MICRO-EPSILON induSENSOR MSC 7210 User manual

LDR-10-SA
LDR-25-SA
LDR-50-SA
LDR-10-CA
LDR-25-CA
LDR-50-CA
Betriebsanleitung
Instruction Manual
induSENSOR MSC 7210

MICRO-EPSILON
MESSTECHNIK
GmbH & Co. KG
Königbacher Strasse 15
94496 Ortenburg / Deutschland
Tel. [phone] / 168-0
Fax [phone] / 168-90
[email protected]
www.micro-epsilon.de
Zertifiziert nach DIN EN ISO 9001: 2008
Certified acc. to DIN EN ISO 9001: 2008
Induktive Wegsensoren der Serie MSC 7210
Inductive Displacement Sensors Series MSC 7210

induSENSOR MSC 7210
Inhalt
1. Sicherheit .................................................................................................................................................. 5
1.1 Verwendete Zeichen ........................................................................................................................................ 5
1.2 Warnhinweise................................................................................................................................................... 5
1.3 Hinweise zur CE-Kennzeichnung .................................................................................................................... 6
1.4 Bestimmungsgemäße Verwendung ................................................................................................................ 7
1.5 Bestimmungsgemäße Umfeld......................................................................................................................... 8
2. Funktionsprinzip, Technische Daten ....................................................................................................... 9
2.1 Funktionsprinzip .............................................................................................................................................. 9
2.2 Aufbau............................................................................................................................................................ 10
2.3 Technische Daten .......................................................................................................................................... 11
3. Lieferung ................................................................................................................................................. 13
3.1 Auspacken..................................................................................................................................................... 13
3.2 Lagerung........................................................................................................................................................ 13
4. Installation und Montage........................................................................................................................ 13
4.1 Vorsichtsmaßnahmen .................................................................................................................................... 13
4.2 Sensor............................................................................................................................................................ 14
4.3 Controller ....................................................................................................................................................... 16
4.4 Spannungsversorgung, Sensor und Signalausgabe.................................................................................... 17
4.4.1 Versorgung und Signal................................................................................................................. 18
4.4.2 Sensor .......................................................................................................................................... 18

induSENSOR MSC 7210
5. Bedienung............................................................................................................................................... 19
5.1 Inbetriebnahme.............................................................................................................................................. 19
5.2 Einstellung ..................................................................................................................................................... 19
5.2.1 Oszillatorfrequenz und Phasenanpassung.................................................................................. 21
5.2.2 Speisespannung .......................................................................................................................... 21
5.2.3 Nullpunkt ...................................................................................................................................... 22
5.2.4 Signalverstärkung......................................................................................................................... 22
5.3 Beispiele ........................................................................................................................................................ 23
6. Betrieb und Wartung .............................................................................................................................. 25
7. Haftung für Sachmängel ........................................................................................................................ 26
8. Service, Reparatur.................................................................................................................................. 26
9. Außerbetriebnahme, Entsorgung .......................................................................................................... 27
10. Anhang .................................................................................................................................................... 27

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Sicherheit
induSENSOR MSC 7210
1. Sicherheit
Die Systemhandhabung setzt die Kenntnis der Betriebsanleitung voraus.
1.1 Verwendete Zeichen
In dieser Betriebsanleitung werden folgende Bezeichnungen verwendet.
VORSICHT
Zeigt eine gefährliche Situation an, die zu geringfügigen oder mittelschweren
Verletzungen führt, falls diese nicht vermieden wird.
HINWEIS Zeigt eine Situation an, die zu Sachschäden führen kann, falls diese nicht vermie-
den wird.
Zeigt eine ausführende Tätigkeit an.
iZeigt einen Anwendertipp an.
1.2 Warnhinweise
Schließen Sie die Spannungsversorgung und das Anzeige-/Ausgabegerät nach den Sicherheitsvorschriften
für elektrische Betriebsmittel an.
> Verletzungsgefahr
> Beschädigung oder Zerstörung des Sensors und/ oder Controllers
Versorgungsspannung darf angegebene Grenzen nicht überschreiten.
> Verletzungsgefahr
> Beschädigung oder Zerstörung des Sensors und/ oder Controllers
Vermeiden Sie Stöße und Schläge auf den Sensor und den Controller.
> Beschädigung oder Zerstörung des Sensors und/ oder Controllers
VORSICHT
HINWEIS

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Sicherheit
induSENSOR MSC 7210
Schützen Sie das Kabel vor Beschädigungen.
> Zerstörung des Sensors
> Ausfall des Messgerätes
1.3 Hinweise zur CE-Kennzeichnung
Für das Messsystem induSENSOR Serie MSC 7210 gilt:
- EU-Richtlinie 2004/108/EG
- EU-Richtlinie 2011/65/EG, „RoHS“ Kategorie 9
Produkte, die das CE-Kennzeichen tragen, erfüllen die Anforderungen der zitierten EU-Richtlinien und die
dort aufgeführten europäischen harmonisierten Normen (EN). Die EU-Konformitätserklärung wird gemäß der
EU-Richtlinie, Artikel 10, für die zuständige Behörde zur Verfügung gehalten bei
MICRO-EPSILON MESSTECHNIK
GmbH & Co. KG
Königbacher Str. 15
94496 Ortenburg / Deutschland
Das System ist ausgelegt für den Einsatz im Industriebereich und erfüllt die Anforderungen gemäß den Nor-
men
- EN 61 326-1: 2006-10
- EN 61 326-2-3: 2007-05
Das System erfüllt die Anforderungen, wenn bei Installation und Betrieb die in der Betriebsanleitung beschrie-
benen Richtlinien eingehalten werden.

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Sicherheit
induSENSOR MSC 7210
1.4 Bestimmungsgemäße Verwendung
- Induktive Wegsensoren der Serie MSC 7210 sind für den Einsatz im Industriebereich konzipiert.
- Sie werden eingesetzt zur
Weg-, Abstands-, Auslenkungs- und Verschiebungsmessung.
Positionserfassung von Bauteilen oder Maschinenkomponenten.
Betreiben Sie das Messsystem nur innerhalb der in den technischen Daten, siehe Kap. 2.3, angegebe-
nen Werte.
Setzen Sie das System so ein, dass bei Fehlfunktionen oder Totalausfall des Sensors keine Personen
gefährdet oder Maschinen beschädigt werden.
Treffen Sie bei sicherheitsbezogener Anwendung zusätzlich Vorkehrungen für die Sicherheit und zur
Schadensverhütung.

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Sicherheit
induSENSOR MSC 7210
1.5 Bestimmungsgemäße Umfeld
- Schutzart:
Wegsensor Typ SA, CA: IP 67
Controller: IP 65
- Betriebstemperatur:
Wegsensor Typ SA: -15 °C bis +80 °C
Wegsensor Typ CA: -40 °C bis +160 °C
Controller: 0 °C bis +70 °C
- Lagertemperatur:
Wegsensor Typ SA: -40 °C bis +80 °C
Wegsensor Typ CA: -40 °C bis +160 °C
Controller: -40 °C bis +85 °C
- Luftfeuchtigkeit: 5 - 95 % (nicht kondensierend)
- Umgebungsdruck: Atmosphärendruck
- Schock: IEC 68-2-27, IEC 68-2-29
- Vibration: IEC 68-2-6
- EMV: Gemäß:
EN 61 326-1: 2006-10 und
EN 61 326-2-3: 2007-05

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Funktionsprinzip, Technische Daten
induSENSOR MSC 7210
2. Funktionsprinzip, Technische Daten
2.1 Funktionsprinzip
Induktive Wegsensoren der Serie MSC 7210 messen Wege beziehungsweise Abstände zu Gegenständen.
Der mechanische Verfahrweg wird über einen beweglichen Stößel berührungslos in den Sensor übertragen.
Dabei ist eine exakte konzentrische Führung des Stößels im Sensor nicht erforderlich. Der Controller erzeugt
aus dem durch die Stößelposition geänderten Impedanzverhältnis im Sensor ein lineares Ausgangsignal.
Eine Oszillatorelektronik speist den Sensor mit einem Wechselstrom konstanter Frequenz und Amplitude. Für
eine optimale Ansteuerung der Sensoren wird mit DIP-Schaltern die Frequenz, die Speisespannung und die
Phasenanpassung eingestellt, siehe Kap. 5.
Die Demodulatorelektronik wandelt das Signal
des Sensors in ein stabiles Gleichspannungs-Aus-
gangssignal um. Zur Anpassung an die jeweilige
Aufgabenstellung stehen dem Anwender die Einstel-
lungsmöglichkeiten für Nullpunkt und Verstärkung zur
Verfügung, siehe Kap. 5.
Das Ausgangssignal steigt, wenn der Stößel einge-
schoben wird. Wird die umgekehrte Wirkrichtung
benötigt (das heisst das Signal wird kleiner, wenn
der Stößel eingeschoben wird), sind die Anschlüsse
prim+ und prim-, siehe Kap. 4.4.2, zu tauschen.
Der Sensor gewährleistet aufgrund des berührungslo-
sen Messprinzips eine sehr hohe Lebensdauer.
10 V
6 V
2 V
20 mA
12 mA
4 mA
0 % 50 % 100 %
Messbereich
Stößel Sensor
Signal
Abb. 1 Ausgangssignal eines induktiven Wegsensors

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Funktionsprinzip, Technische Daten
induSENSOR MSC 7210
Signal
Messbereich
Linearer Bereich
Abb. 2 Signalverhalten bei Betrieb des Sensors
außerhalb des Messbereichs
Das Ausgangssignal steigt weiter an, wenn der
Sensor außerhalb des Messbereichs betrieben wird,
siehe Abb. 3.
iBeachten Sie die maximale Eingangsbelastung nachfolgender Systeme.
LDR-10/LDR-25 LDR-50
Maximale
Ausgangsspannung 12 V 20 V
Maximaler
Ausgangsstrom 24 mA 40 mA
Abb. 3 Maximale Ausgangssignale bei eingeschobe-
nem Stößel
2.2 Aufbau
Ein kompletter Messkanal besteht aus
- Sensor
- Controller
- Sensorkabel
- Versorgungs- und Ausgangskabel
Der Wegsensor besitzt einen frei beweglichen Stößel, der nicht mit dem Sensor verbunden ist. Der Stößel
wird direkt am Messobjekt befestigt.
Der Controller besteht aus
- Oszillator, Demodulator und Verstärker mit Tiefpassfilter;
- Einstellmöglichkeiten für Oszillatorfrequenz, -spannung und Messsignalphase, Nullpunkt und Verstärkung.
An die Controller können beliebige Wegsensoren, die nach dem LDR-Prinzip arbeiten, angeschlossen wer-
den.

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Funktionsprinzip, Technische Daten
induSENSOR MSC 7210
2.3 Technische Daten
Modell LDR-10 LDR-25 LDR-50
Anschlussoption SA (Stecker axial), CA (Kabel axial)
Messbereich mm 10 25 50
Linearität d.M. typ. ±0,30 % typ. ±0,35 % typ. ±0,45 %
mm ±0,030 ±0,088 ±0,225
Erregerfrequenz kHz 16 12 8
Erregeramplitude Veff 1 1 2,6
Empfindlichkeit mV/Vmm 51 21 5,5
Betriebstemperatur
SA -15 ... +80 °C
CA -40 ... +160 °C
Controller 0 ... +70 °C
Lagertemperatur
SA -40 ... +80 °C
CA -40 ... +160 °C
Controller -40 ... +85 °C
Temperaturstabilität
Nullpunkt
d.M./°C ±0,003 % ±0,004 %
Empfindlichkeit
d.M./°C ±0,01 % ±0,015 %
Ausgang Spannung 2 ... 10 VDC 1)
Strom 4 ... 20 mA 2)
Rauschen 3) < 1,5 mVeff (Spannungsausgang)
< 3 µAeff (Stromausgang)
Versorgungsspannung VDC 18 ... 30 VDC / 18 ... 45 mA
(Verpol- und Überspannungsschutz)
Gehäusematerial Sensor ferromagnetischer Edelstahl
Controller Zinkdruckguss

Seite 12
Funktionsprinzip, Technische Daten
induSENSOR MSC 7210
Modell LDR-10 LDR-25 LDR-50
Masse
Sensor SA 4) 9 g 14 g 23 g
Sensor CA 4) 24 g 28 g 37 g
Stößel 1,5 g 2,2 g 3,5 g
Controller 400 g
Ausgangsfilter Tiefpass, 300 Hz (-3 dB)
Schutzart Sensor IP 67
Controller IP 65
Schock IEC 68-2-27, IEC 68-2-29
Vibration IEC 68-2-6
d. M. = des Messbereiches
1) Ra= 1 kOhm
2) Bürde < 500 Ohm
3) RMS AC-Messung am Controllerausgang
4) Sensormasse ohne Stößel

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Lieferung
induSENSOR MSC 7210
3. Lieferung
3.1 Auspacken
Transportieren Sie die Sensoren nicht am Stößel!
> Beschädigung des Sensors ist möglich.
Nehmen Sie die Wegsensoren vorsichtig aus der Verpackung und transpor-
tieren Sie sie so, dass keine Beschädigung auftreten kann.
Achten Sie insbesondere darauf, dass bei den Wegsensoren der frei bewegliche Stößel nicht herunter-
fällt beziehungsweise verloren geht.
Prüfen Sie die Lieferung nach dem Auspacken sofort auf Vollständigkeit und Transportschäden. Bei
Schäden oder Unvollständigkeit wenden Sie sich bitte sofort an den Hersteller oder Lieferanten.
3.2 Lagerung
Lagertemperatur: -40 °C bis +80 °C
Luftfeuchtigkeit: 5 - 95 % (nicht kondensierend)
Lagerung bei Atmoshärendruck
4. Installation und Montage
4.1 Vorsichtsmaßnahmen
Lassen Sie den frei beweglichen Stößel der induktiven Wegsensoren nicht fallen.
Schützen Sie den Kabelmantel des Sensorkabels vor scharfkantigen, spitzen oder schweren Gegen-
ständen. Unterschreiten Sie nicht den minimalen Biegeradius der Kabel.
Vermeiden Sie Knicke.
Überprüfen Sie die Steckverbindungen auf festen Sitz.
HINWEIS

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Installation und Montage
induSENSOR MSC 7210
4.2 Sensor
Zur Sensormontage ist eine Umfangsklemmung am Sensorgehäuse erforderlich. Sie bietet höchste Zuver-
lässigkeit, da der Sensor über sein zylindrisches Gehäuse flächig geklemmt wird. Bei kraft- und vibrations-
freiem Einbauort kann der Sensor auch am Gehäuse über eine radiale Punktklemmung mit Madenschrauben
befestigt werden. Die Madenschraube muss aus Kunststoff sein, damit das Sensorgehäuse nicht geschädigt
oder verformt wird.
Der Stößel der Wegsensoren wird mit dem Gewinde am Messobjekt verschraubt. Die Verschraubung muss
entweder mit Schraubensicherung (zum Beispiel Loctite) gesichert oder mit der mitgelieferten Mutter gekon-
tert werden.
Achten Sie bei der Montage darauf, dass der Stößel im Sensor frei beweglich bleibt und ein Verkanten
vermieden wird.
Der Anschluss der Sensoren an den Controller erfolgt durch Klemmung von Litzen, siehe Kap. 4.4 (An-
schlussbelegung). Für Sensoren mit Steckeranschluss sind als Zubehör fertig konfektionierte Anschlusskabel
erhältlich, siehe Kap. 10.
41) Montagebereich 41) Montagebereich Kunststoff-
Madenschraube
Abb. 4 Montage eines Sensors durch Umfangsklem-
mung
Abb. 5 Montage eines Sensors durch Punktklemmung
1) 10 mm für LDR-x-SA

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Installation und Montage
induSENSOR MSC 7210
M2
ø8 ø3
M5x0,5
7 A 25 1)
10
Stößel
Maß A Biegeradius
Sensorkabel
C7210-x für
LDR-x-SA:
8 mm (einmalig)
15 mm (bewegt
LDR-10-SA 47
LDR-25-SA 73
LDR-50-SA 127
Abb. 6 Maßzeichnung LDR - x - SA, Abmessungen in mm,
nicht maßstabsgetreu
ca. 24ø5 30
Litzen
6 B 25 1)
6
45
Stößel
Maß B Biegeradius
Sensorkabel
LDR-x-CA:
10 mm (einmalig)
30 mm (bewegt)
LDR-10-CA 41
LDR-25-CA 67
LDR-50-CA 121
Abb. 7 Maßzeichnung LDR - x - CA, Abmessungen in mm,
nicht maßstabsgetreu
1) Stößelstellung in Messbereichsanfang

Seite 16
Installation und Montage
induSENSOR MSC 7210
4.3 Controller
Die Kompaktelektroniken der Serie MSC7210 können über zwei Schrauben M4 an den Gehäuseecken befes-
tigt werden.
ø4,5
62,5
70
81,5
89
Befestigungs-
bohrungen
Kabel-
verschraubung
14
ø16
30
13
Abb. 8 Maßzeichnung Controller MSC7210, Abmessungen in mm, nicht maßstabsgetreu

Seite 17
Installation und Montage
induSENSOR MSC 7210
4.4 Spannungsversorgung, Sensor und Signalausgabe
Der minimale Biegeradius des Versorgungs- und Ausgangskabels PC710-6/4 (erhältlich als Zubehör) beträgt
24 mm. Alle Anschlüsse für Spannungsversorgung / Sensoren / Signalausgabe befinden sich auf dem
Controller, siehe Abb. 9, siehe Abb. 10.
Kabeleigenschaften
Außendurchmesser Kabel: 3,0 ... 5,0 mm
Anschlussdraht: 0,08 ... 0,25 mm²
Verdrahtung
Öffnen Sie für den Anschluss der Sensoren und für die Verdrahtung des Ausgangs- und Versorgungska-
bels das Gehäuse.
Lösen Sie die Schrauben.
Führen Sie das Sensor- und Signalkabel durch die Kabelverschraubung, siehe Abb. 8.
Isolieren Sie die Anschlusslitzen ab, montieren Sie die Aderendhülse auf Litzen und Schirmung, verwen-
den Sie dazu geeignete Quetschzangen.
Das integrierte Kabel der Sensoren LDR-x-CA ist bereits vorkonfektioniert.
Setzen Sie das Gerät zusammen und ziehen Sie die Schrauben fest.

Seite 18
Installation und Montage
induSENSOR MSC 7210
4.4.1 Versorgung und Signal
Schirmung
Signal
Signal-Masse
Masse
Versorgung
X1
PC710-6/4
Schirm Optionales
Versorgungs-/
Ausgangska-
bel, Kabellän-
ge 6 m
Signal gelb
Signal-Masse grün
Masse braun
Versorgungs-
spannung weiß
Abb. 9 Anschlussbelegung für Versorgung und Signal, Klemmleiste X1
4.4.2 Sensor
Schirmung
Prim +
Prim -
Mittenabgriff
X2
Das Ausgangssignal steigt, wenn der
Stößel eingeschoben wird.
Tauschen Sie die Anschlüsse
prim+ und prim-, wenn die umgekehrte
Wirkrichtung benötigt wird (das heisst
das Signal wird kleiner, wenn der Stößel
eingeschoben wird).
Klemme X2 LDR- -CA LDR- -SA
C7210-x 1)
Mittenabgriff grün 4 schwarz
Prim - weiß 1 braun
Prim + braun 3 blau
Schirmung Schirm Gehäuse ---
Abb. 10 Prim+Anschlussbelegung
für Sensor, Klemmleiste X2
Für die Einhaltung der EMV-Richtlinie darf ein selbstkonfektioniertes
Sensorkabel nicht länger als 10 m sein.
1) Farbangaben für optionales Sensorkabel
iVerwenden Sie
ausschließlich
geschirmte Lei-
tungen. Schließen
Sie die Schirme
der Signal-/Versor-
gungsleitungen
an der Versor-
gungsmasse an,
wenn Sie mehrere
Controller an einer
Spannungsversor-
gung betreiben.

Seite 19
Bedienung
induSENSOR MSC 7210
5. Bedienung
5.1 Inbetriebnahme
Kontrollieren Sie die korrekte Verdrahtung der Sensoranschlüsse, der Signalkabel und der Versorgungs-
anschlüsse, bevor der Controller an die Spannungsversorgung angeschlossen und diese eingeschaltet
wird, siehe Kap. 4.
Nehmen Sie vor dem Einschalten der Versorgungsspannung die Grundeinstellung am Controller vor,
siehe Kap. 5.2.
5.2 Einstellung
Schließen Sie den Sensor vor der Inbetriebnahme an.
Stellen Sie den Controller auf den jeweiligen Sensortyp ein.
Unterscheiden Sie bei der Einstellung die Fälle:
- Stößel beziehungsweise Sensor kann verschoben werden (Schritt 1 ... 3, 4a ... 8a). Es ist möglich zur Ein-
stellung des elektrischen Nullpunkts den Stößel aus dem Sensor ganz auszufahren.
- Stößel beziehungsweise Sensor fest mit Messobjekt verbunden (Schritt 1 ... 3, 4b ... 8b).
1
2
3
4
ON Freq.
J4
Phase
J2
R2
R1
R3
4 3 2 1
ON 21
ON
J1
J3
21
ON
Abb. 11 Controllerelektronik, DIP-Schalter für Frequenz
(J4) und Phase (J2)
Abb. 12 Controllerelektronik, DIP-Schalter für Spei-
sespannung (J1) und Test (J3)

Seite 20
Bedienung
induSENSOR MSC 7210
1. Stellen Sie die Frequenz mit J4 ein, siehe Kap. 5.2.1.
2. Stellen Sie die Phase mit J2 ein, siehe Kap. 5.2.1.
3. Stellen Sie die Speisespannung mit J1 ein, siehe Kap. 5.2.2.
Stößel bzw. Sensor lässt sich während des Kalibriervorgangs
mechanisch justieren (Beispiele A, siehe Kap. 5.3.)
4a: Stellen Sie Schalter S1 an J3 auf OFF und S2 an J3 auf
ON, siehe Abb. 12.
Der Stößel befindet sich zunächst außerhalb des Sensors.
5a: Stellen Sie mit R1 gewünschtes Ausgangssignal für
Sensor in Mittenposition ein, siehe Abb. 11.
6a: Fahren Sie Stößel etwa in die Mitte des Sensors und
bewegen Sie ihn solange bis gewünschtes Ausgangssignal,
wie in Punkt 5a eingestellt, erreicht ist.
Kern befindet sich in Mittenposition (elektrischer und mechani-
scher Nullpunkt des Sensors).
7a: Fahren Sie Stößel bzw. Sensor in gewünschte Endposi-
tion, stellen Sie mit R3 die Verstärkung ein.
8a: Bewegen Sie Stößel möglichst exakt in die unter 6a
beschriebene Position zurück. Stellen Sie mit R1 Ausgangs-
signal auf den unter 5a festgelegten Wert nach.
9a: Fahren Sie Stößel nochmal in die gewünschte Endposi-
tion und stellen Sie mit R3 die Verstärkung nach.
Ende Einstellung.
Stößel bzw. Sensor ist während des Kalibriervorgangs fest mit
dem Messobjekt verbunden (Beispiel B, siehe Kap. 5.3).
4b: Stellen Sie Schalter S1 und S2 an
J3 auf ON, siehe Abb. 12.
5b: Stellen Sie mit R1 gewünschtes Ausgangssignal für
Startposition ein, siehe Abb. 11.
6b: Stellen Sie Schalter S1 und S2 von J3 auf OFF.
7b: Fahren Sie Stößel bzw. Sensor in gewünschte Startpositi-
on. Stellen Sie Ausgangssignal mit R2 auf den gleichen Wert
wie in Punkt 5b ein, siehe Abb. 11.
8b: Fahren Sie Stößel bzw. Sensor in gewünschte End-
position, stellen Sie mit R3 das gewünschte Signal für die
Endposition ein.
Ende Einstellung.