SICK MAX48 User manual

BETRIEBSANLEITUNG
MAX48
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BETRIEBSANLEITUNG
MAX48
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Alle Rechte vorbehalten. Irrtümer und Änderungen vorbehalten.
1 Zu Ihrer Sicherheit
1.1 Sicherheitshinweise
Ausführliche Technische Information MAX48 zum Download verfügbar unter
www.sick.com/MAX48
•Vor der Inbetriebnahme die Technische Information lesen
•Anschluss, Montage und Einstellung nur durch Fachpersonal
•Kein Sicherheitsbauteil gemäß EU-Maschinenrichtlinie
1.2 Allgemeine Hinweise
Falls durch Störung oder Ausfall des Geräts Personen gefährdet sind oder Betriebsein‐
richtungen beschädigt werden könnten, so ist dies durch geeignete Schutzvorrichtun‐
gen wie z. B. NOT-AUS-Systeme zu verhindern.
Bei nicht korrekter Funktionsfähigkeit ist das Gerät außer Betrieb zu setzen und gegen
unbefugtes Wiedereinschalten zu sichern.
Um die Funktionsfähigkeit des Geräts zu gewährleisten, sind folgende Punkte zu beach‐
ten:
•Das Gerät vor mechanischen Beschädigungen beim Einbau schützen
•Das Gerät nicht öffnen
•Die korrekte Polung, Versorgungsspannung und Steuerimpulse anschließen
•Die zulässigen Betriebs- und Umgebungsbedingen für das Gerät einhalten
•Die Funktionsfähigkeit des Geräts regelmäßig prüfen und dokumentieren
2 Produktbeschreibung
2.1 Zweck des Geräts
Der Sensor MAX48 ist für Positionsmessungen in Anwendungen der Mobilhydraulik
bestimmt und dient so der Steuerung hydraulischer Komponenten von Baumaschinen,
z. B. in Hydraulikzylindern. Das robuste Gehäuse bietet optimalen Schutz gegen Staub,
Witterungseinflüsse, Vibrationen, umgebende Medien sowie elektrische und
magnetische Felder.
Das Gerät ist ein Zubehörteil und muss an eine geeignete elektronische Kontrolleinheit
angeschlossen werden.
2.2 Geräte-Varianten
Das Gerät ist erhältlich in den Varianten:
•M12 Stecker (4-polig) oder PUR-Kabel mit 3 Adern
3 Montage
3.1 Allgemeine Vorbereitung
Beachten Sie bei der Planung der Montage die jeweiligen Maßzeichnungen. Achten Sie
zudem bei der Ausrichtung des Gerätes und des Anschlusses auf Folgendes:
bLeitungen nicht über scharfe Kanten oder heiße Oberflächen legen. Ausreichende
Biegeradien und Zugentlastungen verwenden.
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3.2 Montagevorbereitung
bEinbauraum des Sensors vorbereiten.
bEinbauraum der Kolbenstange vorbereiten.
bEinführungs-Fase vorbereiten.
bBohrung für Sicherungsschraube vorbereiten.
bBohrung für Steckersystem vorbereiten.
bKolben für Positionsmagnet vorbereiten.
bPositionsmagnet einbauen.
3.3 Montage in den Zylinder
Abbildung 1: Montageschritte
bSensor mit M12 Steckersystem oder Sensor mit Kabelanschluss und -verschrau‐
bung montieren.
bSicherungsschraube anbringen.
4 Elektrische Installation
4.1 Elektrischer Anschluss
Das Gerät ist mit einem M12 Steckersystem ausgestattet.
Alternativ steht auch eine Variante mit Kabelanschluss zur Auswahl. Dafür sind elektri‐
sche Gerätestecker zu verwenden.
Schutzarten
Zur Gewährleistung der Schutzart IP69K (M12 Steckersystem) wird ein entsprechender
Gegenstecker benötigt.
4.2 Anschlusspläne, Pinbelegung
M12 Steckersystem
43
12
Abbildung 2: Pinbelegung M12
Pinbelegung gemäß Typenschlüssel, Position 13.
Pinbelegung M12
Typenschlüssel A B M
12/24 VDC 1 1 2
GND (0 V) 3 3 3
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Typenschlüssel A B M
Signal 4 2 4
n.c. 2 4 1
Zuordnung Aderfarben (Kabelanschluss: Typenschlüssel, Position 13 = "K")
12/24 VDC BR (braun)
GND (0 V) BL (blau)
Signal Spannung, je nach Variante BK (schwarz)
Signal Strom, je nach Variante WH (weiss)
4.3 Anschlussreihenfolge
Die Anschlussreihenfolge wie folgt durchführen:
1. Spannungsversorgung 12/24 VDC anschließen.
2. GND (0 V) verbinden.
3. Signal anschließen.
4.4 Anschlussschema an Fahrzeugelektronik
Maschinenmasse
+12/24 VDC
GND
SIG
ECU
BAT
+–
GEN
M
1
2
+12/24 VDC
Abbildung 3: Anschlussschema
1Kabelschirm (optional)
2Chassis GND
Um die fehlerfreie Funktionsfähigkeit des Geräts sicherzustellen, muss der Zylinder an
der Maschinenmasse anliegen (Chassis GND).
Durch den mechanischen Kontakt mit anderen Maschinenkomponenten ist der
Potenzialausgleich des Zylinders gegeben. Falls der Zylinder isoliert montiert ist, muss
eine separate Erdung, z. B. mit einem Erdungsband, direkt am Zylinder erfolgen.
Kabelschirmung
Das Gerät ist im verbauten Zustand durch den Zylinder ausreichend geschirmt und ver‐
fügt über keine gesonderte Schirmung. Wird eine geschirmte Leitung eingesetzt, so ist
je nach Anwendungssituation zu prüfen, ob die Schirmung beidseitig auf Maschinen‐
masse gelegt wird. In der Umgebung befindliche Hochspannungs- und Hochfrequenzfel‐
der können dabei einen Einfluss auf die Schirmung und die Signale im Kabel haben.
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5 Inbetriebnahme
5.1 Gerät inbetriebnehmen
bElektrische Verbindungen auf richtigen Anschluss überprüfen.
bGeeignete Sicherung auswählen.
bFilterbeschaltung einrichten.
bGerät in Betrieb nehmen.
bSensorfunktion überprüfen.
5.2 Geeignete Sicherung auswählen
Für die Auswahl einer geeigneten Sicherung ist der kurzzeitige Spitzenstrom beim erst‐
maligen Einschalten zu berücksichtigen:
Einschaltstrom beim Einschalten
Einschaltstrom bei Betriebsspannung 12 VDC typ. 2,5 A / 50 μsec
Einschaltstrom bei Betriebsspannung 24 VDC typ. 5,0 A / 50 μsec
5.3 Filterbeschaltung einrichten
Thermisches Rauschen, z. B. von Widerständen, wird bei entsprechender Verstärkung
am Signalausgang sichtbar. Die Restwelligkeit der Versorgungsspannung und andere
Störeinflüsse, z. B. elektro-magnetische Störeinstrahlungen, beinflussen ebenfalls die
Qualität des analogen Ausgangssignals. Zur Rauschunterdrückung bei analoger Mess‐
werterfassung ist ein Filter obligatorisch.
Geeignet ist beispielsweise eine Kombination aus R1 = 50 Ω und C1 = 100nF bis 1µF .
Dabei liegt die Verzögerung des Signals innerhalb der Zykluszeit (interne Messrate)
und verändert das dynamische Verhalten nur unwesentlich.
+ UB
+
GND GND GND
GND
R1
50R
C1
Controller
Input
A/D Wandler
z. B. 12 bit →
4096 Schritte
Abbildung 4: Filterbeschaltung
WICHTIG
Der A/D-Wandler am Eingang der verwendeten elektrischen Steuerung wirkt sich auf
die Auflösung am Sensor aus, z. B.:
•8 bit = 256 Schritte
•10 bit = 1024 Schritte
•12 bit = 4096 Schritte
Signalausgang während des Einschaltens
Während der Einschaltzeit ist der Signalausgang am Gerät ≥ F.S.O = Full Scale Output.
Danach ist das Gerät betriebsbereit.
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Signalausgang während des Einschaltens
Ausgangssignal
F.S.O Während des Einschaltvor‐
gangs
Im Fehlerfall
20 mA > 10 mA > 21,0 mA
4,75 Volt > 5 VDC > 5,1 VDC
4,50 Volt > 5 VDC > 5,1 VDC
9,50 Volt > 5 VDC > 10,0 VDC
Fehlerfall:
a) fehlender Positionsmagnet
b) Fehlfunktion oder Ausfall des magnetostriktiven Elements
5.4 Toleranzbetrachtung des Setzpunkts
Die Setzpunkte (Null-/Endpunkt) des Geräts werden vom Hersteller mit einer Toleranz
von ± 1 mm abgeglichen.
WICHTIG
Weitere Toleranzen sind beim Einbau des Zylinders zu beachten.
Beim Einlernvorgang (Teach-In) fährt die Kolbenstange den Null- bzw. Endpunkt an, um
alle Toleranzen der Zylinder-Sensor Kombination zu eliminieren. Die gemessenen Sig‐
nale werden in der Steuerung dementsprechend programmiert. Bei Betrieb ohne Teach-
In sind folgende Angaben zu Toleranzen zu beachten:
Toleranzen bei Betrieb ohne Teach-In
Beispiel am Messbereich 400 mm
Spanne 4000 mV 16 mA
Signal 0,5 ... 4,5 V 4 ... 20 mA
Null-/Endpunkt ± 1,0 mm ± 10 mV ± 0,04 mA
Positionsmagnet ± 1,0 mm ± 10 mV ± 0,04 mA
mech. Zusammenbau ± 0,5 mm ± 5 mV ± 0,02 mA
Summe aller Toleranzen ± 2,5 mm ± 25 mV ± 0,10 mA
Betrachtung für Null-Endpunkt
Null-Endpunkt
Beispiel am Messbereich 400 mm
Ausgang VDC-Ausgang mA-Ausgang
Signal 0,5 ... 4,50 V 4 ... 20 mA
Nullpunkt ± 25 mV ± 0,10 mA
min. Nullpunkt 0,475 mVDC 3,90 mA
max. Nullpunkt 0,525 mVDC 4,10 mA
Endpunkt (F.S.) ± 25 mVDC ± 0,10 mA
min. Endpunkt 4,475 mVDC 19,90 mA
max. Endpunkt 4,525 mVDC 20,10 mA
Nach dem Einbau des Sensors in den Zylinder kommt es durch die zulässigen Toleran‐
zen zu Abweichungen von den Soll-Werten. Die Abweichungen sind bei der Festlegung
von Grenzwerten in der auslesenden Steuerung zu berücksichtigen:
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Abweichung von Grenzwerten
Typische Werte
VDC mA
Zylinderhub (mm) 200 400 800 200 400 800
Toleranzen ± 50 mV ± 25 mV ± 15 mV ± 0,20 mA ± 0,10 mA ± 0,05 mA
6 Instandhaltung
6.1 Überprüfen der Gerätefunktion
Um die Funktionsfähigkeit des Geräts zu gewährleisten, sind folgende Punkte zu beach‐
ten:
•Das Gerät vor mechanischen Beschädigungen beim Einbau schützen
•Das Gerät nicht öffnen
•Die korrekte Polung, Versorgungsspannung und Steuerimpulse anschließen
•Die zulässigen Betriebs- und Umgebungsbedingen für das Gerät beachten
•Die Funktionsfähigkeit des Geräts regelmäßig prüfen und dokumentieren
Weitere Maßnahmen, wie z. B. das Messen des Ausgangssignals per Multimeter, sind in
der Technischen Information beschrieben.
6.2 Reparatur
Notwendige Reparaturen am Gerät dürfen nur vom SICK-Service durchgeführt werden.
7 Außerbetriebnahme
7.1 Demontage
Bei der Demontage der Zylinder sowie der Sensoren ist darauf zu achten, dass keine
Stecker, Kabel und Kabelenden beschädigt werden können.
7.2 Entsorgung
Ein unbrauchbar gewordenes Gerät ist umweltgerecht gemäß der jeweils gültigen län‐
derspezifischen Abfallbeseitigungsvorschriften zu entsorgen. Als Elektronikschrott darf
das Gerät keinesfalls dem Hausmüll beigegeben werden.
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OPERATING INSTRUCTIONS
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All rights reserved. Subject to change without notice.
1 Safety information
1.1 Safety notes
Detailed technical information for the MAX48 is available for downloading from
www.sick.com/MAX48
•Please read the technical information before commissioning
•Connection, installation, and programming is only to be performed by trained spe‐
cialists
•Not a safety component according to the EU Machinery Directive
1.2 General notes
Should persons be placed at risk, or operating equipment potentially be damaged in
the event of a malfunction or failure of the device, this must be prevented by means of
suitable protective devices, e. g., emergency shutdown systems.
If the device is not functioning correctly, it must be taken out of operation and secured
against unauthorized operation.
To guarantee proper operation of the device, please observe the following:
•Protect the device against mechanical stress during installation
•Do not open the device
•Connect the device with the correct polarity, supply voltage and control pulses
•Observe the permissible operating and ambient conditions for the device
•Regularly check the device for correct operation and document the results
2 Product description
2.1 Purpose of the device
The MAX48 sensor is designed to take position measurements in mobile hydraulic
applications and therefore can be used to control the hydraulic components of con‐
struction machinery, e.g., in hydraulic cylinders. The rugged housing offers optimal pro‐
tection against dust, climatic influences, vibrations, surrounding media as well as
electrical and magnetic fields.
The device is an accessory and must be connected to a suitable electronic control unit.
2.2 Device variants
The device is available in the following variants:
•M12 male connector (4-pin) or 3-wire PUR cable
3 Mounting
3.1 General preparation
Observe the dimensional drawings when preparing to install the system. Also pay atten‐
tion to the following when aligning and connecting the device:
bDo not lay any cables across sharp edges or hot surfaces. Use adequate bend
radii and strain-relief clamps.
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