SICK Distance Measuring Device DMD SSI/Profibus DP/Interbus-S Bedienungsanleitung

Typ
Bedienungsanleitung
B
ETRIEBSANLEITUNG
/ O
PERATING
I
NSTRUCTION
Entfernungs-Messgerät
Distance Measuring Device
DMD
SSI/Profibus DP/Interbus-S
Seite 2 DMD
1 Inhalt
1 Inhalt ................................................................................................................................................2
2 Einführung.......................................................................................................................................4
2.1 Benutzerhinweis .............................................................................................................................4
2.2 Sicherheitshinweise .......................................................................................................................4
2.3 Geräteansicht..................................................................................................................................4
2.4 Handhabungshinweise ..................................................................................................................4
2.4.1 Bestimmungsgemäße Verwendung ...............................................................................4
3 Inbetriebnahme ...............................................................................................................................5
3.1 DIP-Schalterstellungen ..................................................................................................................5
3.1.1 DIP-Schalterstellungen: ...................................................................................................6
3.2 Austausch der alten Baureihe EDM gegen DMD: .......................................................................8
3.3 Leuchtdiodenanzeige.....................................................................................................................8
3.3.1 Funktionsanzeige .............................................................................................................8
3.3.2 Diagnoseanzeige Profibus DP.........................................................................................8
3.3.3 Diagnoseanzeige Interbus-S ...........................................................................................9
3.3.4 Diagnoseanzeige SSI........................................................................................................9
3.3.5 Front-LED ..........................................................................................................................9
4 Installationshinweise ...................................................................................................................10
4.1 Schnittstellen und Anschlussbelegung .....................................................................................10
4.1.1 Anschlussbelegung der 14-poligen und der 4-poligen Schraubklemme .................10
4.1.2 Beschreibung der SSI-Schnittstelle..............................................................................11
4.1.3 Beschreibung der Profibus DP-Schnittstelle...............................................................12
4.1.4 Beschreibung der Interbus-S Schnittstelle..................................................................12
4.2 Ausrichthinweise..........................................................................................................................13
4.3 Reflektoranordnung .....................................................................................................................14
4.4 Reflexionsfolien ............................................................................................................................16
4.4.1 Diamond Grade ...............................................................................................................16
4.4.2 PL 240 DG........................................................................................................................16
4.4.3 PL 560 DG........................................................................................................................16
4.4.4 PL 880 DG........................................................................................................................16
5 Hilfestellung im Fehlerfall............................................................................................................17
6 Technische Daten.........................................................................................................................18
7 Zubehör .........................................................................................................................................19
7.1 Linsenreflektor PL 140L...............................................................................................................19
7.2 Haltewinkel für Linsenreflektor BEF-PL 140L ...........................................................................19
DMD Seite 3
7.3 Umlenkspiegel für DMD USP-DMD .............................................................................................20
7.4 Haltewinkel für DMD BEF-WN-DMD (im Lieferumfang enthalten) ...........................................20
8 Maßbild ..........................................................................................................................................21
9 Wartung .........................................................................................................................................21
Seite 4 DMD
2 Einführung
2.1 Benutzerhinweis
Das DMD ist ein kompakter optischer Distanzsensor. Es misst die Distanz zu einer Reflexfolie nach
dem Prinzip der Pulslaufzeitmessung (Laufzeitmessung). Eine Reflexfolie befindet sich immer im
Sichtfeld des Sensors und wird in der optischen Achse des Lichtstrahls bewegt. Typische Anwen-
dungen sind das Positionieren von schienengebundenen Fahrzeugen wie Regalbediengeräte oder
Kräne.
2.2 Sicherheitshinweise
Die ausgesendete Strahlung eines Klasse 1 Lasers ist unbedenklich. Diese Art von
Laserinstrumenten (z.B. Laserstrahl in CD Spielern) dürfen von jedermann bedient werden.
! Kein Sicherheitsbauteil gemäß EU-Maschinenrichtlinie.
! Vor der Inbetriebnahme die Betriebsanleitung lesen.
! Anschluss, Montage und Einstellung nur durch Fachpersonal.
! Gerät bei Inbetriebnahme vor Feuchte und Verunreinigung schützen.
! Geeignete ESD-Schutzmaßnahmen bei Installation.
2.3 Geräteansicht
Bild 1: Geräteansicht
2.4 Handhabungshinweise
2.4.1 Bestimmungsgemäße Verwendung
Das Entfernungs-Messgerät DMD ist ein opto-elektronischer Sensor und wird zur optischen,
berührungslosen Erfassung von Reflexionsfolie oder Reflektoren eingesetzt.
DMD Seite 5
3 Inbetriebnahme
3.1 DIP-Schalterstellungen
Nach etwa 10 Sekunden der Initialisierung erlischt die rote Front-LED, sofern das DMD auf einen
Reflektor ausgerichtet ist.
Um die angegebene Genauigkeit zu erreichen, lassen Sie eine Aufwärmphase von etwa 30 Minuten
zu. Anschließend ist das DMD messbereit.
Der Sensor wird vor der Auslieferung getestet und kalibriert. Er kann unmittelbar in Betrieb genommen
werden.
Nach Abnahme des Gehäusedeckels kann mit Hilfe von acht DIP-Schaltern der Messmodus einge-
stellt werden.
Bild 2: Befestigungsschrauben zur Abnahme des Gehäusedeckels
Bild 3: Innenansicht mit DIP-Schaltern
Die Wahl der Modi ist abhängig von der zu lösenden Applikation:
Applikation z. B. Distanzierung von
Brückenkränen (2-Pkt.-
Regelungen)
z. B. schnelle
geschlossene
Lageregelkreise
Messwertalter/ms 50 25 13
Messwertanzahl 512 256 128
Umschaltung möglich auf
höhere Messwertanzahl
2048 2048 1024 2048 1024
Modus
0
1)
12
2)
345 6 7
DIP-Schalterstellungen
on
off
2, 3, 4 2, 3
4
2, 4
3
2
3, 4
3, 4
2
3
2, 4
4
2, 3 2, 3, 4
Tabelle 1: Modi abhängig von Applikation
Profibus-Adresse 1er
Profibus-Adresse 10er
DIP-Schalter Betriebsmodus
Seite 6 DMD
Bemerkungen:
! Messwertalter: Zeit, an der ein neuer Messwert abhängig von der Messwertanzahl an der
Schnittstelle anliegt
! Messwertanzahl: Anzahl der Messwerte, die zur Bildung des Mittelwertes herangezogen werden
! Umschaltung auf höhere Messwertanzahl erfolgt bei langsamer Zieländerung intern
1)
Modus 0: Position erreicht halt Fenster (PEH) in der Steuerung (typ. 3 mm - 5 mm,
anlagenabhängig)
2)
Modus 2: Bei Zielstillstand wird der letzte gültige Messwert ausgegeben
3.1.1 DIP-Schalterstellungen:
Allgemein:
! DIP-Schalter 1 muss immer auf ON sein
! DIP-Schalter 5 muss immer auf ON sein
!
DIP-Schalter 6 ist nur bei SSI-Schnittstelle wirksam, sonst kein Einfluss,
ON: SSI-Ausgabe Gray-kodiert
OFF:SSI-Ausgabe binär
! DIP-Schalter 7:
Bei allen Messmodi kann die Auflösung der Datenausgabe verändert werden:
ON: Ausgabe mit 1 LSB entspricht 0.1 mm
OFF: Ausgabe mit 1 LSB entspricht 1 mm
! DIP-Schalter 8 ist nicht belegt
ON
OFF
12345678
Für die Wahl des entsprechenden Messmodus sind nur die DIP-Schalter 2, 3 und 4 zuständig!
Der Modus kann aus Tabelle 1 bestimmt werden.
Seite 8 DMD
3.2 Austausch der alten Baureihe EDM gegen DMD:
EDM DMD
Modus 0 Modus 0
Modus 1 Modus 3
Modus 2 Modus 1
Modus 3 Modus 2
3.3 Leuchtdiodenanzeige
Bild 4: Sensordraufsicht mit Sichtfenster für LED-Anzeige
3.3.1 Funktionsanzeige
! Grüne LED leuchtet: Ziel (Reflektor) erkannt
! Rote LED leuchtet: Ziel (Reflektor) nicht erkannt
Die Funktionsanzeige ist bei allen Varianten vorhanden.
3.3.2 Diagnoseanzeige Profibus DP
! Grüne LED außen: keine Funktion
! Grüne LED mittig leuchtet: Profibus erfolgreich initialisiert
! Rote LED: keine Funktion
ON
OFF
1234
ON
OFF
1234
ON
OFF
1234
ON
OFF
1234
ON
OFF
12345678
ON
OFF
12345678
ON
OFF
12345678
ON
OFF
12345678
DMD Seite 9
3.3.3 Diagnoseanzeige Interbus-S
! Grüne LED außen leuchtet: Interbus erfolgreich initialisiert
! Grüne LED mittig leuchtet: Datentransfer auf Interbus findet statt
!
Rote LED leuchtet: Interbus nicht vorhanden bzw. nicht initialisiert
3.3.4 Diagnoseanzeige SSI
!
keine
3.3.5 Front-LED
Die Front-LED leuchtet während der Initialisierung des Gerätes nach Einschalten der Versorgungs-
spannung und erlischt nach etwa 10 Sekunden (sofern auf ein Ziel ausgerichtet). Bei Zielverlust
leuchtet die Front-LED ebenfalls während des Betriebes, sie ist mit der roten LED der Funktions-
anzeige zusammengeschaltet. In diesem Fall wird das Errorbit nach 400 ms gesetzt.
Seite 10 DMD
4 Installationshinweise
4.1 Schnittstellen und Anschlussbelegung
4.1.1 Anschlussbelegung der 14-poligen und der 4-poligen Schraubklemme
14-polige Schraubklemme (X2, X3)
Pin SSI Profibus DP Interbus-S
1
2
3COM2
4DI2
5/DI2
6DO2
7/DO2
8 CLK - P (B) DI1
9CLK + N (A) /DI1
10 DATA - DO1
11 DATA + /DO1
12 P (B)
13 N (A)
14 GND COM1
4-polige Schraubklemme (X4)
Pin SSI Profibus DP Interbus-S
1 +24 V DC (pot. frei) +24 V DC (pot. frei) +24 V DC (pot. frei)
2 +24 V DC (pot. frei) +24 V DC (pot. frei) +24 V DC (pot. frei)
3 GND (24 V) (pot. frei) GND (24 V) (pot. frei) GND (24 V) (pot. frei)
4 GND (24 V) (pot. frei) GND (24 V) (pot. frei) GND (24 V) (pot. frei)
Bild 5: Steckerdeckel für alle Schnittstellen
DMD Seite 11
Allgemeines
! Bei jeder Schnittstellenart muss zwischen der Gehäusemasse des DMD (Schraubklemme X5) und
der Metallkonstruktion der Anlage eine hochfrequenztechnische (Schirmgeflecht) Verbindung
hergestellt werden, um elektromagnetische Störungen zu unterdrücken. Die Verbindung soll so
kurz als möglich ausgeführt werden.
4.1.2 Beschreibung der SSI-Schnittstelle
Zwischen Data + und Data - muss am Steuerrechner ein 100 Abschlusswiderstand (0,5 W)
angeschlossen werden, sofern dieser Widerstand nicht schon auf der Schnittstellenkarte integriert ist.
Der Kabelschirm darf nur in der Steuereinheit (am Gehäuse des Steckers) aufgelegt werden. Eine
sichere Datenübertragung ist bei Verwendung von abgeschirmten Leitungen mit 2 paarweise
verdrillten Adern gegeben.
Datentelegramm:
LS
B
MSB SSI
Error
Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit Bit
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
SSI Daten
Es werden 1 Startbit, 24 Datenbit gray-kodiert oder binär (Low-Byte zuerst, dann Middle- und danach
High-Byte) und 1 Errorbit übertragen. Das Errorbit ist gesetzt (High), sobald Zielverlust (Laserstrahl
nicht mehr auf dem Reflektor) eintritt. In diesem Fall leuchtet die Front-LED und die rote LED der
Funktionsanzeige.
Binär-Codierung
Bit 24: Fehlerbit: 1 = Zielverlust oder kein Echo, 0 = OK
Bit 0...23: SSI Daten binär codiert mit 0,1 mm oder 1 mm Auflösung
(abhängig von DIP-Schalter 7)
Gray-Codierung
Bit 24: Fehlerbit: 1 = Zielverlust oder kein Echo, 0 = OK
Bit 0...23: SSI Daten gray codiert mit 0,1 mm oder 1 mm Auflösung
(abhängig von DIP-Schalter 7)
SSI Taktfrequenz: 125 kHz – 1 MHz -> T = 1 µs – 8 µs
Seite 12 DMD
4.1.3 Beschreibung der Profibus DP-Schnittstelle
Der letzte Profibus Teilnehmer muss mit Abschlusswiderständen abgeschlossen werden. Hierfür ist
im Steckerdeckel der Schalter S2 in die Schalterstellung 1 zu bringen (Widerstandskombination
eingeschaltet). Handelt es sich um einen Slave, der nicht als letzter Teilnehmer an den Bus
angeschlossen ist, so ist der Schalter S2 in die Schalterstellung 2 (Widerstandskombination
abgeschaltet) zu bringen (Bild 5).
Mit den zwei Drehschaltern in der Gehäuserückwand des DMD ist die Profibus-Slave-Adresse
einzustellen (Bild 3). Es ist ein Standard Profibus-Kabel zu verwenden.
Der Kabelschirm muss beidseitig aufgelegt werden. Im Steckerdeckel ist hierfür die Schraubklemme
X5 zu verwenden. Der Kabelschirm ist dabei so kurz als möglich und unverdrillt an die Klemme X5
anzuschließen.
Datentelegramm:
Byte 0Byte 1Byte 2Byte 3
7 0 7 0 7 0 7 0
Entfernung low Entfernung middle Entfernung high Error
4.1.4 Beschreibung der Interbus-S Schnittstelle
Wenn ein Interbus-Teilnehmer nicht der letzte in der Kette ist, muss
eine Brücke zwischen RBST und
der internen +5V-Spannung gelegt werden. Im Steckerdeckel ist hierfür der Schalter S1 in die
Schalterstellung 2 zu bringen (RBST intern an +5V). Ist ein Teilnehmer als letztes Gerät in der Kette
angeschlossen, so ist der Schalter S1 in die Schalterstellung 1 (RBST intern über einen Widerstand
an GND) zu schalten (Abbildung 5).
Der Kabelschirm muss beidseitig aufgelegt werden. Im Steckerdeckel ist hierfür die Schraubklemme
X5 zu verwenden. Der Kabelschirm ist dabei so kurz als möglich und unverdrillt an die Klemme X5
anzuschließen. Es ist ein Standard Interbus-Kabel zu verwenden.
Datentelegramm:
Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3
7 0 7 0 7 0 7 0
Entfernung low Entfernung middle Entfernung high Error
In der Standardeinstellung werden 4 Byte binär übertragen. Byte 0 bis 2 enthalten den Entfernungs-
messwert (Reihenfolge Low, Middle, High), Byte 3 enthält im Bit 0 (niederwertigstes Bit) das Errorbit
(Bedeutung s.o. bei SSI).
DMD Seite 13
4.2 Ausrichthinweise
Bei der Justage ist zu beachten, dass der Laserpointer seitlich versetzt zur Messoptik angebracht ist.
Die Justage gilt für beide Reflektortypen (Folie und Linsenreflektor) und ist bei maximaler
Messentfernung vorzunehmen.
Richten Sie das Gerät in der Weise aus, dass sich der Mittelpunkt des Laserpointerfleckes horizontal
26 mm und vertikal 16 mm vom Mittelpunkt des Reflektors (Bild 6) befindet. Die Ausrichtung nach
Bild 6 setzt voraus, dass das Gerät wie in Bild 7 oben installiert ist.
Nach Einschalten der Versorgungsspannung blinkt der Laserpointer für mindestens 60 Sekunden. Ist
der Sensor exakt ausgerichtet geht der Laserpointer nach 60 Sekunden aus. Liegt Zielverlust vor
blinkt der Laserpointer permanent weiter. Der Laserpointer kann entweder durch Aus- und wieder
Einschalten der Versorgungsspannung oder durch ein simulieren des Zielverlustes (z. B. durch ein
Abbrechen des Strahlenganges) eingeschaltet werden.
Bild 6: Folienreflektor
Seite 14 DMD
4.3 Reflektoranordnung
DMD-Seitenansicht
DMD-Draufsicht
DMD-Draufsicht
Messstrahldurchmesser: ca. 5 cm ca. 10 cm ca. 30 cm ca. 70 cm
Linsenreflektor
Bild 7: Reflektoranordnungen 1
DMD Seite 15
Minimalanordnung bei Entfernungen
> 120 m bis 240 m (2 x Linsenreflektor PL 140L)
Bild 8: Reflektoranordnungen 2
Seite 16 DMD
4.4 Reflexionsfolien
Die Reflektorgröße ist so zu wählen, das der Lichtfleck bei Erschütterungen nicht von dem Reflektor
abwandert. Wird das DMD zum Beispiel um 1 Grad verdreht, wandert der Lichtfleck in 130 m Abstand
um ca. 2 m aus.
4.4.1 Diamond Grade
Konfektionierbar, max. 749 mm x 914 mm, Bestellnummer: 4 019 634
4.4.2 PL 240 DG
280 mm x 280 mm, Bestellnummer: 1 017 910
4.4.3 PL 560 DG
605 mm x 605 mm, Bestellnummer: 1 016 806
4.4.4 PL 880 DG
914 mm x 914 mm, Bestellnummer: 1 018 975
DMD Seite 17
5 Hilfestellung im Fehlerfall
Fehlererscheinung mögliche Ursache Abhilfe
" Rote LED im Frontfenster
leuchtet länger als 10 sek.
" Messziel nicht erfasst
"
Reflektor oder Gerätescheibe
verschmutzt
"
Messbereichsüberschreitung
" Ausrichtung überprüfen
"
Rote Kontroll-LED
leuchtet
"
Messziel nicht erfasst
" Reflektor oder Gerätescheibe
verschmutzt
"
Ausrichtung überprüfen
"
Rote & grüne Kontroll-
LED leuchten
"
keine Messbereitschaft, Gerät
evtl. defekt
"
Gerät austauschen
" Messwertfehler bei
niedriegen Entfernungen
" Reflektor ist nicht geneigt " Neigungswinkel
"
Vergrößerung des
Messwertfehlers bei
steigender Entfernung
"
Laser verlässt den Reflektor
"
Ausrichtung überprüfen
" Keine LED leuchtet " Betriebsspannung fehlt
" Betriebsspannung verpolt
" festen Sitz des
Gehäusedeckels
überprüfen
"
Verdrahtung kontrollieren
" Sporadische
Messwertsprünge
" elektrostatische Einflüsse
" Masseschleife
" Abschirmung nach
Installationshinweisen
anschließen
" Gehäuse mit
Anlagenmasse verbinden
" Messfehler an
bestimmten Positionen
" Zielverlust, Laserfleck verlässt
den Reflektor
" Verfahrweg auf starke
Unebenheiten überprüfen,
evtl. Reflektor vergrössern
" Schwingen der Anlage " Rauschabschaltung wirkt sich
ungünstig auf das
Regelverhalten aus
" Messmodus umstellen
" „Noise“ bei erreichter
Position
" Messwertrauschen verträgt sich
nicht mit dem Regler
" Messmodus umstellen
" grobe Messfehler " Messen auf falsche Ziele
(verzinkte Gegenstände bzw.
helle Objekte im Nahbereich
werden als Ziel erkannt)
" reflektierende Gegen
stände mit Farbe ab-
decken bzw. entfernen
" Doppelter Betrag der
Messwerte
" sporadisches Setzen
des Error-Bits
" Bitverschiebung beim Auslesen " Software überprüfen
" Daten- und Spannungs-
versorgungsleitungen (für
Tyristorsteuerung)
getrennt verlegen
" Anschluss der
Taktleitungen überprüfen
(Achtung ! Bei einem evtl.
Tausch der Leitungen
Motor spannungslos
schalten
" Positionierfehler in der
Y-Achse bei schweren
Lasten
" Nachschwingen des Hubtisches " Bremsverzögerung
verringern
Seite 18 DMD
6 Technische Daten
Technische Daten
DMD
50-
1111
50-
2111
50-
3111
120-
1111
120-
2111
120-
3111
240-
1111
240-
2111
240-
3111
Schnittstellen
SSI: GRAY/BINÄR
1)
Profibus-DP, 4 byte inkl. Errorbit
Interbus-S, 4 byte inkl. Errorbit
Messbereich
2)
0,5 m ... 50 m
0,5 m ... 120 m
0,5 m ... 240 m
Genauigkeit
3) 4)
0,5 m ... 3,2 m ± 6 mm
> 3,2 m ± 5 mm
Reproduzierbarkeit
5)
2 mm (Mode 0)
(Statistischer Fehler 1
σ
)
Lichtfleckdurchmesser 10 cm in 30 m Entfernung
30 cm in 100 m Entfernung
70 cm in 240 m Entfernung
Auflösung 0,1 mm/1 mm (umschaltbar)
Lichtsender
6)
, Lichtart
Laserdiode, Infrarot
Laserschutzklasse
1 (EN 60825)
Versorgungsspannung U
V
DC 18 ... 30 V
7)
Leistungsaufnahme
8 VA
Anschlussart
Klemmanschluss 4 x PG 9
VDE Schutzklasse
8)
III
Schutzschaltungen
9)
A, C
Schutzart
IP 65
Umgebungstemperatur
Betrieb – 0 °C ... + 40 °C
Lager – 25 °C ... + 75 °C
Gewicht
3 kg
Profibus-DP
max. 1,5 MBaud
Luftdruckeinfluss
0,3 ppm/hPa
Temperatureinfluss
0,3 mm/K
Messwertausgabe
SSI: 1 ms, clock 125 kHz ... 1 MHz
Profibus: 1 ms
Interbus: 1 ms
Initialisierungszeit
ca. 10 s
Max. Verfahrensgeschwindigkeit
10 m/s
1)
Einstellbar 25 bit inkl. Errorbit
2)
Bezogen auf Geräte-Nullpunkt
3)
23° Lufttemperatur, 977 hPa,
min. Einschaltdauer 30 Min.
4)
Nachkalibrierung nach 25.000 h
empfohlen
5)
Umfeldbedingungen konstant,
minimale Einschaltdauer 30 Min.
6)
Mittlere Lebensdauer 100.000 h
bei T
U
= + 25 °C
7)
Grenzwerte
8)
Bemessungsspannung 50 V
9)
A = U
V
-Anschlüsse verpolsicher
C = Störimpulsunterdrückung
DMD Seite 19
7 Zubehör
7.1 Linsenreflektor PL 140L
Bestellnummer: 5 308 918
7.2 Haltewinkel für Linsenreflektor BEF-PL 140L
Bestellnummer: 5 308 917
Seite 20 DMD
7.3 Umlenkspiegel für DMD USP-DMD
Bestellnummer: 5 308 919
7.4 Haltewinkel für DMD BEF-WN-DMD (im Lieferumfang enthalten)
Bestellnummer: 5 308 915
DMD Seite 21
8 Maßbild
Bild 9: Geräteabmessungen
9 Wartung
SICK-Sensoren sind wartungsfrei. Wir empfehlen, in regelmäßigen Abständen
! die optischen Grenzflächen zu reinigen,
! Verschraubungen und Steckverbindungen zu überprüfen
  • Page 1 1
  • Page 2 2
  • Page 3 3
  • Page 4 4
  • Page 5 5
  • Page 6 6
  • Page 7 7
  • Page 8 8
  • Page 9 9
  • Page 10 10
  • Page 11 11
  • Page 12 12
  • Page 13 13
  • Page 14 14
  • Page 15 15
  • Page 16 16
  • Page 17 17
  • Page 18 18
  • Page 19 19
  • Page 20 20
  • Page 21 21
  • Page 22 22
  • Page 23 23
  • Page 24 24
  • Page 25 25
  • Page 26 26
  • Page 27 27
  • Page 28 28
  • Page 29 29
  • Page 30 30
  • Page 31 31
  • Page 32 32
  • Page 33 33
  • Page 34 34
  • Page 35 35
  • Page 36 36
  • Page 37 37
  • Page 38 38
  • Page 39 39
  • Page 40 40
  • Page 41 41
  • Page 42 42

SICK Distance Measuring Device DMD SSI/Profibus DP/Interbus-S Bedienungsanleitung

Typ
Bedienungsanleitung