Der Raindancer Beacon

Über den Raindancer Beacon können Pumpenstationen, für die dies bisher gar nicht oder nur umständlich per SMS möglich war, verzögerungsfrei aus der Ferne (über das Web-Portal oder die Smartphone-App) überwacht und gesteuert werden.

Die Pumpe im Portal

Dieser Abschnitt führt Sie durch die wichtigsten Einstellungen und Konfigurationen des Beacons.

Einstellung

Die Einstellungen um den Beacon sind recht umfangreich und komplex. Die relevante Einstellung für die Ersteinrichtung des Beacon drehen sie in den meisten Fällen um die analogen Ein- und Ausgängen sowie den Fehler Codes und den entsprechenden Meldungen. 

Analoge Anschlüsse 

Wertebereiche

Die analogen Ein- und Ausgänge verfügen jeweils über einen Betriebsmodus und einen Wertebereich. Diese beiden Werte geben an, wie das Signal ausgegeben oder erwartet wird und in welchem Wertebereich die gemessenen Werte bewegen. Die Skalierung erfolgt dabei linear.

BEISPIEL
Eine Druckverstellung erfolgt über ein 0-10 V Signal.
Aufgrund des hinterlegten Wertebereiches von 0 bis 16 bar ergibt sich ein Ausgabesignal von 5 V bei der Auswahl von
8 bar Zieldruck.,

Ausgänge

Bei den beiden analogen Ausgängen haben sie die freie Auswahl, wofür sie diese verwenden wollen. Im Standard gehen wir hierbei um die Steuerung von Druck aus. Sollte ihr Anwendungsfall aber vom Standard abweichen, so haben sie mit der Option benutzerdefiniert die Möglichkeit eine Bezeichnung für den Eingang und eine entsprechende Maßeinheit angeben. Die Maßeinheit wird Hand in Hand mit dem Wertebereich verwendet.

Zusätzlich zum Wertebereich und dem Modus haben sie an dieser Stelle noch die Möglichkeit, mit einem Haken in der Option manuell, das händische Verstellen des Wertes über die App oder das Web-Portal zu aktivieren.
Sie können diese Option zusätzlich anpassen, in dem Sie einen Wertebereich und eine entsprechende Schrittweite einstellen, der für die manuelle Einstellung zur Verfügung steht. 

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Beispiel
In dieser Konstellation ergibt sich die Möglichkeit einen manuellen Wert zu wählen, der zwischen 4 -12 Bar liegt.

Die Optionen diesen Wert einzustellen würden sich jeweils mit einem Abstand von 0,5 Bar präsentieren. So haben sie also in diesem Beispiel die Möglichkeit, die Pumpe mit einer Druckvorwahl auf 6,5 Bar zu stellt, jedoch nicht auf 7,2 Bar oder auf 13 Bar

Sie sehen also, sie können hier ihre Ausgänge ganz individuell bespielen und ganz individuell an ihren Anwendungsfall anpassen.

Eingänge

Bei den vier analogen Eingängen haben sie die freie Auswahl, wofür sie diese verwenden wollen. Im Standard gehen wir von Druck, Leistung, Durchfluss, die Steuerung von Druck aus. Sollte ihr Anwendungsfall aber vom Standard abweichen, so haben sie mit der Option benutzerdefiniert die Möglichkeit eine Bezeichnung für den Eingang und eine entsprechende Maßeinheit angeben. Die Maßeinheit wird Hand in Hand mit dem Wertebereich verwendet.

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Optionen und Sichtbarkeit 

Dieser Eingang wir ihnen in der Detailseite ihrer Pumpe sowohl in der App als auch in Portal angezeigt. Sie haben diesen Wert also jederzeit im Blick.

Die Optionen die Protokollierung zu aktivieren ermöglicht ihnen in diesem Fall den Druck wert ihrer Pumpe detailliert nachzuvollziehen und in den Auswertungen aufzurufen.

Zählerstand

Der Beacon gibt ihnen die Möglichkeit, einen digitalen Wasserzähler anzuschließen und somit automatisiert Wasserentnahmen zu protokollieren. Alternativ können sie auch denselben Eingang nutzen, um einen Niederschlagsmesser anzuschließen. Es ist wichtig, dass sie die entsprechende Option auswählen und den entsprechenden Zählertick hinterlegen. Der Zählertick legt fest, wie viele Ticks für einen Liter Durchfluss nötig sind.  

Bitte bedenken Sie, dass Sie bei Modusänderungen an den analogen Ein- und Ausgängen, die Konfiguration an den Beacon senden müssen, um die Änderungen wirksam zu machen.

Fehlercodes & digitale Eingänge

Sie haben die Möglichkeit, die Fehlercodes, die Ihr Beacon ausgeben kann, frei einzustellen. Hierfür stehen ihnen 3 digitale Eingänge zur Verfügung. Je nachdem welche Eingänge mit welchem Signal speisen, entstehen so in der Kombination 7 verschiedene Fehler oder Statusmeldungen, die Sie auf der App sehen und über die sie sich benachrichtigen lassen können.

Standardbelegung ergibt sich wie folgt:

CODE TYPE

Standardmeldung

0-0-1 Fehlercode FU/Pumpe 
0-1-0 Fehlercode Motortemperatur
0-1-1 Fehlercode Wiederinbetriebnahme nach Unterbrechung der Stromversorgung
1-0-0 Fehlercode Allgemeiner Druckfehler
1-0-1 Fehlercode Überdruck
1-1-0 Fehlercode Unterdruck
1-1-1 Fehlercode Fernsteuerung AUS

Digitale Eingänge

Sie haben bei den digitalen Ausgängen die Möglichkeit, die Pulslänge entsprechend ihrer Peripherie anzupassen. Im Standard liefert der Beacon zu starten und stoppen sowie für das Reset Signal einen 125ms Puls auf den entsprechenden Ausgängen (1,2, & 7)

Bitte bedenken Sie, dass sie bei Änderungen der Pulslänge an den digitalen Ausgängen, die Konfiguration an den Beacon senden müssen, um die Änderungen wirksam zu machen.

Technische Daten

Wichtige Hinweise

Zum ordnungsgemäßen Betrieb des Raindancer Beacon muss dieser über das POWER-IN Feld (siehe Abb.) mit Spannung versorgt werden (empfohlen werden 12/24V DC). Der USB-Anschluss an der Gerätevorderseite ist dazu nicht geeignet. GND Pins des POWER-IN, sowie des Analogen und/oder digitalen Felds sollten verbunden sein, sofern der Raindancer Beacon und die Peripheriegeräte von derselben Spannungsquelle versorgt werden.

Trennen Sie alle Systeme (Raindancer Beacon, Sensoren/Antriebe) von der Stromversorgung vor dem Herstellen einer USB Verbindung zum Beacon, um irreparable Schäden an internen Komponenten zu vermeiden!

Analoges Feld

Standardbelegung und Wertebereiche bei Verwendung zur Pumpensteuerung:

A OUT Belegung Wertebereich
CH 1 Soll- od. Min. Druck 0 – 16 bar
CH 2 Manuell festgelegter Druck 0 – 16 bar
A IN Belegung Wertebereich
CH 1 Ist-Druck 0 – 16 bar
CH 2 Ist kW 0 – 100 kW
CH 3 Ist Durchflussmenge 0 – 100 m³/h
CH 4 Ist Drehzahl 0 – 3.600 rpm

Digitales Feld

Standardbelegung und Wertebereiche bei Verwendung zur Pumpensteuerung:

D CH Belegung Signal Interpretation
1 (OUT) Steuersignal AN Puls, 125ms AN
2 (OUT) Steuersignal AUS Puls, 125ms AUS
3 (IN) Bestätigung Dauersignal AN / AUS
4 (IN) Fehlercode 1 Dauersignal AN / AUS
5 (IN) Fehlercode 2 Dauersignal AN / AUS
6 (IN) Fehlercode 3 Dauersignal AN / AUS
7 (OUT) Reset Störung Puls, 2s
8 (IN) Zählwerk Impuls

Fehlerkodierung

Standardfehler für Pumpensteuerung:

Code 1
(CH 4)
Code 2
(CH 5)
Code 3
(CH 6)
Interpretation
0 0 0 Kein Fehler
1 0 0 Störung – Druck, allgemein
0 1 0 Störung – Motortemperatur
0 0 1 Störung – FU / Pumpe
1 1 0 Störung – Unterdruck
1 0 1 Störung – Überdruck
0 1 1 Wiederinbetriebnahme nach Unterbrechung der Stromvers.
1 1 1 Fernsteuerung deaktiviert

Inbetriebnahme des M2M Routers

Der Raindancer Beacon wird optional mit einem fertig vorkonfigurierten M2M Router (M2M – „Maschine zu Maschine Kommunikation“) geliefert, vorbereitet für die Montage auf DIN Hutschienen.

Übersicht

Vorderseite Rückseite

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1 Hohlstift- oder Terminalbuchse Spannungsquelle
2, 3, 4 LAN Ethernet-Anschlüsse
5 WAN Ethernet-Anschluss
6 Betriebsanzeige Gerät
7, 8, 9 Betriebsanzeige LAN Anschlüsse
10 Betriebsanzeige WAN Anschluss
1 GSM Hauptantennen-Anschluss
2 WLAN Antennen-Anschlüsse
3 GSM Zusatzantennen-Anschluss
4 Schalter zum Zurücksetzen
5 Betriebsanzeige GSM


Inbetriebnahme

  1. Montage der GSM Antenne an den Anschluss [1] auf der Rückseite des Routers. Hinweis: sofern ohne Aufdruck ist die GSM Antenne in der Regel die „dickere“.
  2. Montage der WLAN Antenne (Aufdruck „WiFi“) an den entsprechenden Anschluss [2] auf der Rückseite des Routers.
    Hinweis: an den vorkonfiguriert gelieferten Routern ist das WLAN standardmäßig
    deaktiviert, in dem Fall ist eine Montage der WLAN Antenne nicht erforderlich.
  3. Anschließen des/der Raindancer Beacon(s) an die mit LAN1 bis 3 gekennzeichneten LAN
    Ethernet-Anschlussbuchsen (s. Abb.: [2], [3], [4]) auf der Vorderseite.
    Hinweis: Schließen Sie den/die Beacon(s) nicht an die in der Abb. mit [5] markierten WAN Ethernet-Anschlussbuchse an!
  4. Anschließen an die Spannungsquelle über die Hohlstift- oder image.pngTerminalbuchse [1] auf der Gerätevorderseite. 
    Bei Anschluss über Terminaladapter an alternative Spannungsquelle (9W/9VDC min, 12V empf., max. 18V/30V je nach Geräteausführung)
    Polung beachten!

Anschluss üblicher Anwendungen

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Typischer Aufbau für den Anschluss eines analogen Sensors (AIN Feld ist zu benutzen) bzw. analogen Aktuators (AOUT Feld ist zu benutzen) in Reihe.

 

Übliche Anwendung:
Sensoren und Aktuatoren in Ausführung als Zweileiter mit Stromschleifenschnittstelle

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Typischer Aufbau für den Anschluss eines analogen Sensors (AIN Feld ist zu benutzen) bzw. analogen Aktuators (AOUT Feld ist zu benutzen) mit separater Stromversorgung.


Übliche Anwendung:
Sensoren und Aktuatoren in Ausführung mit Spannungsmodus (0–5V, 0–10V).
Ggf. ist das GND/ISO Terminal am analogen Feld direkt mit GND der externen Stromversorgung

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Aufbau für den Anschluss eines analogen Sensors (AIN Feld ist zu benutzen) bzw. analogen Aktuators (AOUT Feld ist zu benutzen) mit gemeinsamer Stromversorgung. 

 

Beispiel:
ifm Drucktransmitter PX9983
an einheitlicher Strom- und Spannungsversorgung

BN (braun) V+
WH (weiß) AIN1
BU (blau) V-
BK (schwarz) nicht belegt

 

 

 

 

 

 

 

 

Hinweis:
Bei der Verwendung separater Stromversorgung sollte durch eine Verbindung zu V- des Beacon ein gemeinsames Bezugspotential hergestellt werden.

 

 

Hinweis:
Die hier aufgeführten Skizzen bilden übliche Anschlussvarianten ab. Ein Anschluss sollte
immer entsprechend der Herstellerangaben des eingesetzten Sensors / Aktuators vorgenommen werden!

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Typischer Anschluss für eine Steuerung mittels Pulssignal (aktiv high, Dauer konfigurierbar) für
Start (CH1) und Stopp (CH2).


Rückmeldung des Betriebszustands (CH3) über Dauersignal (aktiv high).


Bei separater Stromversorgung, Herstellung eines gemeinsamen Bezugspotentials über Anschluss GND am digitalen Feld.

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Typischer Anschluss für eine Steuerung mittels Dauersignal (optional konfigurierbar) für den
Betrieb (CH1, aktiv high).

 

Rückmeldung des Betriebszustands (CH3) über Dauersignal (aktiv high).


Bei separater Stromversorgung, Herstellung eines gemeinsamen Bezugspotentials über Anschluss GND am digitalen Feld.

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Beispiel für die Anpassung der Steuerung an Dauersignal (aktiv low) für den Betrieb mittels NC
Schaltung an CH1.


Ein direkter Betrieb an CH2 mittels zu CH1 umgekehrten Dauersignal wird nicht empfohlen!


Bei separater Stromversorgung, Herstellung eines gemeinsamen Bezugspotentials über Anschluss GND am digitalen Feld.

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Beispiel für die Anpassung zur Ansteuerung einer NC Schaltung an einem aktiven, den Betriebszustand ausgebenden Anschluss.
Übliche Schaltungsweise in der Kombination mit Not-Aus-Schaltungen.


Bei separater Stromversorgung, Herstellung eines gemeinsamen Bezugspotentials über Anschluss GND am digitalen Feld.

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Typischer Anschluss eines Zählwerks, beispielhaft mit einfachem Reedkontakt, an CH8.
Alternativ kann an CH8 (Eingang aktiv high) jede andere Form von Impulsgeber angeschlossen werden.
Die Impulsfrequenz ist entsprechend Anwendung sinnvoll zu wählen.
(Frequenzänderung beide Flanken ≤ 50/s)

Kalibrierung der Analogen Eingänge und Ausgängen

Im Optimalfall besteht eine direkte, lineare Verbindung zwischen dem Wert eines Analogen Ein- bzw. Ausgangs vom Beacon zu dem entsprechend in den Pumpeneinstellungen festgelegten Wertebereich des angeschlossenen Sensors oder Aktuators.
Am Beispiel eines einfachen 0–16 bar Drucksensors an einem Analogen Eingang des Beacons, entsprechen im Spannungsmodus gemessene 0 bar einem Signalwert von 0 Volt, 16 bar einem Signalwert von 10 Volt und der Bereich dazwischen verhält sich direkt proportional (d.h. 2,5V = 4 bar, 5V = 8 bar, 7,5V = 12 bar, usw.).

In der Realität besteht aber oftmals eine Abweichung, sehr häufig sogar nicht nur um einen unveränderlichen Betrag über den gesamten Messbereich, sondern an den beiden Enden des zu messenden Bereichs unterschiedlich groß ausgeprägt. Aus diesem Grund kann die Kalibrierung eines Ein-/Ausgangs notwendig werden.
Eine Kalibrierung kann erreicht werden, in dem der Wertebereich, auf dem das Signal eines Analogen Ein- oder Ausgangs interpretiert wird, entsprechend angepasst wird.
Um den Wertebereich sinnvoll an die Realität anzugleichen, sind zwei Messungen (mit bspw. einem Multimeter) an möglichst weit auseinander liegenden Punkten des gesamten Wertebereichs erforderlich.

Beispiel Drucksensor 0–16 bar / 0–10 V:

Originale Einstellung im Portal:

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Messung der übermittelten Werte und entsprechende Sensorwerte:

Min.Messwert: 1,2 Volt
Min.Sensorwert: 0,2 bar
Max.Messwert: 9,6 Volt
Max.Sensorwert: 15,9 bar

Diese empirisch ermittelten Werte müssen im nächsten Schritt in die nachfolgende Formel eingesetzt werden und diese für jeweils einen Messwert von 0 und 10 Volt berechnet werden:

                              Messwert - Min.Messw.
Sensorwert = —————————————————————————————————————————————————————————  +  Min.Sensorw.
             (Max.Messw. - Min.Messw.) × (Max.Sensorw. - Min.Sensorw.)

Die Resultate dieser Berechnung, von -2,04 bar für Messwert = 0V bzw. 16,64 bar für Messwert = 10V, ergeben den kalibrierten, für den Analogen Ein- bzw. Ausgang festzulegenden Wertebereich:

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Betrifft diese Messung / Kalibrierung einen analogen Ausgang, können krumme (oder für die Steuerung einfach unsinnige) Werte in der manuellen Auswahl vermieden werden, indem über die neue Funktion der verfügbare Wertebereich eingeschränkt wird. Im beschriebenen Fall Beispielfall wären dies 0 bis 16 bar, alternativ weiter eingeschränkt auf einen tatsächlich nur zu nutzenden Bereich von bspw. 3 bis 6 bar:

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Spiegelbild

Die Kombination von zwei oder mehr Raindancer Beacons kann optional zum Spiegeln eines weiteren Gerätes genutzt werden. Auf diese Weise (siehe Abb.) stehen die am zur Steuerung genutzten Beacon vorhandenen Signale und Schaltungen wie über eine
„virtuelle Kabelverlängerung“ am als »Mirror« bezeichneten Beacon wie ein Spiegelbild zur Verfügung. Am »Mirror«  angeschlossene Peripherie (bspw. eine SPS/PLC) kann diese Informationen abgreifen und in Steuerbefehle umsetzen, die wiederum über diesen »Mirror« und dessen eigentliches Beacon-Gegenstück, an das zu steuernde Gerät übermittelt werden.

Die Anzahl der als »Mirror« / Spiegelbild eingerichteten Geräte ist dabei praktisch unbegrenzt.

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Hinweis: Ein als „Spiegelbild“ (i.d.Abb. »Mirror« bezeichnet) eingerichteter Beacon muss mit einer angepassten Konfiguration ausgeliefert werden.