Pepperl+Fuchs UC-18GS Series Installation and operation manual

www.pepperl-fuchs.com
Subject to modication •  Pepperl+Fuchs
EDM 455622b • Release 08/2020
Inbetriebnahmeanleitung für Ultraschallsensor-Serie UC-18GS mit 1 Schaltausgang und 1 Analogausgang
Commissioning instruction for ultrasonic sensor series UC-18GS with 1 switching output and 1 analog output
Beschreibung der Sensorfunktion
Produktinformationen
Weitere Informationen zum Produkt wie Technische Daten, Ansprechkurven, Maßzeichnungen etc. nden Sie auf der zugehörigen Produktseite
des Sensors auf www.pepperl-fuchs.de.
Einstellmöglichkeiten
Der Sensor ist mit 1 Schaltausgang mit 2 programmierbaren Schaltpunkten und 1 Analogausgang mit 2 programmierbaren Grenzen ausge-
stattet. Die Programmierung der Schaltpunkte/Grenzen, der Ausgangsmodi, des Ausgangsverhaltens sowie der Schallkeulenbreite kann auf 2
verschiedene Arten vorgenommen werden:
• Mittels Programmiertasten des Sensors
• Über die IO-Link-Schnittstelle des Sensors. Diese Methode erfordert einen IO-Link Master (z.B. IO-Link-Master02-USB) und die zugehörige
Software. Sie nden den Link zum Download auf www.pepperl-fuchs.de auf der Produktseite des Sensors.
Die Programmierung mit den Programmiertasten ist im Folgenden beschrieben. Für die Programmierung über die IO-Link-Schnittstelle des
Sensors lesen Sie bitte das Handbuch, das Sie ebenfalls auf der Produktseite des Sensors nden. Die Programmierung der Schaltpunkte und
der Sensorbetriebsarten erfolgt völlig unabhängig voneinander, ohne gegenseitige Beeinussung.
Hinweis
• Die Möglichkeit der Programmierung besteht in den ersten 5 Minuten nach dem Einschalten. Sie verlängert sich während des Program-
miervorgangs. Nach 5 Minuten ohne Programmiertätigkeit wird der Sensor verriegelt. Danach ist kein Programmieren mehr möglich, bis der
Sensor aus- und eingeschaltet wird.
• Bei aktiver Kommunikation über die IO-Link-Schnittstelle des Sensors ist die Programmierung über die Progammiertasten nicht möglich.
• Es besteht jederzeit die Möglichkeit den Programmiervorgang abzubrechen, ohne Änderungen der Sensoreinstellung. Drücken Sie dazu die
Programmiertaste für 10 s.
• Die Programmierung über die Programmiertasten kann im Alleinbetrieb eines Sensors oder auch im synchronisierten Sensorverbund
mehrerer Sensoren erfolgen (nur bei automatischem Gleichtaktbetrieb und Multiplexbetrieb). Bei Programmierung im synchronisierten
Sensorverbund startet die Programmierroutine ggf. zeitlich verzögert, abhängig davon wann der betreende Sensor an der Reihe ist. Für
die Dauer des Programmiervorgangs gehen die anderen Sensoren im Sensorverbund in den Standby (grüne LED blinkt). Danach läuft der
Synchronisationsbetrieb normal weiter.
1
5
2
3
4
L+
I/U
SYNC
C/Q
L-
1
5
2
3
4
L+
I/U
SYNC
C/Q
L-
Programmierung des Schaltausgangs über Programmiertaste T1 und des Analogausgang über
Programmiertaste T2
Hinweis
Programmiertaste T1 ist für den Schaltausgang und T2 ist für den Analogausgang. Die Schallkeulenbreite wird jedoch generell für den Sensor
eingestellt, entweder über Programmiertaste T1 oder T2.
Die nachfolgend dargestellten Programmierabläufe müssen Sie jeweils separat pro Ausgang durchführen. Zur Vereinfachung wird die Program-
miertaste im Folgenden T genannt.
Wenn das Objekt während des Programmiervorgangs korrekt erkannt wird, blinkt die gelbe LED langsam. Wenn kein Objekt erkannt wird, blinkt
die gelbe LED mit einer höheren Frequenz. Eine blinkende rote LED während oder bei Abschluss des Programmiervorgangs signalisiert eine
unsichere Objekterkennung. Korrigieren Sie in diesem Fall während des Programmiervorgangs die Ausrichtung des Objekts, bis die gelbe LED
blinkt. Nur so werden die Einstellungen in den Speicher des Sensors übernommen.
Programmierung von Schaltpunkt 1(SP1) des Schaltausgangs über T1
1. Positionieren Sie das Objekt am Ort des gewünschten Schaltpunktes.
2. Drücken Sie die Programmiertaste T für 2 s (gelbe LED blinkt).
3. Drücken Sie die Programmiertaste T kurz (grüne LED blinkt 3x zur Bestätigung). Der Sensor kehrt in den Normalbetrieb zurück.
Programmierung von Schaltpunkt 2 (SP2) des Schaltausgangs über T1
1. Positionieren Sie das Objekt am Ort des gewünschten Schaltpunktes.
2. Drücken Sie die Programmiertaste T für 2 s (gelbe LED blinkt).
3. Drücken Sie die Programmiertaste T für 2 s (grüne LED blinkt 3x zur Bestätigung). Der Sensor kehrt in den Normalbetrieb zurück.
Programmierung der nahen Grenze (SP1) des Analogausgangs über T2
1. Positionieren Sie das Objekt am Ort der gewünschten nahen Grenze.
2. Drücken Sie die Programmiertaste T für 2 s (gelbe LED blinkt).
3. Drücken Sie die Programmiertaste T kurz (grüne LED blinkt 3x zur Bestätigung). Der Sensor kehrt in den Normalbetrieb zurück.
Programmierung der fernen Grenze (SP2) des Analogausgangs über T2
1. Positionieren Sie das Objekt am Ort der gewünschten fernen Grenze.
2. Drücken Sie die Programmiertaste T für 2 s (gelbe LED blinkt).
3. Drücken Sie die Programmiertaste T für 2 s (grüne LED blinkt 3x zur Bestätigung). Der Sensor kehrt in den Normalbetrieb zurück.
Programmierung der Sensorbetriebsarten
Der Sensor verfügt über eine 3-stuge Programmierung der Sensorbetriebsarten. Sie müssen die Programmierung jeden Ausgang separat
durchführen. In diesen Programmierroutinen können Sie folgendes programmieren:
A) Ausgangsmodus
B) Ausgangsverhalten
C) Schallkeulenbreite
Die Programmierung erfolgt nacheinander. Um von einem Programmierschritt in den nächsten zu wechseln, drücken Sie die Programmiertaste
für 2 s.
Schaltausgangsmodi
Schaltpunkt 1
(SP 1)
Schaltpunkt 2
(SP 2)
Schließer
Öffner
Schließer
Öffner
Schließer
Öffner
1. Schaltpunktbetrieb
2. Fensterbetrieb
3. Hysteresebetrieb
Schließer
Öffner
4. Reflexionsschrankenbetrieb
Description of sensor function
Product information
For further information of the product such as technical data, response curves, dimensional drawings etc. please see on the respective product
page for the sensor at www.pepperl-fuchs.de.
Adjustment possibilities
The sensor features 2 switching output with each 2 programmable switch points. Programming the switch points, the output mode, the output
logic and the beam width can be done in two dierent ways:
• Using the sensor’s programming buttons
• Using the IO-link interface of the sensor. This method requires an IO-link master (e.g. IO-link-Master02-USB) and the associated software.
The download link is available on the product page for the sensor at www.pepperl-fuchs.de
The conguration using the programming buttons is described below. To congure the parameters using the sensor IO-link interface, please read
the manual also available on the product page for the sensor. The processes for conguring the switch points and the modes of operation run
completely independently and do not inuence one another.
Note:
• The sensor can only be programmed during the rst 5 minutes after switching on. This time is extended during the actual programming
process. The option of programming the sensor is revoked if no programming activities take place for 5 minutes. After this, programming is
no longer possible until the sensor is switched o and on again.
• During an active IO-Link communication, programming is not possible via the programming button.
• The programming activities can be canceled at any time without changing the sensor settings. To do so, press and hold the programming
button for 10 seconds.
• The programming via the programming button is possible for a stand-alone sensor as well as for a sensor operating synchronized with
others in automatic multiplex mode or automatic common mode. When programming a synchronized operating sensor, the programming
routine may start with a time delay, i. e. when the relevant sensor is its turn again. While programming the sensor, the other sensors of the
synchronized string switch to standby mode (green LED blinking). When nished, the synchronized operation continues regularly.
Programming the switch points using the programming button T1 and T2
Note:
Programming button T1 is assigned to the switching output and T2 to the analog output. However, the beam width is set generally for the sensor
either with programming button T1 or T2.
You have to carry out the following programming sequences separately for each output. For simplication, the programming button is hereafter
referred to as T.
If the target is detected stable during the programming procedure, this is indicated by a slow ashing yellow LED. If no target is detected, the
yellow LED ashes at a higher frequency. If the red LED ashes during or at the end of the programming procedure, it indicates an uncertain
target detection. In this case, please correct the target alignment during programming procedure until the yellow LED ashes. The new settings
will only be stored in the sensor’s memory if the yellow LED ashes.
Programming of switch point 1 (SP1) for the switching output (T1)
1. Place the object at the site of the required switch point position.
2. Press the programming button T for 2 s (yellow LED ashes).
3. Press the programming button T briey (green LED ashes 3 times as conrmation). The sensor returns to normal mode.
Programming of switch point 2 (SP2) for the switching output (T1)
1. Place the object at the site of the required switch point position.
2. Press the programming button T for 2 s (yellow LED ashes).
3. Press the programming button T for 2 s (green LED ashes 3 times as conrmation). The sensor returns to normal mode.
Programming of the near limit (SP1) for the analog output (T2)
4. Place the object at the desired near limit position.
5. Press the programming button T for 2 s (yellow LED ashes).
6. Press the programming button T briey (green LED ashes 3 times as conrmation). The sensor returns to normal mode.
Programming of the far limit (SP2) for the analog output (T2)
1. Place the object at the desired far limit position.
2. Press the programming button T for 2 s (yellow LED ashes).
Press the programming button T for 2 s (green LED ashes 3 times as conrmation). The sensor returns to normal mode.
Programming the modes of operation
The sensor provides a 3 step sequence for programming the modes of operation. You have to carry out programming for each output separately.
In this programming sequences you can program the following:
A) Output mode
B) Output logic
C) Beam width
Programming the modes is carried out sequentially. To toggle from one step to the next, press the programming button for 2 s.
Switching output modes
Switch point 1
(SP 1)
Switch point 2
(SP 2)
Normally open
Normally closed
Normally open
Normally closed
Normally open
Normally closed
1. Switch point mode
2. Window mode
3. Hysteresis mode
Normally open
Normally closed
4. Retroreflective mode
1
3
4
5
2
1 BN
2 WH
3 BU
4 BK
5 GY
Adernfarben gemäß EN 60947-5-2
(braun)
(weiß)
(blau)
(schwarz)
(grau)
1
3
4
5
2
1 BN
2 WH
3 BU
4 BK
5 GY
Wire colors in accordance with EN 60947-5-2
(brown)
(white)
(blue)
(black)
(gray)
nahe Grenze
(SP 1)
ferne Grenze
(SP 2)
Analogausgangsmodi
Steigende Rampe
Fallende Rampe
Near limit
(SP 1)
Far limit
(SP 2)
Analog output modes
Rising ramp
Falling ramp

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Subject to modication •  Pepperl+Fuchs
EDM 455622b • Release 08/2020
Die nachfolgende Graken veranschaulichen die Programmierroutinen:
Schaltausgang über Programmiertaste T1
Analogausgang über Programmiertaste T2
T
5s
1x
2x
T
T
2s
1x
2x
T
T
2s
1x
2x
3x
T
2s
T
Ausgangsmodus
LED grün
Ausgangstyp
LED gelb
Schallkeulenbreite
LED rot
Normalbetrieb
kurz kurz kurz
Strom
Spannung
Aufruf der Programmierroutine
Zur Aktivierung der Programmierroutine, drücken Sie die jeweilige Programmiertaste für 5 s, bis die grüne LED zu blinken beginnt.
Programmierung des Ausgangsmodus des Schaltausgangs (T1)
Die grüne LED blinkt nun. Die Anzahl der Blinkimpulse zeigt den aktuell programmierten Ausgangsmodus an:
1x: Schaltpunktbetrieb
2x: Fensterbetrieb
3x: Hysteresebetrieb
4x: Reexschrankenbetrieb
1. Drücken Sie die Programmiertaste kurz, um nacheinander durch die Ausgangsmodi zu navigieren. Wählen Sie so den gewünschte Aus-
gangsmodus aus.
2. Drücken Sie die Programmiertaste für 2 s um in den nächsten Programmierschritt für das Ausgangsverhalten zu wechseln.
Programmierung des Ausgangsverhaltens des Schaltausgangs (T1)
Die gelbe LED blinkt nun. Die Anzahl der Blinkimpulse zeigt das aktuell programmierte Ausgangsverhalten an:
1x: Schließer
2x: Öner
1. Drücken Sie kurz die Programmiertaste, um nacheinander durch die Ausgangsverhalten zu navigieren. Wählen Sie so das gewünschte
Ausgangsverhalten.
2. Drücken Sie die Programmiertaste für 2 s, um in den nächsten Programmierschritt für die Schallkeulenbreite zu wechseln.
Programmierung der Schallkeulenbreite
Die rote LED blinkt nun. Die Anzahl der Blinkimpulse zeigt die aktuell programmierte Schallkeulenbreite an:
1x: schmal
2x: mittel
3x: breit
Die Schallkeulenbreite wird nur einmal generell für den Sensor eingestellt.
1. Drücken Sie kurz die Programmiertaste , um nacheinander durch die Schallkeulenbreite zu navigieren. Wählen Sie so die gewünschte
Schallkeulenbreite.
2. Drücken Sie die Programmiertaste für 2 s zum Speichern aller getätigten Einstellungen und um in den Normalbetrieb zurück zu kehren.
Programmierung des Ausgangsmodus des Analogausgangs (T2)
Die grüne LED blinkt nun. Die Anzahl der Blinkimpulse zeigt den aktuell programmierten Ausgangsmodus an:
1x: Steigende Rampe
2x: Fallende Rampe
1. Drücken Sie die Programmiertaste kurz, um nacheinander durch die Ausgangsmodi zu navigieren. Wählen Sie so den gewünschten Aus-
gangsmodus aus.
2. Drücken Sie die Programmiertaste für 2 s um in den nächsten Programmierschritt für den Ausgangstyp zu wechseln.
Programmierung des Ausgangstyps des Analogausgangs (T2)
Die gelbe LED blinkt nun. Die Anzahl der Blinkimpulse zeigt den aktuell programmierten Ausgangstyp an:
1x: Stromausgang
2x: Spannungsausgang
1. Drücken Sie kurz die Programmiertaste, um nacheinander durch die Ausgangstypen zu navigieren. Wählen Sie so den gewünschten
Ausgangstyp.
2. Drücken Sie die Programmiertaste für 2 s, um in den nächsten Programmierschritt für die Schallkeulenbreite zu wechseln.
Reset des Sensors auf Werkseinstellungen
Der Sensor bietet die Möglichkeit der Rücksetzung auf die ursprünglichen Werkseinstellungen.
1. Schalten Sie den Sensor spannungsfrei.
2. Drücken und halten Sie die betreende Programmiertaste T.
3. Schalten Sie die Versorgungsspannung zu. Die gelbe und rote LED blinken im Gleichtakt für 5 s. Danach blinken die gelbe und grüne LED im
Gleichtakt für weitere 5 s.
4. Lassen Sie die Programmiertaste T los, während die gelbe und grüne LED im Gleichtakt blinken.
Der Sensor arbeitet nun mit den ursprünglichen Werkseinstellungen. Wenn die Programmiertaste T über diese Blinksequenz hinaus gedrückt
gehalten wird, wechselt der Sensor in den Normalbetrieb zurück (grüne LED leuchtet). In diesem Fall bleiben alle Einstellungen im Sensor
unverändert erhalten.
Die nachfolgende Grak veranschaulicht die Abfolge für den Reset auf Werkseinstellungen:
Werkseinstellungen
Siehe Datenblatt, Technische Daten.
Anzeigen
Der Sensor verfügt über 3 LEDs zur Zustandsanzeige.
Grüne LED Gelbe LED Rote LED
Im Normalbetrieb
Störungsfreie Funktion
Störung (z. B. Druckluft)
Stanby (High-Pegel für > 1 s am Synchronisationseingang)
Ein
Aus
Blinkend
Schaltzustand/Ausgangszustand
Behält letzten Zustand bei
(werksseitige Voreinstellung,
über IO-Link änderbar)
Behält letzten Zustand bei
Aus
Ein
Aus
Bei Programmierung der Schaltpunkte
Objekt detektiert
Kein Objekt detektiert
Unsichere Objekterkennung
Bestätigung erfolgreicher Programmierung
Warnung bei ungültiger Programmierung
Aus
Aus
Aus
Blinkt 3x
Aus
Langsam blinkend
Schnell blinkend
Aus
Aus
Aus
Aus
Aus
Blinkend
Aus
Blinkt 3x
Bei Programmierung der Betriebsart
Programmierung des Ausgangsmodus
Programmierung des Ausgangsverhaltens
Programmierung der Schallkeulenbreite
Blinkend
Aus
Aus
Aus
Blinkend
Aus
Aus
Aus
Blinkend
Synchronisation
Der Sensor ist mit einem Synchronisationseingang zur Unterdrückung gegenseitiger Beeinussung durch fremde Ultraschallsignale ausgestat-
tet. Mehrere Sensoren (max. Anzahl, siehe Technische Daten) können durch einfaches Verbinden ihrer Synchronisationseingänge synchronisiert
werden. In diesem Fall arbeiten die Sensoren selbstsynchronisiert nacheinander im Multiplex-Betrieb. Zu jeder Zeit sendet immer nur ein Sensor.
Die Messzyklen der einzelnen Sensoren laufen zeitlich nacheinander ab. Dadurch erhöht sich auch die Ansprechzeit der Sensoren proportio-
nal zur Anzahl der Sensoren im Synchronisationsverbund. Weitere Synchronisationsarten sind möglich. Detaillierte Hinweise zur Nutzung der
Synchronisation im Handbuch.
Hinweis
Wird die Möglichkeit zur Synchronisation nicht genutzt, so ist der Synchronisationseingang mit Masse (0V) zu verbinden.
Der Synchronisationsanschluss der Sensoren liefert bei Low-Pegel einen Ausgangsstrom und belastet bei High-Pegel mit einer Eingangsimpe-
danz. Bitte beachten Sie, dass das zur externen Synchronisation verwendete Gerät folgende Treiberfähigkeit besitzen muss:
• Treiberstrom nach +UB > n x (High-Pegel/Eingangsimpedanz)
• Treiberstrom nach 0V > n x Ausgangsstrom
(n = Anzahl der zu synchronisierenden Sensoren)
T
5s
1x
2x
3x
4x
T
T
2s
1x
2x
T
T
2s
1x
2x
3x
T
2s
T
Ausgangsmodus
LED grün
Ausgangsverhalten
LED gelb
Schallkeulenbreite
LED rot
Normalbetrieb
kurz kurz kurz
T T
Power ON
. . .
. . .
5s
T
Normalbetrieb
Normalbetrieb
Funktion
verlassen
ohne
Änderung
Reset
Taste T für >10s
gedrückt
LED
rot
gelb
LED
grün
gelb
LED grün
Taste T drücken und halten
The following grapic shows the structure of the programming sequence schematically:
Switching output via programming button T1
Analog output via programming button T2
T
5s
1x
2x
T
T
2s
1x
2x
T
T
2s
1x
2x
3x
T
2s
T
Output mode
LED green
Output type
LED yellow
Beam width
LED red
Normal
operation
short short short
Current
Voltage
Start of the programming sequence
Press the respective programming button for 5 seconds until the green LED starts ashing to activate the programming sequence for the modes
of operation.
Programming the output mode for the switching output (T1)
The green LED ashes. The number of ashes indicates the current output mode:
1x: Switch point mode
2x: Window mode
3x: Hysteresis mode
4x: Retroreective mode
1. Press the programming button briey to toggle sequentially through these output modes and select the desired one.
2. Press the programming button for 2 seconds to step foward to the options for the output logic.
Programming the output logic for the switching output (T1)
The yellow LED ashes. The number of ashes indicates the current output logic:
1x: Normally Open (NO)
2x: Normally Closed (NC)
1. Press the programming button briey to toggle sequentially through these output logics and select the desired one.
2. Press the programming button for 2 seconds to step foward to the options for the beam width.
Programming the beam width
The red LED ashes. The number of ashes indicates the current beam width:
1x: narrow
2x: medium
3x: wide
The beam width is set only once generally for the sensor.
1. Press the respective programming button (T1/T2) briey to toggle sequentially through these beam widths and select the desired one.
2. Press the programming button for 2 s to save all settings and to exit into normal operation mode.
Programming the output mode for the analog output (T2)
The green LED ashes. The number of ashes indicates the current output mode:
1x: Rising ramp
2x: Falling ramp
1. Press the programming button briey to toggle sequentially through these output modes and select the desired one.
2. Press the programming button for 2 seconds to step forward to the options for the output logic.
Programming the output type for the analog output (T2)
The yellow LED ashes. The number of ashes indicates the current output type:
1x: Current output
2x: Voltage output
1. Press the programming button briey to toggle sequentially through these output types and select the desired one.
2. Press the programming button for 2 seconds to step forward to the options for the beam width.
Reset the sensor to factory settings
The sensor has a feature to reset to factory settings.
1. Disconnect the sensor from the power supply.
2. Press and hold the respective programming button T.
3. Connect the sensor to power supply. The yellow and red LEDs ash simultaneously for 5 seconds. Then the yellow and green LEDs ash
simultaneously for another 5 s.
4. Release the programming button T while the yellow and the green LEDs are ashing simultaneously.
The sensor now operates with the default factory settings. If the programming button T is hold beyond the ashing sequence, the sensor changes
back to normal operation mode (green LED is on). In this case, all settings remain unchanged.
The following graphic shows the sequence for the reset to factory settings schematically:
Factory settings
See data sheet, technical data.
Indicators
The sensor is equipped with 3 LEDs to indicate various conditions.
Green LED Yellow LED Red LED
During normal operation
Error-free operation
Interference (e.g. compressed air)
Standby (High-level for > 1 s at synchronization input)
On
O
Flashing
Switching state/Output state
Switching state remains in
previous state (default factory
settings, to modify via IO-Link)
Switching state remains in
previous state
O
On
O
During switch point programming
Object detected
No object detected
Unstable object detection
Conrmation after successful programming
Warning, programming failed
O
O
O
Flashes 3x
O
Slow ashing
Fast ashing
O
O
O
O
O
Flashing
O
Flashes 3x
During operation modes programming
Programming the output mode
Programming the output logic
Programming the beam width
Flashing
O
O
O
Flashing
O
O
O
Flashing
Synchronization
The sensor features a synchronisation input for suppressing ultrasonic mutual interference („cross talk“). Several sensors (max. number see
Technical data) can be synchronized together by interconnecting their respective synchronization inputs. In this case, each sensor alternately
transmits ultrasonic pulses in a self multiplexing mode. No two sensors will transmit pulses at the same time. That´s why the sensor response
times will increase proportionally to the number of sensors that are in the synchronization string. Further modes of synchronisation are available.
For detailed instructions on using synchronization, refer to the manual.
Note
If the option for synchronization is not used, the synchronization input has to be connected to ground (0V).
The sensor´s synchronization input delivers an output current in case of low level and burdens with its input impedance in case of high level.
Please pay attention that the synchronizing device needs to have the following driver capability:
• driver current against +UB > n x (high level signal/input impedance)
• driver current against 0V > n x output current
(n = number of sensors to be synchronized).
T
5s
1x
2x
3x
4x
T
T
2s
1x
2x
T
T
2s
1x
2x
3x
T
2s
T
Output mode
LED green
Output logic
LED yellow
Beam width
LED red
Normal
operation
short short short
T T
Power ON
. . .
. . .
5s
T
Normal operation
Normal operation
Exit
without
saving
Reset
hold button T
in total >10s
LED
red
yellow
LED
green
yellow
LED green
press and hold button T