SICK WTB4S-3 User manual

OPERATING INSTRUCTIONS
WTB4S-3
Miniature photoelectric sensors
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BETRIEBSANLEITUNG
WTB4S-3
Miniatur-Lichtschranken
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Beschriebenes Produkt
W4S-3
WTB4S-3
Hersteller
SICK AG
Erwin-Sick-Str. 1
79183 Waldkirch
Deutschland
Rechtliche Hinweise
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte bleiben
bei der Firma SICK AG. Die Vervielfältigung des Werks oder von Teilen dieses Werks
ist nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes
zulässig. Jede Änderung, Kürzung oder Übersetzung des Werks ohne ausdrückliche
schriftliche Zustimmung der Firma SICK AG ist untersagt.
Die in diesem Dokument genannten Marken sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber.
© SICK AG. Alle Rechte vorbehalten.
Originaldokument
Dieses Dokument ist ein Originaldokument der SICK AG.
2006/42/EC
NO
SAFETY
8027693.1E52/2022-03-21 | SICK B E T R I E B S A N L E I T U N G | WTB4S-3 3
Irrtümer und Änderungen vorbehalten
de

Inhalt
1 Allgemeine Sicherheitshinweise.............................................................. 5
2 Hinweise zur UL Zulassung...................................................................... 5
3 Bestimmungsgemäße Verwendung......................................................... 5
4 Bedien- und Anzeigeelemente................................................................. 5
5 Montage.................................................................................................... 6
6 Elektrische Installation............................................................................. 6
7 Inbetriebnahme........................................................................................ 7
7.1 Ausrichtung.............................................................................. 7
7.2 Einsatzbedingungen prüfen.................................................... 8
7.3 Einstellung................................................................................ 9
8 Störungsbehebung................................................................................... 9
9 Demontage und Entsorgung.................................................................... 10
10 Wartung..................................................................................................... 10
11 Technische Daten..................................................................................... 11
11.1 Technische Daten.................................................................... 11
11.2 Maßzeichnungen..................................................................... 12
12 Anhang...................................................................................................... 12
12.1 Konformitäten und Zertifikate................................................ 12
INHALT
4B E T R I E B S A N L E I T U N G | WTB4S-3 8027693.1E52/2022-03-21 | SICK
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1 Allgemeine Sicherheitshinweise
■Lesen Sie vor der Inbetriebnahme des Geräts die Betriebsanleitung.
■
Der Anschluss, die Montage und die Konfiguration des Geräts dürfen nur
von geschultem Fachpersonal vorgenommen werden.
■
2006/42/EC
NO
SAFETY
Bei diesem Gerät handelt es sich um kein sicherheitsgerichtetes Bauteil im
Sinne der EU-Maschinenrichtlinie.
■
Installieren Sie den Sensor nicht an Orten, die direkter UV-Strahlung (Son‐
nenlicht) oder sonstigen Wettereinflüssen ausgesetzt sind, außer dies ist in der
Betriebsanleitung ausdrücklich erlaubt.
■Bei der Inbetriebnahme ist das Gerät ausreichend vor Feuchtigkeit und Verschmut‐
zung zu schützen.
■Die vorliegende Betriebsanleitung enthält Informationen, die während des Lebens‐
zyklus der Lichtschranke benötigt werden.
2 Hinweise zur UL Zulassung
The device shall be supplied from an isolating transformer having a secondary overcur‐
rent protective device that complies with UL 248 to be installed in the field rated either:
a) max 5 amps for voltages 0 ~ 20 V (0 ~ 28.3 V peak), or
b) 100 / Vp for voltages of 20 ~ 30 V (28.3 ~ 42.4 V peak).
Alternatively, they can be supplied from a Class 2 power supply.
UL Environmental Rating: Enclosure type 1
3 Bestimmungsgemäße Verwendung
Die WTB4S-3 ist ein optoelektronischer Reflexions-Lichttaster mit Hintergrundausblen‐
dung (im Folgenden Sensor genannt) und wird zum optischen, berührungslosen Erfas‐
sen von Sachen, Tieren und Personen eingesetzt. Bei jeder anderen Verwendung und
bei Veränderungen am Produkt verfällt jeglicher Gewährleistungsanspruch gegenüber
der SICK AG.
4 Bedien- und Anzeigeelemente
Tabelle 1: Bedien- und Anzeigeelemente
Potentiometer
21
3
1Gelbe LED: Status Lichtempfang
2Grüne LED: Versorgungsspannung aktiv
ALLGEMEINE SICHERHEITSHINWEISE 1
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3Potentiometer
5 Montage
Den Sensor an einen geeigneten Befestigungswinkel montieren (siehe SICK-Zubehör-
Programm).
Abbildung 1: Ausrichtung des Sensors relativ zur Objektrichtung
Maximal zulässiges Anzugsdrehmoment des Sensors von 0.8 Nm beachten.
Vorzugsrichtung des Objekts zum Sensor beachten, vgl. siehe Abbildung 1, Seite 6.
6 Elektrische Installation
Anschluss der Sensoren muss spannungsfrei erfolgen. Je nach Anschlussart sind die
folgenden Informationen zu beachten:
– Steckeranschluss: Pinbelegung
– Leitung: Adernfarbe
Erst nach Anschluss aller elektrischen Verbindungen die Spannungsversorgung anlegen
und einschalten.
Erläuterung der in den folgenden Tabellen verwendeten Anschlussterminologie:
BN = braun
WH = weiß
BU = blau
BK = schwarz
n. c. = nicht angeschlossen
Q = Digitalausgang
L+ = Versorgungsspannung (UV)
M = Masse
5 MONTAGE
6B E T R I E B S A N L E I T U N G | WTB4S-3 8027693.1E52/2022-03-21 | SICK
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Tabelle 2: DC
WTB4S-3 x1361 -P/-N1161 x3161/x2161 -P/-N3261
-P/-N2261
1 = BN + (L+) + (L+) + (L+) + (L+)
2 = WH -Q-Q
3 = BU - (M) - (M) - (M) - (M)
4 = BK Q Q Q Q
0,14 mm20,14 mm2
4
3 1
4
3
2
1
Schaltverhalten
Abbildung 2: Schaltverhalten
WTB4S-3Exxxx und WTB4S-3Fxxxx.
D: dunkelschaltend, Ausgang (Q) schaltet aus, wenn sich ein Objekt im Tastbereich
befindet.
WTB4S-3P1362, WTB4S-3Px1xx, WTB4S-3N1362 und WTB4S-3Nx1xx:
L: hellschaltend, Ausgang (Q) schaltet, wenn sich ein Objekt im Tastbereich befindet.
WTB4S-3P1161, WTB4S-3N1161, WTB4S-3Px261 und WTB4S-3Nx261:
ANT: Antivalente Ausgänge Q und Q/
7 Inbetriebnahme
7.1 Ausrichtung
Sensor auf Objekt ausrichten. Positionierung so wählen, dass der rote Sendelichtstrahl
in der Mitte des Objekts auftrifft. Es ist darauf zu achten, dass die optische Öffnung
(Frontscheibe) des Sensors vollständig frei ist [siehe Abbildung 3].
Es wird empfohlen, die Einstellung mit einem Objekt von niedriger Remission vorzuneh‐
men.
ELEKTRISCHE INSTALLATION 6
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Abbildung 3: Ausrichtung
7.2 Einsatzbedingungen prüfen
WTB4S-3 sind Reflexions-Lichttaster mit Hintergrundausblendung. Abhängig von dem
Remissionsgrad des zu detektierenden Objekts und des evtl. sich dahinter befindlichen
Hintergrunds, ist ein Mindestabstand (y) zwischen eingestelltem Schaltabstand (x) und
Hintergrund einzuhalten.
Die Einsatzbedingungen prüfen:
Schaltabstand und Distanz zum Objekt und Hintergrund sowie Remissionsvermögen
des Objekts mit dem zugehörigen Diagramm abgleichen (x = Schaltabstand, y =
Mindestabstand zwischen eingestelltem Schaltabstand und Hintergrund (weiß, 90%))
Remissionsgrad: 6 % = schwarz 1, 18 % = grau 2, 90 % = weiß 3 (bezogen auf
Standardweiß nach DIN 5033). Wir empfehlen, die Einstellung mit einem Objekt von
niedriger Remissionsgrad vorzunehmen.
Die minimale Distanz (= y) für die Hintergrundausblendung kann aus dem Diagramm
[ Abbildung 4 1] wie folgt ermittelt werden:
Beispiel: x = 100 mm, y = 10 mm. D. h. der Hintergrund (weiß, 90%) wird ab einer
Distanz von > 10 mm vom eingestellten Schaltabstand ausgeblendet.
30
25
5
10
15
20
0
% der Tastweite
mm 20 60 100 140 180
Abstand in mm
Abbildung 4: Kennlinie
135 18045 90
3
2
1
4
Abstand in mm
Schaltabstand max.
4
410 180
18010
10 180
Schaltabstand
0
Abbildung 5: Balkendiagramm
Mithilfe von siehe Abbildung 2, Seite 7 die Funktion überprüfen. Wenn sich der Digital‐
ausgang nicht entsprechend siehe Abbildung 2, Seite 7 verhält, die Einsatzbedingun‐
gen prüfen.
7 INBETRIEBNAHME
8B E T R I E B S A N L E I T U N G | WTB4S-3 8027693.1E52/2022-03-21 | SICK
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7.3 Einstellung
Einstellung Schaltabstand
Mit dem Potentiometer (Art: 5-Gang) wird der Schaltabstand eingestellt. Drehung nach
rechts: Erhöhung des Schaltabstands, Drehung nach links: Verringerung des Schaltabs‐
tands. Objekt positionieren und Lichtfleck auf Objekt ausrichten. Roter Sendelichtfleck
auf dem Objekt erkennbar. Es wird empfohlen, den Schaltabstand in das Objekt zu
legen, z. B. siehe Tabelle 3.
Einstellung auf minimalen Schaltabstand drehen. Dann Schaltabstand so lange erhö‐
hen, bis gelbe LED aufleuchtet. Empfehlung: Sollen kontrastreiche oder schlecht remit‐
tierende Objekte erkannt werden, den Schaltabstand mit einem Sicherheitsaufschlag
von 15% des Objektabstandes versehen.
Nachdem der Schaltabstand eingestellt worden ist, das Objekt aus dem Strahlengang
entfernen, der Hintergrund wird dabei ausgeblendet. Der Digitalausgang ändert sich
[siehe Abbildung 2].
Abbildung 6: Einstellung
Tabelle 3: Einstellung Schaltabstand
Sensor ist eingestellt und betriebsbereit.
8 Störungsbehebung
Tabelle Störungsbehebung zeigt, welche Maßnahmen durchzuführen sind, wenn die
Funktion des Sensors nicht mehr gegeben ist.
INBETRIEBNAHME 7
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Tabelle 4: Störungsbehebung
LED / Fehlerbild Ursache Maßnahme
Gelbe LED leuchtet nicht,
obwohl der Lichtstrahl auf das
Objekt ausgerichtet ist und
das Objekt innerhalb des ein‐
gestellten Schaltabstands ist.
Keine Spannung oder Span‐
nung unterhalb der Grenz‐
werte
Spannungsversorgung prüfen,
den gesamten elektrischen
Anschluss prüfen (Leitungen
und Steckerverbindungen)
Spannungsunterbrechungen Sicherstellen einer stabilen
Spannungsversorgung ohne
Unterbrechungen
Sensor ist defekt Wenn Spannungsversorgung
in Ordnung ist, dann Sensor
austauschen
Gelbe LED blinkt Sensor ist noch betriebsbe‐
reit, aber die Betriebsbedin‐
gungen sind nicht optimal
Betriebsbedingungen prüfen:
Lichtstrahl (Lichtfleck) voll‐
ständig auf das Objekt aus‐
richten. / Reinigung der
optischen Flächen / Schaltab‐
stand überprüfen und ggf.
anpassen.
Gelbe LED leuchtet, kein
Objekt im Strahlengang.
Schaltabstand ist auf zu gro‐
ßen Abstand eingestellt
Schaltabstand verringern
Objekt ist im Strahlengang.
Gelbe LED leuchtet nicht.
Abstand zwischen Sensor und
Objekt ist zu groß oder Schalt‐
abstand ist zu gering einge‐
stellt
Schaltabstand vergrößern
9 Demontage und Entsorgung
Der Sensor muss entsprechend den geltenden länderspezifischen Vorschriften entsorgt
werden. Bei der Entsorgung sollte eine werkstoffliche Verwertung (insbesondere der
Edelmetalle) angestrebt werden.
HINWEIS
Entsorgung von Batterien, Elektro- und Elektronikgeräten
•Gemäß den internationalen Vorschriften dürfen Batterien, Akkus sowie Elektro-
und Elektronikgeräte nicht mit dem Hausmüll entsorgt werden.
•Der Besitzer ist gesetzlich verpflichtet, diese Geräte am Ende ihrer Lebensdauer
bei den entsprechenden öffentlichen Sammelstellen abzugeben.
•
WEEE: Dieses Symbol auf dem Produkt, dessen Verpackung oder im
vorliegenden Dokument gibt an, dass ein Produkt den genannten Vorschriften
unterliegt.
10 Wartung
Dieser SICK-Sensor ist wartungsfrei.
Wir empfehlen, in regelmäßigen Abständen
•Die optischen Grenzflächen mit Kunststoffreinigern zu reinigen, auf Aceton und
Spiritus ist zu verzichten
•Verschraubungen und Steckverbindungen zu überprüfen
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Veränderungen an Geräten dürfen nicht vorgenommen werden.
Irrtümer und Änderungen vorbehalten. Angegebene Produkteigenschaften und
technische Daten stellen keine Garantieerklärung dar.
11 Technische Daten
11.1 Technische Daten
Das Kapitel "Technische Daten" enthält lediglich einen Auszug der technischen Daten für den Sensor.
Die vollständigen technischen Daten finden Sie auf der Homepage www.sick.com unter der Artikelnummer des
Sensors.
Merkmale
Schaltabstand
Schaltabstand min. 10 ... 180 mm
Schaltabstand max. 4 ... 180 mm1)
Empfohlener Schaltabstand für beste Performance
1) Tastgut mit 90 % Remissionsgrad (bezogen auf Standardweiß DIN 5033)
Sendestrahl
Lichtsender PinPoint-LED
Lichtart Sichtbares Rotlicht
Lichtfleckgröße / Abstand 6.5 mm / 150 mm
Kommunikationsschnittstelle
Tabelle 5: Kommunikationsschnittstelle
IO-Link
Elektrische Daten
Versorgungsspannung UBDC 10 ... 30 V1)
Restwelligkeit < 5 Vss
Stromaufnahme 20 mA
Schutzklasse III2)
1) Grenzwerte
UB-Anschlüsse verpolsicher
Restwelligkeit max. 5 Vss
2) Bemessungsspannung DC 50 V
Digitalausgang
Ausgangsstrom Imax. 100 mA
Schutzschaltungen A, B, C1)
Ansprechzeit max. 0.5 ms2)
Schaltfrequenz 1.000 Hz3)
1) A = UB-Anschlüsse verpolsicher
B = Ein- und Ausgänge verpolsicher
C = Störimpulsunterdrückung
2) Signallaufzeit bei ohmscher Last
3) Mit Hell- / Dunkelverhältnis 1:1
Mechanische Daten
Schutzart IP66, IP67
TECHNISCHE DATEN 11
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Umgebungstemperatur Betrieb -40 ... +60 °C
11.2 Maßzeichnungen
12,2
7,7
10,9
M8
17,3
29
12,8
2,7 12
1
2
3
45
6
7
8
1Vorzugsrichtung des Tastguts
2Optische Achse, Empfänger
3Optische Achse, Sender
4Grüne LED: Versorgungsspannung aktiv
5Gelbe LED: Status Lichtempfang
6Potentiometer
7Befestigungsgewinde M3
8Anschluss
12 Anhang
12.1 Konformitäten und Zertifikate
Auf www.sick.com finden Sie Konformitätserklärungen, Zertifikate und die aktuelle
Betriebsanleitung des Produkts. Dazu im Suchfeld die Artikelnummer des Produkts
eingeben (Artikelnummer: siehe Typenschildeintrag im Feld „P/N“ oder „Ident. no.“).
11 TECHNISCHE DATEN
12 B E T R I E B S A N L E I T U N G | WTB4S-3 8027693.1E52/2022-03-21 | SICK
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OPERATING INSTRUCTIONS
WTB4S-3
Miniature photoelectric sensors
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Described product
W4S-3
WTB4S-3
Manufacturer
SICK AG
Erwin-Sick-Str. 1
79183 Waldkirch
Germany
Legal information
This work is protected by copyright. Any rights derived from the copyright shall be
reserved for SICK AG. Reproduction of this document or parts of this document is
only permissible within the limits of the legal determination of Copyright Law. Any modi‐
fication, abridgment or translation of this document is prohibited without the express
written permission of SICK AG.
The trademarks stated in this document are the property of their respective owner.
© SICK AG. All rights reserved.
Original document
This document is an original document of SICK AG.
2006/42/EC
NO
SAFETY
14 O P E R A T I N G I N S T R U C T I O N S | WTB4S-3 8027693.1E52/2022-03-21 | SICK
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Contents
1 General safety notes................................................................................ 16
2 Notes on UL approval............................................................................... 16
3 Intended use............................................................................................. 16
4 Operating elements and status indicators.............................................. 16
5 Mounting................................................................................................... 17
6 Electrical installation................................................................................ 17
7 Commissioning......................................................................................... 18
7.1 Alignment................................................................................. 18
7.2 Check the application conditions........................................... 19
7.3 Setting...................................................................................... 20
8 Troubleshooting........................................................................................ 20
9 Disassembly and disposal....................................................................... 21
10 Maintenance............................................................................................. 21
11 Technical data........................................................................................... 22
11.1 Technical specifications.......................................................... 22
11.2 Dimensional drawings............................................................. 23
12 Annex......................................................................................................... 23
12.1 Conformities and certificates.................................................. 23
CONTENTS
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1 General safety notes
■Read the operating instructions before commissioning.
■
Connection, mounting, and configuration may only be performed by trained
specialists.
■
2006/42/EC
NO
SAFETY
Not a safety component in accordance with the EU Machinery Directive.
■
Do not install the sensor at locations that are exposed to direct UV radiation
(sunlight) or other weather influences, unless this is expressly permitted in the
operating instructions.
■When commissioning, protect the device from moisture and contamination.
■These operating instructions contain information required during the life cycle of
the sensor.
2 Notes on UL approval
The device shall be supplied from an isolating transformer having a secondary overcur‐
rent protective device that complies with UL 248 to be installed in the field rated either:
a) max 5 amps for voltages 0 ~ 20 V (0 ~ 28.3 V peak), or
b) 100 / Vp for voltages of 20 ~ 30 V (28.3 ~ 42.4 V peak).
Alternatively, they can be supplied from a Class 2 power supply.
UL Environmental Rating: Enclosure type 1
3 Intended use
The WTB4S-3 is an opto-electronic photoelectric background suppression proximity
sensor (referred to as “sensor” in the following) for the optical, non-contact detection of
objects, animals, and persons. If the product is used for any other purpose or modified
in any way, any warranty claim against SICK AG shall become void.
4 Operating elements and status indicators
Table 6: Operating elements and status indicators
Potentiometer
21
3
1Yellow LED: status of received light beam
2Green LED: supply voltage active
3Potentiometer
1 GENERAL SAFETY NOTES
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5 Mounting
Mount the sensor using a suitable mounting bracket (see the SICK range of accesso‐
ries).
Figure 7: Alignment of the sensor relative to the object direction
Note the sensor’s maximum permissible tightening torque of 0.8 Nm.
Note the preferred direction of the object relative to the sensor, cf. see figure 7,
page 17.
6 Electrical installation
The sensors must be connected in a voltage-free state. The following information must
be observed, depending on the connection type:
– Male connector connection: Pin assignment
– Cable: Wire color
Only apply voltage and switch on the voltage supply once all electrical connections have
been established.
Explanation of the connection terminology used in the following tables:
BN = brown
WH = white
BU = blue
BK = black
n. c. = not connected
Q = digital output
L+ = supply voltage (UV)
M = ground
MOUNTING 5
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Table 7: DC
WTB4S-3 x1361 -P/-N1161 x3161 / x2161 -P/-N3261
-P/-N2261
1 = BN + (L+) + (L+) + (L+) + (L+)
2 = WH -Q-Q
3 = BU - (M) - (M) - (M) - (M)
4 = BK Q Q Q Q
0.14 mm20.14 mm2
4
3 1
4
3
2
1
Switching behavior
Figure 8: Switching behavior
WTB4S-3Exxxx and WTB4S-3Fxxxx.
D: dark-switching, output (Q) switches off when an object is present in the sensing
range.
WTB4S-3P1362, WTB4S-3Px1xx, WTB4S-3N1362 and WTB4S-3Nx1xx:
L: light switching, output (Q) switches when an object is present in the sensing range.
WTB4S-3P1161, WTB4S-3N1161, WTB4S-3Px261 and WTB4S-3Nx261:
ANT: complementary outputs Q and Q/
7 Commissioning
7.1 Alignment
Align the sensor with the object. Select the position so that the red emitted light beam
hits the center of the object. You must ensure that the optical opening (front screen) of
the sensor is completely clear [see figure 9].
We recommend making the adjustments using an object with a low remission.
6 ELECTRICAL INSTALLATION
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Figure 9: Alignment
7.2 Check the application conditions
WTB4S-3 are photoelectric proximity sensors with background suppression. Depending
on the remission factor of the object to be detected, and perhaps the background
behind it, a minimum distance (y) between the set sensing range (x) and the back‐
ground is to be maintained.
Check the application conditions:
Adjust the sensing range and distance to the object and background as well as the
remission capability of the object according to the corresponding diagram (x = sensing
range, y = minimum distance between set sensing range and background (white, 90%))
Remission factor: 6% = black 1, 18% = gray 2, 90% = white 3 (relative to standard
white as per DIN 5033). We recommend that the adjustment be performed with an
object of low remission factor.
The minimum distance (= y) for the background suppression can be determined from
the diagram [figure 10 1] as follows:
Example: x = 100 mm, y = 10 mm. That is, the background (white, 90%) is suppressed
at a distance of > 10 mm of the configured sensing range.
30
25
5
10
15
20
0
% of sensing distance
mm
(inch)
20
(0.79)
60
(2.36)
100
(3.94)
140
(5.51)
180
(7.09)
Distance in mm (inch)
Figure 10: Characteristics
135
(5.31)
180
(7.09)
45
(1.77)
90
(3.54)
3
2
1
4
Distance in mm (inch)
Sensing range max.
4
410 180
18010
10 180
Sensing range
0
Figure 11: Bar graph
Check the function as described in see figure 8, page 18. If the digital output fails to
behave as described in see figure 8, page 18, check the application conditions.
COMMISSIONING 7
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7.3 Setting
Sensing range adjustment
The sensing range is adjusted with the potentiometer (type: 5-turn). Clockwise rotation:
Sensing range increased; counterclockwise rotation: Sensing range reduced. Position
the object and direct the light spot onto it. Red emitted light spot can be detected on
the object. It is recommended to place the object within the sensing range, e.g. see
table 8.
Turn the adjustment to the minimum sensing range. Then increase the sensing range
until the yellow LED lights up. Recommended: If high contrast or poorly remitting
objects need to be detected, increase the sensing range by adding a supplement of
15% of the object distance.
Once the sensing range has been adjusted, the object is removed from the path of the
beam. The digital output changes [see figure 8].
Figure 12: Setting
Table 8: Einstellung Schaltabstand
The sensor is adjusted and ready for operation.
8 Troubleshooting
The Troubleshooting table indicates measures to be taken if the sensor stops working.
7 COMMISSIONING
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