Balluff BTL7-P511-M Series User manual

BTL7-P511-M____-TB2/3-S32/KA__/FA__
BTL7-P511-M____-TZ2/3-S32/KA__/FA__
BTL7-P511-M____-TT2/3-S32/KA__/FA__
deutsch Betriebsanleitung
english User’s guide
français Notice d’utilisation
italiano Manuale d’uso
español Manual de instrucciones

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Betriebsanleitung
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BTL7-P511-M____-TZ2/3-S32/KA__/FA__
BTL7-P511-M____-TT2/3-S32/KA__/FA__
deutsch

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BTL7-P511-M____-T_2/3-S32/KA__/FA __
Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Stab
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 Vernünftigerweise vorhersehbare Fehlanwendung 6
2.3 Allgemeines zur Sicherheit 6
2.4 Bedeutung der Warnhinweise 6
2.5 Entsorgung 6
3 Aufbau und Funktion 7
3.1 Aufbau 7
3.2 Funktion 8
3.3 Anzahl Positionsgeber 8
3.4 LED-Anzeige 8
4 Einbau und Anschluss 9
4.1 Einbauvarianten 9
4.2 Einbau vorbereiten 9
4.3 BTL einbauen 10
4.3.1 Einbauempfehlung für Hydraulikzylinder 10
4.4 Elektrischer Anschluss 11
4.4.1 Steckverbinder S32 und Kabelanschluss 11
4.5 Schirmung und Kabelverlegung 11
5 Inbetriebnahme 12
5.1 System in Betrieb nehmen 12
5.2 Hinweise zum Betrieb 12
6 P-Schnittstelle 13
6.1 Prinzip 13
6.2 DPI/IP-Verfahren 13
6.2.1 Funktion und Eigenschaften 13
6.2.2 Protokollparameter 14
7 Technische Daten 15
7.1 Genauigkeit 15
7.2 Umgebungsbedingungen 15
7.3 Spannungsversorgung (extern) 15
7.4 Ausgang 15
7.5 Maße, Gewichte 16
7.6 Verbindung zur Auswerteeinheit 17

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Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Stab
8 Zubehör 18
8.1 Positionsgeber für TB/TZ 18
8.2 BTL-P-1028-15R 18
8.3 Befestigungsmutter 18
8.4 Gleitbuchse 18
8.5 Steckverbinder S32 19
8.5.1 Frei konfektionierbar 19
8.5.2 Konfektioniert 19
9 Typenschlüssel 20
10 Anhang 21
10.1 Umrechnung Längeneinheiten 21
10.2 Typenschild 21

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1.1 Gültigkeit
Diese Anleitung beschreibt Aufbau, Funktion und Einstell-
möglichkeiten des magnetostriktiven Positionsmesssys-
tems BTL mit P-Schnittstelle. Sie gilt für die Typen
BTL7-P511-M____-T_2/3-S32/KA__ /FA__ (siehe
Typenschlüssel auf Seite20).
In den Bildern der Anleitung ist beispielhaft die Bauform
BTL7…-TB… dargestellt.
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
– Kurzanleitung
Die Positionsgeber sind in unterschiedlichen
Bauformen lieferbar und deshalb gesondert zu
bestellen.
1.4 Zulassungen und Kennzeichnungen
Nicht bei BTL7-…-FA _ _
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,
Zulassungen und Normen sind in der
Konformitätserklärung aufgeführt.
1 Benutzerhinweise
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Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Stab

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2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung
Je nach Ausführung enthält dieses BTL 2 oder 3 unabhän-
gige Messeinheiten. Durch diese Redundanz eignet sich
dieser Typ besonders für sicherheitsrelevante Anwendun-
gen.
Das magnetostriktive Positionsmesssystem BTL bildet
zusammen mit einer Maschinensteuerung (z.B. SPS) ein
Wegmesssystem. Es wird zu seiner Verwendung in eine
Maschine oder Anlage eingebaut und ist für den Einsatz im
Industriebereich vorgesehen. 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 Vernünftigerweise vorhersehbare
Fehlanwendung
Die Produkte sind für folgende Anwendungen und
Bereiche nicht bestimmt und dürfen dort nicht eingesetzt
werden:
– in sicherheitsgerichteten Anwendungen, in denen die
Personensicherheit von der Gerätefunktion abhängt
– in explosionsgefährdeten Bereichen
– im Lebensmittelbereich
2.3 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.
2.4 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.
2.5 Entsorgung
►Befolgen Sie die nationalen Vorschriften zur Entsor-
gung.
2 Sicherheit
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Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Stab

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3 Aufbau und Funktion
Positionsgeber: Definiert die zu messende Position auf
dem Wellenleiter. Positionsgeber sind in unterschiedlichen
Bauformen lieferbar und gesondert zu bestellen (siehe
Zubehör auf Seite18).
Nennlänge: Definiert den zur Verfügung stehenden Weg-/
Längenmessbereich. Je nach Ausführung des BTL sind
Stäbe mit Nennlängen von 25mm bis 7620mm lieferbar:
– Ø10,2mm: Nennlänge von 25mm bis 7620mm
– Ø21mm: Nennlänge von 25mm bis 3250mm
Dämpfungszone: Messtechnisch nicht nutzbarer Bereich
am Stabende, der überfahren werden darf.
Bild 3-1:
Ø 74
~80
12.5 25
25
M16x0.75
0.5 Ø 30
~80
0.5 Ø 60
Ø max. 7
~20
Ø 10.2
60
Ø 21
90
Ø 100
Ø 70 Ø 70
BTL7-TB/TZ-Kabel
Anlagefläche
Gewindegröße:
TB: M18x1.5
TZ: 3/4"-16UNF
Anlagefläche
Dämpfungszone
Positionsgeber
1)
TB: 30-1 mm
TZ: 2"-0.04"
2)
1)
LED
Gewinde M4x4/6 tief
BTL7-TB/TZ-S32
Gewindegröße:
TT: M30x1.5
1)
BTL7-TT-S32
Draufsicht auf T_2-S32, mit
einem Blindstopfen
BTL7-TT-Kabel
TT: 30-1 mm
Positionsgeber
BTL-P-1028-15R2)
3)
zulässiger Mittenversatz
Positionsgeber zu Stab:
±1,5mm
TB3/TZ3
TT3
Nennlänge =
Messbereich
1) Nicht nutzbarer Bereich
2) Nicht im Lieferumfang enthalten
3) Ø6,1 für Hakenschlüssel Ø74
BTL7-…, Aufbau und Funktion
3.1 Aufbau
Elektrischer Anschluss: Der elektrische Anschluss ist
fest über ein Kabel oder über eine Steckverbindung ausge-
führt (siehe Typenschlüssel auf Seite20).
Gehäuse: Aluminiumgehäuse, in dem sich die Auswerte-
elektroniken befinden.
Befestigungsgewinde: Es wird empfohlen, folgende BTL
am Befestigungsgewinde zu montieren:
– BTL7-…-TB: M18×1.5
– BTL7-…-TZ: 3/4"-16UNF
– BTL7-…-TT: M30×1.5
Das BTL besitzt am Stabende ein zusätzliches Gewinde
zum Abstützen bei großen Nennlängen.
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Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Stab

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3Aufbau und Funktion (Fortsetzung)
3.2 Funktion
Im BTL befindet sich der Wellenleiter, geschützt durch ein
Edelstahlrohr. Entlang des Wellenleiters wird ein Positions-
geber bewegt. Dieser Positionsgeber ist mit dem Anlagen-
bauteil 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 Wel-
lenleiter aus, die durch Magnetostriktion entsteht und mit
Ultraschallgeschwindigkeit fortschreitet.
Die zum Ende des Wellenleiters laufende Torsionswelle
wird in der 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 Positionswert
entspricht der Laufzeit der Torsionswelle und wird als
digitale Zeitinformation zwischen den Start- und Stop-
Impulsen ausgegeben. Je nach Ausführung steht dieses
Ausgangssignal somit redundant an 2 oder 3 unabhängi-
gen Messeinheiten an.
Redundante magnetostriktive Positionsmesssysteme
enthalten – je nach Version – zwei oder drei unabhängige
Messeinheiten im selben Gehäuse, deren Kanäle intern
nicht synchronisiert sind. Wird nur ein Kanal verwendet
(der zweite oder dritte Kanal sind nur Ersatzkanäle) sind
hohe Präzision und hohe Auflösung leicht zu erreichen.
Werden zwei oder drei Kanäle gleichzeitig verwendet und
ist zudem eine hohe Ausgangsauflösung erforderlich,
müssen die Messungen auf jedem Kanal möglichst gleich-
zeitig stattfinden. Denn obwohl es in dem redundanten
System völlig unabhängige Messeinheiten mit unabhängi-
gen Wellenleitern gibt, kann ein Stromimpuls, der die
Messung auf einem Kanal auslöst, auch die Torsionswellen
der anderen Kanäle beeinflussen und so zu Positions-
sprüngen am Ausgang des Sensors führen. Die Beeinflus-
sung kann vermieden werden, wenn die Messung auf
jedem Kanal gleichzeitig gestartet wird indem die Init-Sig-
nale jeden Kanals miteinander synchronisiert werden.
Die Auswertung kann auf die steigende oder fallende
Flanke bezogen werden. Dies geschieht mit hoher Präzi-
sion und Reproduzierbarkeit innerhalb des als Nennlänge
angegebenen Messbereichs.
Bild 3-2:
T
T
Start Stop
Init
Zeit-/Wegmessprinzip
3.3 Anzahl Positionsgeber
Es können bis zu 16Positionsgeber verwendet werden.
Der Mindestabstand (L) zwischen den Positionsgebern
muss 65mm betragen.
Bild 3-3: Abstand zwischen den Positionsgebern
3.4 LED-Anzeige
Bild 3-4: Lage der
LED
LED-Anzeige BTL7
Die jeweilige LED zeigt den Betriebszustand der
entsprechenden Messeinheit an.
LED Betriebszustand
Grün Normalfunktion
Positionsgeber ist innerhalb der Grenzen.
Rot Fehler
Kein Positionsgeber oder Positionsgeber
außerhalb der Grenzen.
Rot
blinkend
Init-Fehler
Fehlendes oder kein gültiges Init-Signal.
Tab. 3-1: LED-Anzeige
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Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Stab

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4.1 Einbauvarianten
Nichtmagnetisierbares Material
min. Ø D21)
Positionsgeber
nichtmagnetisierbares Material
1) min. ØD2=Mindestdurchmesser der Bohrung (sieheTab. 4-1)
Bild 4-1: Einbauvariante in nichtmagnetisierbares Material
Magnetisierbares Material
Bei Verwendung von magnetisierbarem Material muss das
BTL durch geeignete Maßnahmen vor magnetischen
Störungen geschützt werden (z.B. Distanzring aus nicht-
magnetisierbarem Material, ausreichend Abstand zu
starken externen Magnetfeldern).
Distanzring aus nichtmagnetisierbarem
Material
Positionsgeber
min. Ø D21)
Distanzring aus nichtmagnetisierbarem
Material
Positionsgeber
1) min.ØD2=Mindestdurchmesser der Bohrung (sieheTab. 4-1)
Bild 4-2: Einbauvarianten in magnetisierbares Material
Stabdurchmesser Bohrungsdurchmesser D2
10,2mm mindestens 13mm
21mm mindestens 27mm
Tab. 4-1: Bohrungsdurchmesser bei Einbau in einen
Hydraulikzylinder
4.2 Einbau vorbereiten
Einbauvariante: Für die Aufnahme des BTL und des
Positionsgebers empfehlen wir nichtmagnetisierbares
Material.
Waagerechte Montage: Bei waagerechter Montage mit
Nennlängen >500mm ist der Stab abzustützen und gege-
benenfalls am Ende anzuschrauben.
Hydraulikzylinder: Bei Einbau in einen Hydraulikzylinder
ist der Mindestwert für den Bohrungsdurchmesser des
Aufnahmekolbens sicherzustellen (sieheTab. 4-1).
Einschraubloch: Das BTL hat zur Befestigung ein
Gewinde M18×1.5 (nach ISO), M30×1.5 (nach ISO)
oder 3/4"-16UNF (nach SAE). Je nach Ausführung muss
vor der Montage das Einschraubloch gefertigt werden.
Bild 4-3: Einschraubloch M18x1.5 nach ISO6149 O-Ring15.4x2.1
Bild 4-4: Einschraubloch 3/4"-16UNF nach SAE J475
O-Ring15.3x2.4
Bild 4-5: Einschraubloch M30x1.5 nach ISO6149 O-Ring27x2.5
Positionsgeber: Für das BTL stehen unterschiedliche
Positionsgeber zur Verfügung (siehe Zubehör auf
Seite18).
4 Einbau und Anschluss
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Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Stab

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4.3 BTL einbauen
ACHTUNG
Funktionsbeeinträchtigung
Unsachgemäße Montage kann die Funktion des BTL
beeinträchtigen und zu erhöhtem Verschleiß führen.
►Die Anlagefläche des BTL muss vollständig an der
Aufnahmefläche anliegen.
►Die Bohrung muss perfekt abgedichtet sein (O-Ring/
Flachdichtung).
Passende Muttern für das Befestigungsgewinde
(bei BTL7…-TZ/TB…) sind als Zubehör erhält-
lich (siehe Seite18).
►Einschraubloch mit Gewinde (gegebenenfalls Ansen-
kung für den O-Ring) gemäß Bild 4-3, Bild 4-4 oder
Bild 4-5 herstellen.
►BTL mit dem Befestigungsgewinde in das Einschraub-
loch eindrehen (Drehmoment max.100Nm für
M18×1.5 und 3/4"-16UNF; max.150Nm für
M30×1.5).
►Positionsgeber (Zubehör) einbauen.
►Ab 500 mm Nennlänge: Der Stab ist abzustützen und
gegebenenfalls am Ende anzuschrauben.
4.3.1 Einbauempfehlung für Hydraulikzylinder
Beim Abdichten der Bohrung mit einer Flachdichtung
verringert sich der max. Betriebsdruck entsprechend der
größeren druckbeaufschlagten Fläche.
Bei waagerechtem Einbau in Hydraulikzylinder (Nennlän-
gen>500mm) empfehlen wir, ein Gleitelement anzubrin-
gen, um das Stabende vor Verschleiß zu schützen.
Die Dimensionierung der Detaillösungen liegt in
der Verantwortung des Zylinderherstellers.
Der Werkstoff des Gleitelements muss auf den Belastungs-
fall, das eingesetzte Medium und die auftretenden Tempe-
raturen abgestimmt sein. Möglich sind z.B. Torlon, Teflon
oder Bronze.
Bild 4-6:
Gleitelement
Positionsgeber
Beispiel 1, BTL wird mit Gleitelement eingebaut
Das Gleitelement kann aufgeschraubt oder aufgeklebt
werden.
►Schraube gegen Lösen oder Verlieren sichern.
►Geeigneten Klebstoff auswählen.
Gleitelement
Stab
Kolbenstange
Gleitfläche
Durchflussspalt
Bild 4-7: Detailansicht und Draufsicht Gleitelement
Zwischen Gleitelement und Kolbenbohrung muss ein
ausreichend großer Spalt für den Durchfluss des Hydraulik-
öls verbleiben.
Möglichkeiten, den Positionsgeber zu fixieren:
– Schrauben
– Gewindering
– Einpressen
– Einkerbungen (Körnen)
Beim Einbau in Hydraulikzylinder darf der Positi-
onsgeber nicht auf dem Stab schleifen.
Das Loch im Distanzring muss für eine optimale Führung
des Stabs mit dem Gleitelement abgestimmt werden.
Bild 4-8:
Distanzring
Positionsgeber
Fixierung Positionsgeber
Fixierung Positionsgeber
Ein Beispiel für den Einbau des BTL mit einem Stützrohr ist
in Bild 4-9 auf Seite11 dargestellt.
4Einbau und Anschluss (Fortsetzung)
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Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Stab

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Bild 4-9:
Positionsgeber
(z.B. BTL-P-1028-15R)
Stützrohr aus nichtmagnetisierbarem Material
Beispiel2, BTL wird mit Stützrohr eingebaut (nur bei
BTL7…-TB/TZ…)
4.4 Elektrischer Anschluss
Je nach Anschlussvariante ist der elektrische Anschluss
fest über ein Kabel oder über eine Steckverbindung ausge-
führt.
Die Anschlussbelegung bzw. die Pinbelegung der
jeweiligen Ausführung ist Tab. 4-2 zu entnehmen.
Beachten Sie die Informationen zu Schirmung
und Kabelverlegung in Kapitel4.5.
4.4.1 Steckverbinder S32 und Kabelanschluss
Pin Adernfarbe BTL7-P511-…
1 YE Gelb +Init
2 GY Grau +Start/Stop
3 PK Rosa –Init
4 RD Rot muss frei bleiben
5 GN Grün –Start/Stop
6 BU Blau GND
7 BN Braun 10…30V
8 WH Weiß muss frei bleiben
Tab. 4-2: Anschlussbelegung BTL7
Bild 4-10: Pinbelegung S32 (Draufsicht auf Stecker am BTL),
8-poliger Rundstecker M16
4Einbau und Anschluss (Fortsetzung)
4.5 Schirmung und Kabelverlegung
Definierte Erdung!
BTL und Schaltschrank müssen auf dem
gleichen Erdungspotenzial liegen.
Schirmung
Zur Gewährleistung der elektromagnetischen Verträglich-
keit (EMV) sind folgende Hinweise zu beachten:
– BTL und Steuerung mit einem geschirmten Kabel
verbinden.
Schirmung: Geflecht aus Kupfer-Einzeldrähten, Bede-
ckung mindestens85%.
– Steckerausführung: Schirm im Steckverbinder mit dem
Steckergehäuse flächig verbinden.
– Kabelausführung: BTL-seitig ist der Kabelschirm mit
dem Gehäuse verbunden.
Steuerungsseitig den Kabelschirm erden (mit dem
Schutzleiter verbinden).
Magnetfelder
Das Positionsmessystem ist ein magnetostriktives System.
Auf ausreichenden Abstand des BTL und des Aufnahme-
zylinders zu starken externen Magnetfeldern achten.
Kabelverlegung
Kabel zwischen BTL, Steuerung und Stromversorgung
nicht in der Nähe von Starkstromleitungen verlegen (induk-
tive Einstreuungen möglich).
Kabel zugentlastet verlegen.
Biegeradius bei ortsfester Verlegung
Der Biegeradius bei fester Kabelverlegung muss mindes-
tens das Fünffache des Kabeldurchmessers betragen.
Kabellänge
BTL7-P… max.500 m1)
1) Voraussetzung: durch Aufbau, Schirmung und Verlegung keine Einwirkung
fremder Störfelder. Benötigter Leitungsquerschnitt ≥0,6mm2bzw.
≤AWG19.
Tab. 4-3: Kabellänge BTL7
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Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Stab

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5 Inbetriebnahme
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 unkontrol-
lierte 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.
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6 P-Schnittstelle
6.1 Prinzip
Die P-Schnittstelle ist eine universelle Impuls-Schnittstelle
und vereint die Funktionen der fallenden und steigenden
Flanken. Die Systemsteuerung erfolgt über Init und Start/
Stop-Signale. Den Bezugspunkt für die Laufzeitmessung
bildet dabei der Start-Impuls.
Sichere Signalübertragung auch bei Kabellängen bis
500m zwischen Auswerteeinheit und BTL garantieren die
besonders störsicheren RS485-Differentialtreiber und
-empfänger. Störsignale werden wirksam unterdrückt.
DPI/IP ist ein Protokoll zum direkten Datenaustausch
zwischen Steuerung und BTL. Dabei werden über die
Signalleitungen Zusatzinformationen wie z.B. Hersteller,
Typenschlüssel, Messlänge und Wellenleitergeschwindig-
keit übertragen. Dies ermöglicht eine Inbetriebnahme bzw.
den Austausch eines BTL ohne manuelle Änderung der
Steuerungsparameter.
Die Schnittstelle ermöglicht eine bidirektionale Kommuni-
kation und enthält integrierte Diagnosefunktionen. Durch
Plug and Play und die automatische Parametrierung
werden Stillstandzeiten reduziert.
6.2 DPI/IP-Verfahren
6.2.1 Funktion und Eigenschaften
Das DPI/IP-Verfahren beinhaltet zwei Betriebsarten, den
DPI-Messbetrieb und den Betrieb mit dem IP-Datenproto-
koll.
DPI = digital pulse interface
IP = integrated protocol
DPI-Messbetrieb
Auf der Init-Leitung wird in regelmäßigen Abständen der
Init-Impuls zum BTL geschickt, dessen steigende Flanke
eine Messung auslöst.
Bild 6-1:
Start
T
Init
T
Stop
T
Init
Start/Stop
Prinzip der Datenübertragung im DPI-Messbetrieb
TInit 1μs bis5μs
TStart 3μs bis 5μs (typ. 4µs)
TStop 3μs bis 5μs (typ. 4µs)
Betrieb mit IP-Datenprotokoll
Wird die Länge des Init-Impulses TIP auf 10 μs bis 50μs
vergrößert, schaltet das BTL vom DPI-Messbetrieb auf den
Betrieb mit dem IP-Datenprotokoll um (siehe Bild 6-1).
Dabei wird nach dem Init-Impuls eine Zeichenfolge (Com-
mand) als Befehl zum BTL übertragen. Auf der Start/
Stop-Leitung wird als Antwort vom BTL zwar noch der
Start-Impuls gesendet, anstatt den Stop-Impulsen wird
eine Zeichenfolge (Response) zur Steuerung übertragen,
welche die angeforderte, vom Kommando abhängige
Antwort enthält.
Jedes Zeichen des Übertragungsprotokolls besitzt fol-
gende Bitstruktur:
…
Start Bit0 Bit1 Bit2 Bit6 Bit7 PBit Stop
Bit
T
Start-Bit Start-of-Frame-Bit
Bit0…Bit7 8Datenbit
PBit Parity-Bit (Even-Parity)
Stop Stop-of-Frame-Bit
TBit 4μs (Bit-Länge bei einer Datenrate von
250kbit/s)
Die Datensicherheit bei der Übertragung der Zeichenfolge
wird mittels Parity- und CRC16-Prüfung mit dem Polynom
X16+X12+X5+1 (entspricht 0x1021) erreicht. Bei einem
Übertragungs- oder einem Protokollfehler wird vom BTL
eine entsprechende Fehlermeldung als Antwort gesendet.
Bild 6-2:
TD1
Command
Response
TIP
Start
T
Init
Start/Sto
p
…
…
Prinzip der Datenübertragung beim IP-Datenprotokoll
TIP 10 μs bis50μs
Betrieb mit IP-Datenprotokoll
Command Befehl zur Anforderung von BTL-Daten
(Informationen, die im BTL gespeichert
sind)
TStart 3μs bis 5μs (typ. 4µs)
TD1 >50μs
Response Antwort entsprechend der Anforderung
alternativ: Fehlermeldung
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6P-Schnittstelle (Fortsetzung)
6.2.2 Protokollparameter
Parameter auslesen CI LEN CRC CRC
Anfrage
…
CR LEN D0 Dn CRC CRC
Antwort
CI LEN CR LEN D0…Dn n
Herstellerkennung 01h 00h 01h 07h Vendor name ASCII coded
‚B‘ ‚A‘ ‚L‘ ‚L‘ ‚U‘ ‚F‘ ‚F‘
6
oder 06h 00h 06h 04h Vendor code Hex coded
0x00000001 for BALLUFF
3
Typschlüssel 02h 00h 02h 28h Type key ASCII coded
Beispiel: ‚BTL7-P511-M0500-TB3-S32‘
39
Seriennummer 03h 00h 03h 11h Serial number ASCII coded
Beispiel: ‚18072000054321DE‘
16
oder 07h 00h 07h 08h Serial number Hex coded
Beispiel: 0x00066BA38A5CA325 =
18072000054321DE
7
Ultraschallgeschwindigkeit 04h 00h 04h 03h Ultrasonic velocity BCD coded
vus = 2850.00 m/s = 28h 50h 00h
2
oder 08h 00h 08h 04h Ultrasonic velocity Hex coded
0x00045948 = 2850.00 m/s
3
Nullpunkt-Offset 09h 00h 09h 04h Zero point offset [µm]
Beispiel: 0x00019A28 = 105000 µm
3
Messlänge 0Ah 00h 0Ah 04h Stroke length [mm]
Beispiel: 0x000001F4 = 500 mm
3
Fehlermeldung FFh 02h Error code
01h = unknown command
02h = transmission error
03h = EEPROM access error
1
Tab. 6-1: Liste der Request/Response-Parameter
CI Command ID
CR Command Response
LEN Datenlänge D0…Dn
D0…Dn Data frame
CRC CRC16 von CI / CR bis Dn
BTL7-P511-M____-T_2/3-S32/KA__/FA __
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7.1 Genauigkeit
Die Angaben sind typische Werte für BTL7-P… bei
24VDC, Raumtemperatur und einer Nennlänge von
500mm in Verbindung mit dem Positionsgeber
BTL-P-1013-4R, BTL-P-1013-4S, BTL-P-1012-4R oder
BTL-P-1014-2R.
Das BTL ist sofort betriebsbereit, die volle Genauigkeit wird
nach der Warmlaufphase erreicht.
Bei Sonderausführungen können andere techni-
sche Daten gelten.
Sonderausführungen sind durch -SA auf dem
Typenschild gekennzeichnet.
Auflösung, Position 1 μm
Linearitätsabweichung bei
Nennlänge ≤2000mm ±60 μm
Nennlänge 2001…5500mm ±200µm
Nennlänge 5501…7620mm ±0,04 % FS
Hysterese ≤±20µm
Wiederholgenauigkeit ≤±5µm (typ. ±2,5µm)
Temperaturkoeffizient1) ≤±30 ppm/K
Ultraschallgeschwindigkeit
(normiert)
2850m/s
Gradient (normiert) 8,9122807 μs/inch
max. erfassbare Geschwindigkeit 10m/s
7.2 Umgebungsbedingungen
Umgebungstemperatur −40…+85°C
Umgebungstemperatur für UL
(nur BTL7-…-KA…)
≤ 80° C
Lagertemperatur −40…+100°C
Luftfeuchtigkeit <90%,
nicht kondensierend
Druckfestigkeit Stab (bei Einbau in
Hydraulikzylinder)
bei Ø10,2mm
– ≤2000mm ≤600bar
– ≥2001mm ≤300bar
bei Ø21mm ≤250bar
Schockbelastung
Dauerschock
nach EN60068-2-273),4)
100g/6ms
100g/2ms
Vibration
nach EN60068-2-63),4)
12g, 10…2000Hz
Schutzart nach IEC60529
Stecker (in verschraubtem
Zustand)
IP67
Kabel IP67
2)
7.3 Spannungsversorgung (extern)
Spannung, stabilisiert5) 10…30VDC
Restwelligkeit ≤0,5Vss
Stromaufnahme
(bei24VDC)
<120mA je Einheit
Einschaltspitzenstrom ≤500mA je Einheit
Verpolungsschutz bis 36V
(Versorgung gegen GND)
Überspannungsschutz bis 36V
Spannungsfestigkeit
(GND gegen Gehäuse)
500VAC
7.4 Ausgang
Start/Stop-Differenz
max. Anzahl der Positions-
geber
166)
Kurzschlussschutz Signalleitungen gegen
+36V oder GND
1) Nennlänge 500mm, Positionsgeber in der Mitte des Messbereichs
2) Für UL: Gebrauch in geschlossenen Räumen und bis zu einer Höhe von
2000 m über Meeresspiegel.
3) Einzelbestimmung nach Balluff Werknorm
4) Resonanzfrequenzen ausgenommen
5) Für UL: Das BTL 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.
6) Anzahl abhängig von der Nennlänge (siehe Kapitel 3.3)
7 Technische Daten
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7.5 Maße, Gewichte
Stabdurchmesser
…TB/TZ…
…TT…
10,2mm
21mm
Nennlänge
bei Ø10,2mm
bei Ø21mm
25…7620mm
25…3250mm
Gewicht (längenabhängig) ca. 2kg/m
Gehäusematerial Aluminium
Flanschmaterial Edelstahl
Stabmaterial Edelstahl
Wandstärke Stab
bei Ø10,2mm
– ≤2000mm
– ≥2001mm
beiØ21mm
2mm
1,8mm
2mm
Gehäusebefestigung über
Gewinde
bei Ø10,2mm
bei Ø21mm
M18×1.5 oder 3/4"-16UNF
M30×1.5
Anzugsdrehmoment
…TB/TZ…
…TT…
max.100Nm
max.150Nm
BTL7-…-KA__
Kabelmaterial PUR;
cULus20549
80°C, 300V,
internal wiring
Kabeltemperatur –40…+90°C
Kabeldurchmesser max. 7mm
zulässiger Biegeradius
feste Verlegung ≥35mm
bewegt ≥105mm
BTL7-…-FA__
Kabelmaterial PTFE
keine UL-Zulassung verfügbar
Kabeltemperatur –55…+200°C
Kabeldurchmesser max. 7mm
zulässiger Biegeradius
feste Verlegung ≥35mm
bewegt kein zulässiger Biegeradius
7Technische Daten (Fortsetzung)
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7Technische Daten (Fortsetzung)
7.6 Verbindung zur Auswerteeinheit
Die maximale Abtastfrequenz fA,max, bei der mit jeder Abtas-
tung ein neuer aktueller Wert ansteht, lässt sich aus der
folgenden Grafik entnehmen:
Bild 7-1:
fA,max in Hz
Nennlänge in mm
(1) = 1 Positionsgeber
(2) = 2…16 Positionsgeber
Maximale Abtastfrequenz in Abhängigkeit von der Nenn-
länge.
Die minimale Abtastfrequenz fA,min beträgt 62,5 Hz.
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Zubehör ist nicht im Lieferumfang enthalten und deshalb
getrennt zu bestellen.
8.1 Positionsgeber für TB/TZ
Bild 8-1:
BTL-P-1013-4R
BTL-P-1013-4S
BTL-P-1012-4R
BTL-P-1014-2R
BTL-P-0814-GR-PAF
Einbaumaße Positionsgeber
BTL-P-1013-4R, BTL-P-1013-4S, BTL-P-1012-4R,
BTL-P-1014-2R:
Gewicht: <15g
Gehäuse: Aluminium
Umgebungstemperatur: –40…+85°C
Im Lieferumfang der Positionsgeber BTL-P-1013-4R,
BTL-P-1013-4S, BTL-P-1012-4R enthalten:
Distanzstück: 8mm, Material Polyoxymethylen
(POM)
8.2 BTL-P-1028-15R
Gewicht: ca. 68g
Gehäuse: Aluminium
Bild 8-2:
Ø 4.3
120°
Ø 28 Ø 54
Ø 65
8
BTL-P-1028-15R
8.3 Befestigungsmutter
– Befestigungsmutter M18×1.5:
BTL-A-FK01-E-M18×1.5
– Befestigungsmutter 3/4"-16UNF:
BTL-A-FK01-E-3/4"-16UNF
8.4 Gleitbuchse
BAMPC-TL-001-D10,4-4
Passend für BTL-Stabdurchmesser von 10,2mm
(BTL7-…-TB…/BTL7-…-TZ…).
40
Ø 12.8
Ø 10.41)
1) 25mm tief
Bild 8-3: Gleitbuchse BAMPC-TL-001-D10,4-4
8 Zubehör
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