SICK DME5000 User manual

DME5000
Entfernungs-Messgerät
Distance Measuring Device
BETRIEBSANLEITUNG/OPERATING INSTRUCTIONS
D
GB

Betriebsanleitung
DME5000
2© SICK AG • Deutschland • Irrtümer und Änderungen vorbehalten 8009813/ZJV1/2017-05
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German Seite 2 – 72
English Page 73– 142

Betriebsanleitung
DME5000
8009813/ZJV1/2017-05 © SICK AG • Deutschland • Irrtümer und Änderungen vorbehalten 3
Inhalt
Inhalt
1Verwendete Symbole und Abkürzungen........................................................................5
1.1 Typenschild............................................................................................................5
2Bestimmungsgemäße Verwendung ..............................................................................6
3Sicherheitshinweise .......................................................................................................7
3.1 Laserwarnhinweis .................................................................................................7
4Funktionsweise ...............................................................................................................8
5Inbetriebnahme...............................................................................................................9
5.1 Montage.................................................................................................................9
5.1.1 Vorgehensweise bei der Ausrichtung...............................................10
5.1.2 Anordnung benachbarter Entfernungs-Messgeräte........................11
5.1.3 Anordnung Entfernungs-Messgerät mit benachbarter
Datenübertragung.............................................................................11
5.2 Elektrischer Anschluss........................................................................................12
5.2.1 Verdrahtungshinweise ......................................................................14
5.2.2 PROFIBUS-Terminierung ...................................................................15
6Bedienung .................................................................................................................... 16
6.1 Aufbau des Bedienfeldes ...................................................................................16
6.2 Bedienung ...........................................................................................................16
6.3 Bedienfeld ...........................................................................................................16
7Menüstruktur ............................................................................................................... 19
7.1 Flussdiagramm....................................................................................................19
7.2 Erklärungen zur Menüstruktur ...........................................................................19
8Beispiel ......................................................................................................................... 29
8.1 Parametereingabe am Beispiel „Code-Eingabe“...............................................29
9Technische Daten ........................................................................................................ 31
9.1 Maßzeichnung.....................................................................................................31
9.2 Zubehör ...............................................................................................................32
9.2.1 Reflektoren........................................................................................32
9.2.2 Stecker/Leitungen ............................................................................33
9.2.3 Befestigungstechnik .........................................................................39
9.2.4 Wetterschutzgehäuse .......................................................................39
9.2.5 Umlenkspiegel...................................................................................40
9.2.6 Schnittstellenadapter .......................................................................40
9.2.7 Kühlgehäuse .....................................................................................41
9.3 Technische Daten DME5000-1xx ......................................................................42
9.4 Technische Daten DME5000-2xx ......................................................................43
9.5 Technische Daten DME5000-3xx ......................................................................44
10 Wartung ........................................................................................................................ 45
11 Troubleshooting ........................................................................................................... 46
12 Begriffserklärungen..................................................................................................... 49
12.1 PROFIBUS®..........................................................................................................49
12.2 RS 422.................................................................................................................49
12.3 SSI........................................................................................................................50
12.4 DeviceNet ............................................................................................................50
12.5 Hiperface .............................................................................................................51

Betriebsanleitung
DME5000
4© SICK AG • Deutschland • Irrtümer und Änderungen vorbehalten 8009813/ZJV1/2017-05
Inhalt
13 Anhang .......................................................................................................................... 52
13.1 Preset ..................................................................................................................52
13.2 PROFIBUS-Schnittstelle...................................................................................... 54
13.2.1 Datenformat DME zu Master ...........................................................54
13.2.2 Datenformat Master zu DME ........................................................... 55
13.2.3 Diagnosedaten (bei aktiviertem Parameter „Extended
Diagnostics“)..................................................................................... 55
13.3 Inbetriebnahme DME5000 PROFIBUS®(Beispiel Siemens Step 7)................ 57
13.4 Schnittstellenadapter.........................................................................................58
13.5 Sleepmodus........................................................................................................59
13.6 RS-422-Schnittstelle .......................................................................................... 59
13.6.1 Protokoll ............................................................................................60
13.6.2 Befehle.............................................................................................. 60
13.6.3 Beispiele für Befehle (Standard-Protokoll)...................................... 61
13.7 DeviceNet-Schnittstelle ...................................................................................... 62
13.7.1 Allgemeines....................................................................................... 62
13.7.2 Konfiguration ....................................................................................62
13.7.3 Datenaustausch ............................................................................... 65
13.7.4 Polled Mode ......................................................................................65
13.7.5 Change of State Mode...................................................................... 66
13.7.6 Parameter Offset und Preset ........................................................... 66
13.7.7 Sleepmodus (Laser aus) ..................................................................67
13.7.8 Parameter im DME5000 speichern ................................................68
13.7.9 Zusätzliche Diagnosedaten..............................................................68
13.8 Hiperface-Schnittstelle.......................................................................................70
13.8.1 Typenspezifische Einstellung........................................................... 71
13.8.2 Übersicht der unterstützen Befehle ................................................ 71
13.8.3 Übersicht der Hiperface-Standard-Statusmeldungen .................... 72
13.8.4 Verhalten bei Fehlern und Vorausfallmeldungen ........................... 72

Betriebsanleitung Kapitel 1
DME5000
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Verwendete Symbole und
Abkürzungen
1Verwendete Symbole und Abkürzungen
Verweist auf die Tasten des Displays in der Maßzeichnung (Abschnitt 9.1
„Maßzeichnung“).
Hinweise erläutern Vorteile bestimmter Einstellungen und helfen Ihnen, den optimalen
Nutzen aus dem DME5000 zu ziehen.
Warnhinweise: Lesen und befolgen Sie diese sorgfältig!
Warnhinweise sollen Sie vor Gefahren schützen oder helfen Ihnen, eine Beschädigung des
Sensors zu vermeiden.
1.1 Typenschild
Anhand des Typenschildes kann der Gerätetyp, die Serien-Nummer des Gerätes und die
Bestell-Nummer festgestellt werden.
Hinweis

ACHTUNG
Hersteller
Gerätetyp
Bestell-
Nummer
Serien-Nummer
Produktionsjahr/-monat

Kapitel 2Betriebsanleitung
DME5000
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Bestimmungsgemäße Verwendung
2Bestimmungsgemäße Verwendung
Das DME5000 ist ein optoelektronischer Sensor, der zum Erfassen von Distanzen zu einer
linear bewegten Reflexionsfolie eingesetzt wird. Er darf nicht in explosionsgefährdeten
Bereichen verwendet werden.

Betriebsanleitung Kapitel 3
DME5000
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Sicherheitshinweise
3Sicherheitshinweise
Lesen Sie die Betriebsanleitung vor der Inbetriebnahme.
Anschluss, Montage und Einstellung nur durch Fachpersonal.
Schützen Sie das DME5000 bei Inbetriebnahme vor Feuchte und Verunreinigung.
Das DME5000 ist kein Sicherheitsmodul gemäß EU-Maschinenrichtlinie.
Beachten Sie die nationalen Sicherheits- und Unfallverhütungsvorschriften.
Reparaturen dürfen nur vom Hersteller durchgeführt werden. Eingriffe und Änderungen
am Gerät sind unzulässig.
Verdrahtungsarbeiten, Öffnen und Schließen von elektrischen Verbindungen nur im
spannungslosen Zustand durchführen.
3.1 Laserwarnhinweis
Laserstrahlung - Nicht in den Lichtstrahl blicken -
Laserklasse 2
Laseraustrittsöffnung
Erfüllt 21 CFR 1040.10 und 1040.11 mit
Ausnahme der aufgeführten Abweichungen im
Dokument Laser Notice No. 50 vom 24. Juni 2007.
Laserklasse 2 (EN/IEC 60825-1:2014)
Identische Laserklasse für Ausgabe EN/IEC 60825-1:2007

Kapitel 4Betriebsanleitung
DME5000
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Funktionsweise
4Funktionsweise
Das Entfernungs-Messgerät DME5000 ist ein kompakter optischer Distanzsensor. Das
DME wird so montiert, dass der ausgesendete Laserstrahl auf den Reflektor trifft. Der
Reflektor oder das Gerät bewegen sich entlang des Laserstrahls.
Der Empfänger des DME empfängt das vom Reflektor zurückgespiegelte Licht und ermit-
telt die Distanz zwischen Sensor und Reflektor mittels Lichtlaufzeitmessung.
Die gemessene Distanz wird, je nach Gerätevariante, über eine SSI-, RS-422-, DeviceNet-,
Hiperface- oder PROFIBUS-Schnittstelle an eine Steuerung oder einen Lageregelkreis
übertragen.
Durch die schnelle Messwertermittlung ist das DME5000 für den direkten Betrieb in
einem geschlossenen Lageregelkreis über die SSI-Schnittstelle z. B. mit einem Frequenz-
umrichter geeignet.
Abb. 1: Funktionsweise
DME5000

Betriebsanleitung Kapitel 5
DME5000
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Inbetriebnahme
5Inbetriebnahme
5.1 Montage
Das DME5000 und der Reflektor werden so befestigt, dass der Reflektor immer im Sicht-
feld des Sensors ist.
Das DME5000 wird so ausgerichtet, dass sich der (auch in großen Abständen) gut sicht-
bare Lichtfleck im Zentrum des Reflektors befindet.
Die als Zubehör erhältliche Ausrichthalterung ermöglicht eine einfache Justierung in X- und
Y-Richtung:
Die Reflektorgröße ist so zu wählen, dass der Lichtfleck bei Vibrationen nicht vom
Reflektor abwandert. Ist der Reflektor am bewegten Teil befestigt, ist in der Regel eine
kleinere Reflexionsfolie ausreichend. Bei hochglänzenden Oberflächen (z. B. Regalprofile,
Paletten mit Stretchfolien, Fahrschienen), die den Lichtstrahl oder Streulicht einspiegeln,
Reflektor in den „freien Raum“ ausrichten: mit ca. 1°… 3° Neigung (X- oder Y-Richtung)
montieren. Verschiedene Reflektorgrößen siehe Abschnitt 9.2 „Zubehör“ (ab Seite 32).
Abb. 2: Justage DME5000
Abb. 3: Justage DME5000
bei hochglänzender
Umgebung

Kapitel 5Betriebsanleitung
DME5000
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Inbetriebnahme
5.1.1 Vorgehensweise bei der Ausrichtung
Bringen Sie Fahrzeug und Reflektor auf kleine Distanz.
Richten Sie das DME5000 so aus, dass der Lichtfleck sich im Zentrum des Reflektors befindet.
Vergrößern Sie die Entfernung von Fahrzeug zu Reflektor und beobachten Sie dabei den
Lichtfleck.
Justieren Sie gegebenenfalls den Lichtfleck in die Mitte des Reflektors nach.
Die im Display-Infofeld 1 angezeigte Signaldämpfung gibt Aufschluss über das aktuelle
Empfangssignal. Bei sauberen Grenzflächen sollten die in der Tabelle aufgeführten
Dämpfungswerte nicht überschritten werden.
DME5000 -1XX -2XX -3XX
Distanz [m] Pegel [dB] Pegel [dB] Pegel [dB]
13 –42 –42 –42
15 –43 –43 –43
20 –50 –47 –46
30 –57 –54 –53
40 –62 –59 –58
50 –66 –63 –62
60 –69 –66 –65
70 –71 –69 –68
80 –71 –70
90 –73 –72
100 –75 –74
110 –77 –76
120 –78 –77
130 –80 –79
140 –81 –80
150 –82 –81
160 –82
170 –83
180 –84
190 –85
200 –86
210 –87
220 –88
230 –89
240 –89
250 –90
260 –91
270 –91
280 –92
290 –93
300 –93
Tab. 1: Dämpfungswerte

Betriebsanleitung Kapitel 5
DME5000
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Inbetriebnahme
5.1.2 Anordnung benachbarter Entfernungs-Messgeräte
Um gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden, sind folgende Mindestabstände a
einzuhalten.
5.1.3 Anordnung Entfernungs-Messgerät mit benachbarter Datenübertragung
Für die Datenübertragungs-Lichtschranken der Baureihe ISD300 / ISD400-1xxx / ISD400-
6xxx ist unabhängig von der maximalen Reichweite smax ein minimaler Strahlabstand von
100 mm einzuhalten.
Abb. 4: Anordnung
benachbarter DME5000
Abb. 5: Anordnung benach-
barter DME5000 und ISD
Reflektor
Reflektor
Reflektor
DME
DME
DME
DME
Reflektor
Reflektor
ISD
DME
ISD
Parallelmontage
a ≥ 100 mm + 0,01 x s
max. [mm]
Antip
arallele Montage
a ≥ 100 mm

Kapitel 5Betriebsanleitung
DME5000
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Inbetriebnahme
5.2 Elektrischer Anschluss
DME5000 nach Anschlussschema anschließen. Verdrahtungshinweise beachten (siehe
Abschnitt 5.2.1), Stecker und Kabel siehe Abschnitt 9.2.2.
Abb. 6: Anschlussschema
DME5000-xx1 (SSI)
DME5000-xx3 (RS 422)
Abb. 7: Anschlussschema
DME5000-xx2 (PROFIBUS
®
)

Betriebsanleitung Kapitel 5
DME5000
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Inbetriebnahme
Abb. 8: Anschlussschema
DME5000-xx4 (DeviceNet)
Abb. 9: Anschlussschema
DME5000-xx5 (DeviceNet)
Abb. 10: Anschlussschema
DME5000-xx7 (Hiperface)

Kapitel 5Betriebsanleitung
DME5000
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Inbetriebnahme
5.2.1 Verdrahtungshinweise
Es werden generell abgeschirmte Leitungen für Versorgung und Schnittstelle
empfohlen (siehe Abschnitt 9.2 „Zubehör“).
Ein einwandfreies und vollständiges Schirmkonzept ist für die störungsfreie Funktion
erforderlich. Speziell muss auf die beidseitige Auflage des Kabelschirmes an
Schaltschrank und DME5000 geachtet werden. Der Kabelschirm der vorkonfektionierten
M16-Kabel ist mit dem Metallstecker und damit mit dem DME5000-Gehäuse verbunden.
Der Kabelschirm am Schaltschrank muss großflächig mit der Betriebserde verbunden
werden. Potenzialausgleichströme über den Kabelschirm sind durch geeignete
Maßnahmen zu vermeiden. Eine störsichere Datenübertragung ist nur bei Verwendung von
abgeschirmten Leitungen mit paarweise verdrillten Adern gegeben.
Die Schirme der PROFIBUS-Leitungen sind über die PROFIBUS-Stecker miteinander
verbunden.
Legende Kabelgruppen Abbildung 11 bis Abbildung 13:
1 = sehr störempfindliche Leitungen (analoge Messleitungen)
2 = störempfindliche Leitungen (Sensorkabel, Kommunikationssignale, Busleitungen)
3 = Störquellen-Leitung (Steuerkabel für induktive Lasten, Motorbremsen)
4 = stark störende Leitungen (Ausgangskabel von Frequenzumrichtern, Versorgung von
Schweißanlagen, Leistungskabel)

ACHTUNG
Abb. 11: Leitungen der
Gruppe 1, 2 und 3, 4
rechtwinklig kreuzen
Abb. 12:
Ideal: Leitungen in verschie-
denen Kabelkanälen
verlegen
Abb. 13:
Alternativ: Leitungen durch
metallischen Trennsteg
trennen

Betriebsanleitung Kapitel 5
DME5000
8009813/ZJV1/2017-05 © SICK AG • Deutschland • Irrtümer und Änderungen vorbehalten 15
Inbetriebnahme
5.2.2 PROFIBUS-Terminierung
Abb. 14: Keine „Schweine-
schwänzchen“, Schirm kurz
und vollflächig anbinden,
BEIDE Seiten erden
Abb. 15: Schirmanschluss bei
Kunststoffgehäusen
Abb. 16: PROFIBUS-
Terminierung (siehe Zubehör
Abschnitt 9.2.2)
Terminator

Kapitel 6Betriebsanleitung
DME5000
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Bedienung
6Bedienung
Dieses Kapitel erklärt das Bedienfeld und die grundsätzliche Bedienung des DME5000.
Detaillierte Informationen zur Inbetriebnahme und zum Betrieb des DME5000 finden Sie
im Kapitel 5 „Inbetriebnahme“.
6.1 Aufbau des Bedienfeldes
Das Bedienfeld ist in zwei Bereiche unterteilt:
LC-Display: Zeigt das Menü während der Parametrierung
Funktionstasten: Zur Eingabe der Parameter bzw. Funktionen
6.2 Bedienung
Das DME5000 ist mit einer Folientastatur ausgestattet.
Bedienen Sie den Eingabebereich nur mit den Fingern oder mit einem geeigneten
Zeigegerät!
Benutzen Sie keine spitzen oder harten Gegenstände. Sie können die Funktionstasten
beschädigen und die Bedienung damit erschweren oder unmöglich machen.
6.3 Bedienfeld
Nach Anlegen der Betriebsspannung (oder nach Reset) erscheint folgende Anzeige im
Display des DME5000:
Nach ca. 1 s ist das DME5000 betriebsbereit und zeigt, bei freier Sicht auf den Reflektor,
den aktuellen Messwert an:
Abb. 17: Display

ACHTUNG
Abb. 18: Anzeige nach Anle-
gen der Betriebsspannung
LC
-Display
Funktionstasten
Infofeld 1
Statusanzeigen
Infofeld 2
Funktionstasten

Betriebsanleitung Kapitel 6
DME5000
8009813/ZJV1/2017-05 © SICK AG • Deutschland • Irrtümer und Änderungen vorbehalten 17
Bedienung
Statusanzeigen
Anzeige Bedeutung Wird angezeigt Wird nicht angezeigt
MF1 Multifunktions-
ein-/ausgang
Ein-/Ausgang aktiv Ein-/Ausgang nicht
aktiv
MF2 Multifunktionsausgang Ausgang aktiv Ausgang nicht aktiv
TMP Geräteinnentemperatur Vorausfallmeldung:
Geräteinnentemperatur
im Grenzbereich
Geräteinnentemperatur
OK
ATT Verschmutzung Vorausfallmeldung:
Empfangssignalpegel
im Grenzbereich
Empfangspegel OK
LSR Laser Vorausfallmeldung
Messlaser
Laser OK
PLB Plausibilität Messfehler
Ursache: z. B. Licht-
strahlunterbrechung,
Verschmutzung,
Optische/elektrische
Störeinflüsse
Messwert OK
RDY Betriebsbereit (Ready) Bei Betriebsbereit-
schaft
Initialisierung,
Hardwaredefekt
BUS Schnittstelle:
SSI
PROFIBUS®
DeviceNet
RS 422
Hiperface
Clocksignal empfangen
Telegrammverkehr
Telegrammverkehr
Continuous mode
‒
Kein Clock-Signal
Kein Telegrammverkehr
Kein Telegrammverkehr
Request mode
Unabhängig vom
Busstatus
Abhilfemaßnahmen bei Fehlermeldungen/Vorausfallmeldungen siehe Kapitel 11
„Troubleshooting“.
Abb. 19: Messwertanzeige

Kapitel 6Betriebsanleitung
DME5000
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Bedienung
Infofeld 1 (Beispiel)
– 65 dB Empfangspegel: Aktuelle Signaldämpfung
Ver. 1.0 Software-Version
3.3.3.1 Menüunterpunkt (siehe Menüübersicht), Parameteränderungen nicht
möglich.
3.3.3.1 ! „!“: Code richtig eingegeben: Parameteränderungen möglich.
3.3.3.1 ? „?“: Eingegebener Parameter ist ungültig, vorher gültiger Parameter
bleibt gespeichert.
Ursache: z. B. unteres Schaltlimit > oberes Schaltlimit.
Abhilfe: Parameter korrigieren.
Infofeld 2 (Beispiel)
+ 010.000 m Aktueller Messwert, wird bei Messbetrieb angezeigt.
Code Menüpunkte und Parameter werden hier angezeigt. „Code“ erscheint
durch Drücken von .
Service Blinkende Anzeige Service signalisiert einen Hardwaredefekt oder
Über-/Untertemperatur.
Tasten
Führt durch die Menüstruktur, Code, Parametereingabe, Speichern von
Parametern.
Verlassen eines Menüunterpunktes.
Auswahl von Menüpunkten, Eingabe von Zahlen

Betriebsanleitung Kapitel 7
DME5000
8009813/ZJV1/2017-05 © SICK AG • Deutschland • Irrtümer und Änderungen vorbehalten 19
Menüstruktur
7Menüstruktur
7.1 Flussdiagramm
Auf der Innenseite der hinteren Umschlagklappe ist die Menüstruktur des DME5000 in
Form eines Flussdiagramms dargestellt. Klappen Sie diese Seite aus, um sich während der
folgenden Erklärungen besser in der Menüstruktur zurechtzufinden.
7.2 Erklärungen zur Menüstruktur
Code
Schutz vor unbeabsichtigtem Verändern der eingestellten Parameter.
Code: 314
Funktion:
Menüzugang und Verändern der Parameter: Code 314 bestätigen mit .
Die erfolgreiche Eingabe des Codes wird im Display mit einem „!“ bestätigt.
Parameteränderungen, die mit bestätigt werden, sind sofort aktiv und nichtflüchtig
gespeichert.
Während der Parameteränderung muss der Reflektor im Sichtfeld des Sensors sein. Es
darf keine Buskommunikation aktiv sein. Änderungen der Busadresse sind erst nach
einem Geräteneustart aktiv.
Wird die Eingabe des Code übersprungen oder eine andere Zahl (als 314) eingegeben,
werden die gültigen Parameter im Display angezeigt, ein Ändern ist dann nicht möglich.
Die Möglichkeit alle Parameter ohne Änderungsmöglichkeit einzusehen erleichtert z. B. die
Abfrage und Übermittlung von Parametern durch ungeschultes Personal.
Software-Version
z. B. „Ver. 1.0“
Parameter
Je nach Gerätevariante wird hier die Schnittstelle, der Multifunktions-Ein-/Ausgang MF1,
der Ausgang MF2, die Auflösung und ein Offset eingestellt.
Ein Reset stellt alle Parameter auf Default zurück.
Bei PROFIBUS-Geräten sollten bei Verwendung des gsd-Moduls „Class 2“ die Parameter
nicht über das Display eingestellt werden, da diese bei erneutem „Hochfahren“ des
PROFIBUS vom PROFIBUS-Master mit den in der Steuerung hinterlegten Parametern
überschrieben werden.
Ausnahme: PROFIBUS-Adresse und Offset bei aktivierter Preset-Funktion.
Hinweis
Hinweis
Hinweis

Kapitel 7Betriebsanleitung
DME5000
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Menüstruktur
Interface
Je nach Gerätetyp erscheint im Menü nur die jeweilige Schnittstelle des Gerätetyps.
SSI
Funktion SSI-Schnittstelle siehe Kapitel 12 „Begriffserklärungen – SSI“.
Coding
Binary Gray (Default)
Messwertausgabe im Binärcode Messwertausgabe im Gray-Code
Mode
Datenformat
Binär Gray
25 bit (default) Messwert: Bit 1 ... 24
LSB: Plausibilitätsbit
Messwert inkl.
Plausibilitäts-Bit im Gray-
Code eincodiert
24 bit + err Messwert: Bit 1 ... 24
LSB: Plausibilitätsbit
Messwert: Bit 1 ... 24
LSB: Plausibilitätsbit
24 bit Messwert: Bit 0 ... 23 Messwert: Bit 0 ... 23
Plausibilitätsbit: 0: OK
1: Plausibilitätsfehler
0: OK
1: Plausibilitätsfehler
Activation
On (default) SSI-Schnittstelle in Betrieb, RS-422-Schnittstelle nicht in
Betrieb.
Off RS-422-Schnittstelle in Betrieb, SSI-Schnittstelle nicht in
Betrieb. Die RS-422-Schnittstelle ermöglicht das Para-
metrieren des DME mit dem Schnittstellenadapter (siehe
Abschnitt 13.4 „Schnittstellenadapter“).
(Baudrate und Protokoll unter > 3.2 Serial < einstellen)
Monitor
On Serielle Monitorschnittstelle in Betrieb, Multifunktions-
ausgänge MF1 und MF2 nicht in Betrieb. Ermöglicht das
Parametrieren des DME5000 mit dem Schnittstellen-
adapter (siehe Abschnitt 13.4 „Schnittstellenadapter“)
bzw. das Mithören von Messwerten über MF1 und MF2
während des SSI-Betriebs. Die eingeschaltete Monitor-
schnittstelle wird im Menü 3.3.2 und 3.4.2 MF-Function
mit „Monitor“ angezeigt. Die SSI-Schnittstelle ist voll
funktionsfähig (Baudrate und Protokoll unter > 3.2 Serial
< einstellen).
Off (default) Multifunktionsausgänge MF1 und MF2 in Betrieb, wie
unter Punkt 3.3/3.4 eingestellt.
PROFIBUS®