Balluff BML-S2C0-Q Series User manual

Betriebsanleitung
deutsch
BML-S2C0-Q ___ -M6__ - _ 0-KA __/KF __
BML-S2C0-Q ___ -M6__ - _ 0-KA __ -S284

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BML-S2C0-Q___-M6__-_0-KA__ /KF__ /KA__-S284
Inkrementelles magnetkodiertes Wegmesssystem
deutsch
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 des Wegmesssystems 6
2.3 Bedeutung der Warnhinweise 6
2.4 Entsorgung 6
3 Aufbau und Funktion 7
3.1 Aufbau 7
3.2 Funktion 8
3.3 Referenzpunktfunktion 8
3.4 Fehlersignal BML-S2C0-…-M6_4-… 8
4 Einbau und Anschluss 9
4.1 Abstände und Toleranzen 9
4.2 Sensorkopf montieren 9
4.3 Elektrischer Anschluss (Steckverbinder S284/Kabelanschluss) 10
4.4 Spannungsabfall in der Zuleitung 11
4.5 Schirmung und Kabelverlegung 11
5 Inbetriebnahme 12
5.1 System in Betrieb nehmen 12
5.2 Systemfunktion prüfen 12
5.3 Hinweise zum Betrieb 12
6 Schnittstellen 13
6.1 Schnittstellensignale 13
6.1.1 Digitales inkrementelles Messsystem 13
6.1.2 Schaltung für Referenzposition 13
7 Systemauswahl 14
7.1 Maximale Verfahrgeschwindigkeit, Auflösung und Flankenabstand 14
8 Technische Daten 15
8.1 Genauigkeit 15
8.2 Umgebungsbedingungen 15
8.3 Spannungsversorgung 15
8.4 Ausgang 15
8.5 Maße, Gewichte 15
8.6 Anschluss 16
9 Zubehör 17
9.1 Maßkörper 17
9.2 Anschlusskabel für BML-…-KA__-S284 17
9.3 BDD Zähler 17

4
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Inkrementelles magnetkodiertes Wegmesssystem
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10 Typenschlüssel 18
11 Anhang 19
11.1 Fehlerbehebung 19
11.2 Zusammenhang Flankenabstand–Zählfrequenz 20
11.3 Typenschild 20

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1.1 Gültigkeit
Diese Anleitung beschreibt Aufbau, Funktion und Einbau
des magnetkodierten Wegmesssystems BML.
Sie gilt für die Sensorkopfbaureihen
BML-S2C0-Q___-M6__-_0-KA__/KF__/KA__-S284
(siehe Typenschlüssel auf Seite 18).
Die Anleitung richtet sich an qualifizierte Fachkräfte. Lesen
Sie diese Anleitung, bevor Sie das Wegmesssystem
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
– Sensorkopf
– Kurzanleitung
Die Maßkörper sind in unterschiedlichen Aus-
führungen lieferbar und deshalb gesondert zu
bestellen.
1.4 Zulassungen und Kennzeichnungen
UL-Zulassung
File No.
E227256
Mit dem CE-Zeichen bestätigen wir, dass
unsere Produkte den Anforderungen der
EU-Richtlinie 2004/108/EG (EMV-Richt-
linie) entsprechen.
Das Wegmesssystem erfüllt die Anforderungen der folgen-
den Fachgrundnormen:
– EN61000-6-1 (Störfestigkeit)
– EN61000-6-2 (Störfestigkeit)
– EN61000-6-3 (Emission)
– EN61000-6-4 (Emission)
und folgender Produktnorm:
– EN61326-2-3
Emissionsprüfungen:
– Funkstörstrahlung
EN55016-2-3 (Industrie- und Wohnbereich)
Störfestigkeitsprüfungen:
– Statische Elektrizität (ESD)
EN 61000-4-2 Schärfegrad 3
– Elektromagnetische Felder (RFI)
EN 61000-4-3 Schärfegrad 2
– 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, Zulassun-
gen und Normen sind in der Konformitätserklä-
rung aufgeführt.
1 Benutzerhinweise
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Inkrementelles magnetkodiertes Wegmesssystem
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2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung
Das magnetkodierte Wegmesssystem BML ist für die
Kommunikation mit einer Maschinensteuerung (z.B. SPS)
vorgesehen. Es wird zu seiner Verwendung in eine
Maschine oder Anlage eingebaut. Die einwandfreie Funk-
tion gemäß den Angaben in den technischen Daten wird
nur mit original BALLUFF-Zubehör zugesichert, die Ver-
wendung anderer Komponenten bewirkt Haftungsaus-
schluss.
Eine nicht bestimmungsgemäße Verwendung ist nicht
zulässig und führt zum Verlust von Gewährleistungs- und
Haftungsansprüchen gegenüber dem Hersteller.
2.2 Allgemeines zur Sicherheit des
Wegmesssystems
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 Wegmesssystems keine Gefah-
ren für Personen und Sachen entstehen können.
Bei Defekten und nicht behebbaren Störungen des Weg-
messsystems ist dieses außer Betrieb zu nehmen und
gegen unbefugte Benutzung zu sichern.
2.3 Bedeutung der Warnhinweise
Beachten Sie unbedingt die Warnhinweise in dieser Anlei-
tung 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 unmit-
telbar 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
Bild 3-1:
Ø3.5
Ø6
35
2.5 17 10
4
25
21
20
7.4
~Ø 5.2
BML-S2C0-Q…, Aufbau
BML-S2C…-M6_4-… BML-S2C…-M6_0-…
– Fehlersignal: LED grün/rot – kein Fehlersignal: keine LED
Bild 3-2:
17.5 17.5
~5
~2.5
17.5 17.5
~2.5
Unterschiedliche Ausführungen
3 Aufbau und Funktion
~49
M12
14.5
Anschlussart: …-KA__-S284 Anschlussart: Kabel
aktive Messfläche
Kabellänge
links
rechts
hinten vorne
Maßkörperbeginn Maßkörperende
Maßkörper BML-M…-I6_-…
(nicht im Lieferumfang enthalten)
Inkrementalsensor
Fehlersignal LED grün/rot
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3Aufbau und Funktion (Fortsetzung)
3.2 Funktion
Das BML ist ein magnetkodiertes, berührungsloses,
inkrementelles Wegmesssystem, bestehend aus einem
Sensorkopf und einem Maßkörper. Zur Positionierung
werden Sensorkopf und Maßkörper an der Maschine
montiert. Auf dem Maßkörper befinden sich abwechselnd
magnetische Nord- und Südpole.
Die beiden Inkrementalsensoren im Sensorkopf messen
das magnetische Wechselfeld. Beim berührungslosen
Überfahren des Maßkörpers tasten die beiden Inkremental-
sensoren im Sensorkopf die magnetischen Perioden ab
und die Steuerung kann so den zurückgelegten Weg
ermitteln.
– Für eine korrekte Funktion muss die Unter-
seite des Sensorkopfes immer über dem
Maßkörper liegen (siehe Abstände und
Toleranzen auf Seite9).
– Ausführliche technische Beschreibung und
Montageanleitung für Maßkörper siehe
Maßkörper-Betriebsanleitung unter
www.balluff.com/downloads-bml.
Das System ist in mehreren Varianten lieferbar:
– mit oder ohne polperiodischem Referenzpunktsignal
– mit oder ohne Fehlersignal
Nicht alle Varianten decken dargestellte Funktio-
nen ab und können von den gezeigten Abbildun-
gen abweichen.
3.3 Referenzpunktfunktion
Für jedes inkrementelle Wegmesssystem ist die Referenz-
position als Startpunkt für die Zählung unabdingbar.
Wie die Referenzposition ermittelt wird, hängt vom Sensor-
kopf, vom Maßkörper und von der Steuerung ab.
Kein oder polperiodisches Referenzsignal:
System bestehend aus:
– BML-S2C…-M60_-… (kein) oder
BML-S2C…-M62_-… (polperiodisch)
– Maßkörper BML-M…-I6_-…-R0000
Der Sensorkopf tastet mit den Inkrementalsensoren die
magnetischen Perioden ab. Auf dem Maßkörper befindet
sich eine Spur mit magnetischen Nord- und Südpolen. Die
Position wird von der Steuerung durch Summieren der
gezählten Inkremente ermittelt.
Beim polperiodischen Referenzpunktsignal wird mit jedem
magnetischen Pol, also alle 10mm, ein Referenzpunktsig-
nal ausgegeben. In diesem Fall muss ein externer Refe-
renzschalter an das gewählte Referenzpunktsignal gesetzt
werden. Die Steuerung wertet die Referenzposition genau
dann aus, wenn der Schalter und das Referenzpunktsignal
vom Sensorkopf aktiv sind.
3.4 Fehlersignal BML-S2C0-…-M6_4-…
Der Sensorkopf ist mit einer zusätzlichen Amplitutenüber-
wachung ausgestattet. Während der Sensorkopf sich
innerhalb seines Funktionsbereichs befindet, ist das Fehler-
signal (Nerror) HIGH. Befindet sich der Sensorkopf nicht
auf dem Maßkörper oder deutlich außerhalb des Funkti-
onsbereichs, dann ist das Fehlersignal LOW.
LED
grün Normalfunktion
Sensorkopf innerhalb des Funktions-
bereichs.
rot Fehlersignal (Nerror)
Sensorkopf befindet sich außerhalb
des Funktionsbereichs.
Bild 3-3: Fehlersignal BML-S2C0-…-M6_4-…
Sensorkopf außerhalb
Abstand zu groß (außerhalb
des Funktionsbereichs)
LED: rot LED: grün
LED: rot
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4.1 Abstände und Toleranzen
Bei der Montage ist auf die richtige Ausrichtung des Sen-
sors über dem Maßkörper zu achten. Um die korrekte
Funktion und Linearitätsklasse des Systems zu gewährleis-
ten müssen die Abstände und Toleranzen eingehalten
werden. Empfohlen wird ein Luftspalt von 3mm.
Lineare und rotative Anwendungen:
Bild 4-1:
+Yaw
–Ya w
X
20
Z+Pitch
–Pitch
5
5
–Roll +Roll
Y
Abstände und Toleranzen
Abstände/Winkel
Arbeitsbereich Funktionsbereich
Genauigkeitsklasse
(siehe Kapitel 8.1)
I II
Z
(Luftspalt Sensor/
Maßkörper)
1…5mm
(mit Abdeckband
max. 4,85mm)
0…6,5mm
Y
(seitlicher Versatz)
max. ±2 mm max. ±4 mm
Xmax. ±0,5 mm
Yaw < ±3°
Pitch < ±1°
Roll < ±3°
Verfahrrichtung Vorwärts, A vor B
Freibereich magnetisierbarer
Materialien
4.2 Sensorkopf montieren
ACHTUNG
Funktionsbeeinträchtigung
Unsachgemäße Montage des Maßkörpers und des
Sensorkopfes kann die Funktion des Wegmesssystems
beeinträchtigen und zu erhöhtem Verschleiß führen oder
eine Beschädigung des Systems zur Folge haben.
►Alle zulässigen Abstands- und Winkeltoleranzen
(siehe Kap.4.1) sind strikt einzuhalten.
►Der Sensorkopf darf den Maßkörper über die ge-
samte Messstrecke nicht berühren. Eine Berührung
ist auch dann zu vermeiden, wenn der Maßkörper
mit einem Abdeckband (optional) abgedeckt ist.
►Das Wegmesssystem ist gemäß der angegebenen
Schutzart einzubauen.
Externe magnetische Felder verändern die Funktionsei-
genschaften.
►Der magnetische Maßkörper darf nicht durch starke
externe magnetische Felder (>30mT) beeinflusst
werden.
►Ein direkter Kontakt mit Haftmagneten oder anderen
Dauermagneten ist unbedingt zu vermeiden.
Auf das Kabel am Gehäuse darf keine Kraft einwirken.
►Kabel mit einer Zugentlastung versehen.
Zu großes Anzugsdrehmoment kann das Gehäuse
beschädigen.
►Die Befestigungsschrauben (M3x14-8.8-Zylinder-
schrauben nach DIN 912) mit einem Drehmoment
<0,7Nm anziehen.
4 Einbau und Anschluss
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4.3 Elektrischer Anschluss
(Steckverbinder S284/Kabelanschluss)
Bild 4-2:
1
10
9
12
8
7
6
5
4
11
32
Pinbelegung Stecker M12 (Ansicht Stiftseite)
Beachten Sie die Informationen zu Schirmung
und Kabelverlegung auf Seite11.
4Einbau und Anschluss (Fortsetzung)
BML-S2C0-Q53_… (HTL-Ausgang)
-S284
Pin
-KA
Aderfarbe
-KF
Aderfarbe -M624- -M604- -M620- -M600- Beschreibung
1 WH Weiß WH Weiß +A Rechtecksignal
2 BN Braun BN Braun nicht belegt
3 GN Grün GN Grün +B Rechtecksignal, 90° phasenverschoben zu A
4 YE Gelb YE Gelb nicht belegt
5 GY Grau GY Grau +Z nicht
belegt +Z nicht
belegt Referenzsignal
6 PK Rosa PK Rosa nicht belegt
7 BU Blau BU Blau GND Masse Sensorkopf (0V)
8 RD Rot RD Rot UB Versorgungsspannung 10 bis 30VDC
9 BK Schwarz – GND Sense GND Sense
10 VT Violett – UB Sense UB Sense
11 GY-PK Grau-Rosa – +Nerror nicht belegt Fehlersignal
12 RD-BU Rot-Blau – nicht belegt
Schirm TR Trans-
parent TR Trans- parent PE PH Schirm PE Steckergehäuse/Schirm
Tab. 4-1: Pinbelegung BML-S2C0-Q53…
BML-S2C0-Q51_…/BML-S2C0-Q61_… (RS422-Ausgang)
-S284
Pin
-KA
Aderfarbe
-KF
Aderfarbe -M624- -M604- -M620- -M600- Beschreibung
1 WH Weiß WH Weiß +A Rechtecksignal
2 BN Braun BN Braun –A Rechtecksignal, invertiert
3 GN Grün GN Grün +B Rechtecksignal, 90°phasenverschoben zu A
4 YE Gelb YE Gelb –B Rechtecksignal, 90° phasenverschoben zu A,
invertiert
5 GY Grau GY Grau +Z nicht
belegt
+Z nicht
belegt
Referenzsignal
6 PK Rosa PK Rosa –Z –Z Referenzsignal, invertiert
7 BU Blau BU Blau GND Masse Sensorkopf (0V)
8 RD Rot RD Rot UB Versorgungsspannung +VDC
...-Q5: 10 bis 30 VDC / ...-Q6: 5 VDC
9 BK Schwarz – GND Sense GND Sense
10 VT Violett – UB Sense UB Sense
11 GY-PK Grau-Rosa – +Nerror nicht belegt Fehlersignal
12 RD-BU Rot-Blau – –Nerror nicht belegt Fehlersignal, invertiert
Schirm TR Trans-
parent TR Trans- parent PE PH Schirm PE Steckergehäuse/Schirm
Tab. 4-2: Pinbelegung BML-S2C0-Q51…/Pinbelegung BML-S2C0-Qx61…
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4.4 Spannungsabfall in der Zuleitung
Beim Betrieb an 5V muss die Betriebsspan-
nung 5V ±5% betragen. Um Spannungsabfall
in der Zuleitung zu vermeiden, wird ein geregel-
tes Netzteil mit Sense-Eingang empfohlen
(Bild 4-3).
Ist das nicht möglich oder erwünscht, dann die
Sense-Leitungen des 12-adrigen Kabels parallel
zur +5V und GND Leitung zuschalten (Bild 4-4).
Bild 4-3: Netzteil mit Sense-Leitung
Bild 4-4: 5V-Netzteil ohne Sense-Leitung
Berechneter Spannungsabfall für BML Sensorköpfe mit
5V Versorgungsspannung, bei 120Ohm Eingangswider-
stand pro Steuerungskanal:
Kabellänge Spannungsabfall im Kabel
5m 0,1V
10m 0,2V
15m 0,3V
20m 0,4V
Tab. 4-3: Spannungsabfall (BML-S…-Q61-…)
Beim Betrieb an 10…30V DC darf die Span-
nung nicht unter 10V sinken. Wir empfehlen bei
10V Versorgungsspannung entweder das
Netzteil auf 10,5V einzustellen oder Kabellän-
gen von nicht mehr als 2m einzusetzen.
4Einbau und Anschluss (Fortsetzung)
4.5 Schirmung und Kabelverlegung
Definierte Erdung!
Wegmesssystem und Schaltschrank müssen
auf dem gleichen Erdungspotenzial liegen.
Schirmung
Zur Gewährleistung der elektromagnetischen Verträglich-
keit (EMV) sind folgende Hinweise zu beachten:
– Auf der Seite der Steuerung muss der Kabelschirm
geerdet, d.h. mit dem Schutzleiter verbunden werden.
– Beim Verlegen des Kabels zwischen Sensor, Steuerung
und Stromversorgung ist die Nähe von Starkstromlei-
tungen wegen der Einkopplung von Störungen zu
meiden.
Besonders kritisch sind Einstreuungen durch Netzober-
wellen (z.B. von Phasenanschnittsteuerungen oder
Frequenzumrichter), für die der Kabelschirm nur gerin-
gen Schutz bietet.
Magnetfelder
Das Wegmesssystem ist ein magnetkodiertes System.
Auf ausreichenden Abstand des Wegmesssystems zu
starken externen Magnetfeldern achten.
Kabelverlegung
Kabel zwischen Wegmesssystem, Steuerung und Strom-
versorgung nicht in der Nähe von Starkstromleitungen
verlegen (induktive Einstreuungen möglich).
Kabel zugentlastet verlegen.
Biegeradius bei ortsfester Verlegung
Der Biegeradius bei fester Kabelverlegung muss mindes-
tens das 7,5-fache des Kabeldurchmessers betragen.
Kabellänge
Länge des Kabels max.20m. Längere Kabel sind einsetz-
bar, wenn durch Aufbau, Schirmung und Verlegung fremde
Störfelder wirkungslos bleiben.
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5 Inbetriebnahme
5.1 System in Betrieb nehmen
GEFAHR
Unkontrollierte Systembewegungen
Bei der Inbetriebnahme und wenn die Wegmess-
einrichtung Teil eines Regelsystems ist, dessen Parame-
ter noch nicht eingestellt sind, kann das System unkon-
trollierte 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 oder Geräte tauschen.
2. System einschalten.
3. Messwerte in der Steuerung prüfen und ggf. neu
einstellen.
5.2 Systemfunktion prüfen
Nach der Montage des Wegmesssystems oder dem
Austausch des Sensorkopfes sämtliche Funktionen wie
folgt prüfen:
1. Die Versorgungsspannung des Sensorkopfes einschal-
ten.
2. Den Sensorkopf entlang der gesamten Messstrecke
verfahren und prüfen, ob alle Signale ausgegeben
werden. Dazu die Startposition markieren, langsam
vorfahren, dann schnell zurückfahren bis die Startposi-
tion erreicht ist. Dabei die Impulse mit BDD 6__ oder
der Steuerung zählen. Stehen die Impulse auf dem
gleichen Wert wie beim Start, ist das System korrekt
eingerichtet.
3. Prüfen, ob die Zählrichtung mit der Verfahrrichtung
übereinstimmt.
5.3 Hinweise zum Betrieb
– Funktion des Wegmesssystems und aller damit ver-
bundenen Komponenten regelmäßig überprüfen und
protokollieren.
– Bei Funktionsstörungen das Wegmesssystem außer
Betrieb nehmen und gegen unbefugte Benutzung
sichern (siehe auch Fehlerbehebung).
– Anlage gegen unbefugte Benutzung sichern.
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6 Schnittstellen
6.1 Schnittstellensignale
Der Sensorkopf wandelt die Sinus- und Cosinussignale der
Inkrementalsensoren in digitale A/B-Impulse um und
überträgt diese an die Steuerung.
6.1.1 Digitales inkrementelles Messsystem
Der Sensor überträgt die Messgröße als differentielles
Spannungssignal (RS422) oder als Betriebsspannungspe-
gel (HTL) an die Steuerung (je nach Variante).
Der Flankenabstand A/B entspricht der Auflösung des
Sensorkopfes.
Bild 6-1:
A
B
Z
Digitale Ausgangssignale bei Vorwärtsbewegung
Die digitalen A/B-Impulse werden im Sensorkopf interpoliert.
Die beiden digitalen Impulse A und B sind elektrisch um
90° phasenversetzt, das Vorzeichen der Phasenverschie-
bung hängt von der Bewegungsrichtung des Sensors ab
(Bild 6-2).
Jeder Flankenwechsel von A oder B ist für den Perioden-
zähler (Up/down-Zähler) ein Zählschritt. Bei voreilendem
Signal A nimmt der Zählerstand zu, bei voreilendem Signal
B nimmt er ab. Die Steuerung kennt zu jedem Zeitpunkt
die Inkrement-genaue Position, ohne den Sensor perio-
disch abfragen zu müssen (Echtzeitfähigkeit).
Die Position des Z-Signals kann unterschiedlich sein
(Q1…Q4, siehe Bild 6-1). Es befindet sich aber immer an
der physikalisch korrekten Position und ist immer ein
Inkrement breit.
Hinweis:
Für eine korrekte Funktion muss das A- und
B-Signal richtungsabhängig ausgewertet werden.
Bild 6-2:
Signal A
Signal B
vorwärts rückwärts
Inkrement
Zählerstand
Bewegungs-
richtung
Ausgangssignale BML mit Periodenzähler
Signalperiode 360° el.
Flankenabstand
Referenzimpuls
Q1 Q2 Q3 Q4
Bild 6-3: Schaltung Folgeelektronik (RS422)
Bild 6-4:
A, B, Z,
Nerror
4k7
74C14
5.1 VC
Schaltung Folgeelektronik (HTL)
BML-S…-Q53…
6.1.2 Schaltung für Referenzposition
Der Sensor überträgt je nach Typ folgende Signale:
– kein Referenzsignal
– ein polperiodisches Referenzsignal (Periode = 10mm,
Breite Referenzsignal = Flankenabstand, Bild 6-1).
Wenn mehrere Referenzsignale übertragen werden
müssen, muss ein externer Auswahlschalter an das
gewünschte Referenzpunktsignal montiert werden.
Bild 6-5:
externer
Auswahlschalter
Sensorkopf SPS
Referenzsignal für
die Steuerung
Schaltung Referenzposition
A-Kanal
Sensorkopf SPS
z.B.
IC26C32
Sensorkopf
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7 Systemauswahl
7.1 Maximale Verfahrgeschwindigkeit, Auflösung
und Flankenabstand
Zwischen der gewählten Auflösung des Sensorkopfes,
dem minimalen Flankenabstand und der möglichen Ver-
fahrgeschwindigkeit besteht ein Zusammenhang, der in
Tab. 7-1 dargestellt ist.
Min. Flan-
kenab-
stand 1)
Vmax entsprechend Flankenabstand und
Auflösung
Auflösung [m/s]
G K L N T
10µm 50µm 100µm 500µm 2500µm
K4µs 1,98 9,52 10 10 10
L8µs 1 4,88 9,52 10 10
M10µs 0,8 3,92 7,69 10 10
N16µs 0,5 2,47 4,88 10 10
P24µs 0,33 1,65 3,28 10 10
R100µs 0,08 0,4 0,8 3,92 10
S1000µs 0,008 0,004 0,08 0,4 10
T2000µs 0,004 0,002 0,04 0,2 9,1
1) Zusammenhang zwischen Flankenabstand und Zählfrequenz, Tabelle
siehe Anhang.
Tab. 7-1: BML-S2C…: Auswahlhilfe für maximale Verfahrgeschwin-
digkeit
Bei 4-fach Auswertung gilt (jede Flanke wird gezählt):
Zählfrequenz der Steuerung ≥ 1
min. Flankenabstand
Periodenlänge = Zählfrequenz
4
Beispiel: Flankenabstand = 1µs
Zählfrequenz = 1MHz
Periodenlänge = 250kHz
Wichtig!
– Die Steuerung/Anzeige muss die in den
Tabellen angegebenen minimalen zeitlichen
Flankenabstände zählen können (Zählfre-
quenz der Steuerung beachten!).
– Der min. Flankenabstand kann wegen des
internen Interpolationsverfahrens sogar im
Stillstand auftreten.
– Wählen Sie immer die nächst höhere Verfahr-
geschwindigkeit oder den nächst schnelleren
min. Flankenabstand, sonst können bei der
Auswertung durch die Steuerung Fehler bei
der Positionsbestimmung entstehen.
Sensorkopfauslegung zur Steuerung bei 4-fach-
Auswertung:
Beispiel 1: Benötigte Auflösung: G = 10µm
►In Tab. 7-1: Spalte1 wählen.
Max. Verfahrgeschwindigkeit = 0,9m/s
►Zeile 2 = 1m/s wählen.
⇒Flankenabstand L = 8µs.
Beispiel2: Benötigte AuflösungG = 10µm
►In Tab. 7-1: Spalte1 wählen.
Max. Zählfrequenz der Steuerung = 0,25MHz
FlankenabstandK = 4µs
►Zeile1 wählen.
⇒Maximal mögliche Verfahrgeschwindigkeit:
1,98m/s
Beispiel 3: Max. Verfahrgeschwindigkeit = 2m/s
Steuerung erkennt min. Flankenabstand M = 10µs
►In Tab. 7-1: Zeile3 wählen.
►Spalte2 wählen.
⇒Max. mögliche Auflösung K = 50µm
Kodierung im Typenschlüssel
BML-S2C0-Q61_-M600-_0-KA05 (Beispiel)
min. Flankenabstand
Auflösung
Nähere Informationen, siehe Typenschlüssel auf
Seite18.
BML-S2C0-Q___-M6__-_0-KA__ /KF__ /KA__-S284
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Die Angaben sind typische Werte bei Raumtemperatur.
Bei Sonderausführungen können andere techni-
sche Daten gelten.
Sonderausführungen sind durch -SA auf dem
Typenschild gekennzeichnet.
8.1 Genauigkeit
Auflösung
(bei 4-fach Auswertung)
10μm, 50μm, 100μm,
500μm, 2500μm
Wiederholgenauigkeit <1Inkrement
Systemgenauigkeit
Genauigkeitsklasse I ±400µm (Arbeitsbereich)
Genauigkeitsklasse II typ. ±550µm (Funktionsbereich)
8.2 Umgebungsbedingungen
Betriebstemperatur –20°C…+80°C
Lagertemperatur –30°C…+85°C
Schockbelastung
nach EN 60068-2-272)
100g/6ms
Dauerschock
nach EN60068-2-292)
100g/2ms
Vibrationsbelastung
nach EN60068-2-62)
12g, 10…2000 Hz
Schutzart nach
IEC60529 (Stecker in
verschraubtem Zustand)
IP67
Externe Magnetfelder – < 30mT (um permanente
Schädigung zu vermeiden)
– < 1mT (um Messung nicht
zu beeinflussen)
Luftfeuchtigkeit <90%, nicht betauend
1)
8.3 Spannungsversorgung
Betriebsspannung3) 5V ±5% (nur …Q6_…)
10V…30V (nur …Q5_…)
Stromaufnahme – <100mA + Stromauf-
nahme der Steuerung
(abhängig vom Innenwider-
stand), bei 5V Betriebs-
spannung
– <80mA + Stromaufnahme
der Steuerung (abhängig
vom Innenwiderstand), bei
10V…30V Betriebsspan-
nung
Verpolschutz ja, nur bei Betriebsspannung
10…30V (BML-S…-Q5…)
Überspannungsschutz nein
Einschaltverzögerung
(System bereit) nach
Anlegen der Versor-
gungsspannung
≤ 500ms
8.4 Ausgang
Ausgangssignale Siehe Tab. 4-1 und Tab. 4-2
Ausgangsschaltung – HTL
(Push-Pull, nur …-Q53…)
– RS422 (Line Driver)
8.5 Maße, Gewichte
Gehäusegeometrie
(BxHxL)
10x25x35 mm
Gewicht (Sensorkopf) 11g (ohne Kabel)
Material (Gehäuse) PBT
(Kunststoff, glasfaserverstärkt)
Temperaturkoeffizient
Maßkörper (wie Stahl)
10,5×10-6K-1
1) Für : Gebrauch in geschlossenen Räumen und bis zu einer Höhe
von 2000m über Meeresspiegel.
2) Einzelbestimmung nach Balluff-Werknorm
3) Für : Der Sensorkopf muss extern über einen energiebegrenzten
Stromkreis gemäß UL61010-1 oder eine Stromquelle begrenzter Leistung
gemäß UL60950-1 oder ein Netzteil der Schutzklasse2 gemäß UL1310
bzw. UL1585 angeschlossen werden.
8 Technische Daten
BML-S2C0-Q___-M6__-_0-KA__ /KF__ /KA__-S284
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8Technische Daten (Fortsetzung)
8.6 Anschluss
KA__ (Kabel)
– PUR
– 12-adrig (6×2×0,08mm2)
– gute Umweltbeständigkeit
– schleppkettenfähig
– mit Sense-Leitungen
(siehe Kapitel4.4)
Temperaturbeständigkeit –30°C…+85°C
Kabeldurchmesser max. 5,2mm
Biegeradius Kabel min. 15-facher Kabeldurchmes-
ser (bewegt)
min. 7,5-facher Kabeldurch-
messer (fest montiert)
KF__ (Kabel)
– PUR
cULus 20549
80 °C, 300 V,
internal wiring
– 8-adrig (4×2×0,08mm2)
– für feste Verlegung geeignet
Temperaturbeständigkeit –30°C…+85°C
Kabeldurchmesser max. 5,2mm
Biegeradius Kabel min. 7,5-facher Kabeldurch-
messer (fest montiert)
KA__ -S284 (Pigtail) – PUR
– mit fertig konfiguriertem
Stecker M12/12-polig
(-S284)
– mit Sense-Leitungen
(siehe Kapitel4.4)
BML-S2C0-Q___-M6__-_0-KA__ /KF__ /KA__-S284
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Zubehör ist nicht im Lieferumfang enthalten und deshalb
getrennt zu bestellen.
9.1 Maßkörper
Ausführliche technische Beschreibung und Montageanlei-
tung für Magnetbandmaßkörper siehe separate Anleitun-
gen unter www.balluff.com/downloads-bml.
9.2 Anschlusskabel für BML-…-KA__-S284
Zulässiger Biegeradius
– Feste Verlegung 7,5×Außendurchmesser
– Bewegt 15×Außendurchmesser
Kabelmaterial PUR
Stecker M12x1, 12-polig
Bild 9-1:
~44
M12x1
4,9 + 0.3
Ø14.5
Stecker M12, 12-polig
Pinbelegung, siehe Tab. 4-1 und Tab. 4-2.
Typ Bestellcode
BCC M41C-0000-1A-169-PS0C08-020-C009 BCC09MW
BCC M41C-0000-1A-169-PS0C08-050-C009 BCC09MY
BCC M41C-0000-1A-169-PS0C08-100-C009 BCC09MZ
BCC M41C-0000-1A-169-PS0C08-150-C009 BCC09N0
BCC M41C-0000-1A-169-PS0C08-200-C009 BCC09N1
Beispiele:
– BCC M41C-0000-1A-169-PS0C08-020-C009 =
Kabellänge 2m
– BCC M41C-0000-1A-169-PS0C08-050-C009 =
Kabellänge 5m
9.3 BDD Zähler
BDD610-R3Q3-0-51-N-00 (BAE004H),
BDD610-R3Q3-0-53-N-00 (BAE004J)
– Ein-Achs-Zähler für BML-S__-Q53…
– min. Flankenabstandscode M, N, P, R, S, T
BDD 611-R3Q4-0-52-N-00 (BAE004K)
– Ein-Achs-Zähler für alle BML-S2C…
– min. Flankenabstandscode K, L, M, N, P, R, S, T
BDD 622-R3Q4-0-52-N-00 (BAE004M)
– Zwei-Achs-Zähler für alle BML-S2C…
– min. Flankenabstandscode K, L, M, N, P, R, S, T
BDD 632-R3Q4-0-52-N-00 (BAE004P)
– Drei-Achs-Zähler für alle BML-S2C…
– min. Flankenabstandscode K, L, M, N, P, R, S, T
Alle Zähler benötigen 24VDC Betriebsspannung. Für
Betrieb an 230V steht ein Netzteil zur Hutschienenmon-
tage BAE PS-XA-1W-24-007-001 (BAE0001) zur Verfü-
gung.
9 Zubehör
BML-S2C0-Q___-M6__-_0-KA__ /KF__ /KA__-S284
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BML - S2C0 - Q53G - M624 - K0 - KA05
S = Sensorkopf
Ausführung:
2 = hoher Leseabstand
Bauform/Gehäusegeometrie (BxHxL):
C = 10x25x35mm
Schnittstelle/Versorgungsspannung/Ausgangspegel:
Q51 = digitales Rechtecksignal/10…30V DC/differenzielles Spannungssignal (RS422)
Q53 = digitales Rechtecksignal/10…30V DC/Pegel wie Betriebsspannung HTL
Q61 = digitales Rechtecksignal/5V DC/differenzielles Spannungssignal (RS422)
Auflösung (Flankenabstand A/B):
G = 10µm K = 50µm L = 100µm
N = 500µm T = 2500µm
Polbreite:
6 = 10mm
Referenzsignal:
0 = kein Signal
2 = polperiodisches Signal
Fehlersignal:
0 = kein Fehlersignal
4 = Fehlersignal (nicht bei BML-…-KF…)
min. Flankenabstand/max. Verfahrgeschwindigkeit:
K = 4µs L = 8µs M = 10µs
N = 16µs P = 24µs R = 100µs
S = 1ms T = 2ms
Anschlusstechnik:
KA05 = 5m Kabel, PUR, 12-adrig, mögliche Kabellängen 2, 5, 10, 15, 20m
KF05 = 5m Kabel, PUR, 8-adrig, mögliche Kabellängen 2, 5, 10, 15, 20m
KA00,3-S284 = 0,3m Kabel mit M12-Stecker, 12-polig
10 Typenschlüssel
BML-S2C0-Q___-M6__-_0-KA__ /KF__ /KA__-S284
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11.1 Fehlerbehebung
Fehler Mögliche Ursachen Fehlerbehebung/Erläuterung
Die Steuerung erhält keine Weginfor-
mation.
Die notwendige Spannungsversorgung
ist nicht vorhanden.
Prüfen, ob Spannung anliegt und das
BML richtig angeschlossen ist.
Der Spannungsabfall ist zu groß. Das Wegmesssystem muss eine
Betriebsspannung von von
10…30VDC bzw. 5V ±5% erhalten.
Die Spannung über die Sense-Leitung
prüfen (Spannungsabfall siehe
Seite11).
Leitungen sind nicht richtig
angeschlossen.
Leitungen anhand der Schaltbilder
prüfen.
Die Steuerung erhält an bestimmten
Stellen keine Weginformation
oder
an bestimmten Positionen wird beim
Einschalten eine falsche Position
ausgegeben.
Der Abstand zwischen Sensorkopf und
Maßkörper ist (stellenweise) falsch.
Höhe/Winkel des Sensorkopfs justie-
ren. Zur Prüfung den Kopf von Hand
über die gesamte Messstrecke verfah-
ren.
Die Magnetpole des Maßkörpers sind
stellenweise beschädigt (mechanisch
oder durch starke Magnete).
Maßkörper auswechseln.
Positionssignal rauscht sehr stark. Der Abstand zwischen Sensorkopf und
Maßkörper ist zu groß.
Den Sensorkopf in geringerem Abstand
zum Maßkörper befestigen.
Die Linearitätsabweichung liegt außer-
halb der Toleranz.
Der Sensorkopf bewegt sich nicht
parallel zum Maßkörper (Toleranz siehe
Bild 4-1).
Der Abstand/Winkel zwischen Sensor-
kopf und Maßkörper ist zu groß.
Den Sensorkopf korrekt positionieren/
orientieren (siehe Kapitel4).
11 Anhang
BML-S2C0-Q___-M6__-_0-KA__ /KF__ /KA__-S284
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11.2 Zusammenhang
Flankenabstand–Zählfrequenz
Flankenabstand
(=Impulsbreite)
min. edge sepa-
ration [µs]
Steuerung
erkennt minde-
stens max.
Zählfrequenz
[kHz]1)
Steuerung hat die
min. Abtastfre-
quenz [kHz]
K4 250 500
L8 125 250
M10 100 200
N16 63 125
P24 42 83
R100 10 20
S1.000 1 2
T2.000 0,5 1
1) Signalperiode = 1/4×Zählfrequenz
11.3 Typenschild
BML05EE
BML-S2C0-Q53G-M624-K0-KA05
UB= XX V DC
XXXXXX
2)
1)
4)
3)
!
1) Versorgungsspannung
2) Seriennummer
3) Bestellcode
4) Typ
Bild 11-1: Typenschild BML-S…
11 Anhang (Fortsetzung)
BML-S2C0-Q___-M6__-_0-KA__ /KF__ /KA__-S284
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