Siedle Novotechnik TH1 CANopen User manual

TH1 CANopen Gebrauchsanleitung
TH1 CANopen user manual
1General description 2
2Safety instructions 2
2.1 Intended conditions of use 2
2.2 Installation & startup 2
2.3 Check connections 2
2.4 Turning on the system 2
2.5 Check measured values 2
2.6 Check functionality 2
2.7 Failure malfunction 2
3Electrical data 3
4Instruction for installation 4
5 Wiring 4
6Mounting and installation 5
6.1 Screw flange M18x1,5 5
6.1.2 Installation example 6
6.2 Position marker 7
7Electrical connection 7
7.1 M16x0.75 (Code 105) 7
7.2 M12x1 (Code 106) 8
8CANopen interface 8
9Required accessories 9
10 Optional accessories 9
11 Ordering code 9
1Allgemeine Beschreibung 2
2Sicherheitshinweise 2
2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung 2
2.2 Installation & Inbetriebnahme 2
2.3 Anschlüsse prüfen 2
2.4 Einschalten des Systems 2
2.5 Messwerte prüfen 2
2.6 Funktionsfähigkeit prüfen 2
2.7 Funktionsstörung 2
3Elektrische Daten 3
4Montagehinweis 4
5Anschlüsse 4
6Einbau und Installation 5
6.1 Schraubflansch M18x1,5 5
6.1.2 Einbaubeispiel 6
6.2 Positionsgeber 7
7Elektrischer Anschluss 7
7.1 M16x0,75 (Code 105) 7
7.2 M12x1 (Code 106) 8
8CANopen Schnittstelle 8
9Notwendiges Zubehör 9
10 Optionales Zubehör 9
11 Bestellcode 9
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TH1 CANopen Gebrauchsanleitung
TH1 CANopen user manual
1General description
The TH1 series is a magnetostricitve transducer for direct,
accurate measurement of travel in display- or feedback
applications.
2Safety instructions
Our products are regularly not approved for aeronautic or
aerospace applications and are not allowed to be used in
nuclear or military, in particular ABC-relevant applications.
For more information see our Terms and Conditions.
2.1 Intended use
The transducer is intended to be installed in a machine or
system. Together with a controller (e.g. PLC) it comprises a
position measuring system and may only be used for this
purpose.
Unauthorized modifications, improper usage or non-
observance of the instructions for installation will result in
the loss of warranty and liability claims.
2.2 Installation & startup
The transducer must be installed by qualified personnel in
consideration of all relevant safety regulations.
All necessary safety measures to protect personnel and
property in case of a transducer defect or failure must be
taken before startup.
2.3 Check connections
Improper connections and overvoltage can damage the
transducer.
Check the connections always carefully before turning-on
system.
Potential differences between supply voltage
GND and signal GND must be avoided.
With different potentials between supply voltage
GND and signal GND the transducer can be
destroyed!
2.4 Turning on the system
The system may execute uncontrolled movements
during first turning-on mainly when the transducer is
part of a control system whose parameters have not
yet been set. Therefore make sure that hereof no
dangers for personal and property can result.
2.5 Check measured values
After replacement of a transducer, it is advisable to verify
the output values for start- and end position of the position
marker in manual mode.
(Transducers are subject to modification or manufacturing
tolerances)
2.6 Check functionality
The functionality of the transducer and all its associated
components should be regularly checked and recorded.
2.7 Failure malfunction
If the transducer doesn‘t operate properly, it should be
taken out of service and protected against unauthorized
use.
1Allgemeine Beschreibung
Die Baureihe TH1 ist ein magnetostriktiver Wegaufnehmer
für die direkte, genaue und absolute Messung von Wegen
bzw. Längen in der Steuerungs-, Regelungs- und
Messtechnik.
2 Sicherheitshinweise
Unsere Produkte sind regelmäßig nicht für Luft- und
Raumfahrtanwendungen zugelassen und dürfen nicht
in kerntechnischen oder militärischen, insbesondere
ABC-relevanten Applikationen verwendet werden.
Weitere Informationen s. unsere AGBs.
2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung
Der Wegaufnehmer wird zu seiner Verwendung in eine
Maschine oder Anlage eingebaut. Er bildet zusammen mit
einer Steuerung (z.B. SPS) ein Wegmesssystem und darf
auch nur für diese Aufgabe eingesetzt werden.
Unbefugte Eingriffe, nicht bestimmungsgemäße
Verwendung oder Nichtbeachtung der Montagehinweise
führen zum Verlust von Gewährleistungs-, Garantie- und
Haftungsansprüchen.
2.2 Installation & Inbetriebnahme
Der Wegaufnehmer ist nur von Fachpersonal und unter
Berücksichtigung aller geltenden Sicherheitsvorschriften
in Betrieb zu nehmen.
Alle Maßnahmen zum Schutz von Personen und Sachen
bei einem Defekt des Wegaufnehmers müssen vor der
Inbetriebnahme getroffen werden.
2.3 Anschlüsse prüfen
Falsche Verbindungen und Überspannung können zur
Beschädigung des Wegaufnehmers führen.
Prüfen Sie deshalb vor dem Einschalten die Anschlüsse
immer sorgfältig.
Potentialdifferenzen zwischen Versorgung GND
und Signal GND sind zu vermeiden.
Durch Potentialdifferenzen zwischen Versorgung
GND und Signal GND kann der Wegaufnehmer
zerstört werden!
2.4 Einschalten des Systems
Das System kann beim Einschalten unkontrollierte
Bewegungen ausführen, vor allem wenn der
Wegaufnehmer Teil eines Regelsystems ist,
dessen Parameter noch nicht eingestellt sind.
Stellen Sie daher sicher, dass hiervon keine
Gefahren für Personen und Sachen ausgehen
können.
2.5 Messwerte prüfen
Nach dem Austausch eines Wegaufnehmers wird
empfohlen, die Ausgangswerte in der Anfangs- und
Endstellung des Positionsgebers im Handbetrieb zu
überprüfen. (Änderungen oder fertigungsbedingte
Streuungen vorbehalten)
2.6 Funktionsfähigkeit prüfen
Die Funktionsfähigkeit des Wegaufnehmers und aller
damit verbundenen Komponenten sind regelmäßig zu
überprüfen und zu protokollieren.
2.7 Funktionsstörung
Wenn der Wegaufnehmer nicht ordnungsgemäß arbeitet,
ist es außer Betrieb zu nehmen und gegen unbefugte
Benutzung zu sichern.
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3Elektrische Daten
Versorgungsspannung: 24 VDC (13…34 VDC)
Stromaufnahme: < 100 mA typisch
3.1 Massekonzept und Schirmung
Für den fehlerfreien Betrieb und zum Ausgleich von
Potentialdifferenzen ist der Zylinder auf Maschinenmasse
zu legen; dies ist meist durch den mechanischen Kontakt
des Zylinders mit anderen Maschinenelementen gegeben.
Falls der Zylinder isoliert mit der Maschine verbunden ist,
muss eine separate Erdung z.B. durch ein Erdungsband an
den Zylinder gewährleistet sein.
Durch den metallischen Hydraulikzylinder ist der verbaute
Sensor ausreichend geschirmt. Zusätzlich ist am Sensor
werkseitig über den Stecker- oder den Kabelabgang eine
gesonderte Schirmung geführt.
Bei starken HF-Einstrahlungen ist es notwendig,
geschirmte Leitungen zu verwenden. Dann muss
jedoch anwenderseitig abhängig vom Massekonzept
geprüft werden, ob der Schirm nur einseitig oder
beidseitig auf Maschinenmasse gelegt wird.
3.2 EMV
Die EMV Messungen wurden in einem Referenz-
Zylinder durchgeführt. Die gemessenen EMV-Werte
können bei unterschiedlichen Zylinderausführungen
jedoch deutlich abweichen! Bei kritischen
Applikationen ist es daher notwendig, das
Gesamtsystem einer eigenen EMV Erprobung zu
unterziehen!
3.3 Schweissen
Bei Schweissarbeiten am Zylinder oder an
angrenzenden Bauteilen ist folgendes zu beachten,
damit es durch den Schweissstrom zu keinen
Beschädigungen am Sensor oder an Dichtungen
kommt:
- der Sensor ist vor Schweissbeginn möglichst
auszubauen
- bei eingebautem Sensor sind alle Sensoranschlüsse
während des Schweissens abzuklemmen
- der Masseanschluss des Schweissgerätes darf
niemals am Zylinder oder an der Kolbenstange
befestigt werden
3 Electrical data
Supply voltage: 24 VDC (13…34 VDC)
Current consumption: < 100 mA typical
3.1 Machine ground and cable shielding
For correct operation and to compensate potential
differences, the cylinder must be connected to machine
ground. This is usually given by the mechanical contact of the
cylinder with the other parts of the machine.
If the cylinder is connected to the machine separately, a
separate grounding must be ensured eg by an grounding
strap directly to the cylinder.
The built-in sensor is shielded sufficiently by the metallic
hydraulic cylinder. Additionally, the factory does provide a
separate shielding via the connector or cable outlet.
In case of strong HF interference, it is necessary to use
shielded cables. It requires checking, depending on the
user´s grounding concept, if only one side or both sides
of the shield should be connected to machine ground.
3.2 EMC
The EMC measurements were accomplished in a
reference cylinder. The measured EMC values can
however deviate clearly when using different cylinders!
In critical applications it is therefore necessary to submit
the existing complete system to its own EMC testing!
3.3 Welding
When welding on the cylinder or adjacent components,
the following must be observed to avoid any damage to
the sensor or seals by welding current:
- preferably, the sensor should be removed before
welding
- with a built-in sensor, all sensor connections must be
disconnected during welding
- the grounding connection of the welding unit must
never be attached to the cylinder or the piston rod
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4Montagehinweis
Für die direkte Hubmessung im Zylinder wird der
Positionsgeber mit 2 Schrauben M3 oder M4 (je nach
Positionsgeber) direkt auf dem Kolbenboden montiert,
Anzugsmoment für M4 Schrauben max. 1 N. Alternativ
kann der Positionsgeber auch durch einen Schraubring
oder eine Einpressverbindung fixiert werden.
Für die Aufnahme des magnetischen Positionsgebers ist
möglichst nichtmagnetisches Material (z.B. Edelstahl,
Messing, Aluminium) zu verwenden. Gegebenenfalls ist
eine nichtmagnetische Distanzscheibe (min. 5 mm stark)
zwischen Positionsgeber und Kolbenboden zu montieren.
Der Positionsgeber darf nicht auf dem Stab schleifen.
Wird der Schraubflansch in einen Zylinder aus
magnetisierbarem Material eingebaut, dann ist unbedingt
darauf zu achten, dass der Abstand zwischen
Positionsgeber in der Nullpunktstellung und dem Zylinder
min. 15 mm axial beträgt!
Bei den Varianten mit mehreren Positionsgebern muss der
Abstand zwischen den Positionsgebern jeweils min.
100 mm betragen!
Starke elektrische oder magnetische Felder in
unmittelbarer Nähe des Wegaufnehmers können
zu fehlerhaften Signalen führen.
Der Sensor wird mit Hilfe des Sechskantflansches (SW46)
eingeschraubt. Das Anschraubmoment darf 50Nm nicht
überschreiten!
Die Bohrung in der Kolbenstange ist abhängig vom Druck
und der Verfahrgeschwindigkeit auszulegen. Der
empfohlene Bohrungsdurchmesser beträgt Dk ≥12,7 mm.
Der mitgelieferte O-Ring dichtet den Druckbereich des
Zylinders am Einschraubloch ab. Die Flanschauflagefläche
muss vollständig an der entsprechenden Auflagefläche des
Zylinders aufliegen.
Bei waagrechter Montage von Wegaufnehmern mit einem
elektrisch definierten Bereich über 1000 mm empfiehlt es
sich, den TH1-Stab am Ende abzustützen.
Das Ende des TH1-Stabes ist vor Verschleiß zu schützen.
Der Bereich für den Kabelabgang muss ausreichend
dimensioniert werden, der Mindestbiegeradius ist
einzuhalten und scharfe Kanten sind zu vermeiden!
5Anschlüsse
Beim elektrischen Anschluss unbedingt zu beachten:
Anlage (Versorgung GND) und Schaltschrank (Signal GND)
müssen auf gleichem Potential liegen.
Um die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) zu
gewährleisten, sind nachfolgende Hinweise unbedingt zu
beachten:
• Wegaufnehmer und Steuerung müssen mit einem
geschirmten Kabel verbunden werden.
• Schirmung: Geflecht aus Kupfer-Einzeldrähten,
85% Bedeckung.
• Auf der Seite der Steuerung muss der Kabelschirm
geerdet, d.h. mit dem Schutzleiter verbunden werden.
Anschlusskabel darf nicht auf über 30m
verlängert werden!
4Instruction for installation
For direct stroke measuring in a cylinder the position marker
has to be fixed with 2 screws M3 or M4 (depending on the
position marker) directly on the cylinder‘s piston bottom,
fastening torque for M4 screws max. 1 Nm.
Alternatively the position marker can also be fixed by a
threaded ring or by an press-fit-connection. For the mounting
of the position marker non-magnetic material (e.g. stainless
steel, brass, aluminum) has to be used preferably.
If necessary a non-magnetic spacer with min. 5 mm thickness
has to be mount between position marker and cylinder‘s
piston bottom. The position marker may not drag on the rod.
When the screw flange will be mounted in a cylinder of
magnetizable material, it‘s important to have axially a
electrical spacing of min. 15 mm between position marker in
setting to zero point and cylinder!
For the versions with several position markers the distance
between the position markers must be min. 100 mm!
Strong electrical or magnetic fields in the
immediate vicinity of the transducer may lead to
faulty signals.
The sensor has to be screwed in via the hexagon flange
(SW46). The maximum tightening torque must never exceed
50 Nm when fastening down the sensor head!
The bore in the piston rod has to be laid out dependent on
the pressure and the velocity of the movement.
The recommended bore diameter amounts to Dk ≥ 12,7 mm.
The provided O-ring seals the pressure area of the cylinder at
the screw plug hole. The contact surface of the flange must
rest completely against the mounting surface of the cylinder.
For horizontal mounting of transducer with a defined
electrical range longer than 1000 mm the TH1 rod should be
supported or attached at ist end.
The end of the TH1 rod has to be protected against wear.
For the area of the cable please take care that enough space
is available, the minimum bending radius has been observed
and sharp edges have be avoided.
5 Wiring
Note the following when making electrical connection:
System (supply voltage GND) and control cabinet (signal
GND) must be at the same potential.
To ensure the electromagnetic compatibility (EMC), the
following instructions must be strictly followed:
•Transducer and controller must be connected by using a
shielded cable.
•Shielding: Copper filament braided, 85% coverage.
•On the controller side the cable shield must be grounded,
i.e. be connected with the protective earth conducter.
Cable connection may not extended over 30m!
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6Einbau / Installation
6.1 Schraubflansch / Screw flange M18x1,5
Mechansiche Ausführung Code 102 bzw. 106 mit Nullpunkt bei 30mm
Mechanical configuration code 102 or 106 with zero point at 30mm
Mechansiche Ausführung Code 104 bzw. 108 mit Nullpunkt bei 51mm
Mechanical configuration code 104 or 108 with zero point at 51mm
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6.1.2 Einbaubeispiel /Installation example
∅Dk siehe / see cap. 4
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6.2 Positionsgeber / Position marker
Z-TH1-P19 Z-TH1-P18 Z-TIM-P20
P/N 005698 P/N 005698 P/N 005698
7Elektrischer Anschluss / Electrical connection
7.1 M16x0,75 , 6-pol. Flanschstecker / 6 pin flange connector
Beispiel Bestellcode / Example ordering code: TH1- _ _ _ _ - _ _ _ - _ _ _ -105
Anschlussbelegung / Pin configuration
( Sicht auf den Flanschstecker / front view to the flange connector )
Signal / Signal Anschlussbelegung / Pin assignment
M16-Stecker / M16 connector
Code -105-
Versorgung / Supply Ub pin 5
GND pin 6
CAN high pin 2
Can low pin 1
CAN Schirm / shield pin 3
nicht anschließen / do not connect pin 4

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Die Beschreibung der CANopen Schnittstelle sowie das elektronische Datenblatt (EDS) sind zum Download auf der
Novotechnik Homepage unter Downloads/Gebrauchsanleitungen verfügbar.
The description of CANopen interface and the electronic data sheet (EDS) can be downloaded from Novotechnik web
site, see Downloads/Operating manuals.
8CANopen Schnittstelle / CANopen interface
7.2. M12x1, 5-pol. Flanschstecker / 5 pin flange connector
Beispiel Bestellcode / Example ordering code: TH1 - _ _ _ _ - _ _ _ - _ _ _ -106
Anschlussbelegung / Pin configuration
( Sicht auf den Flanschstecker / front view to the flange connector )
Signal / Signal Anschlussbelegung / Pin assignment
M12-Stecker / M12 connector
Code -106-
Versorgung / Supply Ub pin 2
GND pin 3
CAN high pin 4
Can low pin 5
CAN Schirm / shield pin 1

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9 Notwendiges Zubehör
• Ring-Positionsgeber Z-TH1-P18 (Art.Nr. 005697)
• Ring-Positionsgeber Z-TH1-P19 (Art.Nr. 005698)
• Ring-Positionsgeber Z-TIM-P20 (Art.Nr. 005699)
Die Positionsgeber der Baureihe TMI, d.h. Z-TMI-P02
und –P14 sind mit den Positionsgebern der Baureihe
TH1 (Z-TH1-P18 und –P19) technisch nicht identisch.
10 Optionales Zubehör
• Kupplungsdose M16x0,75 (IEC 130-9):
6-pol., EEM 33-82, Art.Nr. 005639
• Winkeldose M16x0,75 (IEC 130-9):
6-pol., EEM 33-94, Art.Nr. 005648
• Kupplungsdose M12x1, 5-pol., nicht konfektioniert,
für Kabeldurchmesser 6...8 mm, max. 0,75 mm²:
EEM 33-73, Art.Nr. 005645
• Winkeldose M12x1, 5-pol., nicht konfektioniert,
für Kabeldurchmesser 6...8 mm, max. 0,75 mm²:
EEM 33-75, Art.Nr. 005646
• PUR-Kabel mit 5-pol. Kupplungsdose, M12x1, CAN-Bus,
gerade, mit angespritztem Kabel, IP67, Ende offen:
2m Länge, EEM 33-41, Art.Nr. 056141
5m Länge, EEM 33-42, Art.Nr. 056142
10m Länge, EEM 33-43, Art.Nr. 056143
• PUR-Kabel mit 5-pol. Kupplungsdose und Kupplungs-
stecker, M12x1, CAN-Bus, gerade, IP68:
5m Länge, EEM 33-44, Art.Nr. 056144
• Zweifachverteiler, 1:1 Verdrahtung,
Dose M12x1 - Stecker M12x1 - Dose M12x1, 5-pol. :
EEM 33-45, Art.Nr. 056145
• Abschlussstecker M12x1, 5-pol, CAN-Bus, 120 :
EEM 33-47, Art.Nr. 056147
• Befestigungsmutter M18x1,5,
Z-TH1-M01, Art.Nr. 056090
11 Bestellcode / Ordering code
9Required accessories
•Ring position marker Z-TH1-P18 (P/N 005697)
•Ring position marker Z-TH1-P19 (P/N 005698)
•Ring position marker Z-TIM-P20 (P/N 005699)
The position marker of the TMI series, i.e. Z-TMI-P02
and –P14 are not technically identical with the position
marker of the TH1 series (Z-TH1-P18 and –P19).
10 Optional accessories
•Mating female connector, straight M16x0.75 (IEC 130-9):
6-pin, EEM 33-82, P/N 005639
•Mating female connector, angled M16x0.75 (IEC 130-9):
6-pin, EEM 33-94, P/N 005648
•Mating female connector, straight, M12x1, 5-pin,
for wire gauge 6...8 mm, max. 0.75 mm²,
EEM 33-73, P/N 005645
•Mating female connector, angled M12x1; 5-pin,
for wire gauge 6...8 mm, max. 0.75 mm²,
EEM 33-75, P/N 005646
•Cable set - female connector M12x1, 5-pin, CAN-Bus
straight, with molded PUR-cable, IP67, open-ended:
2m length, EEM 33-41, P/N 056141
5m length, EEM 33-42, P/N 056142
10m length, EEM 33-43, P/N 056143
•Cable set – male/female connector M12x1, 5-pin, CAN-Bus,
straight, with molded PUR-cable, IP68:
5m length, EEM 33-44, P/N 056144
•Splitter/T-Connector, 1:1 connection, M12x1, 5-pin, with one
M12 male and two M12 female connectors:
EEM 33-45, P/N 056145
•Terminating resistor, M12x1, 5 poles, male connector, CAN-
Bus, 120 : EEM 33-47, P/N 056147
•Mounting nut M18x1,5, Z-TH1-M01, P/N 056090
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