Betriebsanleitung
Performance Sensor
IxP20x
11548364 / 0007 / 2023
DE
IxP20x Performance Sensor
2
1 Vorbemerkung
Anleitung, technische Daten, Zulassungen, Zubehör und weitere Informationen über den QR-Code auf
dem Gerät / auf der Verpackung oder über www.ifm.com.
1.1 Verwendete Symbole
Voraussetzung
Handlungsanweisung
Reaktion, Ergebnis
[...] Bezeichnung von Tasten, Schaltflächen oder Anzeigen
Querverweis
Wichtiger Hinweis
Fehlfunktionen oder Störungen sind bei Nichtbeachtung möglich
Information
Ergänzender Hinweis
Performance Sensor IxP20x
3
2 Sicherheitshinweise
• Das beschriebene Gerät wird als Teilkomponente in einem System verbaut.
– Die Sicherheit dieses Systems liegt in der Verantwortung des Erstellers.
– Der Systemersteller ist verpflichtet, eine Risikobeurteilung durchzuführen und daraus eine
Dokumentation nach den gesetzlichen und normativen Anforderungen für den Betreiber und
den Benutzer des Systems zu erstellen und beizulegen. Diese muss alle erforderlichen
Informationen und Sicherheitshinweise für den Betreiber, Benutzer und ggf. vom
Systemersteller autorisiertes Servicepersonal beinhalten.
• Dieses Dokument vor Inbetriebnahme des Produktes lesen und während der Einsatzdauer
aufbewahren.
• Das Produkt muss sich uneingeschränkt für die betreffenden Applikationen und
Umgebungsbedingungen eignen.
• Das Produkt nur bestimmungsgemäß verwenden (Ò Bestimmungsgemäße Verwendung).
• Die Missachtung von Anwendungshinweisen oder technischen Angaben kann zu Sach- und/oder
Personenschäden führen.
• Für Folgen durch Eingriffe in das Produkt oder Fehlgebrauch durch den Betreiber übernimmt der
Hersteller keine Haftung und keine Gewährleistung.
• Montage, elektrischer Anschluss, Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung des Produktes darf nur
ausgebildetes, vom Anlagenbetreiber autorisiertes Fachpersonal durchführen.
• Geräte und Kabel wirksam vor Beschädigung schützen.
IxP20x Performance Sensor
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3 Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Gerät erfasst berührungslos Metall und gibt den Abstandswert in Mikrometer (µm) über IO-Link
aus.
Performance Sensor IxP20x
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4 Funktion
Die Leiterplattenspule und der Kondensator bilden einen LC-Schwingkreis, auch Elementarsensor
genannt.
Wird ein Target in das Sensorfeld gebracht, ändert sich die Induktivität. Die Induktivitätsänderung wird
durch die Folgeelektronik ausgewertet und ein Prozesswert in Abhängigkeit vom Abstand
ausgegeben. Durch den Wegfall des Ferritkerns sind die Geräte unempfindlich gegenüber Störungen
durch starke Magnetfelder. Um Materialeigenschaften und Targetgrößen als auch Einbausituation
auszugleichen bietet das Gerät zwei Möglichkeiten für eine Anwendungskonfiguration (Ò
Anwendungskonfiguration/13).
Die im Datenblatt angegebenen Genauigkeiten erreicht das Gerät nach einer Aufwärmzeit von
15 Minuten.
2 3 4567
8
1
1: Anschluss
2: Gehäuse
3: Folgeelektronik
4: Kondensator
5: Spule
6: Elektromagnetisches Wechselfeld = aktive Zone
7: Schaltfahne (Target) = elektrisch leitfähiges Material
8: Ideale Bewegungsrichtung des Targets
4.1 Schaltfunktion mit Schaltpunkt
Zur Prozesswertüberwachung kann ein Schaltsignal ausgegeben werden. OUT1 ändert dabei seinen
Schaltzustand entsprechend den Parametereinstellungen in Abhängigkeit vom Abstand des Objekts.
Es kann dabei zwischen den folgenden Schaltpunkt-Modi nach IO-Link Smart Sensor Profil gewählt
werden:
• Single Point Mode
• Two Point Mode
• Window Mode
Begriff Erläuterung
H Hysterese, einstellbar über den Parameter [HY]
High active Schaltpunktlogik:
Schaltausgang ist bei Objekterkennung geschaltet = Schließer (normally open)
Low active Schaltpunktlogik:
Schaltausgang ist bei Objekterkennung nicht geschaltet = Öffner (normally closed)
PDV (Process data variable) Prozessdatenwert
SP Schaltpunkt (SP1 muss größer sein als SP2)
SSC (Switching Signal Channel) Schaltkanal
SSC1 Schaltkanal 1
SSC2 Schaltkanal 2
Single Point Mode Ein-Schaltpunkt-Modus
Two Point Mode Zwei-Schaltpunkt-Modus
Window Mode Fenstermodus
Tab.1: Begriffserläuterungen
IxP20x Performance Sensor
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Single Point Mode
Es wird nur ein Schaltpunkt (SP1) manuell eingestellt oder geteacht. Der Rückschaltpunkt ergibt sich
aus dem Schaltpunkt und der eingestellten Hysterese(H).
SP1
SP1+H
SP1
H
OFF ON
SSC
teach
0PDV
Single Point Mode – Low active
SP1+H: Einschaltpunkt
SP1: Ausschaltpunkt
SP1
SP1+H
SP1
H
ON OFF
SSC
teach
0PDV
Single Point Mode – High active
SP1: Einschaltpunkt
SP1+H: Ausschaltpunkt
Two Point Mode
Es werden ein Schaltpunkt (SP1) und ein Rückschaltpunkt (SP2) manuell eingestellt oder geteacht.
SP2
SP1
SP2
H
OFF ON
SSC
SP1teach
0PDV
Two Point Mode – Low active
SP2: Ausschaltpunkt
SP1: Einschaltpunkt
SP2
SP1
SP2
H
ON
SSC
SP1
OFF
teach
0PDV
Two Point Mode – High active
SP1: Ausschaltpunkt
SP2: Einschaltpunkt
Window Mode
Es werden zwei Schaltpunkte (SP1) und (SP2) manuell eingestellt oder geteacht. Die beiden
Schaltpunkte begrenzen einen Fensterbereich.
SP2
SP2
SP2-H
H
ON
SSC
0PDV
SP1
SP1+H
SP1
H
OFF ON
teach teach
Window Mode – Low active
• Ausgang schaltet aus (low active) innerhalb der
Schaltgrenzen SP1 und SP2
• Ausgang schaltet ein (high active), wenn der Prozesswert
den Fensterbereich verlässt und die eingestellte Hysterese
überschritten wird: SP1+H oder SP2-H.
SP2
SP2
SP2-H
H
OFF
SSC
teach teach SP1
SP1+H
SP1
H
ON OFF
0PDV
Window Mode – High active
• Ausgang schaltet ein (high active) innerhalb der
Schaltgrenzen SP1 und SP2.
• Ausgang schaltet aus (low active), wenn der Prozesswert
den Fensterbereich verlässt und die eingestellte Hysterese
überschritten wird: SP1+H oder SP2-H.
Bedingungen für Schaltpunkte:
• SP1, SP2 zwischen 2xMBA und MBE -3%
• SP1+H, SP2+H < MBE
• H zwischen 3…15%
IO Link Diagnosedaten:
• Upper limit MBE +5 µm
• Lower limit MBE -5 µm
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4.2 IO-Link
IO-Link ist ein Kommunikationssystem für die Anbindung intelligenter Sensoren und Aktoren an
Automatisierungssysteme. IO-Link ist in der Norm IEC 61131-9 standardisiert.
Allgemeine Informationen zu IO-Link unter io-link.ifm
Input Output Device Description (IODD) mit allen Parametern, Prozessdaten und detaillierten
Beschreibungen zum Gerät unter documentation.ifm.com
IO-Link bietet folgende Vorteile:
• Störfeste Übertragung aller Daten und Prozesswerte
• Parametrierung im laufenden Prozess oder Voreinstellung außerhalb der Applikation
• Parameter zur Identifikation der angeschlossenen Geräte in der Anlage
• Zusätzliche Parameter und Diagnosefunktionen
• Automatische Sicherung und Wiederherstellung von Parametersätzen bei Geräteaustausch (Data
storage)
• Protokollierung der Parametersätze, Prozesswerte und Ereignisse
• Gerätebeschreibungsdatei (IODD – Input Output Device Description) für einfache Projektierung
• Standardisierter elektrischer Anschluss
• Fernwartung
IxP20x Performance Sensor
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5 Montage
5.1 Einbaubedingungen IFP20x
1 2
45
6
3
f
c
b
d
aaa
e
Abb.1: Einbauabstände in Millimetern
Anwendungskonfiguration Target Bauform Einbau a b c d e f
Werkskalibrierung Alu 24x24 M12 bündig 6 12 36 24 - 8xSn
Alu 36x36 nicht bündig 24 18 48 - 36
1-Punkt Kalibrierung Alu 24x24 M12 bündig 6 12 36 24 -
Alu 36x36 nicht bündig 24 18 48 - 36
3-Punkt Kalibrierung Stahl 12x12 M12 bündig 0 6 - 24 -
Stahl 24x24 nicht bündig 10 12 36 - 24
Auch bei Einhaltung der beschriebenen Einbausituation kann eine Anwendungskonfiguration
notwendig sein, um die im Datenblatt angegebene Performance zu erreichen.
Performance Sensor IxP20x
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5.2 Einbaubedingungen IGP20x
1 2
45
6
3
f
c
b
d
aaa
e
Abb.2: Einbauabstände in Millimetern
Anwendungskonfiguration Target Bauform Einbau a b c d e f
Werkskalibrierung Alu 36x36 M18 bündig 9 18 54 36 - 8xSn
Alu 54x54 nicht bündig 36 27 72 - 54
1-Punkt Kalibrierung Alu 36x36 M18 bündig 9 18 54 36 -
Alu 54x54 nicht bündig 36 27 72 - 54
3-Punkt Kalibrierung Stahl 18x18 M18 bündig 0 9 - 36 -
Stahl 36x36 nicht bündig 15 18 54 - 36
Auch bei Einhaltung der beschriebenen Einbausituation kann eine Anwendungskonfiguration
notwendig sein, um die im Datenblatt angegebene Performance zu erreichen.
IxP20x Performance Sensor
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5.3 Einbaubedingungen IIP20x
1 2
45
6
3
f
c
b
d
aaa
e
Abb.3: Einbauabstände in Millimetern
Anwendungskonfiguration Target Bauform Einbau a b c d e f
Werkskalibrierung Alu 60x60 M30 bündig 15 30 90 60 - 8xSn
Alu 120x120 nicht bündig 33 60 120 - 120
1-Punkt Kalibrierung Stahl 60x60 M30 bündig 15 30 90 60 -
Stahl 120x120 nicht bündig 33 45 120 - 120
3-Punkt Kalibrierung Stahl 30x30 M30 bündig 0 15 - 60 -
Stahl 60x60 nicht bündig 22,5 30 90 - 60
Auch bei Einhaltung der beschriebenen Einbausituation kann eine Anwendungskonfiguration
notwendig sein, um die im Datenblatt angegebene Performance zu erreichen.
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6 Elektrischer Anschluss
Das Gerät darf nur von einer Elektrofachkraft installiert werden.
uNationale und internationale Vorschriften zur Errichtung elektrotechnischer Anlagen
befolgen.
uAnlage spannungsfrei schalten.
uGerät folgendermaßen anschließen:
4
1
3
L
3
4
1L+
BN
BK
BU
Abb.4: Anschlussbild (Farbkennzeichnung nach DIN EN60947-5-2)
BN: braun BU: blau
BK: schwarz, OUT / IO-Link
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7 Parametrierung
Parameter können vor Einbau und Inbetriebnahme des Geräts oder während des laufenden Betriebs
eingestellt werden.
Ändern Sie Parameter während des Betriebs, wird die Funktionsweise der Anlage beeinflusst.
uSicherstellen, dass es nicht zu Fehlfunktionen in der Anlage kommt.
Während des Parametriervorgangs bleibt das Gerät im Arbeitsbetrieb. Es führt seine
Überwachungsfunktionen mit dem bestehenden Parameter weiter aus, bis die Parametrierung
abgeschlossen ist.
In Abhängigkeit von der Parametereinstellung können sich die im Menü verfügbaren Parameter
ändern.
Voraussetzungen für die Parametrierung über die IO-Link Schnittstelle:
üEine geeignete Parametriersoftware, z.B. ifm moneo|configure
üDie Input Output Device Description (IODD) für das Gerät, siehe documentation.ifm.com
üEin IO-Link Master
uDen IO-Link Master mit einer Parametriersoftware verbinden.
uDen Port des Masters auf die Betriebsart IO-Link einstellen.
uDas Gerät mit einem freien Port des IO-Link Masters verbinden.
wDas Gerät wechselt in den IO-Link Modus.
uParametereinstellungen in der Software ändern.
uParametereinstellungen zum Gerät schreiben.
Hinweise zur Parametrierung Ò Handbuch der Parametriersoftware
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7.1 Einstellbare Parameter
7.1.1 Anwendungskonfiguration
Bei Einsatz des Gerätes mit Werkseinstellung wird der Abstand durch Ausgabe eines Schaltsignals
und eines Prozesswertes überwacht.
Das Gerät wurde auf Aluminium mit den im Datenblatt definierten Targetgrößen kalibriert.
Die Prozesswerte für den Abstand stehen über die IO-Link-Schnittstelle unabhängig von der
Konfiguration des Ausgangs zur Verfügung.
Um Materialeigenschaften, Targetgrößen und Einbausituation zu berücksichtigen, bietet das Gerät
Möglichkeiten für eine Anwendungskonfiguration.
7.1.1.1 1-Punkt Kalibrierung
Bei der 1-Punkt Kalibrierung wird die Kennlinie mit Hilfe eines Abstandswerts linearisiert.
Diese Kalibrierung ist geeignet für große Targets und alle Materialien, die sich von Aluminium
unterscheiden.
u[Parameter] > [Anwendungskonfiguration] > [Einstellung Linearität] aufrufen.
u[1-Punkt Kalibrierung] einstellen.
uDas zu erfassende Objekt direkt auf der aktiven Fläche des Sensors positionieren.
uKommando ausführen: [1-Punkt Kalibrierung ausführen.]
2
1
Abb.5: 1-Punkt Kalibrierung
1: Messbereich
2: Target plan auf der aktiven Fläche
IxP20x Performance Sensor
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7.1.1.2 3-Punkt Kalibrierung
Bei der 3-Punkt Kalibrierung wird die Kennlinie mit Hilfe von drei Abstandswerten linearisiert.
Diese Kalibrierung ist geeignet für kleine, ungleichförmige Targets (z.B. Schraubenkopf) und alle
Materialien.
1
2
3
4
Abb.6: 3-Punkt Kalibrierung
1: Messbereich
2: Messbereichsanfang MBA
3: Messbereichsmitte MBM
4: Messbereichsende MBE
Messbereichsanfang MBA
u[Parameter] > [Anwendungskonfiguration] > [Einstellung Linearität] aufrufen.
u[3-Punkt Kalibrierung] einstellen.
uDas zu erfassende Objekt am Messbereichsanfang positionieren (Abstandswert Ò IODD).
uKommando ausführen: [MBA].
1
2
Abb.7: MBA
1: Messbereich
2: Messbereichsanfang MBA
Performance Sensor IxP20x
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Messbereichsmitte MBM
uDas zu erfassende Objekt auf die Messbereichsmitte positionieren (Abstandswert Ò IODD).
uKommando ausführen: [MBM].
1
2
Abb.8: MBM
1: Messbereich
2: Messbereichsmitte MBM
Messbereichsende MBE
uDas zu erfassende Objekt auf das Messbereichsende positionieren (Abstandswert Ò IODD).
uKommando ausführen: [MBE].
1
2
Abb.9: MBE
1: Messbereich
2: Messbereichsende MBE
Zur abschließenden Kalibrierung:
uKommando ausführen: [3-Punkt Kalibrierung ausführen].
Die Reihenfolge der drei Kalibrierungen ist nicht relevant.
7.1.1.3 Werkskalibrierung
Diese Kalibrierung ist geeignet für große Targets aus Aluminium.
u[Parameter] > [Anwendungskonfiguration] > [Einstellung Linearität] aufrufen.
u[Werkseinstellung] einstellen.
uKommando ausführen: [Werkskalibrierung ausführen.]
IxP20x Performance Sensor
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8 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung
uEine Instandsetzung des Geräts ist nicht möglich.
uGerät nach Gebrauch umweltgerecht gemäß den gültigen nationalen Bestimmungen entsorgen.
uBei Rücksendungen dafür sorgen, dass das Gerät frei ist von Verunreinigungen, insbesondere von
gefährlichen und giftigen Stoffen.
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9 Werkseinstellungen
Parameter Werkseinstellung
P-n 0 (PnP)
SSC1.1 Param. SP1 81% von MBE
SSC1.1 Config. Logic High active
SSC1.1 Config. Mode Single point
SSC1.1 Config. Hyst 7 %
SSC1.1 Einschaltverzögerung 0 s
SSC1.1 Ausschaltverzögerung 0 s
SSC1.2 Param. SP1 50% von MBE
SSC1.2 Config. Logic High active
SSC1.2 Config. Mode Single point
SSC1.2 Config. Hyst 7 %
SSC1.2 Einschaltverzögerung 0 s
SSC1.2 Ausschaltverzögerung 0 s
Werkskalibrierung aktiv
dAP 0
IxP20x Performance Sensor
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Glossar
Aktive Schaltzone / Aktive Zone
Bereich (Raum) über der aktiven Fläche, in
dem der Sensor auf die Näherung von
bedämpfendem Material reagiert.
Ausgangsfunktion
Schließer: Gegenstand im Bereich der
aktiven Schaltzone – Endstufe bestromt.
Öffner: Gegenstand im Bereich der aktiven
Schaltzone – Endstufe nicht bestromt.
Programmierbar: Öffner oder Schließer frei
wählbar. p-schaltend: Ausgangssignal
positiv (gegen L–). n-schaltend:
Ausgangssignal negativ (gegen L+).
Bereitschaftsverzögerungszeit
Zeit, die der Sensor benötigt, um nach
Anlegen der Betriebsspannung
funktionsbereit zu sein (im
Millisekundenbereich).
Betriebsspannung
Spannungsbereich, in dem der Sensor
sicher arbeitet. Es sollte eine stabilisierte
und gut geglättete Gleichspannung
verwendet werden! Restwelligkeit beachten!
Hysterese
Differenz zwischen Ein- und
Ausschaltpunkt.
Normmessplatte
Quadratische Stahlplatte (z.B. S235JR) der
Dicke 1 mm mit einer Seitenlänge gleich
dem Durchmesser der aktiven Fläche oder
3 x Sn, je nachdem welcher Wert größer ist.
Produktnorm
IEC 60947-5-2
Schaltfrequenz
Bedämpfung mit Normmessplatte (a x a)
bei halbem Sn. Das Verhältnis bedämpft zu
unbedämpft (Zahn zu Lücke) ist 2:1.
Schaltpunktdrift
Verschiebung des Schaltpunktes bei
Veränderung der Umgebungstemperatur.
Stromaufnahme
Der Strom zur Eigenversorgung von
Gleichstromgeräten ohne Last.
-
1
-
2
-
3
-
4
-
5
-
6
-
7
-
8
-
9
-
10
-
11
-
12
-
13
-
14
-
15
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