Kübler LWLS.1 Service manual

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Montage- und Bedienungsanleitung
LWL-Sendermodule: LWLS.1, LWLS.2, LWLS.4, LWLS.5
LWL-Empfängermodule: LWLE.1, LWLE.4, LWLE.5
Produktbeschreibung
Die Lichtwellenleiter (LWL)-Module LWLS und LWLE bilden gemeinsam ein Übertragungssystem
für die Datenübertragung von industriellen Signalen über LWL.
Sender- und Empfängermodule besitzen je vier, voneinander völlig unabhängige Kanäle mit
differentiellen Ein- und Ausgängen. Auf allen vier Kanälen können Signale mit einer maximalen
Datenrate von 800 kbit/s übertragen werden. Die LWL-Module sind mit ihren technischen
Eigenschaften auf die Übertragung von Signalen aus inkrementalen Drehgebern ausgerichtet.
Die Module werden in mehreren Pegel- und Speisespannungsvarianten geliefert:
Es können auch differentielle Signale mit RS422- oder Gegentakt-HTL-Pegel aus anderen Quellen angeschlossen
werden.
Einsatzgebiete für die LWL-Module sind vor allem dann gegeben, wenn Signale in stark gestörter Umgebung
übertragen werden sollen, oder wenn aufgrund starker Erdpotentialdifferenzen zwischen Signalquelle und
Auswerteeinrichtung eine Potentialtrennung erforderlich ist.
Große Erdpotentialdifferenzen treten im Allgemeinen auch bei größerer räumlicher Entfernung zwischen Drehgeber und
SPS oder anderer Auswerteelektronik auf.
Das LWL-Kabel ist fehlersicher, d.h. es stellt bei Beschädigung keine Gefährdung dar. Da als lichtemittierendes
Bauelement kein Laser, sondern eine Lichtemitterdiode verwendet wird, geht auch bei direkter Sicht auf den offenen
Stecker oder die gebrochene Glasfaser keine Gefährdung von der Übertragungsstrecke aus.
Der LWL kann durch explosionsgefährdete Bereiche verlegt werden.
Wenn mit der Potentialtrennung gleichzeitig eine Pegelumsetzung verbunden werden soll, so ist das ohne weiteres
möglich. Da alle Geräte dasselbe Signalübertragungsprotokoll auf dem LWL verwenden, kann jeder Sender mit jedem
Empfänger kombiniert werden.
Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Die ortsüblichen Normen, Richtlinien, Bestimmungen und Vorschriften sind einzuhalten. Die Installation der LWL-
Module darf nur von fachkundigem und entsprechend geschultem Personal erfolgen. Die Module sind bei Lagerung,
Transport vor Feuchtigkeit zu schützen sowie nicht außerhalb der spezifizierten technischen Daten zu betreiben.
Technische Kennwerte
Bezeichnung
Kennwert
Konstruktionsart
Gehäuse für Hutschienenmontage nach EN 50022
Abmessungen (B x L H)
22,5 x 110,8 x 88,4 mm
Schutzart
IP40, Klemmen IP20
LWL-Anschluss
ST- Stecker, 13 mm, 9 mm, an der Gehäuseunterseite
Klemmen
Berührungssicher, max. Adernquerschnitt: 2,5 mm2
Glasfaser
Multimode –Faser, 50/125 µm, 62,5/125 µm
Max. LWL-Übertragungslänge
2000 m
Anzeige LWL-Synchronisation
LED leuchtet bei vorhandener Synchronisation und blinkt bei
Synchronisationsausfall oder Unterbrechung des LWL
Abtastrate der Eingangssignale
10 MSamples/s
Versorgungsspannung
10 … 30 V DC bzw. 5 V DC ± 5%
Leistungsaufnahme pro Modul
< 2 W
Verpolungsschutz Betriebsspannung
vorhanden
Elektrische Eingänge LWL-Sender bzw.
Kanäle A, B, 0 (C), D mit den Ein- bzw. Ausgängen
Bestellbezeichnung
Pegel
Port
Versorgungs-
spannung
6.LWLS.1
RS422
Eingang
10 … 30 V DC
6.LWLS.2
HTL, Gegentakt
Eingang (ohne Invertierung)
10 … 30 V DC
6.LWLS.4
RS422
Eingang
5 V DC ± 5%
6.LWLS.5
HTL, Gegentakt
Eingang
10 … 30 V DC
6.LWLE.1
RS422
Ausgang
10 … 30 V DC
6.LWLE.4
RS422
Ausgang
5 V DC ± 5%
6.LWLE.5
HTL, Gegentakt
Ausgang
10 … 30 V DC

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Ausgänge LWL-Empfänger
A, /A; B, /B, 0 (C), /0 (/C) und D, /D
max. Eingangsfrequenz LWL-Sender und
Ausgangsfrequenz LWL-Empfänger
400 kHz
Eingangspegel LWL-Sender
10 …30 V bzw. RS422
Optische Wellenlänge
850 nm (Infrarot)
Optische Übertragungsrate
120 Mbit/s
Betriebstemperaturbereich
-10°C … +60°C
Anschlussbelegung
Maßbilder
Maße in mm [inch]

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Vor Inbetriebnahme
Bevor das Gerät in Betrieb genommen wird, Nennspannung beachten, siehe Typenschild.
Überzeugen Sie sich, dass die Anschlussleitungen nicht beschädigt und während der
Verdrahtung des Gerätes spannungsfrei sind.
Anschluss und Betrieb der Module
Die Ein- und Ausgangsleitungen sind grundsätzlich paarig zu führen, d.h. die beiden Adern eines Signals sind in
paarverseilten Kabeln zu führen. Eine Verwendung von bündelverseilten Kabeln (sog. Steuerkabel) ist nicht zulässig, da
hierbei weder die korrekte Signalübertragung noch die EMV-Kennwerte sichergestellt werden können.
Die Kabelabschirmung ist beidseitig anzuschließen d.h. am Drehgeber und am LWL-Sender bzw. am LWL-Empfänger und
am Auswertegerät. Hierfür sind am LWL-Sender bzw. Empfänger die zusätzlichen Massekontakte 11 und 12 vorgesehen.
Bei den Modulen mit RS422-Ausgang (6.LWLE.1 und 6.LWLE.4) ist sicherzustellen, dass der Signalempfänger einen
Differenzeingang mit einem Eingangswiderstand von 100 –120 Ω besitzt.
Für den Modul 6.LWLE.5 muss dieser Wert 2 kΩ betragen.
Wenn keine besonderen Anforderungen an die Ausgangssignale der Empfängermodule bestehen (niedrige
Übertragungsfrequenzen im unteren Kilohertzbereich) können die Ausgänge auch als einpolige TTL- bzw. HTL-
Ausgänge benutzt werden. Diese Anwendung muss jedoch im Einzelfall auf ihre ordnungsgemäße Funktion überprüft
werden und wird vom Hersteller nicht unterstützt.
Zur Verbindung der Module untereinander können Multimode LWL-Kabel 50/125 µm oder 62,5/125 µm benutzt werden.
Singlemode-LWL-Fasern können nicht benutzt werden.
Alle Module besitzen einen Verpolungsschutz, der eine Beschädigung bei Verpolung ausschließt.
Bewahren Sie die Staubschutzkappen der optischen Sender und Empfänger auf, und verschließen Sie diese wieder damit,
wenn kein LWL an den Modulen angeschlossen ist, um eine Verschmutzung durch Staub oder andere Stoffe zu verhindern.
Die Ausgänge der Module sind nur bedingt kurzschlussfest, so dass ein Kurzschluss untereinander oder gegen Masse
unbedingt zu vermeiden ist.
Ein Überschreiten der Speisespannung für die Module 6.LWLS.4 und 6.LWLE.4 über
einen Wert von ca. 6 V hinaus führt zum Abschmelzen der geräteinternen Sicherung
und muss deshalb vermieden werden.
Für die Module 6.LWLS.1, 6.LWLS.5, 6.LWLE.1 und 6.LWLE.5 liegt dieser Wert bei 33 V.
Die Sicherung ist beim Hersteller zu ersetzen.
Der Versuch der Selbstreparatur führt zum Verlust der Gewährleistung.
LED-Funktion
Wenn die Module ordnungsgemäß angeschlossen sind, muss die grüne Kontroll-LED des Senders leuchten.
Die grüne LED des Empfängers muss ebenfalls leuchten oder blinken.
Wenn die Modul-LED nicht leuchtet, ist zu kontrollieren, ob die Speisespannung vorhanden und mit der richtigen
Polarität angeklemmt ist.
Wenn die LED am Empfängermodul blinkt, ist der LWL nicht angeschlossen oder unterbrochen. Hierbei ist darauf zu
achten, dass der LWL-Stecker richtig gesteckt und der Bajonettverschluss verriegelt ist.
Weiterhin ist darauf zu achten, dass der verwendete ST-Stecker polarisiert ist und eine Orientierungsnase besitzt, die
in den Schlitz der optischen Sender und Empfänger einzuführen ist. Keinesfalls Gewalt anwenden!
Hinweise
Reinigung
Die LWL-Module können im spannungslosen Zustand mit einem trockenen oder mit Seifenlösung angefeuchteten
Tuch gesäubert werden. Auf keinen Fall dürfen ätzende oder lösungsmittelhaltige Substanzen zur Reinigung
verwendet werden.
Wartung
Die Module LWLS und LWLE sind wartungsfrei. Bei Schaden durch Transport oder Lagerung dürfen vom
Anwender keine Reparaturen vorgenommen werden.
Gewährleistung
Beim Öffnen der Geräte erlischt der Gewährleistungsanspruch.
EG-Konformitätserklärung
Die LWL- Module der Typenreihe LWLE und LWLS stimmen mit folgenden Normen oder normativen Dokumenten
überein:
EN 55011 Klasse B
EN 61000-6-2
Kübler Gruppe, Fritz Kübler GmbH
Schubertstraße 47, 78054 Villingen-Schwenningen, Deutschland
Telefon [phone], Fax [phone], [email protected], www.kuebler.com

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Mounting and Operating Instructions
Optical fiber transmitter modules: LWLS.1, LWLS.2, LWLS.4, LWLS.5
Optical fiber receiver modules: LWLE.1, LWLE.4, LWLE.5
Product description
The optical fiber modules LWLS and LWLE form together a transmission system for data
transmission of industrial signals by means of optical fibers.
Both transmitter and receiver modules have four channels, which are completely independent of
each other, with differential inputs and outputs. All four channels allow the transmission of signals
with a maximum data rate of 800 kbit/s. With their technical features, the optical fiber modules are
intended for the transmission of signals from incremental encoders.
The modules are available in various level and supply voltage variants:
Differential signals with RS422 or Push-pull HTL levels from other sources may also be connected to these devices.
The optical fiber modules are mainly used when signals are to be transmitted in environments with strong interferences
or when, due to high ground potential differences between the signal source and the signal processing equipment,
potential separation is necessary.
High ground potential differences generally appear also in case of large distances between the encoder and the PLC or
any other processing electronics.
The optical fiber cable is failure-safe: it does not constitute any danger in case of damage. Since the light-emitting
component used is not a laser, but a light-emitting diode, the transmission line is totally safe, even when looking directly
into the opened connector or into the broken glass fiber.
The optical fiber cable can be routed through explosive areas.
If necessary, a level conversion can be linked with the potential separation without problem. Since all devices use the
same signal transmission protocol on the optical fiber cable, any transmitter can be combined with any receiver.
Approved purpose
The local standards, directives, provisions and regulations must be adhered to. The installation of the devices can only
be performed by a competent staff trained to that end. The modules must be protected against humidity during storage
and transportation. They shall not be used outside of the ranges specified in the technical data.
Technical characteristics
Designation
Characteristic
Construction
Housing for DIN rail mounting acc. to EN 50 022
Dimensions (W x L H)
22.5 x 110.8 x 88.4 mm [0.89 x 4.36 x 3.48“]
Protection
IP40, terminals IP20
Optical fiber connection
ST connector, 13 mm, 9 mm,
on the bottom side of the housing
Terminals
Protected against contact, max. conductor diameter: 2.5 mm2
Glass fiber
Multimode fiber, 50/125 µm, 62.5/125 µm
Max. optical transmission distance
2000 m
Optical fiber synchronisation display
LED is on when the synchronisation is set and blinks when the
synchronisation is lost or the optical fiber cable is broken
Input signals sampling rate
10 MSamples/s
Supply voltage
10 …30 V DC or 5 V DC ± 5%
Power consumption per module
< 2 W
Operating voltage
reverse connection protection
available
Electrical inputs of the transmitter and
electrical outputs of the receiver
Channels A, B, 0 (C), D with inputs and outputs
A, /A; B, /B, 0 (C), /0 (/C) and D, /D
Order code
Level
Port
Supply voltage
6.LWLS.1
RS422
Input
10 … 30 V DC
6.LWLS.2
HTL, Push-pull
Input (w.o. inv.)
10 … 30 V DC
6.LWLS.4
RS422
Input
5 V DC ± 5%
6.LWLS.5
HTL, Push-pull
Input
10 … 30 V DC
6.LWLE.1
RS422
Output
10 … 30 V DC
6.LWLE.4
RS422
Output
5 V DC ± 5%
6.LWLE.5
HTL, Push-pull
Output
10 … 30 V DC
English

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Max. input frequency - optical fiber transmitter
and output frequency - optical fiber receiver
400 kHz
Input level - optical fiber transmitter
10 - 30 V or RS 422
Optical wavelength
850 nm (infrared)
Optical transmission rate
120 Mbit/s
Operating temperature range
-10°C … +60°C
Pin assignment
Dimensions
Dimensions in mm [inch]

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Before commissioning
Before commissioning the device, make sure that the supply voltage fits the indications
of the name plate. Make sure that the connecting lines are not damaged and are not live
when wiring the device.
Connection and operation of the modules
As a principle, the input and output lines always must be routed as a pair, i. e. both wires of a signal must be routed in
twisted pair cables. The use of bundle wires (called control cables) is not allowed, since this could not guarantee the correct
transmission of the signal, nor the EMC features.
The cable shield must be connected at both ends, at the encoder and at the optical fiber transmitter, and at the optical fiber
receiver and at the signal processing device. To that purpose, the optical fiber transmitter and receiver are equipped with
the additional ground contacts 11 and 12.
For the modules with RS-422 output (6.LWLE.1 and 6.LWLE.4), make sure that the signal receiver has a differential input
with an input resistance of 100 –120 Ω.
For the module 6.LWLE.5, this value must be 2 kΩ.
If there are no specific requirements for the output signals of the receiver modules (low transmission frequencies in the low
kilohertz range), the outputs may be operated as single-pole TTL or HTL outputs. However, the correct operation of this
application must be checked on a case-by-case basis, and it is not supported by the manufacturer.
Connecting the modules together may be carried out using multimode optical fiber cables 50/125 µm or 62.5/125 µm.
Single-mode optical fiber cables cannot be used.
All modules are protected against reversed polarity, which avoids any damage in case of wrong polarity.
Keep the dust protection covers of the optical transmitters and receivers, and put them back in place when no optical fiber
cable is connected to the modules, in order to avoid any soiling by dust or any other substance.
The outputs of the modules only are short-circuit proof in certain conditions; avoid imperatively short-circuits between
modules or with the earth.
Exceeding the supply voltage of the modules 6.LWLS.4 and 6.LWLE.4 above a value of
about 6 V leads to the destruction of the fuse located inside of the device and must thus
be avoided.
For the modules 6.LWLS.1, 6.LWLS.5, 6.LWLE.1 and 6.LWLE.5, this value is 33 V.
The fuse must be replaced in the manufacturer’s factory. Any attempt to repair the device
will void the guarantee.
Function of the LED
The green control LED of the transmitter must be on when the modules are correctly connected.
The green LED of the receiver must also be on or blinking.
If the LED of the module is not on, make sure that the supply voltage is applied and that it is connected with the right
polarity.
If the LED of the receiver module blinks, the optical fiber cable is not connected or broken. Make sure here that the
connector of the optical fiber cable is correctly in place and that the bayonet catch is locked.
It must also be noted that the used ST connector is indexed and has an orientation spigot which must engage the slots of
the optical emitter and of the optical receiver. Never force.
Notice
Cleaning
When switched off, the device can be cleaned using a dry cloth or a cloth moistened with a soapy solution. In no
case use aggressive or solvent-containing substances to clean the device.
Maintenance
The LWLS and LWLE modules are maintenance-free. It is forbidden for the user to carry out any repair work in
case of damages due to transportation or storage.
Guarantee
The guarantee voids if the device is opened.
CE declaration of conformity
The optical fiber modules of the series LWLE and LWLS comply wit the following standards or normative documents:
EN 55011 Klasse B
EN 61000-6-2
Kübler Group, Fritz Kübler GmbH
Schubertstrasse 47, 78054 Villingen-Schwenningen, Germany
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