Balluf BTL6-U101-M-Series-PF-SA426-S4 User manual

BTL6-U101-M____-PF-SA426-S4
deutsch Betriebsanleitung
english User’s guide

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Betriebsanleitung
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BTL6-U101-M____-PF-SA426-S4
Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Profil
1 Benutzerhinweise 5
1.1 Gültigkeit 5
1.2 Verwendete Symbole und Konventionen 5
1.3 Lieferumfang 5
1.4 Zulassungen und Kennzeichnungen 5
2 Sicherheit 6
2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung 6
2.2 Allgemeines zur Sicherheit 6
2.3 Bedeutung der Warnhinweise 6
2.4 Entsorgung 6
3 Aufbau und Funktion 7
3.1 Aufbau 7
3.2 Funktion 7
3.3 LED Anzeige 7
4 Einbau und Anschluss 8
4.1 BTL einbauen 8
4.2 Geführte Positionsgeber 8
4.3 Freie Positionsgeber 9
4.4 Elektrischer Anschluss 10
4.5 Kabelverlegung 10
5 Inbetriebnahme 11
5.1 System in Betrieb nehmen 11
5.2 Hinweise zum Betrieb 11
6 IO-Link-Schnittstelle 12
6.1 Grundwissen IO-Link 12
6.2 Device-Spezifikation 13
6.3 Prozessdaten (PD) 14
6.4 Identifikationsdaten 14
6.5 System Command 15
6.6 Parameterdaten 15
6.7 Diagnosedaten 18
7 Technische Daten 19
7.1 Genauigkeit 19
7.2 Umgebungsbedingungen 19
7.3 Spannungsversorgung (extern) 19
7.4 IO-Link Schnittstelle 19
7.5 Maße, Gewichte 19
8 Zubehör 20
8.1 Freie Positionsgeber 20
8.2 Geführte Positionsgeber 21
8.3 Gelenkstange BTL2-GS10-____-A 21
8.4 Steckverbinder 22

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Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Profil
9 Typenschlüssel 23
10 Anhang 24
10.1 Umrechnung Längeneinheiten 24
10.2 Typenschild 24

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1.1 Gültigkeit
Diese Anleitung beschreibt Aufbau, Funktion und Einstell-
möglichkeiten des magnetostiktiven Positionsmesssys-
tems BTL mit IO-Link-Schnittstelle. Sie gilt für die Typen
BTL6-U101-M____-PF-SA426-S4 (siehe Typenschlüs-
sel auf Seite 23).
Die Anleitung richtet sich an qualifizierte Fachkräfte. Lesen
Sie diese Anleitung, bevor Sie das BTL installieren und
betreiben.
1.2 Verwendete Symbole und Konventionen
Einzelne Handlungsanweisungen werden durch ein
vorangestelltes Dreieck angezeigt.
►Handlungsanweisung 1
Handlungsabfolgen werden nummeriert dargestellt:
1. Handlungsanweisung 1
2. Handlungsanweisung 2
Hinweis, Tipp
Dieses Symbol kennzeichnet allgemeine
Hinweise.
1.3 Lieferumfang
– BTL
– Befestigungsklammern mit Isolierhülsen und
Schrauben
– Kurzanleitung
Die Positionsgeber sind in unterschiedlichen
Bauformen lieferbar und deshalb gesondert zu
bestellen.
1.4 Zulassungen und Kennzeichnungen
UL-Zulassung
File No.
E227256
US-Patent 5923164
Das US-Patent wurde in Verbindung mit diesem Produkt
erteilt.
Mit dem CE-Zeichen bestätigen wir, dass
unsere Produkte den Anforderungen der
aktuellen EMV-Richtlinie entsprechen.
Das BTL erfüllt die Anforderungen der folgenden Produkt-
norm:
– EN61326-2-3 (Störfestigkeit und Emission)
Emissionsprüfungen:
– Funkstörstrahlung
EN55011
Störfestigkeitsprüfungen:
– Statische Elektrizität (ESD)
EN 61000-4-2 Schärfegrad 3
– Elektromagnetische Felder (RFI)
EN 61000-4-3 Schärfegrad 3
– Schnelle transiente Störimpulse
(Burst)
EN 61000-4-4 Schärfegrad 3
– Stoßspannungen (Surge)
EN 61000-4-5 Schärfegrad 2
– Leitungsgeführte Störgrößen,
induziert durch hochfrequente
Felder
EN 61000-4-6 Schärfegrad 3
– Magnetfelder
EN 61000-4-8 Schärfegrad 4
Nähere Informationen zu Richtlinien, Zulas-
sungen und Normen sind in der Konformitätser-
klärung aufgeführt.
1 Benutzerhinweise
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Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Profil

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2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung
Das magnetostriktive Positionsmesssystem BTL bildet
zusammen mit einer Maschinensteuerung (z.B. SPS) und
einem IO-Link-Master ein Wegmesssystem. Es wird zu
seiner Verwendung in eine Maschine oder Anlage einge-
baut und ist für den Einsatz im Industriebereich vorgese-
hen. Die einwandfreie Funktion gemäß den Angaben in
den technischen Daten wird nur mit original Balluff Zubehör
zugesichert, die Verwendung anderer Komponenten
bewirkt Haftungsausschluss.
Das Öffnen des BTL oder eine nichtbestimmungsgemäße
Verwendung sind nicht zulässig und führen zum Verlust
von Gewährleistungs- und Haftungsansprüchen gegen-
über dem Hersteller.
2.2 Allgemeines zur Sicherheit
Die Installation und die Inbetriebnahme darf nur durch
geschulte Fachkräfte mit grundlegenden elektrischen
Kenntnissen erfolgen.
Eine geschulte Fachkraft ist, wer aufgrund seiner fachli-
chen Ausbildung, seiner Kenntnisse und Erfahrungen
sowie seiner Kenntnisse der einschlägigen Bestimmungen
die ihm übertragenen Arbeiten beurteilen, mögliche Gefah-
ren erkennen und geeignete Sicherheitsmaßnahmen treffen
kann.
Der Betreiber hat die Verantwortung, dass die örtlich
geltenden Sicherheitsvorschriften eingehalten werden.
Insbesondere muss der Betreiber Maßnahmen treffen,
dass bei einem Defekt des BTL keine Gefahren für Perso-
nen und Sachen entstehen können.
Bei Defekten und nichtbehebbaren Störungen des BTL ist
dieses außer Betrieb zu nehmen und gegen unbefugte
Benutzung zu sichern.
2.3 Bedeutung der Warnhinweise
Beachten Sie unbedingt die Warnhinweise in dieser
Anleitung und die beschriebenen Maßnahmen zur
Vermeidung von Gefahren.
Die verwendeten Warnhinweise enthalten verschiedene
Signalwörter und sind nach folgendem Schema aufgebaut:
SIGNALWORT
Art und Quelle der Gefahr
Folgen bei Nichtbeachtung der Gefahr
►Maßnahmen zur Gefahrenabwehr
Die Signalwörter bedeuten im Einzelnen:
ACHTUNG
Kennzeichnet eine Gefahr, die zur Beschädigung oder
Zerstörung des Produkts führen kann.
GEFAHR
Das allgemeine Warnsymbol in Verbindung mit dem
Signalwort GEFAHR kennzeichnet eine Gefahr, die
unmittelbar zum Tod oder zu schweren Verletzungen
führt.
2.4 Entsorgung
►Befolgen Sie die nationalen Vorschriften zur Entsor-
gung.
2 Sicherheit
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3.1 Aufbau
Elektrischer Anschluss: Der elektrische Anschluss ist
über eine Steckverbindung ausgeführt (siehe Typenschlüssel
auf Seite 23).
Gehäuse: Aluminiumgehäuse, in dem sich der Wellenleiter
und die Auswerteelektronik befinden.
Positionsgeber: Definiert die zu messende Position auf
dem Wellenleiter. Positionsgeber sind in unterschiedlichen
Bauformen lieferbar und gesondert zu bestellen (siehe
Zubehör auf Seite 20).
Nennlänge: Um das BTL optimal an die Anwendung
anzupassen, sind folgende Nennlängen lieferbar:
Nennlänge Stufung
50...4572mm 5mm
3.2 Funktion
Im BTL befindet sich der Wellenleiter, geschützt durch ein
Aluminiumgehäuse. Entlang des Wellenleiters wird ein
Positionsgeber bewegt. Dieser Positionsgeber ist mit dem
Anlagenbauteil verbunden, dessen Position bestimmt
werden soll.
Der Positionsgeber definiert die zu messende Position auf
dem Wellenleiter.
Ein intern erzeugter INIT-Impuls löst in Verbindung mit dem
Magnetfeld des Positionsgebers eine Torsionswelle im
Wellenleiter aus, die durch Magnetostriktion entsteht und
mit Ultraschallgeschwindigkeit fortschreitet.
Die zum Ende des Wellenleiters laufende Torsionswelle
wird in einer Dämpfungszone absorbiert. Die zum Anfang
des Wellenleiters laufende Torsionswelle erzeugt in einer
Abnehmerspule ein elektrisches Signal. Aus der Laufzeit
der Welle wird die Position bestimmt. Der Messwert wird
als 32-Bit-Wert mit Vorzeichen relativ zum Nullpunkt
ausgegeben.
3.3 LED Anzeige
Im Normalbetrieb zeigt die LED die Betriebszu-
stände des BTL an.
LED Betriebszustand
Grün Normalfunktion ohne IO-Link Kommunikation
Positionsgeber ist innerhalb der Grenzen.
Grün
invers
blinkend
Normalfunktion mit IO-Link Kommunikation
Positionsgeber ist innerhalb der Grenzen.
Rot Fehler
Kein Positionsgeber oder Positionsgeber außer-
halb der Grenzen.
Tab. 3-1: LED-Anzeige
Bild 3-1: BTL6..., Aufbau
3 Aufbau und Funktion
2)
13 73 73
~80 ~80~250 ~250
15
50
34.8
68
24.8
20.8
M12
1) Nicht nutzbarer Bereich
2) Nicht im Lieferumfang
enthalten
1) Nennlänge =
Messbereich
Nullpunkt Endpunkt
Ausgangssignal mit steigender
Charakteristik:
Fehlersignal
100 %
0 %
Positionsgeber
BTL5-P-3800-2
1)
Befestigungsklammern mit Isolierbuchsen
und Zylinderkopfschrauben ISO4762M5x25,
max. Anzugsdrehmoment 2Nm
2)
LED
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4.1 BTL einbauen
ACHTUNG
Unsachgemäße Montage
Unsachgemäße Montage kann die Funktion des BTL
beeinträchtigen und zu Beschädigungen führen.
►Es ist darauf zu achten, dass keine starken
elektrischen oder magnetischen Felder in
unmittelbarer Nähe des BTL auftreten.
►Die für den Einbau angegebenen Abstände sind
unbedingt einzuhalten.
Die Einbaulage ist beliebig. Mit den mitgelieferten Befesti-
gungsklammern und Zylinderkopfschrauben wird das BTL
auf einer ebenen Fläche der Maschine montiert. Befesti-
gungsklammern werden in ausreichender Zahl mitgeliefert.
Um die Entstehung von Resonanzfrequenzen
bei Vibrationsbelastungen zu vermeiden, emp-
fehlen wir die Befestigungsklammern in unregel-
mäßigen Abständen zu platzieren.
Durch die mitgelieferten Isolierbuchsen wird das BTL von
der Maschine elektrisch isoliert (siehe Bild3-1).
1. BTL in die Befestigungsklammern führen.
2. BTL mit den Befestigungsschrauben auf dem Unter-
grund fixieren (Schrauben in den Klammern mit
max.2Nm festziehen).
3. Postionsgeber (Zubehör) einbauen.
Das BTL in Profilbauweise eignet sich sowohl
für freie, d.h. berührungslos arbeitende Positi-
onsgeber (siehe Bild4-3 bis Bild4-7) als auch
für geführte Positionsgeber (siehe Bild4-1 und
Bild 4-2).
4.2 Geführte Positionsgeber
Beim Einbau des Positionsgebers ist zu beachten:
– Seitliche Kräfte vermeiden.
– Den Positionsgeber über eine Gelenkstange mit dem
Maschinenteil verbinden (siehe Zubehör auf
Seite 21).
Bild 4-1:
1
50.4
44
Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL5-F-2814-1S
Bild 4-2:
1
36.5
31.5
Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL5-T-2814-1S
4 Einbau und Anschluss
BTL6-U101-M____-PF-SA426-S4
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4Einbau und Anschluss (Fortsetzung)
4.3 Freie Positionsgeber
Beim Einbau des Positionsgebers ist zu beachten:
– Um die Genauigkeit des Wegmesssystems zu gewähr-
leisten, wird der Positionsgeber mit nichtmagnetisier-
baren Schrauben (Edelstahl, Messing, Aluminium) am
bewegten Maschinenteil befestigt.
– Das bewegte Maschinenteil muss den Positionsgeber
auf einer parallel zum BTL verlaufenden Bahn führen.
– Der AbstandA zwischen Positionsgeber und Teilen, die
aus magnetisierbarem Material bestehen, muss minde-
stens 10mm betragen (siehe Bild4-3 bis Bild4-7).
– Für den AbstandB zwischen Positionsgeber und BTL
und für den MittenversatzC (siehe Bild4-3 bis Bild4-7)
sind folgende Werte einzuhalten:
Typ der Positionsgeber AbstandB1) VersatzC
BTL5-P-3800-2 0,1...4mm ±2mm
BTL5-P-5500-2 5...15mm ±15mm
BTL5-P-4500-1 0,1...2mm ±2mm
BTL6-A-3800-2 4...8mm2) ±5mm
BTL6-A-3801-2 4...8mm2) ±5mm
1) Der gewählte Abstand muss über die gesamte Messlänge konstant
bleiben.
2) Für optimale Messergebnisse wird ein AbstandB von 6...8mm
empfohlen.
Tab. 4-1: Abstand und Versatz für Positionsgeber (siehe Bild4-3 bis
Bild4-7)
Bild 4-3:
B
C
1
34+4
A A
39+4
Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL5-P-3800-2
Bild 4-4:
C
B
1
A
A
45+10
50+10
Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL5-P-5500-2
Bild 4-5:
C
B
1
A A
58+4
53+4
Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL6-A-3800-2
Bild 4-6:
C
B
1
A A
47+4
42+4
Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL6-A-3801-2
Bild 4-7:
1
65+2
B
A
A
C
41.5+2
4
Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL5-P-4500-1
mit elektrischer Magnetfeld-Erzeugung (24V/100mA)
Der Messbereich ist um 4mm in Richtung des
BTL-Steckers versetzt (siehe Bild 4-7).
Stecker
mit LED
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4.4 Elektrischer Anschluss
Pin Farbe BTL6-U101-...S4
1
2
3
4
Bild 4-8: Pinbelegung Steckverbinder S4 (Draufsicht
auf Stecker am BTL)
1 Braun L+ (18…30V)
2 - nicht belegt1)
3 Blau L-(GND)
4 Schwarz C/Q (Kommunikationsleitung)
1) Nicht belegte Adern können steuerungsseitig mit GND verbunden werden, aber nicht mit
dem Schirm.
Tab. 4-2: Pinbelegung Steckverbinder S4
4.5 Kabelverlegung
Definierte Erdung!
BTL und Schaltschrank müssen auf dem
gleichen Erdungspotenzial liegen.
Magnetfelder
Das Positionsmesssystem ist ein magnetostriktives Sys-
tem. Auf ausreichenden Abstand des BTL zu starken
externen Magnetfeldern achten.
Kabelverlegung
Kabel zwischen BTL, Steuerung und Stromversorgung nicht
in der Nähe von Starkstromleitungen verlegen (induktive
Einstreuungen möglich).
Kabel zugentlastet verlegen.
Besonders kritisch sind induktive Einstreuungen durch
Netzoberwellen (z.B. von Phasenanschnittsteuerungen),
für die der Kabelschirm nur geringen Schutz bietet.
Kabellänge
Länge des Kabels max.20m. Längere Kabel sind einsetz-
bar, wenn durch Aufbau, Schirmung und Verlegung fremde
Störfelder wirkungslos bleiben.
4Einbau und Anschluss (Fortsetzung)
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5.1 System in Betrieb nehmen
GEFAHR
Unkontrollierte Systembewegungen
Bei der Inbetriebnahme und wenn das Positionsmess-
system Teil eines Regelsystems ist, dessen Parameter
noch nicht eingestellt sind, kann das System unkontrollierte
Bewegungen ausführen. Dadurch können Personen
gefährdet und Sachschäden verursacht werden.
►Personen müssen sich von den Gefahrenbereichen
der Anlage fernhalten.
►Inbetriebnahme nur durch geschultes Fachpersonal.
►Sicherheitshinweise des Anlagen- oder Systemher-
stellers beachten.
1. Anschlüsse auf festen Sitz und richtige Polung prüfen.
Beschädigte Anschlüsse tauschen.
2. System einschalten.
3. Messwerte und einstellbare Parameter prüfen und ggf.
das BTL neu einstellen.
Insbesondere nach dem Austausch des BTL
oder der Reparatur durch den Hersteller die
korrekten Werte im Nullpunkt und Endpunkt
prüfen.
5.2 Hinweise zum Betrieb
– Funktion des BTL und aller damit verbundenen Kom-
ponenten regelmäßig überprüfen.
– Bei Funktionsstörungen das BTL außer Betrieb neh-
men.
– Anlage gegen unbefugte Benutzung sichern.
5 Inbetriebnahme
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6.1 Grundwissen IO-Link
Allgemein
IO-Link integriert konventionelle und intelligente Sensoren
und Aktoren in Automatisierungssysteme und ist als
Kommunikationsstandard unterhalb der klassischen Feld-
busse vorgesehen. Die feldbusunabhängige Übertragung
nutzt bereits vorhandene Kommunikationssysteme (Feld-
busse oder Ethernet-basierte Systeme).
Die IO-Link-Devices, wie Sensoren und Aktoren, werden in
einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung über ein Gateway, den
IO-Link-Master, an das steuernde System angebunden.
Die IO-Link-Devices werden mit handelsüblichen unge-
schirmten Standard-Sensorkabeln angeschlossen.
Die Kommunikation basiert auf einem Standard-UART-
Protokoll mit einer 24-V-Pulsmodulation im Halb-Duplex-
Betrieb. Auf diese Weise ist eine klassische Drei-Leiter-
Physik möglich.
Protokoll
Bei der IO-Link-Kommunikation werden zyklisch fest
definierte Frames zwischen IO-Link-Master und IO-Link-
Device ausgetauscht. In diesem Protokoll werden sowohl
Prozess- als auch Bedarfsdaten, wie Parameter oder
Diagnosedaten, übertragen. Die Größe und Art des ver-
wendeten Frametyps und der verwendeten Zykluszeit
ergibt sich aus der Kombination von Master- und Device-
Eigenschaften (siehe Device-Spezifikation auf Seite 13).
Zykluszeit
Die verwendete Zykluszeit (mastercycletime) ergibt sich
aus der minimal möglichen Zykluszeit des IO-Link-Devices
(mincycletime) und der minimal möglichen Zykluszeit des
IO-Link-Masters. Bei der Wahl des IO-Link-Masters ist zu
beachten, dass der größere Wert die verwendete Zyklus-
zeit bestimmt.
Protokollversion 1.0 / 1.1
In der Protokollversion 1.0 wurden die Prozessdaten
größer 2 Bytes über mehrere Zyklen verteilt übertragen.
Ab der Protokollversion 1.1 werden alle verfügbaren Pro-
zessdaten in einem Frame übertragen. Damit ist die Zyk-
luszeit (master cycle time) identisch zum Prozessdatenzyk-
lus.
Das BTL6-U101-… ist für die Protokollver-
sion1.1 ausgelegt. Wird das IO-Link-Device an
einem IO-Link-Master mit der Protokollver-
sion1.0 betrieben, entstehen längere Übertra-
gungszeiten (Prozessdatenzyklus ~ Anzahl
Prozessdaten × master cycle time).
Parameter-Management
In der Protokollversion 1.1 ist ein Parametermanager
definiert, der das Speichern von Device-Parametern auf
dem IO-Link-Master ermöglicht. Bei Austausch eines
IO-Link-Devices können die Parameterdaten des vorherin-
gen IO-Link-Devices übernommen werden. Die Bedienung
dieses Parametermanagers ist abhängig vom verwendeten
IO-Link-Master und sollte der zugehörigen Beschreibung
entnommen werden.
Alle Parameter, die für das Parameter-Manage-
ment im IO-Link-Master gespeichert werden,
sind in Tab. 6-4 entsprechend gekennzeichnet
(siehe „Parameterdaten“ auf Seite 15).
Device-Funktionen und Master-Gateway
Die Funktionen des BTL sind in den Kapiteln 6.2 bis 6.7
detailliert beschrieben. Wie die Umsetzung der Prozess-,
Parameter- und Diagnosedaten über das Mastergateway
implementiert ist, ist der Anleitung des IO-Link-Masters zu
entnehmen.
6 IO-Link-Schnittstelle
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6IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)
6.2 Device-Spezifikation
6.2.1 Kommunikationsparameter
In Tab. 6-1 ist die grundlegende IO-Link-Spezifikation des
BTL6-U101-… beschrieben.
Spezifikation IO-Link-Bezeichnung Wert
Übertragungsrate COM3 230,4kBaud
Minimale Zykluszeit Device mincycletime 0×0A (1ms)
Frame-Spezifikation:
– Anzahl Bedarfsdaten Preoperate
– Anzahl Bedarfsdaten Operate
– ISDU
M-Sequence Capability:
– M-Sequence Type Preoperate
– M-Sequence Type Operate
– ISDU supported
0×1B
2Byte
2Byte
unterstützt
IO-Link-Protokollversion Revision ID 0×11 (Version1.1)
Anzahl Prozessdaten vom Device zum Master ProcessDataIn 0×87 (8Byte)
Anzahl Prozessdaten vom Master zum Device ProcessDataOut 0×00 (0Bit)
Herstellerkennung Vendor ID 0×378
Gerätekennung Device ID 0×030118
Tab. 6-1: Device-Spezifikation BTL6-U101-…
6.2.2 Übertragungszeiten
Die Übertragungsdauer der Prozessdaten des BTL hängt
maßgeblich vom verwendeten Master ab. Die maximal
mögliche Abfragefrequenz (Master Cycle Time) wird vom
Master bestimmt.
Um die volle Perfomance des BTL nutzen zu
können, muss ein IO-Link-1.1-fähiger Master
verwendet werden.
Wenn der verwendete Master die beim BTL eingestellte
minimale Zykluszeit (Min Cycle Time) unterstützt, kann die
Übertragungszeit wie folgt ermittelt werden:
– Übertragungszeit BTL an 1.0 Master = Anzahl PD ×
minCycleTime (8ms)
– Übertragungszeit BTL an 1.1 Master = minCycleTime
(1ms)
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6.3 Prozessdaten (PD)
Das BTL6-U101-… stellt über die IO-Link-Schnittstelle
zyklisch zwei Prozessdatenvariablen (PDV) mit einstellba-
rem Inhalt zur Verfügung. Eine Prozessdatenvariable
entspricht einer Geräteinformation und besteht aus einem
vorzeichenbehafteten 32-Bit-Wert.
Folgende Informationen können durch Verwendung des
Parameters PD In Mapping auf die Prozessdatenvariablen
gemappt werden:
– Position des 1. Positionsgebers
– Position des 2. Positionsgebers
– Geschwindigkeit des 1. Positionsgebers
– Geschwindigkeit des 2. Positionsgebers
– Differenz zwischen Positionsgeber 1 und 2
Im Fehlerfall, d.h. wenn keine gültigen Daten ausgegeben
werden können, wird die jeweilige Prozessdatenvariable
durch den Fehlerwert 0x7FFFFFFC ersetzt. Die Daten
werden mithilfe des PD Invalid Bit nur dann als ungültig
gekennzeichnet, wenn das Gerät überhaupt keine gültigen
Daten liefern kann.
6IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)
Die IO-Link-Funktionalität PD Invalid Bit wird
von verschiedenen IO-Link-Mastern unter-
schiedlich behandelt (siehe Handbuch des
verwendeten Masters).
Postitionswerte
Die Ausgabe der Positionswerte und der Differenz erfolgt
mit der Ausgabeauflösung von 1μm pro Digit und stellt die
relative Position des Positionsgebers zum werksseitig
eingestellten Nullpunkt dar.
Die Messauflösung des BTL6-U… ist 5μm.
Zwischenwerte werden im Ausgabewert nicht
angezeigt.
Der werksseitig vorgegebene Nullpunkt kann über den
Parameter Nullpunkt-Offset innerhalb des Messbereichs
verschoben werden (siehe „Parameterdaten“ auf Seite 15).
Geschwindigkeitswerte
Die Geschwindigkeitswerte werden mit einer Auflösung
von 0,5mm/s pro Digit ausgegeben. Die minimale Verfahr-
geschwindigkeit liegt bei 1mm/s.
6.4 Identifikationsdaten
Index Subindex Parameter Größe Zugriff
0×0010 (1610) 0 Vendor Name 7 Byte Read Only
0×0011 (1710) 0 Vendor Text 15 Byte Read Only
0×0012 (1810) 0 Product Name max. 40 Byte Read Only
0×0013 (1910) 0 Product ID 12 Byte Read Only
0×0014 (2010) 0 Product Text 27 Byte Read Only
0×0015 (2110) 0 Serial Number max. 18 Byte Read Only
0×0016 (2210) 0 Hardware Revision 2 Byte Read Only
0×0017 (2310) 0 Firmware Revision 9 Byte Read Only
0×0700 (179210) 0 Order Name max. 40 Byte Read Only
0×0701 (179310) 0 Order Name 7 Byte Read Only
Tab. 6-2: Identifikationsdaten
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6IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)
6.5 System Command
Beim BTL sind verschiedene Befehle implementiert, die
über den Parameter System Command auf Index2, Subin-
dex0 erreicht werden können. Wird ein System Command
an das BTL übermittelt, löst der Befehl die gewünschte
Aktion aus, sofern dies im aktuellen Applikationszustand
zulässig ist.
Wert Bezeichnung Beschreibung
0x80 Device Reset BTL führt einen Neustart aus.
0x82 Factory Reset Alle Parameter (außer Index 0x55: IO Link Variant config) werden auf Werks-
einstellungen zurückgesetzt.
0xE0 Set Offset Value Übernimmt die aktuelle Position des 1. Positionsgebers, sodass an dieser
Stelle ab sofort 0 ausgegeben wird.
0xE1 Clear Offset Value to 0 Setzt den Offset auf den Wert 0 zurück.
Tab. 6-3: Systembefehle
6.6 Parameterdaten
Index Subindex Parameter Größe Zugriff Parameter
Management
0×000C (1210) 0 Device Access Locks (siehe Kap.6.6.1) 2 Byte Read/Write Ja
0×000D (1310) 0, 1, 2 Profile Characteristic (siehe Kap.6.6.2) 4 Byte Read Only Nicht verfügbar
0×000E (1410) 0 PD Input Descriptor (siehe Kap.6.6.3) 3 Byte Read Only Nicht verfügbar
0×0018 (2410) 0 Application Specific Tag (siehe Kap.6.6.4) 32 Byte Read/Write Ja
0×0051 (8110) 0, 1, 2, 3, 4 Event Configuration (siehe Kap.6.6.6) 1 Byte Read/Write Ja
0×00C1 (19310) 0 Nullpunkt-Offset (siehe Kap.6.6.5) 4 Byte Read/Write Ja
0×00C3 (19510) 0 Output Characteristic (siehe Kap.6.6.7) 1Byte Read/Write Ja
0×00C9 (20110) 0, 1, 2 Magnet Mode (siehe Kap.6.6.8) 2Byte Read/Write Ja
0×00CA (20210) 0, 1…n1) PD In Mapping (siehe Kap.6.6.9) nBytes1) Read/Write Ja
1) n entspricht Anzahl der Prozessdatenvariablen beim jeweiligen Typ.
Tab. 6-4: Parameterdaten IO-Link-Schnittstelle
BTL6-U101-M____-PF-SA426-S4
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6IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)
6.6.1 Device Access Locks
Mit diesem Standardparameter ist es möglich, bestimmte
Funktionen des IO-Link-Devices zu aktivieren oder zu
deaktivieren. Beim BTL6-U101-… gibt es die Möglichkeit,
die Funktion des Parametermanagers zu sperren. Dazu
muss Bit1 des 2-Byte-Wertes auf 1 (gesperrt) gesetzt wer-
den. Um den Parametermanager wieder zu entsperren,
wird Bit1 auf 0 gesetzt.
Bit0 Parameterzugriff sperren
(nicht unterstützt)
Bit1 Parameter-Management sperren
(unterstützt)
Bit2 Lokale Parametrierung sperren
(nicht unterstützt)
Bit3 Lokale Anwenderschnittstelle sperren
(nicht unterstützt)
Bit4…15 Reserviert
Tab. 6-5: Parameterdaten sperren
6.6.2 Profile Characteristic
Dieser Parameter gibt an, welches Profil vom IO-Link-
Device unterstützt wird.
Das BTL6-U101-… unterstützt das Smart-Sensor-Profil
mit folgenden Funktionsklassen:
– Subindex 1 (Profile Identifier -> DeviceProfileID):
0×0001 (Smart Sensor Profile)
– Subindex 2 (Profile Identifier -> FunctionClassID):
0×8000 (Device Identification Objects)
– Subindex 3 (Profile Identifier -> FunctionClassID):
0×8002 (ProcessDataVariable)
6.6.3 PD Input Descriptor
Dieser Parameter beschreibt die Zusammensetzung der
verwendeten Prozessdatenvariablen.
Jede Prozessdatenvariable ist über den entsprechenden
Subindex erreichbar (Subindex 1 für PDV1, Subindex 2 für
PDV2, usw.).
Jeder Subindex besteht aus 3 Bytes:
– 1st Octet: 0x03, Datentyp = Signed Integer
– 2nd Octet: 0x20, Datengröße = 32 Bit
– 3rd Octet: 0x00, Bitoffset = 0 (oder ein Vielfaches von
32)
Über Subindex 0 kann die komplette Prozessdatenbe-
schreibung aller PDV ausgelesen werden. Hierbei werden
alle 3-er-Blöcke aneinandergereiht, beginnend mit der
Beschreibung der höchstwertigen PDV.
6.6.4 Application Specific Tag
Der Application Specific Tag bietet die Möglichkeit dem
IO-Link-Device einen beliebigen, maximal 32 Byte großen
String zuzuweisen. Dieser kann zur anwendungsspezifi-
schen Identifikation genutzt und in den Parametermanager
übernommen werden. Über Subindex0 erfolgt der Zugriff
auf das gesamte Objekt.
6.6.5 Nullpunkt-Offset
Dieser Parameter ist wie der Prozessdatenwert ein vorzei-
chenbehafteter 32-Bit-Dezimalwert. Der programmierte
Wert muss zwischen Null- und Endpunkt im gültigen
Messbereich liegen. Der Wert wird als einfacher Offset vom
eigentlichen Ausgabewert abgezogen und verschiebt
damit die Position des Positionsgebers an eine beliebige
Stelle des Messbereichs, an der der Wert 0 ausgegeben
wird. Der Zugriff erfolgt über den Subindex0. Der Offset-
wert kann auch über System Commands gesetzt und
gelöscht werden (siehe „System Command“ auf
Seite 15).
6.6.6 Event Configuration
Alle Applikations-Events sind über den Parameter Event
Configuration abschaltbar, sodass diese vom BTL nicht
ausgegeben werden.
Um ein Event oder die Funktion Invalid Bit zu aktivieren
oder zu deaktivieren kann das entsprechende Objekt direkt
über den Subindex adressiert und mit einem Boolschen
Wert (True =0xFF, False =0x00) beschrieben werden
(siehe Tab. 6-6).
Subindex Event
Subindex1 Invalid Bit Function
Subindex2 Position Error
Subindex3 Position Warning End Point
Subindex4 Position Warning Nullpoint
Subindex5 Magnet Change
Tab. 6-6: Event Configuration
Mithilfe des Zugriffs über Subindex 0 können die Events
ebenfalls konfiguriert werden. Die letzten 5Bits werden
entsprechend der in Tab. 6-6 genannten Reihenfolge
zugeordnet und können einfach ausmaskiert werden.
6.6.7 Output Charakteristic
Dieser Parameter bestimmt die Ausgabefunktion des BTL
mit steigender oder fallender Kennlinie. Der Zugriff erfolgt
über Subindex 0.
Wert Ausgabefunktion
0x00 (FALSE) Fallend (Nullpunkt am Stabende)
0xFF (TRUE)1) Steigend (Nullpunkt am Elektronikkopf)
1) Default-Einstellung
Tab. 6-7: Ausgabe-Charakteristik
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6.6.8 Magnet Mode
Die Positionsgeberanzahl kann fest oder flexibel eingestellt
werden.
Positionsgeberanzahl fest einstellen
Bei der festen Einstellung von einem oder zweiPositions-
gebern überprüft das BTL stetig die Anzahl der erkannten
Positionsgeber. Ist diese ungleich der Voreinstellung befin-
det sich die Applikation im Fehlerzustand: Alle Prozessda-
tenwerte werden mit dem Fehlerwert ersetzt.
Flexible Magnet Mode (FMM)
Beim Flexible Magnet Mode ist die Anzahl der Positionsge-
ber flexibel, so dass diese auch während dem Betrieb
geändert werden kann.
Der Zeitpunkt, in dem ein Positionsgeber dazu kommt
oder entfernt wird ist kritisch, da dann die Erfassung neu
ausgeregelt werden muss und sich evtl. die Inhalte der
Prozessdatenwerte verschieben. Für diesen Fall ist eine
sogenannte Diagnosezeit definiert, die im BTL konfiguriert
werden kann. Während dieser Zeit wird bei allen Prozess-
datenvariablen ein Fehlerwert ausgegeben und eine ent-
prechende Diagnose (Warnung) über IO-Link übertragen.
Nach Ablauf der Diagnosezeit wird der neue Applikations-
zustand angezeigt.
Aufbau des Parameters
Der Parameter Magnet Mode bestehet aus zwei 8-Bit-
unsigned-Integer-Werten: Magnetanzahl und Diagnosezeit.
Für Magnetanzahl können folgende Werte eingestellt
werden:
0 = Flexible Magnetanzahl (1 oder 2)
1 = 1 Positionsgeber (fest eingestellt)
2 = 2 Positionsgeber (fest eingestellt)
Die Diagnosezeit wird in 4-ms-Schritten wie folgt einge-
stellt:
1 = 4ms
2 = 8ms
…
255 = 1,02s
Zugriff auf den Parameter
Der Zugriff auf den Parameter ist wie folgt möglich:
– Subindex 0: Byte 1 = Diagnosezeit
Byte 0 = FMM Mode
– Subindex 1: Magnet Mode
– Subindex 2: Diagnosezeit
6IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)
6.6.9 PD In Mapping
Dieser Parameter dient dazu, die gewünschten Informatio-
nen auf die PDV zu mappen (siehe „Prozessdaten (PD)“
auf Seite 14). Jede PDV kann über den entsprechenden
Subindex konfiguiert werden.
Jeder PDV ist ein 8 Bit unsigend integer als Mappingwert
zugeordnet. Folgende Möglichkeiten sind einstellbar:
Wert Bezeichnung
0x00 Positionswert Positionsgeber 1
0x01 Positionswert Positionsgeber 2
0x10 Geschwindigkeitswert Positionsgeber 1
0x11 Geschwindigkeitswert Positionsgeber 2
0x30 Aktuelle Geräteinnentemperatur
0x40 Differenz zwischen Positionsgeber 1 und 2
0xFD Leermodul (Ausgabe als Wert 0)
Tab. 6-8: PD In Mapping
Fehlermeldungen
Für eine fehlgeschlagene Parametrierung sind bestimmte
Fehlermeldungen hinterlegt.
Fehlercode Fehlermeldung
0×8011 Index not available
0×8012 Subindex not available
0×8020 Service temporarily not available
0×8030 Value out of Range
0×8033 Parameter Length overrun
0×8034 Parameter Length underrun
0×8036 Function temporarily unavailable
Tab. 6-9: Fehlermeldungen IO-Link-Spezifikation
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6IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)
6.7 Diagnosedaten
Das BTL meldet Diagnosedaten an das steuernde System
(siehe Tab. 6-10).
Eventcode Ausprägung Bedeutung
0×8C10 Warnung Process variable range overrun - Process Data uncertain
Der Positionsgeber befindet sich unterhalb des spezifizierten Messbereichs
oder unter dem Nullpunkt. Ein Prozessdatenwert wird ausgegeben, die Daten
können aber die im Datenblatt angegebenen Linearitätsgrenzen überschreiten.
0×8C20 Error Measurement range overrun - Check application
Der Positionsgeber befindet sich außerhalb des messbaren Bereichs und kann
nicht erkannt werden. Es werden keine gültigen Daten ausgegeben. Der
übertragene Prozessdatenwert ist 0×7FFFFFFC bzw. 2147483644.
0×8C30 Warnung Process variable range underrun - Process Data uncertain
Der Positionsgeber befindet sich oberhalb des spezifizierten Messbereichs
oder über dem Endpunkt. Ein Prozessdatenwert wird ausgegeben. Die Daten
können aber die im Datenblatt angegebenen Linearitätsgrenzen überschreiten.
0x8CA0 Warnung Magnet Number Change - temporary error state
Die Anzahl der Positionsgeber im FMM Mode wurde geändert. Für die Dauer
der eingestellten Diagnosezeit wird ein Fehler ausgegeben und die Prozess-
daten als ungültig gekennzeichnet.
Tab. 6-10: Diagnosedaten
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