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InfraScan 5000 Serie E - Berührungsloses Messen von Objekten

1. Wie zuvor beschrieben muss zuerst das Befehlsbyte von der Steuerung bertragen werden Nach erfolgtem Echo durch den Scanner muss dann innerhalb von etwa 1 2 5 ms der gew nschte neue Konfigurations Datenwert gesendet werden der ebenfalls als Echo zur ckgegeben wird g ltiger write_receiver_gain 10h 0 7 Einstellung des Verst rkungswertes des Empf ngers 8 Stufen write_transmitter_gain NS Einstellung der Senderleistung 4 Stufen write_smoothing m 1 204 Einstellung des SMOOTHING Wertes write_first_led 19h vr Einstellung des Offsets f r den Beginn des aktiven Messbereichs Offset 2 bedeutet dass write_last_led das aktive Messfeld bei der 3 LED beginnt write_threshold_low write_threshold_high write_mode write_result_type Einstellung des Offsets f r das Ende des aktiven Messbereichs Offset 2 bedeutet dass das aktive Messfeld bei der 94 LED endet wenn der Scanner 96 Dioden hat 0 65535 0 65635 Einstellung des unteren Threshold Wertes 0 65595 0 65535 Einstellung des oberen Threshold Wertes Ausgabemodus largest_block Bin rc Ausgabemodus largest_block Gray C Einstellung der Messdaten Ausgabe als Anzahl von Strahlen oder in mm Angabe 0 Ausgabe als Strahlenanzahl 1 Ausgabe als mm Angabe y Einstellung des Ausgabeformats Ausgabemodus over_all BCD Code Ausgabemodus over_all Binarcode Ausgabemodus over_all Gray Code Ausgabemodus normal BCD Code Ausga
2. BCD oder GRAY und abhangig von den Einstellungen OVER ALL LARGEST BLOCKED AREA SMOOTHING HOLD und DATA POSITION 2 1 stellige Anzeige fur Zusatzinformation amago tema Strahlenfeld frei Strahlenfeld Empfang schwach V 1 Strahl unterbrochen es k nnen zus tzlich noch andere Strahlen unterbrochen sein es k nnen zus tzlich noch andere Strahlen unterbrochen sein Strahlen unterbrochen ausgenommen erster und letzter Strahl Erster und letzter Strahl unterbrochen er dazwischen k nnen Strahlen frei sein Sitronic InfraScan 5000 Serie E 42 Handbuch 3 4 stellige Anzeige f r Fehlermeldungen Die Anzeigen beschreiben die folgenden Fehler Strahlenanzahl Keine Kommuni Kommunikation zwi Kurzschluss auf Mindestens ein Strahl stimmt nicht mit der kation mit dem schen Sender und einem der Aus weist schwaches Sig vom Sender ermit Sender Empf nger fehler g nge der paralle nal auf telten berein Ursache Sync haft len Schnittstelle Ursache Sender und Anschlusska Ursache Z B de Zur Lokalisierung modul defekt oder bel vertauscht oder fektes Sync Kabel dient die alternie Sender hat anderen Sender aus lterer rende Anzeige Messbereich als Generation Empf nger Bei Kurzschluss oder berlastung von Ausg ngen erfolgt eine alternierende Anzeige von E 01 und der einer Angabe der Ausg nge Diese Anzeige erfolgt im HEX Code Die folgende Tabelle zeigt wie die einzelnen
3. Damit auch eventuell einzelne fehlende Strahlen z B durch Verschmutzung erkannt werden sollte f r die Justierung der Smoothing Wert auf 1 gestellt werden Unabh ngig jedoch vom einprogrammierten Wert wird Smoothing f r ca 60 Sekunden nach dem Einschalten der Versorgungsspannung bei Scannern mit paralleler oder SSI Schnittstelle 50 Sekunden nach Erscheinen der Messanzeige automatisch auf 1 und nach dieser Zeit wieder auf den programmierten Wert gestellt Sollte trotz sorgf ltiger Montage keine optimale Funktion zu erreichen sein und es nicht m glich sein den Abstand zu verringern ist es am besten die Verst rkung zu erh hen und damit einen gr eren Abstandsbereich einzustellen Am einfachsten geschieht dies ber die serielle Schnittstelle mit Hilfe der ScanView Software Im Falle des Vorhandenseins einer parallelen analogen oder SSI Schnittstelle befinden sich auf dem Deckel des Empf ngers drei Anschlussbuchsen Der serielle Ausgang kann als solcher betrieben oder nur zur Konfiguration mit Hilfe der ScanView Software oder Visualisierung der Messdaten des Scanners benutzt werden Sitronic InfraScan 5000 Serie E 17 Handbuch 3 4 Erdung 3 4 1 Allgemeines Um den EMV Normen Rechnung zu tragen wurde das Messsystem IufraScan 5000 in seinem inneren Aufbau der Beschaltung der Steckverbindungen und auch dessen Geh use so konstruiert dass eine h chstm gliche Immunit t bzw St rfestigkeit erzielt wird Um die volle St
4. 0 2330 A AO ROO cl S wm uono S wm uono lt lt gt gt Sitronic Handbuch 90 InfraScan 5000 Serie E T TECHNISCHE DATEN o y Sf nbes oanrz 00 A _ _ E a MEERE RE e A a 3 FE IN AD pi GERA U EL A E ER ER SEEN ER 2 ED A E EEE me rn ai pi J9puas ONAS gt Jabuejduy NS re SIE BB zersa iones N EIER 1ss reg 7 1 Geh usema e InfraScan 5000 Serie E 51 Handbuch 7 2 Standard Typenreihe Die folgenden Typen der Serie IufraScan 5000 sind Standard Strahlen Lm L4 L Gewicht parallel mm mm mm kg 5480 2 5 9 1 E l e Im Double Scan Modus in der Mitte des Messabstandes Produkt bersicht Datenausgange m De nz em Datenausg nge Schalt Parallel Analog ausgang Bei Doppel abtastung Messabst SUM OUT Bereiche von BeamStream Format Optional 10 bit Datenbreite BINAR BCD Gray Optional Optional Programmierbar 715 955 1195 45 ON 237 5 4775 7175 rs BE 5 1975 5 1437 5 10 mm und 5 mm Versionen nicht f r Neuinstallationen verwenden Integriert im parallelen Datenausgang RS 422 Bin r BCD Gray codiert oder Einkanal oder Zweikanalausgang Spannung oder Strom programmierbar 21 Nominell d h bei Parallelabtastung 22 In der Mitte des Messabstandes Sitronic InfraScan 5000 Serie E 7 3 Technische Daten Material Geh use Material Fenster OPTI
5. 50 C Anderungen im Sinne der technischen Weiterentwicklung vorbehalten Ausgabe 1 37 2014 03 31
6. Information DATA In diesem Fall brauchen neben der 24V Spannungsversorgung nur die SSI Signale beschaltet zu werden Sitronic InfraScan 5000 Serie E 44 Handbuch 5 3 1 Protokoll der SSI Daten bertragung Im Ruhezustand liegen Takt und Datenleitung auf High Mit der ersten fallenden Taktflanke wird der aktuelle Messwert in ein Schieberegister bernommen von wo es mit nachfolgenden steigenden Taktflanken bitweise herausgeschoben wird Y T t tz Clock Daten D11 D10o D9 D8 D7 D6 X D5_ D4 D3 D2 D1 DO PFB o Impulszeiten fiai 0 45 5us t2 lt 0 2us t3 12 25us Es 0 9 10us Zus tzlich zu den Datenbits wird als Bit 13 das Power Failure Bit PFB bertragen das mit einer logischen 1 einen Spannungseinbruch w hrend der Daten bertragung anzeigt Die verwendete SSI Einheit unterst tzt au erdem die Funktion des Ringleitungsbetriebs Dabei kann ein Datenwert zur Erh hung der Datensicherheit mehrmals bertragen werden Je nach eingestelltem Ausgabemodus werden die Daten als Bin rcode als BCD Code oder als Gray Code ausgegeben Wenn nicht anders gew nscht werden die Scanner Gray codiert 5 4 Analog Schnittstelle A Er Ansicht L tseite des Steckers Die Adernfarben der Kabel k nnen je nach Hersteller variieren G ltig 1 ist das in diesem Fall beigepackte Anschlussschema z Die Lichtvorh nge k nnen wahlweise mit ei
7. Klicken auf die Checkbox aktivieren Sie die Double Scan Funktion Beschrei bung s Kapitel 4 2 2 Die Lichtvorh nge der Serie InfraScan 5000 sind grunds tzlich als Messger te konzipiert k nnen aber auch zur Detektion verwendet werden In einem solchen Fall ist zu beachten dass obwohl gewisse interne Defekte wie z B Kabelbruch oder Ausfall von elektronischen Bauteilen zum Schalten des Transistorausgangs f hren diese Lichtvorh nge nicht eigensicher im Sinne des Unfallschutzes sind A Sitronic InfraScan 5000 Serie E 7 Handbuch 1 2 Systembeschreibung und Definitionen Werden die Lichtvorh nge gem nachfolgender Darstellung betrachtet Sender und Empf nger vertikal und Anschlussstecker unten so wird der unterste Strahl als erster Messstrahl und der oberste als letzter Messstrahl bezeichnet im Sinne der elektronischen Abtastung Scannung der Strahlen Im 0 ad 7 LL LL Z A LLI gt 09 I x Anzeige auf Rote und gr ne Leuchtdiode Gr ne rote und gelbe Leuchtdiode ScanView unterhalb des ersten Strahls unterhalb des ersten Strahls Messabstand Weiters wird der optisch aktive Bereich als Messfeld bezeichnet die Anzahl der unterbrochenen Strahlen ist DATA der erste unterbrochene Strahl die POSITION Der erste Strahl befindet sich definitionsgem l s am Steckerende des Geh uses Die Distanz zwischen Sender und Empf nger wird als Messabstand bezeichnet Die Objektgr fse
8. Kurzschl sse lokalisiert werden k nnen Beispiel Anzeige 0003 bedeutet Kurzschl sse auf den Ausg ngen OUT O und OUT 1 Werigken a 2 DATA Ready SUM OUT jj OuTa8 OUTa J OUT 3 4 Initialisierungsphase W hrend der Initialisierungsphase ca 10 Sekunden nach Einschalten der Versorgungsspannung bzw nach einem Reset erscheinen der Reihe nach folgende Anzeigen Anzeige der Version Anzeige der Datencodierung BIN BCD GRAY Anzeige der Ausgabeeinheit BEAM MM Anzeige des Datenformates NORM ALL LARG Nach dieser Initialisierungsphase schaltet die Anzeige automatisch auf die Anzeige von DATA oder POSITION um wobei f r ca 50 Sekunden Smoothing auf 1 gestellt wird s auch Kap 3 3 Einjustieren Mit Hilfe der SeanView Software kann die Darstellung dieser Details unterdr ckt werden Der entsprechende Men punkt lautet Specials Display Info Klicken Sie auf die Checkbox um die Funktion zu aktivieren oder auszuschalten Sitronic InfraScan 5000 Serie E 43 Handbuch 5 3 SSI Schnittstelle Optional steht zus tzlich zur seriellen Schnittstelle eine Synchron Serielle Schnittstelle kurz SSI Schnittstelle zur Verf gung In diesem Fall dient ein 4 stelliges LED Display zur Anzeige der Messergebnisse und als Einstellhilfe wie bei der parallelen Schnittstelle Kap 4 1 3 beschrieben Takt A Weiss BB Ansicht L tseite des Steckers Die Adernfarben der Kabel k nn
9. Sie an Hand der folgenden Tabelle ob der Standard Lieferumfang f r Kabel und Stecker Ihren Anforderungen entspricht Alle anderen Parameter k nnen Sie entweder mit Hilfe der ScanView Software selbst anpassen s Kapitel 4 Software Optionen oder in der folgenden Liste spezifizieren Alle Einstellungen werden dann im Werk vorgenommen Standard Lieferumfang TE DEE 7 ER EN en AA und Kabel A A AA 2 4 2 AAA 242 1 Sofware Option Standard Einstellung Abtastprinzip Parallelabtastung Doppelabtastung Messabstand 0 6 1lm NORMAL Largest Blocked Area OVER ALL BINAR GRAY BCD SMOOTHING O AA 420mA 11 020mA 1 0 24 mA 2 4 2 Kabel und Stecker Synchronisierkabel SK50 7 m Synchronisierkabel geschirmt Gew nschte L nge in m 7 Zutreffendes bitte ankreuzen 8 F r L ngen ber 8 m gilt ein Aufpreis 9 F r Scanner mit SSI Schnittstelle ist GRAY Codierung Standard 7 pol Stifte 7 pol Stifte Sitronic InfraScan 5000 Serie E 12 Handbuch Datenkabel seriell DK50 6 m Datenkabel geschirmt f r seriellen Datenausgang RS422 Gew nschte L nge in m Standardl nge ist 3m 6 pol yi Stifte He Adern Im Standard Lieferumfang und wenn keine andere Schnittstelle vorhanden ist ist ein Rundstecker enthalten F r eventuelle Nachbes
10. der Leitungsinduktivit t 1 Die L nge der Anschlussleitung geht proportional auf die Leitungsinduktivit t ein etwa 10nH cm daher soll das Erdungskabel so kurz wie m glich sein 2 Ein Parallelschalten voneinander isolierter Leitungen HF Kabel mit isolierten Litzen verringert die Induktivit t Parallelschalten von Induktivit ten Im Gegensatz dazu wird durch Vergr ern des Leitungsquerschnitts die Induktivit t der Leitung nicht verringert 3 4 2 Schirmung von Anschlusskabel und Datenkabel Falls Anschluss und oder Datenkabel nicht fertig konfektioniert bestellt werden muss darauf geachtet werden nur Kabel mit Schirmgeflecht zu verwenden Das zugrunde gelegte Schirmkonzept sieht die einseitige Schirmung vor daher Sitronic InfraScan 5000 Serie E 18 Handbuch Speziell beim Datenstecker muss darauf geachtet werden dass keine Verbindung zwischen Schirm und Stecker entsteht da der Datenstecker aus Metall besteht und ber das Geh use direkten Kontakt zur Erde hat Netzteil Netzteil Direkte Im Schaltschrank Verbindung FALSCH RICHTIG Um auch beim Fall der einseitigen Erdung ein gutes Ableiten der in den Schirm eingekoppelten St rungen gew hrleisten zu k nnen muss auch die Erdung des Kabelschirms m glichst induktivit tsarm ausgef hrt werden Die zuvor erw hnten Optimierungsma nahmen sind in diesem Fall zumindest ebenso sorgf ltig anzuwenden Daher muss auch diese Erdungsverbindung eine
11. entsprechend den Anweisungen nach Kapitel 3 Jedes System soll zuerst f r sich alleine installiert und justiert werden mit einer anschlie enden Funktionskontrolle der Einzelsysteme 20 Anschlie end daran sind die zus tzlichen Verbindungen zur Sequenzierung der einzelnen Messebenen durchzuf hren hier bei der Verschaltung von 3 Mess systemen gezeigt Sender 3 ander Sec Out Sec In Sec Out Sec In Sec Out Sec In Sec Out Sec In Sec Out Sec In Sec Out Sec In Die Ausgangs Sequenziersignale der Sender werden mit den jeweiligen Eingangs Sequenziersignalen des n chsten Senders verbunden so dass ein Ringsystem entsteht Diese Art der Sequenzierung erlaubt den Betrieb von bis zu 6 Messbalken im Mehrebenen betrieb Bei langen Versorgungskabeln kann es zur berlastung der Ein und Ausg nge kommen F r solche F lle ist es empfehlenswert die Sequenzierleitungen m glichst kurz zu halten und nur die tats chliche Stromversorgung ber die lange Distanz zu f hren 20 Es sind also alle nicht betrachteten Messebenen abzuschalten um St rungen durch andere Ebenen definitiv ausschalten zu k nnen Sitronic InfraScan 5000 Serie E 49 Handbuch Beispiel Sender Sequenzierung einer 2 Ebenen Messung Empfanger 2 i Sync 2 Y da O c 0 t o LLJ AK50 7 Sender 2 AK50 7 Sender 1 c c E ajo y ojo e E ajo y ojo e LLI LLI z z LIE E C C s gt 0 2330 s gt
12. erkennen ist es genau umgekehrt Hier gibt die Anzahl der nicht unterbrochenen Strahlen die Gr e der Ausnehmung an Abb 2 Ebenso verh lt es sich bei stark reflektierenden auch durchsichtigen Gegenst nden wie z B Glas Kunststoff oder Metallfolien In diesem Fall werden die reflektierten somit ebenfalls nicht unterbrochenen Strahlen gemessen Dazu dient der Invertierte Modus Andere Funktionen wie z B Auswertemodi Smoothing Doppelabtastung etc bleiben erhalten Die Einstellung der Verst rkung Messabstand kann jedoch eine andere sein gt A gt Empf nge Sender Empf nge Abb 1 4 Einweg Prinzi K g p N Gezahlt werden die 71 u l unterbrochenen Strahlen Abb 2 Einweg Prinzip invertiert Gez hlt werden die nicht unterbrochenen Strahlen Abb 3 Reflexions Prinzip invertiert Gez hlt werden die nicht unterbrochenen Strahlen Mit Hilfe der ScamView Software kann die invertierte Methode gew hlt werden Der Men punkt lautet Specials Inverted Mode Zur Aktivierung klicken Sie auf die Checkbox Mit dem Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit dem Button Store Config wird die Einstellung gesichert Sitronic Sender InfraScan 5000 Serie E 25 Handbuch 4 2 2 Parallel Doppelabtastung Mit Hilfe der ScanView Software kann zwischen Parallelabtastung und Doppel abtastung Beschreibung s Kapitel 1 1
13. m glichst geringe Induktivit t aufweisen 3 4 3 Stromversorgung Parallel mitversorgte Relais Sch tze und Magnetventile k nnen bei Schaltvorg ngen zu erheblichen Spannungsspitzen f hren Sie m ssen daher ber Freilaufdioden begrenzt werden Besser ist es ein eigenes Netzteil vorzusehen Neben dieser Ma nahme muss zus tzlich beachtet werden dass das Netzteil eine gut gegl ttete Spannung zur Verf gung stellt s auch technische Daten Beachtung verdient auch der Leitungsquerschnitt des Versorgungskabels damit kein zu gro er Spannungsabfall auftritt Der Stromverbrauch des Messlichtvorhang Systems betr gt etwa 1 2 A Daher ist bei der Auswahl des Anschlusskabels auch darauf zu achten dass der Spannungsabfall ber das Anschlusskabel nicht zu gro ist Bei l ngeren Anschlusskabeln ist daher auf einen entsprechenden Querschnitt der Leitungen zu achten bei Verwendung d nnerer Litzen sind gegebenenfalls mehrere Litzen parallel zu schalten Die folgende Tabelle zeigt den empfohlenen Leitungsquerschnitt in Abh ngigkeit von der einfachen Leitungsl nge L nge maximal Sitronic InfraScan 5000 Serie E 19 Handbuch 3 5 Montagehinweise zum Aufstellungsort Bestimmte Umgebungseinfl sse k nnen die Funktion der Lichtgitter beeintr chtigen Durch geeignete Ma nahmen am Standort k nnen Probleme von vornherein vermieden werden Daher soll dieser Punkt zusammenfassend die zu beachtenden Montagerichtlinien aufliste
14. sondern von LEDs Man k nnte auch vom ersten und letzten parallelen Strahl sprechen Innerhalb dieses definierten aktiven Bereiches kann dann entweder mit Parallel bzw Einfachabtastung oder mit Doppelabtastung gescannt werden lt Letzter Strahl ee een Ollsel 2 E do ll a ia Letzter Strahl aktiv ae lt 2222 Data w o O o E m o xX y A Messfeld Wj 2 x gt gt lt Ze Y y O Laktiv T z0 igy aee lt PETERE EE Z X Position lt ee 7 nn Sonn 1 Strahl aktiv lt Offset 2 a re Strahl Free Anzeige auf ScanView Messabstand Sitronic InfraScan 5000 Serie E 26 Handbuch Die Einstellung erfolgt mit Hilfe der ScanView Software Der entsprechende Men punkt lautet First LED Offset 0 254 und Last LED Offset 0 254 Z B First LED Offset 2 bedeutet dass das aktive Strahlenfeld bei der 3 LED beginnt Last LED Offset 2 bedeutet dass das aktive Strahlenfeld beim 3 Strahl von oben endet Der Wert POSITION wird nun vom ersten aktiven Strahl an gemessen Die beiden Informationen FIRST_LED und LAST_LED 1 Strahl bzw letzter Strahl dunkel beziehen sich nun ebenfalls auf den 1 bzw letzten aktiven Strahl Mit dem Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit dem Button Store Config wird die Einstellung g
15. wird als Oy bezeichnet und die Abweichung von DATA stellt die Messungenauigkeit dar Diese ndert sich bei Parallelabtastung auch dann nicht wenn sich das Objekt in der x Achse bewegt Auf dem Sender befinden sich eine gelbe gr ne und rote Leuchtdiode Empf nger mit serieller Schnittstelle sind mit einer roten und einer gr nen Leuchtdiode ausger stet solche mit paralleler oder SSI Schnittstelle mit einem LED Display Diese dienen der Anzeige von DATA oder POSITION bzw verschiedener Fehlermeldungen Eine Beschreibung dieser Kontrollfunktionen finden Sie im Kapitel 3 Montage bzw 5 2 Parallele Datenschnittstelle Die Messdaten k nnen auch aufbereitet geliefert werden Neben dem zuvor beschriebenen Normal Modus DATA ist die Summe aller abgedunkelter Strahlen unabh ngig von deren Verteilung im Messfeld steht der besonders f r den Rundholzbereich interessante Modus Largest Blocked Area zur Verf gung Dabei gibt DATA den gr ten zusammenh ngenden abgedunkelten Bereich an und als POSITION die Nummer des Strahls bei dem dieser Bereich beginnt Im Modus Over All hingegen stellt DATA den Bereich vom ersten bis zum letzten unterbrochenen Strahl dar d h dazwischen liegende freie Bereiche werden mitgerechnet Sitronic InfraScan 5000 Serie E 8 Handbuch Mit Hilfe der Funktion Smoothing kann eine Mindestanzahl von zu unterbrechenden nebeneinander liegenden Strahlen festgelegt werden ab denen ein unte
16. 00 Serie E 46 Handbuch 6 DER MEHREBENEN BETRIEB 6 1 Problemstellung Bislang ist nur die Funktion die Installation und die Konfiguration eines Messbalkens behandelt worden Das InfraScan 5000 Messsystem erlaubt jedoch auch den st rungsfreien Betrieb bei einer Mehrebenenmessung z B Kreuzmessung Empf nger 2 Empf nger 1 Sender 1 Sender 2 In einem solchen Fall der Messanordnung k nnen Probleme auftreten indem Messstrahlen vom Sender 1 auf den Empf nger 2 reflektiert werden und umgekehrt Empf nger 2 Empf nger 1 Sender 1 Sender 2 Derartige St rungen w rden einen sinnvollen Einsatz verhindern Aus diesem Grund werden bei Mehrebenen Messungen die Sendebalken der einzelnen Messebenen aufeinander folgend synchronisiert Das hei t dass zu einem Zeitpunkt nur eine Messebene aktiv ist 5 Empfanger 2 Empf nger 1 Sender 1 Sender 2 Sitronic InfraScan 5000 Serie E 47 Handbuch Nach Abschluss ihres Messzyklus wird die n chste Messebene aktiviert Somit k nnen Reflexionen die deaktivierten Messebenen nicht beeinflussen Empf nger 2 Empf nger 1 Sender 1 a u a Da in a u M er rn an Sender 2 6 2 Sequenziersignale Jeder Sender liefert Sequenziersignale zur Mehrebenenmessung die bei der Buchse zum Anschluss der Spannungsversorgung ausgef hrt sind Die Adernfarben der Kabel k nnen MASTER SLAVE je nach Hersteller SEC IN variieren G ltig ist das in dies
17. Funktionsprinzip gew hlt werden Der entsprechende Men punkt lautet Specials Double Scan Durch Klicken auf die Checkbox aktivieren Sie die Double Scan Funktion Mit dem Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit dem Button Store Config wird die Einstellung gesichert Die Berechnung Ausgabe von DATA bzw POSITION ndert sich automatisch 4 2 3 Display Information ausschalten Scanner mit paralleler oder SSI Schnittstelle verf gen ber ein LED Display auf dem auch Details der Konfiguration dargestellt werden Mit Hilfe der ScanView Software kann die Darstellung dieser Details unterdr ckt werden Der entsprechende Men punkt lautet Specials Display Info Klicken Sie auf die Checkbox um die Funktion zu aktivieren oder auszuschalten Der Anlauftest f r die Datenausg nge wobei die einzelnen Ausgangleitungen nacheinander durchgeschaltet werden wird dabei ebenfalls unterdr ckt Mit dem Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit dem Button Store Config wird die Einstellung gesichert 4 3 Aktiver Scan Bereich Mit Hilfe dieser Funktion kann ein bestimmter Bereich des Strahlenfeldes definiert werden in dem tats chlich gemessen wird Dazu wird die erste aktive Diode und die letzte aktive Diode definiert und mit Hilfe der SeamView Software via der seriellen Schnittstelle eingestellt In diesem Zusammenhang wird nicht von Strahlen gesprochen
18. ITION ausgewertet werden soll gilt das folgende Diagramm Sitronic InfraScan 5000 Serie E 40 Handbuch HOLD DATA READY XA AS DATAO 9 Du A n A Pah A h Km DATA POSITION SCAN Zyklus T us 200 N 10 0 N Strahlenanzahl des Scanners Mit dem Wechsel der Steuerleitung DATA READY wird ein neuer Datensatz an den Ausgang gelegt Bei DATA POSITION 0 wird dann der Datenwert Dp ausgelesen Mit dem Signalwechsel auf der Steuerleitung DATA POSITION 1 kann von der Schnittstelle der Positionswert Pp eingelesen werden HINWEIS Diese Art der Auswertung von DATA und POSITION ist die schnellste M glichkeit der Daten bertragung verlangt jedoch nach einer schnellen Steuerung Es tritt n mlich die nat rliche Forderung auf dass beide Informationen aus dem gleichen Durchlauf stammen sollen Der Messbalken wei aber nicht zu welchem Zeitpunkt die Daten von der Steuerung eingelesen werden da er zwar das Synchronisationssignal DATA READY ausgibt allerdings kein Feedback ber den wirklichen erfolgten Datenaustausch erhalt 5 2 2 Einfrieren der Datens tze mit der HOLD Steuerleitung Dieses Verfahren stellt sicher dass die beiden Datens tze f r DATA und POSITION aus dem gleichen SCAN Durchlauf stammen Dazu wird vor dem Einlesen des ersten Datensatzes die HOLD Leitung aktiviert Damit wird ein berschreiben der Datenwerte durch neue Daten verhindert Nun kann der erste Datensatz ausgelesen werden anschlie end wird mit der Steu
19. InfraScan 5000 Serie E mit BeamStroam Digital Signal Equalization Benutzerhandbuch O Sitronic GmbH InfraScan 5000 Serie E 3 Handbuch N JA 2 mi Co RON N Inhalt BESCHREIBUNG cai aaa 4 FUAKUOA SOMA ri AAA A 4 ParalclablastUN Td sas nu 4 Doppelabtastung erh hte AuflOSUNQ ccocoooooooccccnonononananananonoconananananononoconannns 6 Systembeschreibung und DefinitiONeN occccccnnnnononanonononononananananononononanannnnnos 7 A 0 EI 8 IETIETUMIEN diana dao 8 GERATEAUSWAHL nn ea ea 9 Messgenauigkeit und Zykluszeit Parallelabtastung e 9 Messgenauigkeit und Zykluszeit Doppelabtastung eee 10 AbsSlandsbereiche e ndo Erin 10 BESIE ANGABEN ae een 11 MONTAGE und INBETRIEBNAHME 2 000000000000000000sseesnsssenssnnsssssssnsssesesnnnse 14 Mechanische Ma nahmen 2222200s00sssesennnnssennnnsssnnnnnnnnnnnnnnsnnnnnnnennnnnnnneen 14 EIEKUISCHEF ANSENIUSS a a2 Ri S 15 EMUSIC SN cars 16 A A A 17 Montagehinweise zum AufstellungSort cccocooocoonccccccononananaannnonoconanannnanonononos 19 SOFEWARE OPTIONEN cisco coin 22 Einstellung des MessberelchsS ooconnnnnononononananananonononococonanananananann ono nononcnnnccononoos 22 Spezielle EiNstellUngen sauna 24 AKIUVEL Scan Bereichs ae ee een 25 G ltiger Datenwert Threshold ooooooooonnccocononananananaconoconanannancnnnococonannnnonons 26 S
20. Low 0 65535 Get Data Threshold High 0 65535 65535 Gerd Data Mode Normal Bin Switching Options Hi Activ Beams Result Type Bear count C mm Specials M Inverted Mode TimeWiew f Double Scan e Screentime 1 1000 sec 10 Start TimeView Die f r die RS232 Schnittstelle erforderliche Umwandlung des RS422 Signals auf ein RS232 Signal wird dabei im Steckergeh use des PC seitigen Steckers durchgef hrt Somit werden die Signale ber die gesamte Leitung als st runempfindliche RS422 Signale gef hrt und erst im Steckergeh use selbst umgewandelt RS422 gt DSub 9 pol RS232 Buchsen Dieses Kabel steht auch mit USB Adapter zur pa Verf gung s auch Kapitel 2 4 Bestellangaben a USB 2 gt nn Sitronic InfraScan 5000 Serie E 38 Handbuch 5 2 Parallele Datenschnittstelle 2 O DATA1 B Braun DATA3 D Geb DATA4 E Grau DATAS F Rosa nm G DATAS G Blau DATA7 H Voet SUMOUT L Wei gr n _ DATA ready M Braungr n _ HOLD N f Rt DATAPOSITION O Schwarz _ TL o o gt gt 414 gt gt O OO gt Die Adernfarben der Kabel k nnen je nach Hersteller variieren G ltig ist ZI das in diesem Fall beigepackte Anschlussschema Z Das parallele Interface umfasst folgende Signalleitungen 1 DATA 0 DATA 9 OUTPUT Diese Leitungen stellen die von DATA POSITION angew hlten Daten als 10 Bit Wort zur V
21. MON Tesi ad 27 Ausgabeformate und Codierung cccncconoooncncccconononanananonoconononananannnnnccocnonannnanananonos 29 DATA POSITION NOM Alisa nun 29 DATA POSITION OVerRAI ze 30 DATA POSITION Largest Blocked rea cooooooococnncccccconononananonococonananananonononos 30 AUSgabemodus Stranen Masia alicia 31 Ferndiagnose Fehlermeldungen oooooooocncccccononononanananonononananananoncncononannnnnnnnnnnnoos 31 EStONTIQUa ION rias A A 31 AUSGANGE AUSWERTUNG cususerserssnoensernsenesnnennansensensensensens nsesnennessssnesnennsansenn 32 Serielle Schnittstelle und BeamStream FOrMat oooooonocccccccccccccnnnonanananonocononanann nano 32 Parallele Datenschnittstelle ooooononoconcnonocnononananananananaanononononocononoos 38 SOI SCHNIESIEIO nn une ee 43 Analo ScHHittstellesn 2 u 2252 ads 44 DER MEHREBENEN BE TRIEB 46 PLODIEMSTEIUNG sea ee ee Bene 46 SEQUENZIELSIORAlE coin anne 47 Inbetriebnahme als Mehrebenen MesssysteM occnnnnnncccoooooononnnonononocococonananannnos 48 TECHNISCHE DATEN 2 2 50 Sena US EMI nee aeg 50 Standard Typen eNe Ace aan 51 TecnnIisceHne DaleNz rn su322 nase 52 Sitronic InfraScan 5000 Serie E 4 Handbuch 1 BESCHREIBUNG 1 1 Funktionsprinzip Die Lichtvorh nge der Serie InfraScan 5000 sind elektronische Messinstrumente die auf der Basis von Infrarot Lichtstrahlen arbeiten Jedes Messsystem besteht aus je einem Sende und Empfangsbalken Diese enthalten
22. Objektes frei Bei Ausgabe der POSITION bzw bei Verwendung als H henmessung gilt die H lfte dieses Wertes Arithmetisches Mittel aus 10 Messungen 3 In der Mitte des Messabstands Sitronic InfraScan 5000 Serie E 10 Handbuch 2 2 Messgenauigkeit und Zykluszeit Doppelabtastung Nachfolgend die Liste der standardm ig verf gbaren Lichtvorh nge der Serie InfraScan 5000 mit Doppelabtastung Double Scan Messfehler Mess Einzel genauigkeit Strahlen messung mm max mm Anzahl Aufl sung Messfeld 9096 2 5 5192 2 5 9288 2 5 9384 2 5 9480 2 5 5576 2 5 gt 5672 2 56 Messtfeld ist auf beiden Seiten des Objektes frei Bei Ausgabe der POSITION bzw bei Verwendung als H henmessung gilt die H lfte dieses Wertes In der Mitte des Messabstandes Arithmetisches Mittel aus 10 Messungen 2 3 Abstandsbereiche Die Verwendung der Messbalken bei unterschiedlichen Messdistanzen bedingt dass f r einen optimalen Betrieb die Verst rkung der Empf nger der jeweiligen Signalst rke angepasst werden muss Dies kann bei Angabe des zur Verwendung kommenden Messabstandes werksseitig durchgef hrt werden oder sp ter z B bei der Installation ber die unter 5 1 beschriebene serielle Schnittstelle mit Hilfe der ScauView Software 2 3 1 Serie C 32 Einstellungen sind m glich von 0 2 bis 6 5 m Diese 32 Einstellungen ergeben sich aus der Kombination von 4 Sender und 8 Empf ng
23. SCHE DATEN Dioden Strahlenabstand Aufl sung Messfeld Abstand Sender Empf nger Wellenl nge ELEKTRISCHE DATEN Stromversorgung Taktfrequenz Datenformate Ausgabemodi und Codierung SCHNITTSTELLEN Serielles UART Interface Optional Parallele Datenschnittstelle Synchron Serial Interface SSI Analog Ausgang 1 oder 2 Kanal Spannungsausgang Stromausgang Steuereing nge DATA oder POSITION HOLD Einfrieren der Daten Lagertemperatur Umgebungstemperatur Mit Geh useheizung optional In der Mitte zwischen Sender und Empf nger 52 Handbuch Aluminium eloxiert Glas Schutzart IP 67 96 672 2 5 mm 1 25 mm mit Doppelabtastung 230 1678 mm 32 Bereiche von 0 2 6 5 m 950 nm infrarot 24 V 20 ca 1 A Welligkeit max lt 200 mV 100 kHz Normal Largest Blocked Area Over All Smoothing 1 n BINAR BCD oder GRAY codiert DATA und oder POSITION als Anzahl der unterbrochenen Strahlen oder in mm RS422 Standard 9 6 19 2 38 4 115 2 230 4 kBaud 8 Datenbits 1 Stopbit Even parity Konverter RS422 gt RS232 oder RS422 gt USB 2 optional 10 Bit Datenbreite max 20 mA 24 V kurzschlussfest 24 V Versorgung TTL Pegel 12 Bits Per Software w hlbar bei Zweikanal Ausf hrung f r beide Kan le identisch 0 10 V 4 20 mA 0 20 mA 0 24 mA DATA oder POSITION 24 V ca 3 mA bei 24 V 24 V ca 3mA bei 24 V 40 C 80 C 25 C 50 C 40 C
24. abeformat Strahlen lt gt mm 5 Baudrate 14 Zu beachten ist die begrenzte Programmier Lebensdauer des EEPROMs ca 100 000 mal re programmierbar Sitronic InfraScan 5000 Serie E 37 Handbuch 5 1 7 Die SeanView Software Die so genannte ScanView Software dient nicht nur zur berpr fung und Veranschau lichung der Funktionen des Scanners Mit Hilfe dieser Software und des Interfacekabels mit dem die Verbindung zwischen der seriellen Schnittstelle des Scanners und der seriellen Schnittstelle des PCs hergestellt wird kann die Programmierung vorgenommen werden Das folgende Bild zeigt das ScanView Hauptmen Eine genaue Beschreibung der Funktionen finden Sie im Benutzerhandbuch Sowohl die SeanView Software als auch das Handbuch k nnen Sie von der Homepage www sitronic at service service_dl php4 sprache de importieren 4 ScanView Version 1 4 Infrascan 4 048 2 5 10 X Options Info Status Data Connection Not Connected T 48 EEES Wersion PERRI Scanner 4000E 2A Serie Get Config rror Error Code Nr Set Config Settings COM Settings X n alle i i E Port Baudrate estore Defaults Receiver Gain 0 7 Be Emitter Gain 0 3 Poo C 19200 bps Detect Baudrate Smoothing 1 254 ers 38400 bps First LED Offset 0 254 Reset Error Last LED Offset 0 254 Threshold
25. andbuch 2 GER TEAUSWAHL Je nach Verwendungszweck stehen verschiedene Anforderungen im Vordergrund Die wichtigsten Kriterien sind zumeist die 1 Messfeldh he Sie wird durch die Objektgr e bestimmt und in welchem Bereich das Messobjekt auftreten bzw sich auf und ab bewegen kann 2 Aufl sung Es stehen zwei Strahlenabst nde zur Verf gung n mlich 2 5 mm bei Parallelabtastung bzw 1 25 mm bei Doppelabtastungs In direktem Zusammenhang mit der Aufl sung steht der gr te m gliche Messfehler f r eine Einzelmessung wenn das Messfeld auf beiden Seiten des Objektes frei ist Dieser Messfehler halbiert sich wenn sich das Messobjekt immer auf derselben H he bewegt z B auf einem F rderband aufliegt F r kontinuierliche Messungen ist zumeist der durchschnittliche Messfehler interessant In den folgenden Tabellen ist das arithmetische Mittel ber 10 Messungen angegeben und f r den Fall dass sich das Objekt im Messfeld auf und ab bewegt in y Richtung Ein typischer Fall ist die Messung von St mmen in der S geindustrie 2 1 Messgenauigkeit und Zykluszeit Parallelabtastung Nachfolgend die Liste der standardm ig verf gbaren Lichtvorh nge der Serie InfraScan 5000 Anzahl Aufl sung Messfeld Messfehler Mess Zyklus Strahlen Einzel genauigkeit messung mm max mm zeit ms 9096 2 5 5192 2 5 9288 2 5 9384 2 5 9480 2 5 9976 2 5 5672 2 5 Messfeld ist auf beiden Seiten des
26. andbuch 5 AUSG NGE AUSWERTUNG 5 1 Serielle Schnittstelle und BeamStream Format Diese Schnittstelle erlaubt die Verbindung des Scanners mit Steuerungen die ber einen RS422 Anschluss oder bei Verwendung des Interfacekabels einen RS232 wie z B serielle Schnittstelle eines PC oder USB Anschluss bieten Era ac IRRE Pe Pe E an E 24 V OUT Anschlussschema Ansicht L tseite des Steckers A GND 6 Grau Die UART Schnittstelle umfasst die beiden Signalleitungen TxD und RxD Konfiguration der Schnittstelle Baudrate Bd 9600 19200 38400 115200 230400 Anzahl der Datenbits 8 Anzahl der Stopbits 1 Parit t even Der Befehlssatz des JIufraScan 5000 Messsystems erlaubt aber nicht nur die Konfiguration des Scanners sondern dient in erster Linie zur Messdaten bertragung Hervorzuheben ist die M glichkeit des gleichzeitigen Betriebes mit der analogen parallelen oder SSI Schnittstelle 5 1 1 Protokoll und Timing der seriellen Daten bertragung Die Kommunikation wird immer von der angeschlossenen Steuerung gestartet Dabei ist das zuerst bertragene Byte stets ein Kommando Wird dieses Kommando als g ltig erkannt so wird dieses Kommando best tigt indem der Empfangsbalken denselben Code zur ckschickt ECHO TxD s o 1 23 4 5 6 7 P s q u Kommando Datenbyte ee BEE S BE O O O Dauer der Ubertragung von einem Byte 38 4kBaud 290 us Verz gerungszeit max 150 us O Wartezeit
27. auf Folgedaten befehl max 50 ms Im gezeigten Fall der Schreibvorgang write_gain an den Empf nger sendet die Steuerung nach erfolgtem Echo den neuen Verst rkungswert als Datenwert Bis zu 3ms nach Sendebeginn des Kommando Echos berpr ft der Empf nger seinen UART auf Vorhandensein des Datenwertes und best tigt diesen ebenfalls mit einem Echo 13 F r die Kommandos write_transmitter_gain und write_special betr gt die Verz gerungszeit bis zu 50 ms Sitronic InfraScan 5000 Serie E 33 Handbuch Nun betrachten wir einen Lesevorgang read gain liefert den aktuellen Verst rkungswert des Empf ngers Die Steuerung startet die bertragung mit dem Kommando Dieses wird wiederum best tigt und daran anschlie end der angeforderte Datenwert bertragen Ss01 2 safol Ps Kommando Steuerung Kommando Echo Datenbyte Steuerung O O O Dauer der Ubertragung von einem Byte 290 us Veerz gerungszeit max 150 us Gesamte Ubertragungsdauer max 1310 us 5 1 2 BeamStream Format der seriellen Daten bertragung Dieses Format stellt eine Sonderform der seriellen Daten bertragung dar Sie dient dazu Informationen ber den Zustand jedes einzelnen Strahles zu bertragen Jeder Strahl wird durch ein Bit dieses Beamstreams repr sentiert Ein unterbroche ner Strahl wird durch eine logische 0 und ein freier Strahl durch eine logische 1 repr sentiert Da der UART
28. auigkeit bzw verbesserte Objekterkennung erw nscht Dazu steht die Funktion Doppel bzw versetzte Abtastung zur Verf gung Zwischen die parallelen Strahlen wird sozusagen ein weiterer schr ger Strahl eingef gt Der erste Strahl verl uft wie bei der Parallelabtastung von Sender 1 zu Empf nger 1 der zweite Strahl jedoch von Sender 2 zu Empf nger 1 der dritte Strahl von Sender 2 zu Empf nger 2 d h ist wieder parallel u s w Wenn np die Anzahl der Strahlen bei Parallelabtastung ist dann errechnet sich die Strahlenanzahl ng f r Doppelabtastung beim selben Ger t mit Hilfe der Formel ng 2 np 1 d h aus 288 Strahlen w rden 575 Strahlen mit einem Strahlenabstand Aufl sung von 1 25 mm 2 5 mm bei Parallelabtastung A A a en r letzter Strahl BR Ep a il E T a A u a a A ne MEA A A s a A arau lt D _____ dea ET 5 O ee nn e m m m mm m oO A A ee AN O o q a N ee a 5 a a a See une ET A iin E Er DE an or EEE Sn RER FT ie ee EEE etsier Strahl I pe Messabstand Zu beachten ist dass sich sowohl die verbesserte Aufl sung als auch der maximale Messfehler f r die Einzelmessung nur auf die Mitte des Messabstandes Entfernung zwischen Sender und Empf nger bezieht Mit Hilfe der ScamView Software kann zwischen Parallel und Doppelabtastung gew hlt werden Der entsprechende Men punkt lautet Specials Double Scan Durch
29. bemodus normal Binarcode Ausgabemodus normal Gray Code Ausgabemodus largest_block BCD C Sitronic InfraScan 5000 Serie E 35 Handbuch 5 1 4 Befehlsgruppe read_configuration_data Entsprechend dem Protokoll wird zuerst das Befehlsbyte von der Steuerung bertragen Nach erfolgtem Echo durch den Scanner wird direkt daran der aktuelle Konfigurations Datenwert vom Empf nger gesendet g ltiger read_receiver_gain Lesen des aktuellen Verst rkungswerts am Empf nger ee TE read_mode 22h 1h 15h Lesen des eingestellten Ausgabeformats 0x01 Ausgabemodus over _all BCD Code 0x02 Ausgabemodus over _all Binarcode 0x11 Ausgabemodus over _all Gray Code 0x03 Ausgabemodus normal BCD Code 0x04 Ausgabemodus normal Binarcode 0x13 Ausgabemodus normal Gray Code 0x05 Ausgabemodus largest_block BCD C 0x06 Ausgabemodus largest_block Bin rc 0x15 Ausgabemodus largest_block Gray C read_resolution 23h 0 1 0 Aufl sung betr gt 5 0mm 1 Aufl sung betr gt 2 5mm 2 Aufl sung betr gt 10 mm 0 255 Lesen der Fehlermeldung read_result_type 24h 0 1 Lesen der aktuellen Messdaten Einstellung 0 Ausgabe als Strahlenanzahl 1 Ausgabe als mm Angabe read_diod_count 1h ffffh Anzahl der Dioden Sitronic InfraScan 5000 Serie E 36 Handbuch 5 1 5 Befehlsgruppe read_datasets g ltiger read all 81h Einlesen von DATA und POSITION 1 Datenbyte DATA lo 2 Datenbyte DATA high 3 Date
30. das DATA in Form von Bytes bertr gt wird der Beamstream in Paketen von 8 Bits bertragen F r einen Scanner von z B 288 Strahlen werden 37 aufeinander folgende Bytes bertragen Das erste auf das Echo folgende Byte enth lt die Informationen ber die Strahlen 1 8 das weitere stellt die Strahlen 9 16 dar u s w Innerhalb eines Bytes repr sentiert die niedrigere Stelle den niedriger nummerierten Strahl Die Steuerung initiiert den Datentransfer mit dem Kommando dx84 Dieses wird mit einem Kommando Echo best tigt worauf der angeforderte Beamstream bertragen wird Wenn nach erfolgter bertragung eines Beamstreams sofort wieder ein Kommando gesendet wird erfolgt nach dem n chsten vollendeten Messzyklus die bertragung der aktuellen Messdaten sozusagen in Echtzeit S0 1 2 ala 5 s ps Kommando Steuerung Kommando Echo 1 Datenbyte Letztes Datenbyte Steuerung O O Dauer der Ubertragung eines Bytes bei 230400 Bd 47 7743 us Verz gerungszeit max 150 us Gesamte Ubertragungsdauer 288 Stahlen max 2014 us F r eine bertragung der Daten in Echtzeit jeder Messzyklus wird berragen muss die Schnittstelle auf eine Datenrate von 230400 Baud eingestellt werden F r die Ausgabe im BeamStream Format muss der Scanner auf Beam Count programmiert sein Sitronic InfraScan 5000 Serie E 34 Handbuch 5 1 3 Befehlsgruppe write_configuration_data
31. e genaue Beschreibung dieser Optionen und deren Programmierung finden Sie im Kapitel 4 FIRMWARE OPTIONEN Mit Hilfe der Software ScanView und einem Interface Kabel das die Kommunikation mit der seriellen oder USB Schnittstelle eines PCs erm glicht k nnen diese Parameter konfiguriert werden 1 3 Wartung Die InfraScan 5000 Lichtvorh nge sind praktisch wartungsfrei Gelegentlich oder wenn schlechter Empfang wegen verschmutzter Fenster festgestellt wird z B erkennbar am Blinken der gr nen Leuchtdiode am Empf nger einfach mit einem feuchten Lappen abwischen wenn n tig mit warmem Wasser oder einer milden Seifenl sung Vermeiden Sie kratzende Werkzeuge hei es Wasser oder Dampf 1 4 Lieferumfang Ein Mess Lichtgitter InfraScan 5000 besteht aus den folgenden Komponenten Sender Empf nger mit Befestigungsmaterial Synchronisierkabel zur Verbindung von Sende und Empfangslogik Anschlussstecker Stromversorgung optional ein Anschlusskabel Datenstecker f r die serielle Schnittstelle optional ein Datenkabel ggf mit Konverter RS422 gt RS232 Optional ist erh ltlich 6 Datenkabel statt des Steckers f r die parallele die SSI oder analoge Schnittstelle je nach Ausstattung des Scanners In diesen F llen entf llt der serielle Datenstecker 7 Interfacekabel mit Konverter RS422 RS232 oder RS422 USB 2 Beschreibung s Kapitel 5 1 6 Die SeanView Software a Fe Sitronic InfraScan 5000 Serie E 9 H
32. em Fall beigepackte Anschlussschema Ansicht L tseite des Steckers 1 SEC IN SEC IN Input ber diese differentiellen Eingangssignale RS 422 l sst sich der Sender aktivieren und deaktivieren Sie werden zu Beginn jedes Messzyklus abgefragt SEC IN 1 und SEC IN 0 gt Sendebalken darf aktiv werden SEC IN O und SEC IN 1 gt Sendebalken muss inaktiv bleiben 2 SEC OUT SEC OUT Output Der Sender gibt ber diese differentiellen Signale RS 422 nach jedem vollstandigen Messzyklus einen Impuls aus der das nachfolgende Messsystem das sich gerade in der Wartestellung befindet aktiviert 3 MASTER SLAVE Input Im Modus AUTO START beginnt einer der Sender selbstt tig zu takten und den die weiteren Sender zu sequenzieren Soll die Steuerung der Sender durch eine externe Einheit erfolgen muss der Eingang beschaltet werden Kontaktieren Sie den Hersteller MASTER SLAVE AUTO START Mit GND verbunden 19 Ein laufender Messzyklus kann daher nicht abgebrochen werden Sitronic InfraScan 5000 Serie E 48 Handbuch 6 3 Inbetriebnahme als Mehrebenen Messsystem Die Signale die der Sender zur Sequenzierung zur Verf gung stellt sind schon optimal auf den Betrieb eines Mehrebenen Messsystems ausgerichtet Jeder Messbalken der Serie InfraScan 5000 ist bereits f r diesen Betrieb ausgelegt es ist somit keine Zusatzeinheit erforderlich Die Installation der Systeme der einzelnen Ebenen erfolgt zuerst einmal
33. en je nach Hersteller variieren G ltig ist daher in diesem Fall das beigepack te Anschlussschema Das SSI Interface umfasst folgende Signalleitungen 1 Daten Daten OUTPUT Datenleitung der SSI Schnittstelle RS422 Signalpegel Die Daten werden standardm ig im GRAY Code beginnend mit dem MSB ausgegeben 2 Takt Takt INPUT Taktleitung der SSI Schnittstelle RS422 Signalpegel Zus tzlich sind folgende Steuerleitungen ausgef hrt 3 DATA POSITION INPUT Der Anwender kann mit dieser Steuerleitung ausw hlen ob es sich bei den ausgegebenen Daten um DATA Anzahl der unterbrochenen Strahlen eines Blocks oder um POSITION jene Strahlnummer bei welcher der unter DATA abrufbare Datenblock beginnt handelt DATA POSITION OV oder offen DATA DATA POSITION 24V POSITION 4 HOLD INPUT ber diese Steuerleitung k nnen die Daten aus den beiden Datens tzen DATA und POSITION eingefroren werden HOLD 24V wodurch auch langsameren Steuerungen die M glichkeit gegeben wird die Datens tze DATA und POSITION aus demselben SCAN Durchlauf abzufragen Die beiden SSI Signalleitungspaare TAKT TAKT und DATEN DATEN sind elektrisch als RS422 Signale ausgef hrt Das Protokoll verwendet dem blichen Standard entsprechend kein Parity Bit Die Eing nge HOLD und POSITION DATA sind f r eine Ansteuerung mit 24V Pegel ausgelegt In den meisten F llen gen gt die Ausgabe der
34. erf gung Die Daten besitzen G ltigkeit solange das Signal DATA READY 1 ist ber den Steuereingang HOLD lassen sich die Daten einfrieren so dass eine bernahme der Daten von langsamen Steuerungen gew hrleistet ist 2 HOLD INPUT ber diese Steuerleitung k nnen die Daten aus den beiden Datens tzen eingefroren werden HOLD 1 wodurch auch langsameren Steuerungen die M glichkeit gegeben wird alle Datens tze aus dem selben SCAN Durchlauf abzufragen Das Signal SUM OUT wird durch HOLD nicht beeinflusst 3 DATA POSITION INPUT Die Steuerleitung DATA POSITION definiert ob es sich bei den ausgegebenen Daten um DATA Anzahl der abgedeckten Strahlen eines Blocks oder um POSITION Strahlnummer bei der der unter DATA abrufbare Datenblock beginnt handelt DATA POSITION 0 DATA DATA POSITION 1 POSITION Bei Nichtbeschaltung der Eingange HOLD bzw DATA POSITION sind HOLD bzw POSITION nicht aktiv 4 DATA READY OUTPUT Durch DATA READY 1 werden die Datenleitungen DATA 0 9 f r g ltig erklart Diese Leitung l sst sich durch HOLD nicht einfrieren damit auch bei angelegtem HOLD erkannt werden kann ob ein neuer SCAN Durchlauf abgeschlossen wurde DATA READY von HI nach LO 5 SUM OUT OUTPUT Das Signal ist dann auf logisch 1 HI PEGEL wenn mindestens eine dem SMOOTHING Wert entsprechende Anzahl Strahlen unterbrochen ist Wenn SMOOTHING 1 eingestellt ist wird der Ausgang bereits bei Unte
35. erleitung DATA POSITION der zweite Datensatz angew hlt und ausgelesen Zuletzt wird HOLD wieder deaktiviert HOLD o A a A oOo SCAN cycle Damit beim n chsten Einlesevorgang ein aktualisierter Datensatz zur Verf gung steht muss nun mit dem erneuten Aktivieren der HOLD Leitung so lange gewartet werden bis die DATA READY Leitung die n chsten Messdaten f r g ltig erkl rt Anschlie end daran k nnen diese Daten wieder eingefroren werden 15 Werden die Messdaten von einer langsameren Steuerung eingelesen so k nnte durchaus der Fall eintreten dass die beiden Datenwerte Dp und Ph 4 gelesen werden 16 Diese Zeit betr gt maximal T 200us Strahlanzahl 10 0us Wird die DATA READY Leitung nicht verwendet so muss das Steuerungsprogramm so ausgelegt sein dass dem Messbalken dennoch diese Zeit T zur Aktualisierung der Messdaten einger umt wird Sitronic InfraScan 5000 Serie E 41 Handbuch 5 2 3 LED Display Die Ausf hrungen mit paralleler oder SSI Schnittstelle verf gen ber ar eine LED Anzeige im Empf nger Dieses Display erf llt verschiedene Funktionen IR Diode 1 Strahl 3 Stellen f r die Anzeige der unterbrochenen Strahlen 21 1 Stelle f r die Anzeige von Zusatzinformationen NY 1 3 stellige Anzeige der unterbrochenen Strahlen Die Anzeige der unterbrochenen Strahlen st unabhangig von den Einstellungen mm
36. erstufen Keinesfalls sollte der tats chliche Abstandsbereich wie das Scannerpaar montiert ist kleiner als der eingestellte Bereich sein weil sonst bersteuern eintritt s auch Kapitel 3 5 Hinweise zum Aufstellungsort Eine Tabelle die die Abh ngigkeit von Sender und Empf ngereinstellungen illustriert befindet sich im Kapitel 4 1 Einstellung des Messbereichs 2 3 2 Serie E mit Digital Signal Equalization Neben den 32 Abstandsbereichen wie bei Serie C gibt es bei Serie E dar ber hinaus eine Feineinstellung die es erlaubt auf die Erkennung von transparenten Objekten einzugehen Diese wird in Kapitel 4 1 2 Scanner mit DSE beschrieben 4 DoubleScan ist eine Firmware Option Die Bestell Nummer ndert sich deshalb nicht gt DoubleScan ist bei dieser Type nicht verf gbar 6 DoubleScan ist bei dieser Type nicht verf gbar Sitronic InfraScan 5000 Serie E 11 Handbuch 2 4 Bestellangaben 2 4 1 Sender und Empf nger mit Zubeh r InfraScan 5288 02 5 8 Sender und Empfanger der Serie InfraScan 5000 Strahlenanzahl Parallelabtastung 02 5 Aufl sung 2 5 mm S Serielles Interface SB mit BeamStream Format und DSe P Paralleles und serielles Interface SSI Interface und serielles Interface A Analog 1 Kanal und serieller Ausgang Z Analog 2 Kanal und serieller Ausgang K Kundennummer f r Sonderausf hrungen Diese Angaben beziehen sich nur auf die Hardware des Lichtvorhangs Bitte berpr fen
37. esichert 4 4 G ltiger Datenwert Threshold Mit Hilfe dieser Funktion kann bestimmt werden ab welchem Minimalwert in Anzahl von Strahlen bzw bis zu welchem Maximalwert eine Datenausgabe erfolgen soll Threshold Low bedeutet Datenausgabe gt einem vorher eingestellten Strahlenwert Threshold High bedeutet Datenausgabe lt dem eingestellten Strahlenwert Dieser Wert bezieht sich auf das auszugebende Messergebnis DATA abh ngig davon wie dieses ermittelt wurde etwa beeinflusst vom Auswertemodus z B Largest Blocked Area Over All oder Smoothing Datenwerte lt Threshold Low und gt Threshold High werden als O ausgegeben Objekt Oy DATA Output 3 Strahlen O Strahlen Threshold Low 5 oder 0 mm Der Threshold Wert wird mit Hilfe der ScanView Software programmiert Einfach Wert im Feld Threshold Low 0 65535 bzw Threshold High 0 65535 eintragen Mit dem Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit dem Button Store Config wird die Einstellung gesichert Sitronic InfraScan 5000 Serie E 27 Handbuch 4 5 Smoothing Mit Hilfe der Funktion Smoothing kann eine bestimmte Anzahl von nebeneinander liegenden Strahlen ausgeblendet werden Smoothing 1 bedeutet dass jedes Objekt ab einer Mindestgrofie detektiert und gemessen wird Objekt Oy DATA Output lt 2 Strahlen 1 Strahl Smoothing 1 oder 2 5 mm S S o E E Stellt man z B den Smoothing Wert im geze
38. fahr der bersteuerung des Verst rkers und damit unter Umst nden fehlerhafte Ergebnisse Die Einstellung eines zu hohen Verst rkungsfaktors unterst tzt zus tzlich Fehler durch reflektierende Strahlen weil diese ebenfalls h her verst rkt werden Dadurch k nnen Strahlen im Grenzbereich durch das Messobjekt nicht abgedunkelt werden und das Messergebnis verf lschen A Sitronic InfraScan 5000 Serie E 22 Handbuch 4 SOFTWARE OPTIONEN 4 1 Einstellung des Messbereichs 4 1 1 Scanner mit Standard Firmware Serie C Wie bereits im Kapitel 2 3 Abstandsbereiche dargestellt wurde stehen 4 Stufen auf der Senderseite sozusagen Sendeleistungs Stufen und 8 Verst rkerstufen zur Verf gung die beliebig kombiniert werden k nnen Dies ergibt gesamt 32 Bereiche die sich zum Teil uberlappen Beim Auffinden der idealen Kombination sollte man zun chst von der niedrigst m glichen Sendeleistung ausgehen mit der die Messdistanz erreicht werden kann und die Verst rkung wenn m glich im mittleren Bereich w hlen Ausnahmen sind selbstverst ndlich die untersten und obersten Distanzbereiche Die folgende Tabelle stellt nur eine Richtlinie dar Die ideale Einstellung f r den Anwendungsfall muss ggf durch Versuche berpr ft werden oder wird im Werk nach Angabe des Anwenders eingestellt Verst rkerstufe Empf nger Sendestufe Mit Hilfe der ScanView Software kann die optimale Verst rkung auf einfache Weise einges
39. gen Datenausgang Gew nschte L nge in m Standardl nge ist 3m 12 polig n ifta E a Stifte F 4 al Bei Ger ten mit analoger Schnittstelle entf llt der Datenstecker f r die serielle Schnittstelle Im Standard Lieferumfang der analogen Schnittstelle ist ein Rundstecker enthalten F r eventuelle Nachbestellungen lautet die Bezeichnung Datenstecker analog DS5 12 290 a Interfacekabel IK50 6 m IK50 5 5m Datenkabel f r seriellen Datenausgang mit Stecker 6 polig und Steckergeh use 9 polig Sub D f r PC Anschluss inklusive Konverter von RS422 gt RS232 Gew nschte L nge in m Standardl nge ist 5 m RS422 gt i ro 6 polig 2 EA DSub 9 pol Stifte El Buchsen Dieses Interfacekabel dient auch zur Programmierung der Scanner mit Hilfe der ScanView Software Genaue Beschreibung im Kapitel 5 1 Serielle Schnittstelle Sitronic InfraScan 5000 Serie E 14 Handbuch 3 MONTAGE und INBETRIEBNAHME 3 1 Mechanische Ma nahmen Die zur Vorbereitung der Montage erforderlichen Abmessungen sind unter den technischen Daten zusammengefasst Sender und Empf nger sollten zueinander parallel und auf gleicher H he montiert sein um eine optimale Funktion und Empfangsreserve zu gew hrleisten vor allem aber um die Ausrichtung der optischen Achsen der Strahlen zu gew hrleisten Den gr ten Einfluss hat dabei die vertikale Komponente die zu einer Verschiebung der Achsen um den Wert v f hrt er
40. ig wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit dem Button Store Config wird die Einstellung gesichert mpfohlene Einstellungen EmitterGain 0 A 1 2 gt WERE 0 3 05 0 7 0 9 1 1 EmitterGain 1 1 4 EmitterGain 2 EmitterGain 3 5 B f 9 Sodann kann mit der SeamView Software ab Version 1 9 mit Options gt Calibration gt Gap die Feineinstellung erfolgen Gew nschten Gap Wert im Fenster eintragen und mit Button Set an den Scanner senden Vor dem n chsten Schritt muss sichergestellt sein dass das Strahlenfeld frei ist und keinerlei Verschmutzung aufweist Mit dem Button Start Calibration wird nun die Feineinstellung am IufraScan durchgef hrt zu erkennen am kurzen Aufleuchten der roten LED am Empf nger Mit dem Button Store Config wird die Einstellung gesichert Der Gap Wert sollte zwischen 20 80 betragen Je h her der Wert desto trans parenter kann das Messobjekt sein umso empfindlicher wird das Ger t aber gegen Storeinfl sse A Der Button _ Restore Defaults l scht die Daten wieder Sitronic InfraScan 5000 Serie E 24 Handbuch 4 2 Spezielle Einstellungen 4 2 1 Invertierter Modus Im Normalfall wenn mit Hilfe der Einweg Methode gemessen wird gibt die Anzahl der unterbrochenen Strahlen die Gr e des gemessenen Objektes an F r den Fall jedoch dass man die Gr e von Ausnehmungen in einem undurchsichtigen Objekt messen will oder z B auch nur L cher
41. igten Fall auf 2 so erhalt man als Ergebnis 0 Strahlen unterbrochen Auch mehrere Objekte lt 2 Strahlen werden nicht gemessen Objekt 2 DATA Output lt 2 Strahlen O Strahlen Smoothing 2 oder 0 mm Empf nger Ein Gegenstand oberhalb dieses Schwellwertes d h im gezeigten Fall gt 2 wird mit dem exakten Ergebnis ausgegeben Objekt 2 DATA Output lt 2 Strahlen 3 Strahlen oder 7 5 mm A Objekt 1 5 2 2 Strahlen 3 Lu 3 Strahlen 10 Siehe Tabellen in den Kapiteln 2 1 und 2 2 maximaler Messfehler bei Einzelmessung f r die jeweilige Mindestgr e 11 Sobald zwei Objekte durch einen Messstrahl voneinander getrennt sind wendet der Scanner auf beide Teilobjekte getrennt voneinander die Smoothing Funktion an Sitronic InfraScan 5000 Serie E 28 Handbuch Eine m gliche Anwendung besteht z B in der Ausblendung von teilweise ver schmutzten oder defekten Teilen des Messfeldes 2 Verschmutzung Verschmutzung ans BOHRER DATA Output lt 2Strahlen h eneanannnnnnannnn o 3 Strahlen EEE oder 7 5 mm B messe gt Objekt 1 A o gt 2 Strahlen E a o 3 Strahlen u I I O CA A CA Zusammenfassend kann gesagt werden Mit Hilfe der Smoothing Funktion kann ein Schwellwert von 1 bis 254 vorgegeben werden Messstrahlen werden somit nur dann als unterbrochen gewertet wenn die Anzahl an unmittelbar nebeneinander liegenden unterbrochenen Messstrahlen zumindest gleich dem Smoothing Wer
42. n 3 5 1 Reflexionen Durch den breiten Abstrahlwinkel der IR Dioden ergibt sich neben den bedeutenden Vorteilen der einfacheren Justierung der Funktionssicherheit bei Vibrationen das Problem der Reflexion Das bedeutet dass unter bestimmten Umst nden neben dem direkten Strahl auch ein reflektierter Strahl vom Empf nger detektiert werden kann Dieser Effekt ist umso st rker je n her die reflektierende Fl che zum Strahlenfeld ist Empf ngerdiode Senderdiode zu a na aa Aay ta Ya a a Un e a aa ll a a ta un ca ie U pr a 9 NA a a ta ax Pa Reflektierende Fl che TT Ea Auch wenn ein Gegenstand den direkten Strahlengang unterbricht kann der Empf nger bei Vorhandensein geeignet reflektierender Fl chen dennoch ein Signal detektieren Strahlen 2 oder 3 Der Messvorhang sieht somit keine Unterbrechung der ausgegebene Wert ist zu klein bzw der Gegenstand wird nicht erkannt Je weiter entfernt vom Strahlenfeld sich eine reflektierende Fl che befindet umso gr er ist der Reflexionswinkel und umso geringer ist die Gefahr einer Beeinflussung Kann der Lichtvorhang nicht weiter entfernt von der reflektierenden Fl che montiert werden so muss man Ma nahmen ergreifen um den Empfang der Reflexionen zu verhindern wie in den folgenden Beispielen gezeigt wird H ufig sind die reflektierenden Fl chen im Messbereich nicht unterbrochene F rderb nder oder sonstige Transpor
43. nView Software wird das Error Register abgefragt Die Fehlermeldungen bleiben so lange im Register gesetzt bis diese durch Klicken auf den Reset Error Button gel scht werden auch wenn der Fehler schon behoben wurde Die Daten im Error Register sind fl chtig d h auch ein Klicken auf den Reset Button oder Ausschalten der Versorgungsspannung l scht das Register Zuordnung der Fehlermeldungen zu den einzelnen Bits Bit 7 Bit6 Bit 5 Bit 4 Bit 3 Bit 2 Bit 1 Bit O St rung auf Strahlenanzahl Keine Kommu Kommunikation Kurzschluss Mindestens ein dem Analog stimmt nicht mit nikation mit zwischen auf einem der Strahl weist ausgang der vom Sen dem Sender Sender und Ausg nge schwaches Signal Ursache Z B der ermittelten Ursache Sync Empf nger der parallelen auf offene Strom ind Anschluss fehlerhaft Schnittstelle schleife Ursache Sen kabel ver Ursache Z B dermodul tauscht oder defektes Sync defekt oder Sender aus Kabel Sender hat an lterer deren Generation Messbereich als Empf nger berein 4 9 Erstkonfiguration Mit Hilfe dieser Funktion auf der ScanView Software kann nach erfolgten nderungen der Einstellungen die urspr ngliche Konfiguration Factory Settings wieder hergestellt werden Alle vorgenommenen nderungen gehen damit verloren Um zur Erstkonfiguration zur ckzukehren klicken Sie auf den Restore Defaults Button Sitronic InfraScan 5000 Serie E 32 H
44. nbyte POSITION lo 4 Datenbyte POSITION high read_data 82h Einlesen von DATA 1 Datenbyte DATA lo 2 Datenbyte DATA high 83h Einlesen von POSITION 1 Datenbyte POSITION lo 2 Datenbyte POSITION high read_pos e Das Datenbyte DATA high enth lt zus tzlich als Bit 7 MSB die Information LAST_LED als Bit 6 e die Information FIRST_LED 5 1 6 Systembefehle Die Befehle dieser Gruppe bestehen nur aus dem Kommando selbst Das Kommando wird wiederum vom Messbalken best tigt Kommando Hex Code g ltiger Bemerkungen Datenbereich Die Steuerung sendet das Kommando 00h mit der change_baudrat 00h e I gew nschten Baudrate Unterst tzt werden 9600 Baud 19200 Baud und 38400 Baud Falls der Messbalken schon die richtige Baudrate eingestellt hat antwortet er mit einem 00h Echo In den anderen F llen erh ht reduziert der Empf nger die eingestellte Baudrate um eine Stufe und initialisiert den UART neu 2s Somit antwortet der Messbalken nach maximal 3 Schritten mit dem 00h Echo reset scanner 8fh Der Empf nger wird neu initialisiert 3s Dabei u werden die Konfigurationswerte neu aus dem EEPROM geladen restore_default Erstkonfiguration factory setting wieder herstellen store_config 80h Dieser Befehl speichert die aktuellen Konfigu u rationsdaten im EEPROM Dieser Vorgang ben tigt etwa 10ms pro Datenwert Dies betrifft folgende Datenwerte 1 Verstarkung 2 Smoothing Wert 3 Ausgabemodus 4 Ausg
45. nder muss jetzt leuchten Achtung Synchronisier oder Datenkabel niemals unter Spannung einstecken oder abziehen Sitronic InfraScan 5000 Serie E 16 Handbuch Zur berpr fung der wichtigsten Funktionen bez glich des elektrischen Anschlusses befinden sich auf dem Sender und Empf nger Leuchtdioden mit den folgenden Funktionen Empf nger mit serieller Schnittstelle Kurzschluss an Datenausg ngen Rote LED blinkt Fehlermeldung D A Konverter z B keine Last am Ausgang Versorgungsspannung ist o k Gr ne LED blinkt Versorgungsspannung lt ca 19 5 V Rote LED blinkt 1x Kommunikationsproblem mit Empfanger Rote LED blinkt 2x Initialisierungs Problem Sequenzierung ist o k 3 3 Einjustieren Stellen Sie zunachst sicher dass sich kein Objekt im Messfeld befindet Bei Geraten mit serieller Schnittstelle befindet sich auf dem Empfanger gleich unter dem ersten Strahl eine gr ne Leuchtdiode Diese dient als Einstellhilfe und erf llt folgende Funktionen Empf nger mit serieller Schnittstelle o Information euchtet Alle Strahlen frei Scanner gut ausgerichtet blinkt Mindestens 1 Strahl hat schlechten Empfang Ausrichtung nicht optimal oder Messabstand zu gro ist dunkel Mindestens 1 Strahl ist ganz unterbrochen Scanner die mit paralleler oder SSI Schnittstelle ausger stet sind haben ein 4 stelliges LED Display das die Einstellungen anzeigt und dessen Funktion im Kapitel 5 2 beschrieben ist
46. nem Analogausgang 1 oder zwei analogen Datenausg ngen Analogausg nge 1 und 2 geliefert werden Das Analog Interface umfasst folgende Signalleitungen 1 lout 1 OUTPUT Auf dieser Datenleitung erfolgt die analoge Datenausgabe wenn der Ausgang auf Strom programmiert wird oder werkseitig eingestellt wurde Dabei gibt es wiederum 3 Optionen zur Auswahl 4 20 mA 0 20 mA und 0 24 mA 2 Uout 1 OUTPUT Auf dieser Datenleitung erfolgt die analoge Datenausgabe 0 10 V wenn der Ausgang auf Spannung programmiert wird oder werkseitig eingestellt wurde Sitronic InfraScan 5000 Serie E 45 Handbuch 3 lout 2 OUTPUT Auf dieser Datenleitung erfolgt die analoge Datenausgabe wenn 2 Analogausg nge vorhanden sind und Ausgang 1 auf Strom programmiert wird oder werkseitig eingestellt wurde D h beide Kan le sind immer gleich entweder auf Strom oder Spannung programmiert Auch die Optionen 4 20 mA 0 20 mA und 0 24 mA sind identisch Die Ausgabe von DATA oder POSITION erfolgt invertiert zu Kanal 1 d h wenn Kanal 1 auf Ausgabe von DATA programmiert ist ist Kanal 2 zwangsl ufig auf Ausgabe von POSITION gestellt 4 Uout 2 OUTPUT Auf dieser Datenleitung erfolgt die analoge Datenausgabe 0 10 V wenn 2 Analogausg nge vorhanden sind und Ausgang 1 auf Spannung programmiert oder werkseitig eingestellt wurde Die Ausgabe von DATA oder POSITION erfolgt invertiert zu Kanal 1 d h
47. nen Strahls und damit die Lage des Messobjekts als Wert POSITION ausgegeben werden Da die einzelnen Lichtstrahlen zueinander parallel sind spielt es f r das Messergebnis keine Rolle ob sich der Gegenstand n her beim Sender oder beim Empf nger befindet Strahl X LLI O Z lt LL A gt LLI Im Modus Doppelabtastung verbessert sich die Aufl sung in der Mitte zwischen Sender und Empf nger um das Doppelte H SENDER l Dank der hohen Taktfrequenz des Systems 100 kHz erzielt man auf diese Art bis zu etwa 1500 Messungen Sekunde Dies tr gt auch zur Messgenauigkeit bei besonders wenn sich das Messobjekt schnell durch den Lichtvorhang bewegt und eine unregelm ige Form aufweist 4 Strahl Die Auswertelogik besitzt dar ber hinaus mehrere Rechenfunktionen mit deren Hilfe eine Vorverar beitung der Messdaten in Echtzeit durchgef hrt werden kann Dies erfolgt im Empf nger es sind keine externen Ger te erforderlich EMPF NGER SENDER j 1 Arithmetisches Mittel ber 10 Messungen bei auf und ab bewegten Objekten 2 Die Auswertung eines nicht empfangenen Strahls erfolgt innerhalb des Zeitrahmens f r den entsprechenden Messstrahl Die Taktrate von 100kHz also 10us pro Strahl wird unabh ngig von der angew hlten Rechenfunktion eingehalten Sitronic InfraScan 5000 Serie E 6 Handbuch 1 1 2 Doppelabtastung erh hte Aufl sung F r manche Anwendungen ist eine gr ere Messgen
48. nicht v llig ausgeschaltet werden Die Empfangsdioden sind bereits mit einem Tageslichtsperrfilter ausgestattet Lichtquellen mit hohem IR Anteil z B Sonnenlicht k nnen aber den Empf nger derart beeinflussen dass die betroffenen Empfangsdioden eine Unterbrechung des Strahlengangs anzeigen Andererseits ist diese Funktion wichtig Im umgekehrten Fall k nnte es sonst sein dass eine tats chliche Unterbrechung nicht erkannt w rde Sitronic InfraScan 5000 Serie E 21 Handbuch Zur Beseitigung des Problems gen gt in vielen F llen der Austausch der Positionen von Sender und Empf nger oder das Wegr cken des Empf ngers aus der reflektierenden Zone In letzterem Fall eventuell Verst rkungsfaktor bzw Reichweite berpr fen Der Mehrbalkenbetrieb x y Messung ist in Kapitel 6 beschrieben 3 5 3 bersteuern des Empf ngers Zur Anpassung an die unterschiedlichen Abstandbereiche von Sender zu Empf nger sind die Messlichtvorh nge der Serie JIufraScan 5000 mit einer variablen Signalverst rkung ausgestattet s Kap 2 3 und 5 1 Jedem Verst rkungsfaktor ist dabei ein bestimmter Messdistanzbereich zugeordnet der ein optimales Funktionieren des Messsystems garantiert Davon abweichende Einstellungen sind mit Bedacht vorzunehmen und weisen bei deren Notwendigkeit oft auf einen anderen Fehler hin Ein Erh hen der Signalverst rkung ber den empfohlenen Wert ergibt zwar ein noch st rkeres Analogsignal birgt jedoch die Ge
49. r die folgenden Strahlen wodurch ein Lichtgitter aus unsichtbaren zueinander parallelen Lichtstrahlen entsteht Da zu jeder Sendediode nur der entsprechende Empf nger aktiviert wird ist eine weitwinkelige Abstrahlung des Senders m glich Dieser Lichtkegel sichert selbst bei starken Ersch tterungen einen fehlerlosen Betrieb der JIufraScan Lichtvorh nge au erdem wird das Einstellen bei der Montage wesentlich erleichtert mt WI gt m Sitronic InfraScan 5000 Serie E 5 Handbuch Je nach Version stehen 48 672 Strahlen mit einer Aufl sung von 2 5 oder 5 mm zur Verf gung Dies entspricht einem Messfeld Messbereich zwischen erstem und letztem Strahl von 235 1678 mm Mit den Aufl sungen von 2 5 mm bzw 5 mm erzielt man Messgenauigkeiten von 0 5 mm bzw 1 5 mm EMPF NGER na LU Q Z LU u 1 Strahl A O Ma roo Kurz gefasst lasst sich der Messvorgang so beschreiben Angenommen ein Gegenstand befindet sich im Messfeld des Lichtvorhangs W hrend eines Messzyklus werden nun die einzelnen Strahlen wie zuvor beschrieben der Reihe nach aktiviert Die Anzahl der hierbei unterbrochenen Strahlen gibt jetzt Auskunft ber die Gr e des Messobjekts 2 Strahl PELE SERP REIHE DR lt L EMPF NGER Dieser Messwert steht als DATA zur Verf gung entweder als Anzahl der unterbrochenen Strahlen oder in mm Ferner kann auch die Nummer des ersten unterbroche
50. rbrechung eines Strahles aktiv Sitronic InfraScan 5000 Serie E 39 Handbuch Die kurzschlussfesten Ausg nge sind mit einer Strombegrenzung von 20mA ausgef hrt und sollen mit einem Widerstand von 1 5 KQ 10 kN abgeschlossen werden L LOAD T TERMINATION RL IIRT 1 5 kQ 10 kQ UhicH 2 Uy 2V ULow lt 5V Imax 20 mA Torf 40 us bei 2 mA Last Torr 4 us bei 20 mA Last Ton Torf Uy Versorgungsspannung Die Eing nge sind f r eine Ansteuerung mit 24 V 20 ausgelegt Stromaufnahme ca 2 mA bei 24 V Zur Auswertung der Messdaten werden zwei m gliche Verfahren beschrieben 5 2 1 Synchronisierung mit dem DATA READY Signal Im h ufigeren und einfacheren Fall wird nur das DATA READY Signal ausgewertet W hrend eines SCAN Durchlaufs ist der Microcontroller mit der Auswertung der Analogsignale besch ftigt Nach Beenden des Durchlaufs wird die DATA READY Leitung deaktiviert wodurch die noch immer anliegenden Daten aus dem vorhergehenden Durchlauf ung ltig werden anschlie end werden die aktuellen Daten zur Ausgabe vorbereitet und an den parallelen Ausgang gelegt Daraufhin wird das DATA READY Signal aktiviert auf 24V gelegt wodurch die neuen Daten f r g ltig erkl rt werden Dieses DATA READY Signal kann somit zum Einlatchen der Information DATA verwendet werden HOLD DATA O 9 SCAN Zyklus T us 200 N 10 0 N Strahlenanzahl des Scanners Wenn zusatzlich POS
51. rbrochener Bereich gewertet wird Auf diese Weise bleiben vereinzelte Bereiche unterdr ckt ohne die Messgenauigkeit zu beeinflussen Standardm ig erfolgt die Datenausgabe ber ein serielles Interface RS422 Da diese Schnittstelle auch bidirektionalen Datenverkehr erlaubt kann die Einstellung der verschiedenen Parameter auch w hrend des Betriebes erfolgen Eine weitere Option ist die analoge Datenschnittstelle Ein oder Zweikanal die wahlweise auf Spannung oder Strom und jeweils auf die Ausgabe von DATA oder POSITION programmiert werden kann Die Datenausgabe kann aber auch zus tzliche Option ber eine 10 Bit parallele Schnittstelle oder ein seriell synchrones Interface SSI Schnittstelle erfolgen Beide Schnittstellen bieten auch ein LED Display das die Datenwerte und verschiedene Betriebs Informationen anzeigt Die Daten k nnen sowohl BIN R GRAY oder BCD codiert ausgegeben werden entweder als Strahlenanzahl oder als Millimeterangabe Die parallele Schnittstelle bietet auch einen Summenausgang SUM OUT Dieser wird aktiv wenn eine dem Smoothing Wert entsprechende Anzahl von Strahlen unterbrochen ist Die Ausg nge 1st LED und last LED die der Information erster Strahl unterbrochen und letzter Strahl unterbrochen entsprechen wird nur von der seriellen Schnittstelle geliefert Weitere Extras wie z B Aktiver Scanbereich oder G ltiger Datenwert erweitern die M glichkeiten Ein
52. rfestigkeit zu erreichen muss daher das Messsystem unbedingt gem den nachfolgenden Hinweisen geerdet werden Sender und Empf nger befinden sich in je einem rundum dicht verschlossenen Aluminiumgeh use Die darin befindliche Scanner Elektronik ist ber Filter mit dem Metallgeh use verbunden Damit existiert bei Erdung des Metallgeh uses keine direkte Verbindung von Signalmasse GND zur Schutzerde PE Zur Erdung des Geh uses besitzt jedes Geh use in N he der Anschlussbuchsen eine Schraube aus Kupfer Diese Erdverbindung muss jedoch nicht nur den Sicherheitsstandards gen gen Vermeidung unzul ssig hoher Ber hrungsspannungen und daher einen bestimmten Mindestquerschnitt haben sondern es sollte unbedingt die Induktivit t dieser Erdungsleitung Lg m glichst gering gehalten werden Eine zu hohe Induktivit t der Erdungsleitung hat zur Folge dass hochfrequente St ranteile nicht mehr wirksam abgeleitet werden sondern verst rkt ber die Elektronik flie en Diese Ma nahme ist nicht nur zur Vermeidung von St rungen erforderlich die direkt ber das Geh use eingespeist werden sondern im speziellen auch zur Ableitung jener St rungen die ber die Verbindungskabel eingekoppelt werden Derartige St rungen werden zwar ebenfalls ber die Filter gegen das Metallgeh use abgeleitet zur weiteren Ableitung vom Geh use muss aber unbedingt eine induktivit tsarme Verbindung zur Erde existieren Mittel zur Verringerung
53. sowohl die Sende und Empfangseinheiten als auch die Elektronik zur Steuerung der Lichtimpulse und der Datenausgabe 1 1 1 Parallelabtastung Die im Sendebalken in einer Reihe angeordneten Sendedioden bilden mit den gegen ber liegenden Empf ngern ein Gitter von genau parallelen Einweg Lichtschranken Dieses Prinzip erm glicht die Erkennung und Vermessung aller Gegenst nde die Infrarotlicht abschw chen oder daf r undurchl ssig sind Die Oberfl che des Objektes oder der Abstand zwischen Sender und Empf nger haben dabei keinen Einfluss auf die Messung I I I I I I I I r D N D O r Q J I I e oo e e e Te e e e e e ii o S A A e e e e mE m T e e e e e e o o o o o o o o a o o o mm A A Sender o o A HE o o ME ME o o HE HE ME o o mm Empf nger A e e m e T e e e e o o o o ME o o o HE o o o mm A A I l l l l l l l l l l l l m a T o D ep rmp Y y gt l l l l Zur Messung werden nun der Reihe nach die einzelnen Sendedioden aktiviert und gleichzeitig dazu werden die entsprechenden Empfangseinheiten abgetastet Das hei t der Lichtstrahl 1 ist genau dann unterbrochen wenn die gedachte Linie von Sender 1 zu Empf nger 1 unterbrochen ist da zum Sendezeitpunkt des ersten Lichtstrahls nur der erste Empf nger abgefragt wird Dies gilt sinngem auch f
54. ster Strahl Eine Neigung der Ger te um den Winkel B oder eine Verdrehung um den Winkel hat kaum Einfluss auf die optischen Achsen aber besonders eine Verdrehung speziell des Senders um Winkel wirkt sich negativ auf die Reichweite und Funktionsreserve aus s auch Kap 2 3 erster Strahl Sodann die elektrischen Anschl sse gem dem folgenden Kapitel durchf hren Sitronic InfraScan 5000 Serie E 15 Handbuch 3 2 Elektrischer Anschluss Zum Anschlie en des Messsystems sind nur wenige Handgriffe notwendig 1 Verbinden von Sender und Empf nger mit dem Synchronisierkabel Die entsprechende Buchse am Sender ist mit SYNC gekennzeichnet 2 Anschluss der 24V Gleichspannungsversorgung am Sender Falls mehrere Scanner angeschlossen werden die sequenziert werden m ssen gilt das Anschluss Schema wie im Kapitel 6 2 beschrieben Die Adernfarben der Kabel k nnen WE je nach Hersteller A ru RR pen PO G ltig ist das in TA ee 7 SOMWA Anschlussschema Sender Empf nger Synchronisierkabel Sender Empf nger Synchronisierkabel 24 VDC 3 Anschlie en der Datenkabel an die Buchsen des Empf ngers Die Pin Belegung der Stecker ist je nach Art der Schnittstelle in den Kapiteln 5 1 5 2 5 3 und 5 4 beschrieben DATA Synchronisierkabel Sender Empf nger 24 VDC 4 Einschalten der Versorgungsspannung Die gr ne LED auf dem Se
55. t die Anzahl der Strahlen vom ersten bis zum letzten unterbrochenen Messstrahl Als POSITION wird die Nummer des ersten unterbrochenen Strahls ausgegeben 3 DATA POSITION Largest Blocked Area DATA ist der gr te zusammen h ngende unterbrochene Bereich POSITION ist die Nummer des Strahls bei der dieser Bereich Block beginnt 4 6 1 DATA POSITION Normal In dieser Konfiguration wird die Anzahl der unterbrochenen Strahlen aufsummiert und dieser Wert wird als DATA ausgegeben Als POSITION wird die Startadresse dieses Blocks ausgegeben a lt a ua iletzter Strahl cs iletzter Strahl uunuun Cs sa HO O Cs AAA OA AAA AAA SO AO CA AAA AAA AAA AO OA AA A nung LE u u m m m m m m m Bu AA RARA AAA A E E _E_ 050 5 E NX un X NENA lt A T O O T Yan Css D Data MER D Data 2 MA el Cl el CA T A OEEELEEELEEELE CS E BEEEEEEEEEEEEEEENE TEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEN y AAA TEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEN Wil MEEEEEBEEEEEEEENEN TEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEENENN WII V AAA TEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEN EBEEEEEEEEEEEEENEN TEEENEEEEEEEEEEEEEEEEEEEENEN AAA Position nsmuuununuununnnn A Data 1 a AAA AAA AEREA REE EEE EEE CRA CA AAA Ds AO OO AAA SCA AAA A A y DEE EEE lt erster Stahl smmmmmnnnn do EE YO sn lt un erster Strahl nn unna Das linke Bild zeigt den Normalfall ein Objekt befindet sich im Messfeld Der Messbalken ermittelt dazu entsprechend die Daten DATA und POSITION Sollten sich jedoch z
56. t ist Einzelne unterbrochene Strahlen beeinflussen somit das Messergebnis nicht erst das Unterbrechen von einer mittels Smoothing eingestellten durchgehenden Mindeststrahlanzahl wird vom Empf nger als g ltig erkannt Mit Hilfe der ScanView Software kann ein Wert auf einfache Weise eingestellt werden Der entsprechende Men punkt lautet Smoothing 1 254 Gew nschten Wert in die Box eintragen Mit Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit dem Button Store Config wird die Einstellung gesichert 12 Zur Erkennung ob eine Verschmutzung vorliegt muss lediglich der Smoothing Wert kurzzeitig auf 1 gesetzt werden woraufhin wieder jeder im Messfeld liegende Gegenstand in die Messung eingeht Verschmutzungsanzeige oder ein Neustart vorgenommen werden Abschalten und Wiederanlegen der Versorgungsspannung Damit wird Smoothing f r ca 1 Minute auf 1 gestellt Sitronic InfraScan 5000 Serie E 29 Handbuch 4 6 Ausgabeformate und Codierung Die Ausgabe der Daten kann in den drei folgenden verschiedenen Formaten ausgegeben werden Jedes Format wiederum kann auf drei Arten codiert werden BIN R BCD GRAY 1 DATA POSITION Normal Die Summe der unterbrochenen Strahlen gilt als DATA die Nummer des ersten unterbrochenen Strahls als POSITION 2 DATA POSITION Over All Gez hlt werden alle unterbrochenen Strahlen inklusive der Anzahl der freien Strahlen innerhalb blockierter Bereiche DATA is
57. tbahnen Empf nge Sender Schirmblech Sitronic InfraScan 5000 Serie E 20 Handbuch In derartigen F llen schafft der Einbau von Schutzblechen Abhilfe die m glichst nahe an die spiegelnden Fl chen montiert werden sollten Sie verhindern die Reflexion der besonders kritischen unteren Lichtstrahlen Die Reflexionen der oberen Lichtstrahlen sind aufgrund ihres gr eren Ein und Ausfallswinkels deutlich schw cher und beeinflussen die Messung normalerweise nicht Eine weitere M glichkeit der Vermeidung von Fehlmessungen aufgrund von Reflexion ist die asymmetrische Montage in Bezug auf die reflektierende Zone D 4 3 O o E o LUI Es wird dabei der Umstand ausgenutzt dass w hrend eines einzelnen Scanzyklus jeweils nur die entsprechende Sende und Empfangsdiode aktiviert sind Ein reflektierter Strahl m sste daher genau auf die richtige Empfangsdiode zielen um die Messung zu verf lschen Die asymmetrische Positionierung des Messlichtvorhangs unterdr ckt diesen Effekt Falls dabei der Abstand zwischen Sender und Empf nger ge ndert wurde sollte jedoch berpr ft werden ob der Verst rkungsfaktor des Empf ngers nachgestellt werden muss 3 5 2 Beeinflussung durch Fremdlicht Grunds tzlich spricht das System nur auf IR Lichtimpulse an Die Empfindlichkeit f r Gleichlicht wird zwar durch entsprechende Schaltungen stark reduziert kann aber nicht und sollte auch gar
58. tellt werden Der entsprechende Men punkt lautet Receiver Gain 0 7 und Emitter Gain 0 3 Gew nschten Wert in die Box eintragen Mit dem Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit dem Button Store Config wird die Einstellung gesichert 4 1 2 Scanner mit DSE Digital Signal Equalizer Serie E Wie bei Scanner der Serie C stehen auch bei der Serie E 4 Stufen auf der Sender seite und 8 Verst rkerstufen auf der Empf ngerseite zur Verf gung die beliebig kombiniert werden k nnen Die ergibt gesamt 32 Bereiche die sich zum Teil ber lappen Dar ber hinaus gibt es bei der Serie B eine Feineinstellung die es erlaubt auf die Erkennung von transparenten Objekten einzugehen Diese wird hier beschrieben Sitronic InfraScan 5000 Serie E 23 Handbuch F r die Serie E gelten etwas andere Richtwerte die in der folgenden Tabelle dargestellt sind Die ideale Einstellung f r den Anwendungsfall muss ggf durch Versuche berpr ft werden oder der Scanner wird im Werk nach Angabe des Anwenders eingestellt Zun chst f r den geforderten Messabstand in m gem der folgenden Tabelle einen passenden Emitter und Receiver Gain w hlen Mit Hilfe der ScanView Software kann die optimale Verst rkung auf einfache Weise eingestellt werden Der entsprechende Men punkt lautet Receiver Gain 0 7 und Emitter Gain 0 3 Gew nschten Wert in die Box eintragen Mit dem Button Set Conf
59. tellungen lautet die Bezeichnung Datenstecker seriell DS50 6 Anschlusskabel AK50 7 m Anschlusskabel geschirmt f r Spannungsversorgung und Sequenzierung 6 polig TI man Stifte TI Gew nschte L nge in m Standardl nge ist 3m 7 polig ri Y Stifte I 4 7 Adern Im Standard Lieferumfang ist ein Rundstecker enthalten F r eventuelle Nachbestellungen lautet die Bezeichnung Anschlussstecker AS50 7 7 poli Sone I Datenkabel parallel DKS 14 m Datenkabel geschirmt f r parallelen Datenausgang Gew nschte L nge in m Standardl nge ist 3m Bei Ger ten mit paralleler Schnittstelle entf llt der Datenstecker f r die serielle Schnittstelle Im Standard Lieferumfang der parallelen Schnittstelle ist ein Rundstecker enthalten F r eventuelle Nachbestellungen lautet die Bezeichnung Datenstecker DS5 14 14 polig u Stifte Sitronic InfraScan 5000 Serie E 13 Handbuch Datenkabel SSI DK50 7 m Datenkabel geschirmt f r SSI Datenausgang Gew nschte L nge in m Standardl nge ist 3m 12 polig E eo E nz Stifte F 4H AE Bei Ger ten mit SSI Schnittstelle entf llt der Datenstecker der seriellen Schnittstelle Im Standard Lieferumfang der SSI Schnittstelle ist ein Rundstecker enthalten F r eventuelle Nachbestellungen lautet die Bezeichnung Datenstecker SSI DS5 12 12 poli a Datenkabel analog DK50 35 m Datenkabel geschirmt f r analo
60. uration wird der gr te zusammenh ngende unterbrochene Bereich Block betrachtet Dessen Anzahl an Strahlen wird als DATA ausgegeben Als POSITION wird die Startadresse dieses Blocks ausgegeben Empf nger Das bedeutet dass von mehreren sich im Messfeld befindlichen Objekten nur der gr te gemessen bzw detektiert wird Mit Hilfe der SeanView Software kann dieses Format ausgew hlt werden Der ent sprechende Men punkt lautet Data Mode W hlen Sie aus der Liste Largest Block Bin Largest Block BCD Largest Block Gray und bestatigen Sie durch Mausklick Mit dem Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit dem Button Store Config wird die Einstellung gesichert Sitronic InfraScan 5000 Serie E 31 Handbuch 4 7 Ausgabemodus Strahlen mm Bei allen Versionen k nnen sowohl DATA als auch POSITION entweder in Anzahl Strahlen oder in mm ausgegeben werden Mit Hilfe der ScauView Software kann zwischen Ausgabe in Anzahl Strahlen und mm gew hlt werden Der entsprechende Men punkt lautet Result Type e Beam count mm Durch Klicken auf die Checkbox aktivieren Sie die jeweilige Funktion Mit dem Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit dem Button Store Config wird die Einstellung gesichert Die Berechnung Ausgabe von DATA bzw POSITION ndert sich automatisch 4 8 Ferndiagnose Fehlermeldungen Mit dem Button auf dem Hauptmen der Sea
61. wei oder mehrere Objekte im Messfeld befinden so ergeben sich damit auch zwei oder mehrere DATA Bereiche Deren Summe ergibt DATA DATA Y DATA p POSITION POSITION 1 Mit Hilfe der SeanView Software kann dieses Format ausgew hlt werden Der ent sprechende Men punkt lautet Data Mode W hlen Sie aus der Liste Normal BCD Normal Gray und best tigen Sie durch Mausklick Mit Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit Button Store Config wird die Einstellung gesichert Sitronic InfraScan 5000 Serie E 30 Handbuch 4 6 2 DATA POSITION Over All In dieser Konfiguration wird die Anzahl der Strahlen zwischen dem ersten unterbrochenen Messstrahl und dem letzten unterbrochenen Messstrahl aufsummiert und dieser Wert wird als DATA ausgegeben Als POSITION wird der erste unterbrochene Strahl ausge geben ha O 0 uu o E LU Bei mehreren Objekten im Messfeld wird jedoch auch der freie Raum zwischen den einzelnen Objekten zum Wert DATA addiert Mit Hilfe der SeanView Software kann dieses Format ausgew hlt werden Der ent sprechende Men punkt lautet Data Mode W hlen Sie aus der Liste Over All Bin Over All BCD Over All Gray und best tigen Sie durch Mausklick Mit Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit Button Store Config wird die Einstellung gesichert 4 6 3 DATA POSITION Largest Blocked Area In dieser Konfig
62. wenn Kanal 1 auf Ausgabe von DATA programmiert ist ist Kanal 2 zwangsl ufig auf Ausgabe von POSITION gestellt Mit Hilfe der SeanView Software kann der Modus ausgew hlt werden Der ent sprechende Men punkt lautet Analog Options W hlen Sie aus der Liste die Ihrer Rasa Daarna Y Anwendung entsprechende Kombination DATA 0 10 Y von Result Type DATA 4 20 mA Specials Strom oder Spannungsausgang a Ausgabe von DATA oder POSITION POS 4 20 m und bet tigen Sie durch Mausklick Mit Button Set Config wird die Einstellung an den Scanner gesendet mit Button Store Config wird die Einstellung gesichert Spezifikation des Spannungs Ausgangs Rout lt 1 Q lout 10 mA max Spezfikation des Strom Ausgangs Empfohlener Lastwiderstand RL 2220 Q lt 680 Q Ausgangsimpedanz 25 MQ Accuracy Monotonicity 16 bits Integral nonlinearity typ 0 002 max 0 012 Offset Ta 25 C 0 05 Offset drift typ 20 max 50 ppm C Total output error Ta 25 C 0 15 Total output error drift typ 20 max 50 ppm C PSRR 8 typ 5 max 10 A V Diese Daten beruhen auf der AD420 Spezifikation und nderungen sind vorbehalten 17 Total Output Error includes Offset and Gain Error Total Output Error and Offset Error are with respect to the Full Scale Output and are measured with an ideal 5V reference 18 PSRR Power Supply Rejection Time is measured by varying Vcc from 12 V to its maximum 32 V Sitronic InfraScan 50

InfraScan 5000 Serie E - Berührungsloses Messen von Objekten

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