Beschreibung
Der für die mehrachsige Positionierung und integrierte Prozesssteuerung entwickelte Omron CP1H-XA40DT1-D ist eine kompakte, hochintegrierte, all-in-one programmierbare Logiksteuerung (SPS), die für anspruchsvolle Fabrikautomatisierungssysteme optimiert ist. Diese kompakte Steuerung integriert Hochgeschwindigkeits-Impulsausgänge für 4 Achsen, vielseitige integrierte Analog-Ein-/Ausgangsschaltungen und ein robustes digitales I/O-System mit 40 Punkten in einem einzigen, platzsparenden Gehäuse. Sie wird mit einer 24-VDC-Versorgung betrieben und verfügt über Source-Transistorausgänge, die perfekt auf moderne Sicherheitsstandards und industrielle Feldgeräte abgestimmt sind.
Der integrierte Analogbereich bietet eine hochauflösende Signalwandlung, sodass für grundlegende Anwendungen der Regelung mit geschlossenem Regelkreis keine externen Analogkarten erforderlich sind. In Kombination mit der Leistung einer modularen SPS bewältigt dieser Mikrocontroller problemlos komplexe mathematische Berechnungen und Hochgeschwindigkeitsbewegungsabläufe und bildet damit eine zuverlässige Grundlage für modulare Maschinendesigns.
Merkmale
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Hochgeschwindigkeitspositionierung: Vierachsige Impulsausgänge mit bis zu 100 kHz ermöglichen die präzise Steuerung von Servo- und Schrittmotorantriebssystemen ohne zusätzliche Module.
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Integrierte Analogverarbeitung: Ausgestattet mit 4 Analogeingängen und 2 Analogausgängen mit einer Auflösung von 1/12.000 für die präzise Verarbeitung von Feldsignalen für Strom und Spannung.
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Source-Transistorausgänge: Verfügt über 16 Source-Transistorausgänge (T1), die für das sichere Schalten externer Lasten bis 24 VDC ausgelegt sind.
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Flexible Erweiterungsmöglichkeiten: Unterstützt den direkten Anschluss von bis zu 7 CP1W-Erweiterungseinheiten sowie von bis zu zwei spezialisierten Modulen der CJ-Serie über einen CJ-Einheitenadapter.
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Erweiterte Kommunikationsoptionen: Zwei Steckplätze nehmen optionale RS-232C-, RS-422A/485- oder Ethernet-Optionskarten für eine nahtlose SCADA- und HMI-Integration auf.
Anwendungen
- Mehrachsige Pick-and-Place-Verpackungssysteme
- Präzisions-Handhabungs- und Ausrichtungsachsen für Halbleiter
- Lokale Pumpen-, Durchfluss- und Chemikaliendosierstationen
- Automatische Sortierung und Hochgeschwindigkeits-Förderanlagen für den Materialtransport
Technische Daten
| Parameter |
Spezifikationswert |
| Hersteller |
Omron |
| Modellnummer |
CP1H-XA40DT1-D |
| Versorgungsspannung |
24 VDC (Betriebsbereich: 20,4 bis 26,4 VDC) |
| Digitale Eingangspunkte |
24 Eingänge (24 VDC, Reaktionszeit zwischen 0 und 32 ms wählbar) |
| Digitale Ausgangspunkte |
16 Ausgänge (Source-Transistor, 24 VDC, 0,3 A pro Punkt) |
| Integrierte Analogeingänge |
4 Kanäle (0–10 V, 1–5 V, 0–20 mA, 4–20 mA; Auflösung: 1/12.000) |
| Integrierte Analogausgänge |
2 Kanäle (0–10 V, 1–5 V, 0–20 mA, 4–20 mA; Auflösung: 1/12.000) |
| Impulsausgänge |
4 Achsen, maximale Frequenz 100 kHz (Source-Ausgänge) |
| Hochgeschwindigkeitszähler |
4 Achsen, phasendifferenzielle Eingänge: 50 kHz, einphasige Eingänge: 100 kHz |
| Programmspeicherkapazität |
20.000 Schritte (EEPROM-Sicherung, batteriegepufferter RAM) |
| Datenspeicherkapazität |
32.000 Wörter |
| Betriebstemperatur |
0 bis 55 °C (Umgebungstemperatur im Betrieb) |
| Versandgewicht (berechnet) |
1,10 kg |
| Gehäuseabmessungen (berechnet) |
160 mm x 120 mm x 100 mm |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Klemmengruppe |
Funktionszuweisung |
| Stromversorgungsklemmen |
24-VDC-(+/-)-Eingangsanschluss, Funktionserde-Klemme (FG), Schutzleiterklemme (PE). |
| Digitale Eingangsblöcke |
Klemmen CIO 0.00 bis CIO 0.11 und CIO 1.00 bis CIO 1.11. Enthält Eingänge für Hochgeschwindigkeitszähler. |
| Digitale Ausgangsblöcke |
Klemmen CIO 100.00 bis CIO 100.07 und CIO 101.00 bis CIO 101.07. Source-Transistorkonfiguration (V+ gemeinsam). |
| Analoge E/A-Klemmen |
Dedizierte Spannungs-/Stromeingänge (AD0 bis AD3), Ausgänge (DA0 bis DA1) und AG-Referenzpunkte (Analogmasse). |
Empirische technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Bei der Umstellung von älteren Modellen oder dem Austausch einer Senkeinheit (z. B. CP1H-XA40DT-D) beachten, dass der CP1H-XA40DT1-D über Source-Ausgänge verfügt (Suffix T1). Dies erfordert eine grundlegende Umverdrahtung der externen Lasten von 0-VDC-Potentialen auf 24-VDC-Potentiale. Mit CX-Programmer kompilierte SPS-Programme können direkt zwischen CP1H-Konfigurationen übertragen werden. Die Polaritäten der Ausgangsmasseanschlüsse müssen jedoch vor dem Einschalten sorgfältig geprüft werden.
Anwendungsfehler und technische Hinweise
Bei Installationen mit hoher Packungsdichte und hohen Umgebungstemperaturen kann der gleichzeitige Betrieb aller vier Impulsausgangsachsen mit 100 kHz lokale Wärmeentwicklung verursachen. Den vorgeschriebenen Abstand von 20 mm oberhalb und unterhalb des Geräts einhalten, damit die natürliche Luftkonvektion gewährleistet ist. Außerdem beträgt der maximale Strom pro Ausgangspunkt 0,3 A. Hochstrom-Induktivlasten, beispielsweise Hochleistungsschütze, über zwischengeschaltete Koppelrelais schalten, um eine thermische Alterung des Source-Transistorarrays zu verhindern.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Störungen auf Analogkanälen können die Rückführungsgenauigkeit erheblich beeinträchtigen. Um die native Auflösung von 1/12.000 zu erreichen, alle Kabel für analoge Ein- und Ausgänge in dafür vorgesehenen, geschirmten verdrillten Adernpaaren verlegen. Den Schirm immer nur an der Funktionserde-Klemme (FG) auf der SPS-Seite erden, um Erdschleifen zu vermeiden. Wenn Hochfrequenz-Servoantriebe im selben Schaltschrank installiert sind, einen Störfilter in die 24-VDC-Stromversorgungsleitung der SPS einbauen.
Installationsrichtlinien
KRITISCHER WARNHINWEIS
Vor der Montage, dem Ausbau oder der Verdrahtung des CP1H-Geräts alle primären und feldseitigen Stromversorgungen abschalten und isolieren. Wird der gesamte Schaltschrank nicht vollständig spannungsfrei geschaltet, kann dies zu schweren Schäden an internen Schaltkreisen, Stromschlägen oder einer unerwarteten Aktivierung des Servomotors führen.
1
Die Steuerung auf einer symmetrischen Standard-DIN-Schiene mit 35 mm innerhalb eines geschlossenen Gehäuses mit mindestens der Schutzart IP54 montieren.
2
Die 24-VDC-Stromquelle an die dafür vorgesehenen Stromversorgungsklemmen anschließen. Sicherstellen, dass die Stromversorgung der VDC-Konfiguration entspricht und die Restwelligkeit auf höchstens 2 % begrenzt wird.
3
Die Funktionserde-Klemme über einen Leiter mit mindestens 2,0 mm² mit einem Erdungsstab mit niedriger Impedanz oder einer Kupfer-Erdungssammelschiene verbinden.
4
Klemmenblockverbindungen für Sensoren, Analogschleifen und Aktorkabel herstellen. Alle Schraubklemmenverbindungen mit einem Anzugsdrehmoment von genau 0,5 N-m sichern.