Lika SMAG-GA Series User manual

SMAG SSI
Manuale d’uso
SMAG-GA-…
(SSI, codice Gray)
Descrizione
Il presente manuale è stato realizzato per descrivere le caratteristiche tecniche,
l'installazione e l'utilizzo della serie di prodotti denominata SMAG. Questi
trasduttori di posizione sono stati progettati per realizzare sistemi di misura
lineare o angolare su macchine automatiche e automazioni in genere. Il sistema
è composto da una banda magnetizzata e da un sensore; il sensore trasla lungo
la banda senza contatto oppure, al contrario, la banda muove sul sensore); il
sensore rileva lo spostamento e restituisce un segnale equivalente a quello
generato da un encoder assoluto. La banda è magnetizzata in una sequenza
codificata di poli; la distanza tra due poli rappresenta il cosiddetto passo di
magnetizzazione. Il sensore deve essere necessariamente abbinato alla banda
magnetica MTAG.
Elenco sezioni
1 - Norme di sicurezza
2 - Identificazione
3 - Installazione
4 - Istruzioni di montaggio
5 - Interfaccia SSI
6 - Manutenzione
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 1 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
1 - Norme di sicurezza
Sicurezza
•Durante l’installazione e l’utilizzo del dispositivo osservare le norme di prevenzione e
sicurezza sul lavoro previste nel proprio paese;
•l’installazione e le operazioni di manutenzione devono essere eseguite da personale
qualificato, in assenza di tensione e parti meccaniche in movimento;
•utilizzare il dispositivo esclusivamente per la funzione per cui è stato costruito: ogni
altro utilizzo potrebbe risultare pericoloso per l'utilizzatore;
•alte correnti, tensioni e parti meccaniche in movimento possono causare lesioni
serie o fatali;
•non utilizzare in ambienti esplosivi o infiammabili;
•il mancato rispetto delle norme di sicurezza o delle avvertenze specificate in questo
manuale è considerato una violazione delle norme di sicurezza standard previste dal
costruttore o richieste dall'uso per cui lo strumento è destinato;
•Lika Electronic s.r.l. non si assume alcuna responsabilità per eventuali danni o lesioni
derivanti dall'inosservanza delle norme di sicurezza da parte dell'utilizzatore.
Avver enze ele riche
•Effettuare le connessioni elettriche esclusivamente in assenza di tensione;
•rispettare le istruzioni relative alle connessioni riportate nella sezione “Connessioni
elettriche”;
•collegare gli ingressi complementare e azzeramento a 0VDC se non utilizzati;
•in conformità alla normativa 2004/108/CE sulla compatibilità
elettromagnetica rispettare le seguenti precauzioni:
- prima di maneggiare e installare il dispositivo, eliminare la presenza di
carica elettrostatica dal proprio corpo e dagli utensili che verranno in contatto con il
dispositivo;
- alimentare il dispositivo con tensione stabilizzata e priva di disturbi, se necessario,
installare appositi filtri EMC all’ingresso dell’alimentazione;
- utilizzare sempre cavi schermati e possibilmente “twistati”;
- non usare cavi più lunghi del necessario;
- evitare di far passare il cavo dei segnali del dispositivo vicino a cavi di potenza;
- installare il dispositivo il più lontano possibile da possibili fonti di interferenza o
schermarlo in maniera efficace;
- per garantire un funzionamento corretto del dispositivo, evitare l'utilizzo di
apparecchiature con forte carica magnetica in prossimità dell'unità;
- collegare la calza del cavo o la custodia del connettore a un buon punto di terra;
assicurarsi che il punto di terra sia privo di disturbi.
Avver enze meccaniche
•Montare il dispositivo rispettando rigorosamente le istruzioni riportate nella sezione
“Istruzioni di montaggio”;
•effettuare il montaggio meccanico esclusivamente in assenza di parti meccaniche in
movimento;
•non disassemblare il dispositivo;
•non eseguire lavorazioni meccaniche sul dispositivo;
•dispositivo elettronico delicato: maneggiare con cura; evitare urti o forti
sollecitazioni al corpo del dispositivo;
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 2 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
•proteggere lo strumento da soluzioni acide o da sostanze che lo possono
danneggiare;
•utilizzare il dispositivo in accordo con le caratteristiche ambientali previste dal
costruttore;
•è buona norma prevedere il montaggio al riparo da trucioli di lavorazione specie se
metallici, nel caso in cui questo non sia possibile prevedere adeguati sistemi di
pulizia es. spazzole, raschiatori, getti d'aria compressa) al fine di evitare grippaggi
tra sensore e banda.
2 - Iden ificazione
Il dispositivo è identificato mediante un codice di ordinazione e un numero di
serie stampati sull'etichetta applicata al dispositivo stesso; i dati sono ripetuti
anche nei documenti di trasporto che lo accompagnano. Citare sempre il codice
di ordinazione e il numero di serie quando si contatta Lika Electronic s.rl. per
l'acquisto di un ricambio o nella necessità di assistenza tecnica. Per ogni
informazione sulle caratteristiche tecniche del dispositivo fare riferimento al
catalogo del prodotto.
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 3 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
3 - Ins allazione
Il dispositivo deve essere utilizzato esclusivamente in conformità al grado di
protezione previsto. Deve essere protetto da urti accidentali, da sfregamenti
contro altre parti mobili e da soluzioni acide e deve poter lavorare nel rispetto
delle temperature operative previste.
Si consiglia di installare il dispositivo al riparo da trucioli di lavorazione specie se
metallici; nel caso in cui questo non sia possibile prevedere adeguati sistemi di
pulizia es. spazzole o getti d'aria compressa) onde evitare grippaggi tra sensore
e banda.
4 - Is ruzioni di mon aggio
4.1 Mon aggio meccanico
ATTENZIONE
L’installazione e le operazioni di manutenzione devono essere eseguite da
personale qualificato, in assenza di tensione e movimenti di parti meccaniche.
Non eseguire lavorazioni meccaniche sul dispositivo.
La guida porta banda magnetica deve essere inserita nell'incavo presente alla
base del sensore; la forma dell'incavo è univoca a impedire errori di montaggio.
Sono ammesse entrambe le tipologie di installazione: mantenendo cioè fissa la
guida porta banda magnetica e muovendo il sensore; oppure, al contrario,
mantenendo fisso il sensore e muovendo la guida porta banda magnetica. Sarà
cura del cliente valutare il modo di installazione più opportuno per la propria
applicazione. Accertarsi a ogni modo che il sensore e la guida porta banda
magnetica possano scorrere liberamente realizzando una agevole corsa lineare.
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 4 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
4.2 Sensore
Il sensore può essere fissato a un carrello traslante, un attuatore o altro
supporto mobile; oppure può essere fissato a un supporto fisso. Utilizzare
quattro viti a testa cilindrica tipo TCEI M4 UNI 5931 inserite dal coperchio negli
appositi fori ricavati ai quattro angoli della custodia. Il supporto di fissaggio sarà
posto alla base del sensore. Se del caso, assicurarsi che il cavo non impedisca o
ostacoli la traslazione del sensore.
4.3 Guida por a banda magne ica
La guida porta banda magnetica può essere fissata a un dispositivo mobile a
movimentazione sia manuale che motorizzata, pneumatica o altro; oppure a un
supporto fisso, nel qual caso sarà il sensore a essere movimentato. Essa deve
essere installata rivolgendo la parte magnetica attiva lato nero) verso la
superficie sensibile del dispositivo che si trova in corrispondenza della scheda
elettronica.
Per il fissaggio della guida porta banda magnetica utilizzare una vite a testa
svasata tipo TSP M4 UNI 7688 inserendola nell'apposito foro ricavato a una delle
due estremità.
La lunghezza della guida con banda magnetica può variare tra 240 e 650 mm.
ATTENZIONE
Non esporre il sensore e la banda magnetica a campi magnetici. Evitare qualsiasi
possibile interferenza dell'unità con campi magnetici.
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 5 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
5 - In erfaccia SSI
5.1 Connessioni ele riche
ATTENZIONE
Collegare la calza del cavo o la custodia del connettore a un buon punto di
terra; assicurarsi che il punto di terra sia privo di disturbi.
M12 Colore Funzione
1 Nero 0VDC
2 Rosso +10VDC +30VDC
3 Giallo CLOCK IN +
4 Blu CLOCK IN -
5 Verde DATA OUT +
6 Arancio DATA OUT -
7 Bianco Azzeramento
8 Grigio Complementare
Custodia Calza Schermatura
NOTA
Collegare gli ingressi complementare e azzeramento a 0VDC se non utilizzati.
Cara eris iche del cavo
Modello : cavo LIKA HI-FLEX M8
Conduttori : 6 x 0,14mm2 + 2 x 0,22mm2
Schermo : Rame
Diametro esterno : Ø 5,3mm ÷ 5,6mm
Impedenza : 6 x 148 Ω/km, 2 x 90 Ω/km
Conne ore M12 8 pin
maschio, lato contatti
Codifica A
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 6 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
5.2 Pro ocollo allinea o a des ra LSB
Il protocollo di trasmissione del sensore con lunghezza 25 bit è del tipo "LSB
allineato a destra".
I bit si presentano in successione da MSB bit più significativo) a LSB bit meno
significativo).
I bit inviati sono sempre 25, ma a seconda della risoluzione il sensore utilizza
attivamente un numero di bit diverso, i bit non utilizzati sono posti a 0 zero):
SMAG-GA-100-… Risoluzione = 0.1 mm utilizza 13 bit
SMAG-GA-50-… Risoluzione = 0.05 mm utilizza 14 bit
SMAG-GA-10-… Risoluzione = 0.01 mm utilizza 16 bit
SMAG-GA-5-… Risoluzione = 0.005 mm utilizza 17 bit
Il codice d'uscita del protocollo è Gray.
Struttura quota trasmessa:
bi 24…18 17 … 0
valore 000000 MSB … LSB
ATTENZIONE
La quota trasmessa è espressa in impulsi; per ottenere la posizione in
micrometri µm) si deve moltiplicare il numero di impulsi letti per la risoluzione.
Esempio 1
SMAG-GA-50-…
impulsi letti = 123
posizione = 123 * 50 = 6150 µm = 6,15 mm
Esempio 2
SMAG-GA-10-…
impulsi letti = 1569
posizione = 1569 * 10 = 15690 µm = 15,69 mm
5.3 Frequenze di rasmissione consiglia e
L’interfaccia SSI ha una frequenza di trasmissione dati compresa tra 100 kHz e
1.5 MHz.
I segnali “CLOCK” e i segnali “DATA” rispettano lo standard “EIA RS-422”.
La frequenza di trasmissione baud rate) dipende dalla lunghezza dei cavi, come
esplicitato nella tabella seguente.
Lunghezza cavo Baud ra e
< 50 m < 400 kHz
< 100 m < 300 kHz
< 200 m < 200 kHz
< 400 m < 100 kHz
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 7 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
Il tempo di intervallo di trasmissione tra due pacchetti di Clock deve essere di
almeno 30 µs Tp = pause time > 30 µs).
5.4 Complemen are
La funzioni di complementare consente di invertire la direzione di conteggio. Per
attivare la funzione è necessario fornire un segnale all’ingresso complementare
con livello alto, cioè compreso tra 10VDC e 30VDC. In altri termini:
•conteggio positivo con movimento in avanti quando il livello logico è
basso 0) = ≤ 8 VDC;
•conteggio positivo con movimento a ritroso quando il livello logico è
alto 1) = ≥ 10 VDC.
ATTENZIONE
Dopo l'inversione del senso di conteggio è necessario procedere a un
azzeramento.
5.5 Azzeramen o
Il valore dell’informazione in uscita può essere portato a zero reset) mediante
un segnale da PLC o da altro dispositivo di controllo: questo segnale viene usato
dal circuito interno a microprocessore per attivare la funzione di azzeramento.
L’azzeramento deve essere effettuato quando il sensore è fermo. Il segnale di
azzeramento deve avere livello logico 1 HIGH), essere compreso cioè tra 10 e 30
VDC, per un tempo minimo di 100 µs.
6 - Manu enzione
Il sistema non richiede particolari cure di manutenzione, a scopo precauzionale
consigliamo comunque di eseguire periodicamente le seguenti operazioni:
•verificare l'integrità della struttura e controllare che non ci siano viti
allentate, se necessario avvitarle;
•provvedere periodicamente alla pulizia della banda magnetica per rimuovere
lo sporco ed eventuali residui di lavorazione utilizzando un panno morbido e
pulito.
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 8 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
Pagina lasciata intenzionalmente bianca
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 9 www.lika.it
www.lika.biz

Versione documen o Descrizione
1.0 Prima stampa
1.1 Revisione generale, versione inglese
Lika Elec ronic
Via S. Lorenzo, 25 - 36010 Carrè VI) - Italy
Tel. [phone]
Fax [phone]
Italy : eMail [email protected] - www.lika.it
World : eMail [email protected] - www.lika.biz

SMAG SSI
User's guide
SMAG-GA-…
(SSI, Gray code)
Descrip ion
This guide is designed to describe the technical characteristics, installation and
use of the products of the SMAG series. The SMAG sensors are designed to
measure linear and angular displacements in industrial machines and
automation lines. The measuring system consists of a magnetic scale mounted
on a profile and a magnetic sensor. The scale has a coded sequence of poles; the
distance between two poles is referred to as “pole pitch”. The sensor moves
along the magnetic scale or, on the contrary, the magnetic scale moves along
the sensor), thus the sensor detects the displacement and issues an output
signal equivalent to the one generated by an absolute encoder or an optical
linear scale. The sensor has to be installed with the MTAG magnetic scale.
General con en s
1 – Safety summary
2 - Identification
3 - Installation
4 – Mounting instructions
5 – SSI interface
6 - Maintenance
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 11 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
1 – Safe y summary
Safe y
•Always adhere to the professional safety and accident prevention regulations
applicable to your country during device installation and operation;
•installation and maintenance operations have to be carried out by qualified
personnel only, with power supply disconnected and stationary mechanical devices;
•device must be used only for the purpose appropriate to its design: use for purposes
other than those for which it has been designed could result in serious personal
and/or the environment damage;
•high current, voltage and moving mechanical parts can cause serious or fatal injury;
•warning ! Do not use in explosive or flammable areas;
•failure to comply with these precautions or with specific warnings elsewhere in this
manual violates safety standards of design, manufacture, and intended use of the
equipment;
•Lika Electronic s.r.l. assumes no liability for the customer's failure to comply with
these requirements.
Elec rical safe y
•Turn OFF power supply before connecting the device;
•connect according to explanation in section ”Electrical connections”;
•connect complementary and zero setting inputs to “0VDC”, if not used;
•in compliance with 2004/108/EC norm on electromagnetic compatibility,
following precautions must be taken:
- before handling and installing the equipment, discharge electrical charge
from your body and tools which may come in touch with the device;
- power supply must be stabilized without noise; install EMC filters on device power
supply if needed;
- always use shielded cables twisted pair cables whenever possible);
- avoid cables runs longer than necessary;
- avoid running the signal cable near high voltage power cables;
- mount the device as far as possible from any capacitive or inductive noise source;
shield the device from noise source if needed;
- to guarantee a correct working of the device, avoid using strong magnets on or near
by the unit;
- minimize noise by connecting the shield or the connector housing to ground. Make
sure that ground is not affected by noise.
Mechanical safe y
•Install the device following strictly the information in the section “Mounting
instructions”;
•mechanical installation has to be carried out with stationary mechanical devices;
•do not disassemble the unit;
•do not tool the unit;
•delicate electronic equipment: handle with care; do not subject the unit to knocks
or shocks;
•protect the unit against acid solutions or chemicals that may damage it;
•respect the environmental characteristics declared by manufacturer;
•we suggest installing the unit providing protection means against waste, especially
swarf as turnings, chips, or filings; should this not be possible, please make sure that
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 12 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
adequate cleaning measures as for instance brushes, scrapers, jets of compressed
air, etc.) are in place in order to prevent the sensor and the magnetic scale from
jamming.
2 - Iden ifica ion
Device can be identified through the ordering code and the serial number
printed on the label applied to its body. Information is listed in the delivery
document too. Please always quote the ordering code and the serial number
when reaching Lika Electronic s.r.l. for purchasing spare parts or needing
assistance. For any information on the technical characteristics of the product
refer to the technical catalogue.
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 13 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
3 - Ins alla ion
Install and use the product in conformance with the protection level it has been
designed to.
Protect the unit against knocks, frictions and solvents and avoid temperatures
over the allowed range.
Make sure the unit is mounted where hard or sharp objects e.g. turnings, chips
or filings) do not come into contact with the magnetic scale and the bottom of
the sensor head. If these conditions cannot be avoided provide adequate
cleaning measures as for instance brushes, scrapers, jets of compressed air, etc.)
in order to prevent the sensor and the magnetic scale from jamming.
4 – Moun ing ins ruc ions
4.1 Mechanical ins alla ion
WARNING
Installation and maintenance operations have to be carried out by qualified
personnel only, with power supply disconnected and mechanical parts
absolutely in stop. Do not tool the unit.
The profile of the magnetic scale must be inserted in the track at the bottom of
the sensor; the shape of the track is univocal, thus preventing mounting errors.
Two mounting options are allowed: you can fasten the profile of the magnetic
scale to a fixed support and move the sensor; or, on the contrary, you can fasten
the sensor to a fixed support and move the profile of the magnetic scale. It is
client's duty to evaluate the type of installation that is most appropriate for his
application. Anyway both the sensor and the profile according to your choice)
must be able to slide freely and accomplish a smooth linear travel.
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 14 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
4.2 Sensor
The sensor can be secured either to a sliding carriage, an actuator or other
mobile support; or to a fixed support. Use four cylinder head bolts type TCEI M4
UNI 5931 inserted from the top in the holes provided at the four angles of the
case. The fixing support will be placed at the bottom of the sensor case. If
necessary, make sure the cable does not block or hamper the movement of the
sensor.
4.3 Profile of he magne ic scale
The profile of the magnetic scale can be secured either to a sliding device driven
manually, pneumatically or by a motor; or to a fixed support in this case, the
sensor will run). It must be installed so that the active magnetic surface black
side) is turned towards the active surface of the sensor electronic card).
Use a countersunk head bolt type TSP M4 UNI 7688 to secure the profile of the
magnetic scale; insert the bolt in the hole provided at one end of the profile.
The length of the profile ranges between 240 and 650 mm.
WARNING
Do not expose the sensor and the magnetic scale to magnetic fields. Avoid any
possible interference of the unit with magnetic fields.
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 15 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
5 – SSI in erface
5.1 Elec rical connec ions
WARNING
Minimize noise by connecting the shield or the connector housing to ground.
Make sure the ground is not affected by noise.
M12 Colour Func ion
1 Black 0VDC
2 Red +10VDC +30VDC
3 Yellow CLOCK IN +
4 Blue CLOCK IN -
5 Green DATA OUT +
6 Orange DATA OUT -
7 White Zero setting
8 Grey Complementary
Case Shield Shielding
NOTE
Connect complementary and zero setting inputs to 0VDC, if not used.
Cable specifica ions
Model : cable LIKA HI-FLEX M8
Wires : 6 x 0,14mm2 + 2 x 0,22mm2
Screening : Copper
External diameter : Ø 5,3mm ÷ 5,6mm
Impedance : 6 x 148 Ω/km, 2 x 90 Ω/km
M12 8-pin connec or
male, frontal side
A coding
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 16 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
5.2 LSB righ aligned pro ocol
The transmission protocol implemented in the sensor is the 25-bit long LSB
right aligned protocol.
Transmitted data bits begin from the MSB Most Significant Bit) to the LSB Less
Significant Bit).
All 25 bits are always issued at each transmission, the sensor uses actively a
different number of bits according to the resolution of the sensor; bits not used
are set to zero 0):
SMAG-GA-100-… Resolution = 0.1 mm it uses 13 bit
SMAG-GA-50-… Resolution = 0.05 mm it uses 14 bit
SMAG-GA-10-… Resolution = 0.01 mm it uses 16 bit
SMAG-GA-5-… Resolution = 0.005 mm it uses 17 bit
Information is output in Gray code format.
Structure of the transmitted position value:
bi 24…18 17 … 0
value 000000 MSB … LSB
WARNING
The position value issued by the sensor is expressed in pulses; to convert the
pulses into a value expressed in micrometers µm) you must multiply the
number of detected pulses by the resolution.
Example 1
SMAG-GA-50-…
detected pulses = 123
position value = 123 * 50 = 6150 µm = 6,15 mm
Example 2
SMAG-GA-10-…
detected pulses = 1569
position value = 1569 * 10 = 15690 µm = 15,69 mm
5.3 Sugges ed cable leng hs in rela ion o frequencies
SSI interface has a clock frequency ranging from 100 kHz to 1.5 MHz.
“CLOCK” and “DATA” signals are transmitted according to “EIA RS-422” standard.
The frequency of data transmission baud rate) depends on the cables length, as
explained in the following table.
Cable leng h Baud ra e
< 50 m < 400 kHz
< 100 m < 300 kHz
< 200 m < 200 kHz
< 400 m < 100 kHz
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 17 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
The time delay between two consecutive Clock sequences must be at least 30 µs
Tp = pause time > 30 µs).
5.4 Complemen ary inpu
The complementary circuit allows to reverse the counting direction. To activate
this function a logic level HIGH 1) signal has to be sent to the complementary
input; the signal has to be comprised between 10VDC and 30VDC. In other
words:
•positive counting when the unit moves forwards: logic level LOW 0)
signal = ≤ 8 VDC;
•positive counting when the unit moves backwards: logic level HIGH 1)
signal = ≥ 10 VDC.
WARNING
After reversing the counting direction it is compulsory to send a zero setting
signal.
5.5 Zero-se ing inpu
The output value can be set to zero reset) via an external signal issued by a PLC
or other controller device. When the internal microprocessor receives the signal
it resets the output information. This can be very useful for setting the zero
position of both the sensor and the machine. The reset is allowed when the unit
is in stop. The reset signal must have logic level HIGH 1, i.e. comprised between
10VDC and 30VDC for at least 100 µs.
6 - Main enance
This magnetic measurement system does not need any particular maintenance;
anyway it has to be handled with the utmost care as it is a delicate electronic
equipment. From time to time we recommend the following operations to be
performed:
•periodically check the soundness of the structure and there are no loose
screws; tighten them if necessary;
•the surface of the magnetic scale has to be cleaned regularly using a
soft and clean cloth to remove dust, chips, moisture etc.
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 18 www.lika.it
www.lika.biz

SMAG SSI
This page intentionally left blank
MAN SMAG GA I_E 1.1.odt 19 www.lika.it
www.lika.biz

Documen release Descrip ion
1.0 First issue
1.1 General review, English translation
Lika Elec ronic
Via S. Lorenzo, 25 - 36010 Carrè VI) - Italy
Tel. [phone]
Fax [phone]
Italy : eMail [email protected] - www.lika.it
World : eMail [email protected] - www.lika.biz