Baumer Hubner Berlin PMG 10 User manual

PMG 10 - EtherCAT
Absoluter Drehgeber
mit magnetischer Abtastung
Montage- und Betriebsanleitung
MB255DE - 11173974, 16A1, Baumer_PMG10-EtherCAT_II_DE

INHALTSVERZEICHNIS
MB255DE - 11173974, 16A1, Baumer_PMG10-EtherCAT_II_DE
INHALTSVERZEICHNIS
1. WICHTIGE HINWEISE...........................................................................................................1
1.1 Symbolerklärung.............................................................................................................1
1.2 Bestimmungsgemäße Verwendung................................................................................1
1.3 Haftungsausschluss .......................................................................................................1
1.4 Wartung und Lebensdauer .............................................................................................2
1.5 Zulassungen und Gewährleistung ..................................................................................2
1.6 Lagertemperatur und Entsorgung...................................................................................2
2. SICHERHEITS- UND ACHTUNGSHINWEISE ......................................................................3
2.1 Sicherheitshinweise........................................................................................................3
2.2 Achtungshinweise zu Montage und Betrieb ...................................................................4
3. VORBEREITUNG...................................................................................................................5
3.1 Lieferumfang...................................................................................................................5
3.2 Zur Montage erforderliches Zubehör (nicht im Lieferumfang enthalten) ........................6
3.3 Erforderliches Werkzeug (nicht im Lieferumfang enthalten)...........................................6
4. MONTAGE .............................................................................................................................7
4.1 Montage der Kupplung am Drehgeber ...........................................................................7
4.2 Montage an Antriebswelle ..............................................................................................7
4.3 Montage der Kupplung an die Antriebswelle ..................................................................8
4.4 Maximal zulässige Anbaufehler unter Verwendung der
Baumer Hübner Federscheiben-Kupplung K 35.............................................................9
4.5 Hinweis bei Verwendung einer Klauenkupplung (zum Beispiel „ROTEX®“) ................10
5. ELEKTRISCHER ANSCHLUSS ..........................................................................................11
5.1 EtherCAT ......................................................................................................................11
5.1.1 Merkmale............................................................................................................11
5.1.2 Anschlussbelegung ............................................................................................12
5.1.2.1 Busanschlusskasten EtherCAT [A] .......................................................12
5.1.2.2 Stecker M12 [C] „Betriebsspannung“ (Stift, 4-polig, A-codiert) ............12
5.1.2.3 Stecker M12 [D] und [E] „Datenleitung“ (Buchse, 4-polig, D-codiert) ..12

INHALTSVERZEICHNIS
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5.2 Drehzahlschalter und Zusatzausgang inkremental ......................................................13
5.2.1 Beschreibung der Anschlüsse ............................................................................13
5.2.2 Ausgangssignale inkremental (Zusatzausgang) ................................................13
5.2.3 LED-Funktionsanzeigen .....................................................................................14
5.2.4 Drehzahlschalter - Ausgangsschaltverhalten .....................................................14
5.2.5 Kabelanschluss ..................................................................................................15
5.2.6 Belegung Anschlussklemmen ............................................................................16
5.2.6.1 Anschlussklemmen Klemmenkasten [B]
Drehzahlschalter ohne Zusatzausgang ................................................16
5.2.6.2 Anschlussklemmen Klemmenkasten [B]
Drehzahlschalter mit Zusatzausgang ...................................................16
6. ABMESSUNG ......................................................................................................................17
7. DEMONTAGE ......................................................................................................................18
8. TECHNISCHE DATEN .........................................................................................................19
8.1 Technische Daten - elektrisch.......................................................................................19
8.2 Technische Daten - elektrisch (Drehzahlschalter) ........................................................19
8.3 Technische Daten - mechanisch...................................................................................20

WICHTIGE HINWEISE
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1. WICHTIGE HINWEISE
1.1 Symbolerklärung
Warnung
Schwere Verletzungen bis hin zum Tod sowie Sachschäden sind die Folge bei
Missachtung
)Achtung
Missachtung kann Sachschäden und Zerstörung/Fehlfunktion des Drehgebers
verursachen
iInformation
Zusatzinformationen und Empfehlungen
1.2 Bestimmungsgemäße Verwendung
Der Drehgeber ist ein Präzisionsmessgerät. Er dient der Drehzahl- /Positionserfassung zur
Steuerung von Antrieben und Bereitstellung von Messwerten als elektrische Ausgangssig-
nale für das Folgegerät.
Der Drehgeber ist nur zu diesem Zweck zu verwenden. Die Funktion des Drehgebers ist
in dieser Montageanleitung beschrieben. Die Eignung für den jeweiligen Einsatzzweck ist
kundenseitig zu prüfen.
Die Auswahl und Installation darf nur durch autorisiertes Fachpersonal erfolgen. Montage,
elektrischer Anschluss oder sonstige Arbeiten am Drehgeber und an der Anlage müssen
fachgerecht ausgeführt werden.
Bei Anzeichen von Beschädigung darf das Gerät nicht eingesetzt werden.
Das Gerät darf nicht ausserhalb der in dieser Montageanleitung angegebenen Grenzwerte
betrieben werden.
Eine Gefährdung von Personen, eine Beschädigung der Anlage und eine Beschädigung
von Betriebseinrichtungen durch den Ausfall oder Fehlfunktion des Drehgebers muss
durch geeignete Sicherheitsmassnahmen ausgeschlossen werden.
Warnung
Wird der Drehgeber nicht dieser Bestimmung gemäß verwendet, so kann es in Fol-
ge zu Personen- und Sachschäden kommen.
1.3 Haftungsausschluss
Der Hersteller haftet nicht für Personen- und/oder Sachschäden, die aus nicht bestim-
mungsgemäßer Verwendung des Drehgebers entstehen.

WICHTIGE HINWEISE
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1.4 Wartung und Lebensdauer
Der Drehgeber darf für Montage- und Wartungsarbeiten nur wie in dieser Anleitung be-
schrieben geöffnet werden. Reparaturen oder Wartungsarbeiten, die ein vollständiges Öff-
nen des Drehgebers erfordern, sind ausschließlich vom Hersteller durchzuführen.
Am Drehgeber dürfen keine Veränderungen vorgenommen werden.
Die zu erwartende Lebensdauer des Drehgebers hängt von den Kugellagern ab, die mit
einer Dauerschmierung ausgestattet sind.
Bei Rückfragen bzw. Nachlieferungen sind die auf dem Typenschild des Drehgebers ange-
gebenen Daten, insbesondere Typ und Seriennummer, anzugeben.
1.5 Zulassungen und Gewährleistung
Konformitätserklärung gemäß den europäischen Richtlinien.
Wir gewähren 2 Jahre Gewährleistung im Rahmen der Bedingungen des Zentralverban-
des der Elektroindustrie (ZVEI).
iWarranty-Siegel
Beschädigung des auf dem Drehgeber bendlichen warranty-Siegels führt zu Ge-
währleistungsverlust.
1.6 Lagertemperatur und Entsorgung
Der Lagertemperaturbereich des Drehgebers beträgt -15...+70 °C (verpackungsbedingt).
Alle Bestandteile des Drehgebers sind nach den länderspezischen Vorschriften zu ent-
sorgen.

SICHERHEITS- UND ACHTUNGSHINWEISE
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2. SICHERHEITS- UND ACHTUNGSHINWEISE
2.1 Sicherheitshinweise
Explosionsgefahr
Durch Funkenbildung kann ein Brand und eine Explosion ausgelöst werden.
» Den Drehgeber nicht in Bereichen mit explosionsgefährdeten bzw. leicht entzündli-
chen Materialien verwenden. Durch eventuelle Funkenbildung können diese leicht
Feuer fangen und/oder explodieren.
Verletzungsgefahr durch rotierende Wellen
Haare und Kleidungsstücke können von rotierenden Wellen erfasst werden. Das
Berühren rotierender Teile kann schwerste Verletzungen zur Folge haben.
» Vor allen Arbeiten alle Betriebsspannungen ausschalten und Maschinen stillset-
zen.
» Bei allen Arbeiten sicherstellen, dass die Energieversorgung nicht von Dritten
unbefugt eingeschaltet wird.
Verletzungsgefahr durch Folgeschäden
Durch Ausfall oder fehlerhafte Signale des Drehgebers können Anlagen fehlgesteu-
ert werden.
» Folgeschäden durch den Drehgeber sind durch Sicherheitsmaßnahmen in der
Folgeelektronik auszuschließen.
Verbrennungsgefahr durch Hitzebildung
Je nach Drehzahlhöhe erhitzt sich der Drehgeber nach längerem Betrieb so stark,
das beim Berühren kurz nach Ausschalten der Anlage Verbrennungsgefahr besteht.
» Vorsichtig prüfen, ob der Drehgeber sich erhitzt hat. Gegebenfalls geeignete
Schutzhandschuhe tragen.

SICHERHEITS- UND ACHTUNGSHINWEISE
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2.2 Achtungshinweise zu Montage und Betrieb
)Zerstörungsgefahr durch elektrostatische Auadung
Die elektronischen Bauteile im Drehgeber sind empndlich gegen hohe Spannun-
gen.
» Steckkontakte und elektronische Komponenten nicht berühren.
» Ausgangsklemmen vor Fremdspannungen schützen.
» Maximale Betriebsspannung nicht überschreiten.
)Zerstörungsgefahr durch mechanische Überlastung
Eine starre Befestigung kann zu Überlastung durch Zwangskräfte führen.
» Die Beweglichkeit des Drehgebers nicht einschränken. Montagehinweise beach-
ten.
» Die vorgegebenen Abstände und/oder Winkel einhalten.
)Zerstörungsgefahr durch mechanischen Schock
Starke Erschütterungen können zur Zerstörung der Abtastung führen.
» Niemals Gewalt anwenden. Bei sachgemäßer Montage lässt sich alles leichtgän-
gig zusammenfügen.
» Für die Demontage geeignetes Abziehwerkzeug benutzen.
)Zerstörungsgefahr durch Verschmutzung
Schmutz kann im Drehgeber zu Kurzschlüssen und zur Beschädigung der Abtastung
führen.
» Bei allen Arbeiten am geöffneten Drehgeber auf absolute Sauberkeit achten.
» Niemals Öl oder Fett in das Innere des Drehgebers gelangen lassen.
)Zerstörungsgefahr durch klebende Flüssigkeiten
Klebende Flüssigkeiten können die Abtastung und die Lager beschädigen. Die
Demontage eines mit der Achse verklebten Drehgebers kann zu dessen Zerstörung
führen.
» Keine klebenden Flüssigkeiten zur Befestigung verwenden.

1
3
2
[B] [A]
4
5
VORBEREITUNG
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3. VORBEREITUNG
3.1 Lieferumfang
1Gehäuse
2EURO-Flansch B10
3Vollwelle mit Passfeder
4Lagerschild
5LED-Funktionsanzeigen
Radiale Klemmenkästen* (siehe Abschnitt 5):
[A]Busanschlusskasten EtherCAT
[B]Drehzahlschalter + Zusatzausgang
* Je nach Version

VORBEREITUNG
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3.2 Zur Montage erforderliches Zubehör (nicht im Lieferumfang enthalten)
iFür den elektrischen Anschluss sind noch Anschlusskabel und Stecker erforderlich.
Details siehe Abschnitt 5, Seite 11.
6 Anbauvorrichtung, kundenspezisch
7Befestigungsschrauben für Anbauvorrichtung
ISO 4017, M6x16 mm
8Federscheibenkupplung K 35,
als Zubehör erhältlich, siehe Abschnitt 4.4, Seite 9.
3.3 Erforderliches Werkzeug (nicht im Lieferumfang enthalten)
2,5 mm
10 und 22 mm
TX 10, TX 20
7 86

MONTAGE / MONTAGE DER KUPPLUNG AM DREHGEBER
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4. MONTAGE
4.1 Montage der Kupplung am Drehgeber
Wir empfehlen die Verwendung der Baumer Hübner Federscheibenkupplung K 35, siehe
Abschnitt 4.4, Seite 9, die als Zubehör erhältlich ist. Bei Verwendung anderer Kupplun-
gen sind die jeweiligen Herstellerhinweise zu beachten.
4.2 Montage an Antriebswelle
)Lebensdauereinschränkung und Winkelfehler durch Rundlauffehler
Hohe Rundlauffehler der Antriebswelle verursachen Winkelfehler des Drehgebers.
Hohe Rundlauffehler der Antriebswelle verursachen Vibrationen, die die Lebensdau-
er des Drehgebers verkürzen können.
» Antriebswelle einfetten!
» Rundlauffehler der Antriebswelle minimieren (≤0,2 mm; ≤0,03 mm empfohlen).
Mt= 100 Ncm
8
7 6
iDer Drehgeber ist so zu montieren, dass der Elektroanschluss keinem direkten
Wassereintritt ausgesetzt ist.
2,5 mm
10 mm

MONTAGE / MONTAGE DER KUPPLUNG AN DIE ANTRIEBSWELLE
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4.3 Montage der Kupplung an die Antriebswelle
8
Mt= 2-3 Nm
2,5 mm

MONTAGE
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4.4 Maximal zulässige Anbaufehler unter Verwendung der Baumer Hübner Federschei-
ben-Kupplung K 35
Wir empfehlen den Drehgeber unter Verwendung der Baumer Hübner Federschei-
ben-Kupplung K 35 (Zubehör) anzutreiben, die sich ohne axialen Druck auf die Welle
schieben lässt.
)Der Anbau an den Antrieb muss mit geringem Winkelfehler und Parallelversatz
erfolgen.
)Kugellagerbeschädigung
Das harte Aufschlagen von Kupplungsteilen auf die Welle ist wegen der Gefahr von
Kugellagerbeschädigungen nicht zulässig.
Zulässiger
Parallelversatz
Zulässiger
Winkelfehler
Zulässige
Axialbewegung
±0.2 (±0.05*)
±1°
* Für Version mit isolierender Kunststoffnabe
Alle Maßangaben in Millimeter, wenn nicht anders angegeben.
±0.7 (±0.3*)
2-10

MONTAGE
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4.5 Hinweis bei Verwendung einer Klauenkupplung (zum Beispiel „ROTEX®“)
)Eine falsche Montage der Klauenkupplung führt zur Beschädigung des Drehgebers.
Eine Blockung der beiden Kupplungshälften (Klauen liegen Stirn auf Stirn) ist zu
vermeiden. Es darf kein direkter Axialschlag auf die Drehgeberwelle erfolgen.
» Mit einem Tiefenmessschieber die korrekten Abstände (L, L1), siehe unten, ermit-
teln und einhalten.
L+ L1 L
L1
1-2 mm

ELEKTRISCHER ANSCHLUSS / ETHERCAT
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5. ELEKTRISCHER ANSCHLUSS
5.1 EtherCAT
iEine ausführliche Anleitung für die EtherCAT Schnittstelle und die XML-Datei nden
Sie im Handbuch auf der mit dem Gerät mitgelieferten CD.
5.1.1 Merkmale
Bus-Protokoll EtherCAT
Geräteprol Device Prol for Encoders V 1.0
Betriebsarten CoE (CANopen over EtherCAT) DSP406
Merkmale 100 MBaud Ethernet
Automatische Adressvergabe
Distributed-Clock für präzise Synchronisation
Gerät kann als „Reference Clock“ konguriert werden
Default 10 Byte PDO, kongurierbar
4 Byte PDO / 2 Byte PDO für kürzere Zykluszeiten
Prozessdaten Positionswert, Warnings, Systemzeit
Zykluszeiten Abhängig von Sensortyp, aktivierte Skalierungsfunktion und
PDO-Länge. Minimale Zykluszeit: 62,5 μs
Synchronisation 0x00 Free Run, nicht synchronisiert
0x03 Distributed clocks DC, synchronisiert mit
SYNCO/SYNC1 Event

ELEKTRISCHER ANSCHLUSS / ETHERCAT
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5.1.2 Anschlussbelegung
)Ausschließlich Anschlusskabel und Stecker gemäß der EtherCAT-Richtlinie
verwenden.
5.1.2.1 Busanschlusskasten EtherCAT [A]
[C]
[D] [E]
STIFT ANSCHLUSS BESCHREIBUNG
1 UB Betriebsspannung 10...30 VDC
2 - Nicht benutzen
3 GND Masseanschluss für UB
4 - Nicht benutzen
BUCHSE ANSCHLUSS BESCHREIBUNG
1 TxD+ Sendedaten+
2 RxD+ Empfangsdaten+
3 TxD- Sendedaten-
4 RxD- Empfangsdaten-
1
4
2
3
Busanschlusskasten
EtherCAT [A]
5.1.2.2 Stecker M12 [C] „Betriebsspannung“ (Stift, 4-polig, A-codiert)
5.1.2.3 Stecker M12 [D] und [E] „Datenleitung“ (Buchse, 4-polig, D-codiert)
2
3
1
4

ELEKTRISCHER ANSCHLUSS / DREHZAHLSCHALTER UND ZUSATZAUSGANG INKREMENTAL
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5.2 Drehzahlschalter und Zusatzausgang inkremental
5.2.1 Beschreibung der Anschlüsse
+UB Betriebsspannung
Masseanschluss
A+ Kanal A+
A
_
Kanal A
_
(Kanal A+ invertiert)
B+ Kanal B+
B
_
Kanal B
_
(Kanal B+ invertiert)
R+ Nullimpuls (Referenzsignal)
R
_
Nullimpuls invertiert
nE+ System OK+ / Fehlerausgang
nE
_
System OK
_
/ Fehlerausgang invertiert
SP+* DSL_OUT1 / Drehzahlschalter (Open-Collector** oder Solid State Relais**)
SP
_
* DSL_OUT2 / Drehzahlschalter (0 V** oder Solid State Relais**)
SA* RS485+ / Programmierschnittstelle
SB* RS485
_
/ Programmierschnittstelle
dnu Nicht benutzen
* Nur bei Version mit Drehzahlschalter
** Je nach Version
5.2.2 Ausgangssignale inkremental (Zusatzausgang)
90°
A+
A-
B+
B-
R+
Nullimpuls+
R-
Nullimpuls-
Bei positiver Drehrichtung

ELEKTRISCHER ANSCHLUSS / DREHZAHLSCHALTER UND ZUSATZAUSGANG INKREMENTAL
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Niederohmig
Widerstand zwischen
SP+ und SP
-
Hochohmig
-ns (on) 0+ns (on)
-n
+n
-ns (off) +ns (off)
n
= Drehzahl
+n
s(on) = Anschaltdrehzahl bei Wellendrehung in positiver Drehrichtung*
+n
s(off) = Abschaltdrehzahl bei Wellendrehung in positiver Drehrichtung*
-n
s(on) = Anschaltdrehzahl bei Wellendrehung in negativer Drehrichtung*
-n
s(off) = Abschaltdrehzahl bei Wellendrehung in negativer Drehrichtung*
5.2.3 LED-Funktionsanzeigen
LED Rot Grün
INC1 Ohne Funktion Ohne Funktion
INC2 Unterspannung OK
(Zusatzausgang Überlast
inkremental) Übertemperatur
Status Interner Fehler OK
Speed Drehzahl über Schaltdrehzahl Drehzahl unter Schaltdrehzahl
(Überdrehzahl)
5.2.4 Drehzahlschalter - Ausgangsschaltverhalten
Ereignis Zustand des Drehzahlschalterausgangs
Während der Initialisierung Hochohmig (Überdrehzahl)
Nach der Initialisierung und
Drehzahl ≤ -ns (off) Hochohmig (Überdrehzahl)
-ns (off) < Drehzahl ≤ -ns (on) Zustand unverändert
Dreht sich der Geber während der Initialisierung
innerhalb dieses Drehzahlbereichs, gilt nach der
Initialisierung: Niederohmig (Keine Überdrehzahl)
-ns (on) < Drehzahl < +ns (on) Niederohmig (Keine Überdrehzahl)
+ns (on) ≤ Drehzahl < +ns (off) Zustand unverändert
Dreht sich der Geber während der Initialisierung
innerhalb dieses Drehzahlbereichs, gilt nach der
Initialisierung: Niederohmig (Keine Überdrehzahl)
+ns (off) ≤ Drehzahl Hochohmig (Überdrehzahl)
* Siehe Abschnitt 6, Seite 17

12
11
10
9
ELEKTRISCHER ANSCHLUSS / DREHZAHLSCHALTER UND ZUSATZAUSGANG INKREMENTAL
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5.2.5 Kabelanschluss
)Zur Gewährleistung der angegebenen Schutzart sind nur geeignete Kabeldurch-
messer zu verwenden.
Anschlusskabel sind nicht im Lieferumfang enthalten.
TX 20
Mt = 2-3 Nm
22 mm
Anschlusskabel
ø5-13 mm
50 mm
Kabelschirm
Anschlussklemmen [B]
Drehzahlschalter/Zusatzausgang
Siehe Abschnitt 5.2.6.1 oder
Abschnitt 5.2.6.2.
9Klemmenkastendeckel
10 Kombi-Torx-Schraube,
M4x32 mm
11 Kabelverschraubung
M20x1,5 mm
für Kabel ø5-13 mm
12 Anschlussklemmen
Aderquerschnitt ≤1,5 mm2

ELEKTRISCHER ANSCHLUSS / DREHZAHLSCHALTER UND ZUSATZAUSGANG INKREMENTAL
MB255DE - 11173974, 16A1, Baumer_PMG10-EtherCAT_II_DE 16/21
5.2.6 Belegung Anschlussklemmen
)Betriebsspannung nicht auf die Ausgänge legen! Zerstörungsgefahr!
Spannungsabfälle in langen Leitungen berücksichtigen (Ein- und Ausgänge)!
5.2.6.1 Anschlussklemmen Klemmenkasten [B]
Drehzahlschalter ohne Zusatzausgang
5.2.6.2 Anschlussklemmen Klemmenkasten [B]
Drehzahlschalter mit Zusatzausgang
* Nur bei Version mit Drehzahlschalter
SP+*
dnu
dnu
dnu
dnu
dnu
dnu
SP-*
dnu
dnu
dnu
dnu
SA*
SB*
SP+*
A+
A
_
B+
B
_
+UB
SP-*
nE+
nE
_
R+
R
_
SA*
SB*

ABMESSUNG / DREHZAHLSCHALTER UND ZUSATZAUSGANG INKREMENTAL
17/21 MB255DE - 11173974, 16A1, Baumer_PMG10-EtherCAT_II_DE
6. ABMESSUNG
Positive
Drehrichtung
Alle Maßangaben in Millimeter, wenn nicht anders angegeben.
[B]
[C] [D] [E]
Drehzahlschalter
Zusatzausgang EtherCAT [A]