (automatische Programmierung).
2. Kurz (>100ms) DO2 = 1 setzen (Ventilanschaltung in
(unbedingt gleich wieder zurücksetzen) Programmiermodus).
3. DO1 = 0 setzen.
4. Warten bis Ventil automatisch auf- und zugefahren ist.
Ansteuerung der Ventilanschaltung nach Programmieren der Endlagen durch Setzen von
DO0 = 1.
5.6 Einstellung der Schaltpunkte
Die Ventilanschaltung bietet die Möglichkeit, die Schaltpunkte für die AUF- und die ZU-
Rückmeldung prozentual zum programmierten Hub einzustellen.
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Die Schaltpunkte können über die Parameterbits eingestellt werden (Schaltpunkttabelle
siehe Kapitel 8 "Technische Daten").
Bsp.: Schaltpunkt AUF 25%, Schaltpunkt ZU 12%
Hub
Schalt-
punkt
AUF
Schalt-
punkt
ZU
5.7 Fehlermeldungen / Fehlerbehebung
Fehler Ursache Fehlerbehebung
Programmier-
fehler
Keine Druckluftversorgung während
des Programmiervorgangs
Druckluftversorgung gewährleisten, neu programmieren
Programmierung wurde wieder
deaktiviert, bevor beide Endlagen
erreicht wurden (Manueller
Programmiermodus)
Neu programmieren
Mindesthub wurde nicht erreicht Mindesthub gewährleisten, neu programmieren
Sensorfehler Sensorgrenze überfahren
Gewährleisten, dass Schwenkantrieb nicht mehr als 90°
Schwenkbewegung durchführt (4221), neu programmieren
Anbausatz kontrollieren (vorhanden?, richtige Ausführung?),
neu programmieren
Mindesthub gewährleisten (siehe Kapitel 8 "Technische
Daten"), neu programmieren
Maximalhub (siehe Kapitel 8 "Technische Daten") beachten
Interner
Fehler
Speicherfehler Neu programmieren
AS-Interface
Fehler
Slave ist auf Null adressiert Slave adressieren
Keine AS-Interface Kommunikation
vorhanden
AS-Interface Netz überprüfen
6 DeviceNet Version
6.1 Allgemeines
EDS-Datei 42214222.eds
ICON 42214222.ico
Baudrate AutoBaud (125, 250, 500 kBit/s)
Adresse 0...63 (über Software) Werkseinstellung: 63
DeviceNet Spec. Release 2.0 Errata5
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Kommunikationsarten der E/A-Daten
Modus Beschreibung
Polling Die Daten werden zyklisch vom Master abgefragt
Change of State Der Slave sendet bei einer Änderung am Eingang automatisch die Daten an den Master
Cyclic Der Slave sendet seine Daten nach Ablauf einer Zykluszeit selbstständig an den Master
Bit Strobe Nachricht vom Master an alle Slaves, die daraufhin ihre Eingangsinformationen senden
6.2 Elektrischer Anschluss
Standard Steckanschluss M12 Stecker
Stecker 1
Pin Signal Farbe
1 Schirm farblos
2 V+ rot
3 V- schwarz
4 CAN_H weiß
5 CAN_L blau
6.3 Optische Anzeige
Zusätzlich zur elektrischen Stellungsrückmeldung und Fehlerauswertung (Fehlertabelle
siehe Kapitel 8 "Technische Daten") erfolgt eine optische Signalisierung mittels von oben
sichtbarer LEDs.
LED Farbe Funktion
1 grün / rot Network Status
2 grün / rot Modul Status
3 gelb Pilotventil Y2 angesteuert
4 gelb Pilotventil Y1 angesteuert
5 gelb Prozessventil in Stellung AUF
6 rot Fehler
7 orange Prozessventil in Stellung ZU
LED Zustände
X leuchtet
O blinkt
~ nicht relevant
- aus
Funktionsanzeige:
LEDs
Zustand12
34567
Grün Rot Grün Rot
X ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Kommunikation i.O. (Device Operational)
O ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Kommunikation in StandBy (Device in Standby)
~ ~ ~ O ~ ~ ~ ~ ~ Behebbarer Kommunikationsfehler (Minor Fault)
~ ~ ~ X ~ ~ ~ ~ ~ Nicht behebbarer Komm. fehler (Unrecoverable Fault)
O O O O ~ ~ O O O Device in Self Test (Device Self Testing)
O ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Online, Slave nicht von Master belegt (On-line, Not Connected)
X ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Online, Slave von Master belegt (Link OK, On-Line, Connected)
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LEDs
Zustand12
34567
Grün Rot Grün Rot
~ O ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ I/O Verbindung in Time out (Connection Time-Out)
~ X ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Gestörte Kommunikation (Critical Link Failure)
O O ~ ~ ~~~~~
Spezieller Kommunikationsfehler (Communication Faulted and
Received an Identify Comm Fault Request - Long Protocol)
~ ~ ~ ~ - - O - O Programmiermodus
~ ~ ~ ~ ~ ~ X - - Prozessventil in Stellung AUF
~ ~ ~ ~ ~ ~ - - X Prozessventil in Stellung ZU
~ ~ ~ ~ - - - X O Programmierfehler
~ ~ ~ ~ - - O X - Sensorfehler
~ ~ ~ ~ - - O X O Interner Fehler
~ ~ ~ ~ - X ~ - ~ Pilotventil Y1 angesteuert
~ ~ ~ ~ X - ~ - ~ Pilotventil Y2 angesteuert
6.4 Netztopologie DeviceNet-System
120 Ω
1/4 W
V+
V-
CAN_H
CAN_L
120 Ω
1/4 W
Abschirmung
Schutzerde Schutzerde
Stichleitung
(Drop-cable)
Hauptleitung
(Trunk-cable)
Zur Vermeidung von Störungen
wird die Hauptleitung (Trunk-
cable) beidseitig mit Widerständen
abgeschlossen.
Die Stichleitungen (Drop-cable)
benötigen keinen Busabschluss.
Maximale Leitungslängen
Baudrate
[kBaud]
Hauptleitung (Trunk-cable) Stichleitung (Drop-cable)
Dickes Kabel
(Thick cable)
Dünnes Kabel
(Thin cable)
Max. Leitungslänge je
Stichleitung
Max. Leitungslänge
Stichleitungen kumuliert
125 500 m 100 m 6 m 156 m
250 250 m 100 m 6 m 78 m
500 100 m 100 m 6 m 39 m
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6.5 Ein- / Ausgangsdaten
Für die Ein- und Ausgangsdaten stehen jeweils 1 Datenbyte zur Verfügung.
Ausgänge: Eingänge:
Class 4 Class 4
Instance 65 Instance 66
Attribute 3 Attribute 3
Ausgänge (Betrachtungsweise vom DeviceNet Master aus), Class 64h, Inst. 1h, Attr. 1h
Bit Wert / Default Bezeichnung Funktion Logik
0 0 Activate valve 1 pneum. Ausgang 2 ansteuern
(Pilotventil Y1 ansteuern)
1 = pneum. Ausgang 2 belüftet
0 = pneum. Ausgang 2 entlüftet
1 0 Activate valve 2 pneum. Ausgang 4 ansteuern
(Pilotventil Y2 ansteuern)
1 = pneum. Ausgang 4 belüftet
0 = pneum. Ausgang 4 entlüftet
2-6 nicht verwendet
7 0 Reset traveltime
error
Rücksetzen
Stellzeitüberschreitung
1 = Rücksetzen
0 = nicht Rücksetzen
Eingänge (Betrachtungsweise vom DeviceNet Master aus), Class 64h, Inst. 1h, Attr. 2h
Bit Wert / Default Bezeichnung Funktion Logik
0 0 State Valve 1 Statusabfrage pneum. Ausgang 2
(Pilotventil Y1 ansteuern)
1 = pneum. Ausgang 2 belüftet
0 = pneum. Ausgang 2 entlüftet
1 0 State Valve 2 Statusabfrage pneum. Ausgang 4
(Pilotventil Y2 ansteuern)
1 = pneum. Ausgang 4 belüftet
0 = pneum. Ausgang 4 entlüftet
2 X Operating mode Anzeige Betriebsmodus
1 = Normalbetrieb
0 = Programmiermodus
3 X Position Closed Anzeige Position Zu
1 = Prozessventil in Stellung ZU
0 = Prozessventil nicht in Stellung ZU
4 X Position Open Anzeige Position Auf
1 = Prozessventil in Stellung AUF
0 = Prozessventil nicht in Stellung AUF
5 0 Sensor Error Sensorfehler
1 = Sensorfehler
0 = Normalbetrieb
6 0 Programming
Error
Programmierfehler
1 = Programmierfehler
0 = Normalbetrieb
7 0 Traveltime Error Stellzeitüberschreitung
1 = Stellzeitüberschreitung
0 = Normalbetrieb
6.6 Parameter
Informationen über die entsprechenden Klassen, Instanzen, Attribute, Wertebereich und
Werkseinstellung der Parameter siehe Parameter Tabelle in Kapitel 8 "Technische Daten".
Während des Programmiervorgangs können keine Parameterwerte gesetzt
werden.
Valve position: Zeigt die aktuelle Position der Ventilanschaltung in % vom programmierten
Hub.
ADValue real: Zeigt den aktuellen Wert des 10 Bit AD-Wandler an.
Operating Time: Betriebsstundenzähler. Es werden nur volle Stunden gezählt.
Threshold Close / Threshold Open: Schaltpunkt ZU / Schaltpunkt AUF.
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Die Ventilanschaltung bietet die Möglichkeit, die Schaltpunkte für die AUF- und die ZU-
Rückmeldung prozentual zum programmierten Hub einzustellen.
Bsp.: Schaltpunkt AUF 25%, Schaltpunkt ZU 12%
Hub
Schalt-
punkt
AUF
Schalt-
punkt
ZU
Durch diese Toleranzen können betriebsbedingte Veränderungen z.B. Quellen der
Membrane beim Sterilisieren kompensiert werden und somit eine sichere Rückmeldung der
Endlagen gewährleistet werden.
Folgende Mindestwerte dürfen nicht unterschritten werden:
GEMÜ 4221 GEMÜ 4222
Poti 90° 30 mm 50 mm 75 mm
Min. Schaltpunkt 3° 1,21 mm 2,34 mm 3,52 mm
Werden diese Werte unterschritten, wird der Schaltpunkt automatisch auf den Mindestwert
gesetzt.
Hysteresis Close / Hysteresis Open:
Schalthysterese ZU / Schalthysterese AUF.
Die Ventilanschaltung bietet die Möglichkeit, die Schalthysterese für die AUF- und die ZU-
Rückmeldung einzustellen.
Folgende Auswahlmöglichkeiten sind gegeben:
Wert
Poti
GEMÜ 4221 GEMÜ 4222
90° 30 mm 50 mm 75 mm
1 0,5° 0,2 mm 0,4 mm 0,6 mm
2 1° 0,4 mm 0,8 mm 1,2 mm
3 1,5° 0,6 mm 1,2 mm 1,8 mm
4 2° 0,8 mm 1,6 mm 2,4 mm
5 2,5° 1,0 mm 2,0 mm 3,0 mm
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4221, 4222
Bsp.: Schalthysterese ZU 2 (4 mm), Schalthysterese AUF 2 (4 mm)
Schaltausgang AUF
Hub
Schaltpunkt
AUF
aktiv
Schalthy-
sterese AUF
Schalt-
punkt ZU
Schalthyste-
rese ZU
Schaltausgang ZU
aktiv
inaktiv
inaktiv
Überschreitet der eingegebene Wert für eine Schalthysterese den Schaltpunkt der anderen
Endlage (
oder <0) wird der Wert der Schalthysterese auf den maximal gültigen Wert
zurückgesetzt.
Close Time:
Ermittelte Stellzeit die der Antrieb benötigt, bis er von der Endlage AUF die Endlage ZU
erreicht.
Die Stellzeit wird bei jeder Ansteuerung neu ermittelt.
Bei nicht erreichen der Endlage ZU ist die Zeit ungültig und die letzte gültige Zeit wird
ausgegeben.
Open Time:
Ermittelte Stellzeit, die der Antrieb benötigt, bis er von der Endlage ZU die Endlage AUF
erreicht.
Die Stellzeit wird bei jeder Ansteuerung neu ermittelt.
Bei nicht erreichen der Endlage AUF ist die Zeit ungültig und die letzte gültige Zeit wird
ausgegeben.
Set Close Time:
Eingabe der Stellzeit für die Endlage ZU.
Überschreitet die ermittelte Zeit, die der Antrieb benötigt, bis er die Endlage ZU erreicht hat
(Close Time) den eingegebenen Wert, wird eine Fehlermeldung ausgegeben.
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68
GEM 4222 Installation, Operating And Maintenance Instructions
- Type
- Installation, Operating And Maintenance Instructions
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