Siemens Simatic MV220 User manual

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SIMATIC
Image Processing Systems
SIMATIC MV220
Operating Instructions
10/2005 Edition,
J31069-D1287-U001-A5-7418
Deutsch
English

SIMATIC
Bildverarbeitungssystem
SIMATIC MV220
Betriebsanleitung
Ausgabe 10/2005,
J31069-D1287-U001-A5-7418
Deutsch

Sicherheitstechnische Hinweise
Qualifiziertes Personal
Das zugehörige Gerät/System darf nur in Verbindung mit dieser Dokumentation eingerich-
tet und betrieben werden. Inbetriebsetzung und Betrieb eines Gerätes/Systems dürfen nur
von qualifiziertem Personal vorgenommen werden. Qualifiziertes Personal im Sinne der si-
cherheitstechnischen Hinweise dieser Dokumentation sind Personen, die die Berechtigung
haben, Geräte, Systeme und Stromkreise gemäß den Standards der Sicherheitstechnik in
Betrieb zu nehmen, zu erden und zu kennzeichnen.
Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Beachten Sie Folgendes:
Marken
Alle mit dem Schutzvermerk £gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Mar-
ken der Siemens AG. Die übrigen Bezeichnungen in dieser Schrift können Marken sein, de-
ren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen können.
Haftungsausschluss
Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf Übereinstimmung mit der beschriebenen Hard-
und Software geprüft. Dennoch können Abweichungen nicht ausgeschlossen werden, so
dass wir für die vollständige Übereinstimmung keine Gewähr übernehmen. Die Angaben in
dieser Druckschrift werden regelmäßig überprüft, notwendige Korrekturen sind in den
nachfolgenden Auflagen enthalten.
Warnung
Laser der Ausrichthilfe:
LASERSTRAHLUNG - NICHT IN DEN STRAHL BLICKEN - LASER KLASSE 2
Wellenlänge: 655 nm - Maximale Strahlungsleistung: < 1 mW -
DIN EN 60825-1:2003.
Achtung
LED-Beleuchtung
Licht emittierende Diode Klasse 1 nach DIN EN 60825-1:2003.
Warnung
Das Gerät darf nur für die im Katalog und in der technischen Beschreibung vor-
gesehenen Einsatzfälle und nur in Verbindung mit von Siemens empfohlenen
bzw. zugelassenen Fremdgeräten und -komponenten verwendet werden. Der
einwandfreie und sichere Betrieb des Produktes setzt sachgemäßen Transport,
sachgemäße Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige Bedienung
und Instandhaltung voraus.
Siemens AG
Automation and Drives
Postfach 4848
90437 Nürnberg
DEUTSCHLAND
Copyright © Siemens AG 2005
Siemens AG 2005
Technische Änderungen bleiben vorbehalten.
Siemens Aktiengesellschaft J31069-D1287-U001-A5-7418
!
!

SIMATIC MV220
iBetriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418
Inhaltsverzeichnis
Lieferumfang . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Optional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
Beschreibung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Einsatzplanung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Einbauen/Anbauen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Stromversorung und digitale Ein- und Ausgänge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Eingänge zur Modell-Auswahl und Tastensperre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Ausrichten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
Bedienen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
In Betrieb nehmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Erstinbetriebnahme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
Modell(e) einlernen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
Einstellungen testen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Run-Modus aktivieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Menüstruktur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Diagnosemeldungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Technische Daten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Normen und Zulassungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Service und Support . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Maßbild . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

SIMATIC MV220
ii Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418

Lieferumfang
SIMATIC MV220
Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418 1
Lieferumfang
Optional
Befestigung des SIMATIC MV220 mit Haltesystem für Industriesenso-
rik
Einleitung
Was die Betriebsanleitung beinhaltet
Diese Betriebsanleitung enthält alle Informationen, die Sie zur Inbetriebnahme
und für die Bedienung und Wartung des Sensors benötigen.
Anzahl Produktbezeichnung MLFB
1 SIMATIC MV220 6GF5 110-0AA00-0AA0
1 Schablone für Bildausrichtung und Umgebungsabgleich
Template 1
(schwarz/weiß)
Template 2 (weiß)
1 Betriebsanleitung A5E00487746
Produktbezeichnung MLFB
Rundstange 3RX7316
Geräteträger 3RX7326
Schraubsockel 3RX7322

Beschreibung
SIMATIC MV220
2Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418
Beschreibung
Der Sensor ist ein flächiger Farbsensor, geeignet für Erkennungs- und Prüfauf-
gaben anhand von Farben.
Er kann in zwei Betriebsarten betrieben werden:
• Die Farbflächenanalyse (Matching) prüft mehrfarbige Flächen auf Farban-
teile und deren Verteilungen. Das Erfassungsfenster wird entsprechend
seiner farblichen Gesamteigenschaften bestimmt und bewertet. Dabei
wird die Farbzusammensetzung des aktuellen Bildes mit dem zuvor einge-
lernten Mustern verglichen. Der Hintergrund darf bei verschiedenen Prü-
fungsdurchläufen nicht wechseln.
• Bei der Farbmerkmalserkennung (Recognition) sucht der Sensor eine be-
stimmte Farbe und deren Häufigkeit im gesamten Bildfenster. Dabei wird
die Häufigkeit der eingelernten Farbe im aktuellen Bild mit der Häufigkeit
der Farbe im zuvor eingelernten Muster verglichen. Es werden somit ledig-
lich Änderungen dieser bestimmten Farbe erkannt und ausgewertet. Das
bedeutet, der Hintergrund bzw. andere farbige Merkmale des Prüfobjektes
können bei verschiedenen Prüfungsdurchgängen unterschiedlich sein, da
sie bei der Prüfung nicht berücksichtigt werden.
Der SIMATIC MV220 gleicht die Ergebnisse mit dem eingelernten „Modell“ ab
und liefert die Information, ob die Prüfung auf Übereinstimmung erfolgreich
oder nicht erfolgreich verlaufen ist.
Durch ein variables Bildfenster kann der SIMATIC MV220 bzgl. Auflösung und
Objektgrößen an die jeweiligen Anwendungen und Objekte angepasst wer-
den.
Es ist möglich, die Farbmuster von bis zu 16 verschiedenen Objekten als Mo-
delle im Sensor abzuspeichern.
Die Anbindung an ein übergeordnetes (Automatisierungs-)System ist über
standardisierte digitale Ein-/Ausgänge möglich (X1 Stecker/X2 Buchse).

Beschreibung
SIMATIC MV220
Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418 3
Aufbau des Sensors
Der SIMATIC MV220 ist ein Stand-Alone-Produkt in sensortypischer Quader-
Bauform. Alle für die Prüfung benötigten Elemente sind in einem einzigen Ge-
häuse integriert:
• integrierte Beleuchtung
• optische Ausrichthilfe (Laser1/Laser2)
• Bedieneinheit (LED-Anzeigen, Display, Tastatur)
• Bildauswertung
• Optik für Bildaufnahme
• Schnittstelle X1, X2: digitale Ein-/Ausgänge
-XVWDJH
VFKUDXEH
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$Q]HLJHQ 'LVSOD\
7DVWDWXU
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LQWHJULHUWH
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ಱ;ಯ
6WHFNHU
ಱ;ಯ
%XFKVH

Einsatzplanung
SIMATIC MV220
4Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418
Einsatzplanung
Empfehlungen zur Einsatzplanung
• Beachten Sie die klimatischen und mechanischen Umweltbedingungen in
den technischen Daten
• Das Gerät ist für den Einsatz in industrieller Umgebung geeignet (IP65)
• Achten Sie bei der Wahl des Standorts darauf, Tageslicht oder stark variie-
rende Lichteinflüsse auf das Objekt zu vermeiden. Als Abhilfe gegen uner-
wünschten Lichteinfall sollten Sie Abschattungen vorsehen.
Einbauen/Anbauen
• Befestigung des SIMATIC MV220
Zur Befestigung des SIMATIC MV220 (z. B. am Geräteträger des
Haltesystems) dienen sieben Befestigungsbohrungen M4 (siehe Maßbild).
Das Haltesystem für Industriesensorik ist optional als Zubehör bestellbar.
• Erdung des SIMATIC MV220
Zur Verhinderung von EMV-Einflüssen kann eine Erdung des Sensors mit
der Anlage notwendig werden.
Zum Anbringen der Erde müssen Sie die vier äußeren Befestigungsbohrun-
gen M4 (siehe Maßbild) verwenden.
• Sicherheitstechnische Maßnahmen
Der SIMATIC MV220 sollte mit einer Sicherung nach UL248-14 oder einer
NEC Class2-Spannungsversorgung betrieben werden.
(Strombegrenzung < 4 A)
Hinweis
Der SIMATIC MV220 kann wegen seiner physikalischen Eigenschaf-
ten nicht für sicherheitsgerichtete Anwendungen (z. B. Personen-
schutz) verwendet werden!

Stromversorung und digitale Ein- und Ausgänge
SIMATIC MV220
Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418 5
Stromversorung und digitale Ein- und Ausgänge
M12-Stecker,
X1 Pin- Nr. Kurz- bezeich-
nung
Funktion Eingang/
Ausgang
1 L+ Lastspannung L+, DC 24V Eingang
2 N_OK Status: Modell N_OK
0 = Modell erkannt
1 = Modell nicht erkannt
Ausgang
3 M Lastspannung M Eingang
4 OK Status: Modell OK
0 = Modell nicht erkannt
1 = Modell erkannt
Ausgang
5 TRG OUT Triggerausgang für
externe Beleuchtung
Ausgang
6 DIAG Diagnoseanzeige
0 = es liegt keine Diag-
nose vor
1 = es liegt eine Diag-
nosemeldung vor
Ausgang
7 TRG Triggereingang Eingang
8RDY Ready:
Betriebszustand des Sen-
sors
1 = Sensor betriebsbereit
0 = Sensor nicht
betriebsbereit
Ausgang









Eingänge zur Modell-Auswahl und Tastensperre
SIMATIC MV220
6Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418
Eingänge zur Modell-Auswahl und Tastensperre
M12-Buchse,
X2
Pin-
Nr.
Kurz-
bezeich-
nung
Funktion Eingang/
Ausgang
1 Nicht
belegt
2 SEL0 Select 0:
"Modell"-Auswahl Bit 0
Eingang
3 SEL1 Select 1:
"Modell"-Auswahl Bit 1
Eingang
4 SEL2 Select 2:
"Modell"-Auswahl Bit 2
Eingang
5 SEL3 Select 3:
"Modell"-Auswahl Bit 3
Eingang
6 DISA Disable:
Sperren der manuellen
Tastenbedienung
0 = Bedienung freigege-
ben
1 = Bedienung gesperrt
Eingang
7 Nicht
belegt
8 Nicht
belegt








Ausrichten
SIMATIC MV220
Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418 7
Ausrichten
Voraussetzungen für eine robuste Prüfung von Objekten
• Das zu prüfende Objekt sollte die größtmögliche Fläche des Bildfensters
ausfüllen.
• Der Abstand zum Objekt sollte dabei möglichst klein gehalten werden. Je
kleiner der Abstand zum Objekt ist:
– desto weniger Einfluss hat das Umgebungslicht auf den Sensor.
– desto höher ist die Auflösung (Pixel per Millimeter).
• Mögliche Abhilfen gegen störende Einflüsse:
– Abschattungen gegen Tageslicht oder stark variierende Lichteinflüsse
– Große Betriebstemperaturunterschiede können zu Schwankungen (Re-
duzierung) des Prüfergebnisses führen. Eine Verbesserung kann erzielt
werden, indem die zu prüfenden Modelle unter den Temperaturvoraus-
setzungen des RUN-Betriebes eingelernt werden.
– Stark reflektierende Hintergründe/Objekte können zu Schwankungen
des Prüfergebnisses führen. Eine Verbesserung kann durch eine Mon-
tage des SIMATIC MV220 in einem Winkel von 5° bis 45° schräg zur
Oberfläche des Prüfobjekts erzielt werden.

Ausrichten
SIMATIC MV220
8Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418
Festlegen des Bildfensters
Der SIMATIC MV220 verfügt über ein variables Bildfenster (40 x 30 mm bis
200 x 150 mm). Der Abstand zum Sensor bestimmt die Größe des Bildfensters
und lässt sich wie folgt bestimmen:
1. Vermessen Sie das zu prüfende Objekt.
2. Berechnen Sie den Abstand:
Abstand = 5/4 · Breite des Objektes
Abstand = 5/3 · Höhe des Objektes
Beispiele
Hinweis
In der Betriebsart Recognition beträgt der Mindestabstand des zu prü-
fenden Objekts zum Sensor 70 mm!
Bildfenster (Breite x Höhe in mm) Abstand zum Objekt (mm)
40 x 30 50
56 x 42 70
80 x 60 100
120 x 90 150
160 x 120 200
200 x 150 250

Ausrichten
SIMATIC MV220
Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418 9
Ausrichthilfe verwenden
Zur einfachen Ausrichtung ist der SIMATIC MV220 mit einer optischen Aus-
richthilfe ausgestattet:
Zwei Laserstrahlen projizieren zwei Lichtpunkte in das Bildfenster des Sensors.
Der Mittelpunkt (M) des Bildfensters liegt immer in der Mitte der Strecke zwi-
schen den beiden Lichtpunkten. Die Ausrichthilfe schaltet sich im Bedarfsfall
automatisch zu.
+
PLQ


$
PLQ

%LOGIHQVWHU
PLQLPDO
%LOGIHQVWHU
PD[LPDO
$
PD[

%PLQ
+
PD[


%PD[
0
0
0

Bedienen
SIMATIC MV220
10 Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418
Bedienen
Tastenfunktionen
LED-Anzeigen
Taste Funktion in einem Menü Funktion bei Eingabe eines
Wertes
Springt eine Menüebene zurück Aktion wird abgebrochen. Wert
wird nicht übernommen
Springt auf vorherigen/nachfol-
genden Menüpunkt in der glei-
chen Menüebene
Erniedrigt/erhöht aktuellen
Wert
Aktiviert ausgewählten Menü-
punkt bzw. springt in die
nächste Menüebene
Übernimmt aktuellen Wert
ESC
OK
Grafik-LED-
Anzeige LED-Zustand Bedeutung
Am Sensor liegt Spannung an
Der Sensor ist im Betriebszustand RUN
blinkt Sensor erwartet eine Einstellung
Sensor meldet einen Fehler:
im RUN
blinkt im STOP
Objekt wurde als eingelerntes Modell
erkannt
Objekt stimmt nicht mit dem einge-
lernten Modell überein
32:(5
67$7(6)
2.
1B2.

In Betrieb nehmen
SIMATIC MV220
Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418 11
In Betrieb nehmen
Erstinbetriebnahme
Der Sensor startet automatisch den Modus Welcome, wenn Sie den
SIMATIC MV220 erstmalig in Betrieb nehmen, und nach Reset All.
Voraussetzungen:
• SIMATIC MV220 ist angeschlossen (DC 24V)
• Sie benötigen folgende Werkzeuge:
– einen Schlitz-Schraubendreher der Größe 6-8 zur Bildeinstellung an der
Justageschraube
– Template 1 (schwarz/weiß) und Template 2 (weiß) für Bildausrichtung
und Umgebungsabgleich
Vor der Erstinbetriebnahme beachten:
Hinweis
Die Justageschraube ist schwergängig ausgelegt, um eine Dejustage
bei Vibrationen und Rüttelbewegungen zu verhindern. Achten Sie
darauf, die Justageschraube nicht zu überdrehen!
Hinweis
Achten Sie darauf, dass die Templates das Bildschirmfenster vollstän-
dig ausfüllen und möglichst glatt und waagerecht unter dem Sensor
liegen.
Die vier Schritte für die Inbetriebnahme
1. Erstinbetriebnahme (Nur beim erstmaligen Betrieb und nach Reset All)
2. Modell(e) einlernen
3. Einstellungen testen
4. Run-Modus aktivieren

In Betrieb nehmen
SIMATIC MV220
12 Betriebsanleitung, Ausgabe 10/2005, J31069-D1287-U001-A5-7418






Scr
STOP
Adjust
<OK>
Scr+
Scr to End
Complete
Template1
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LQ5LFKWXQJELV]XP$QVFKODJGUHKHQ
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0LW7DVWH2.!EHVW¦WLJHQ
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'HU6HQVRULVWEHUHLWI¾UGHQ6FKULWW
0RGHOOHHLQOHUQHQ
Calibration
Complete
Template2
<OK>
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Exposure Time
Sensor Ready
Lighting
ON/OFF
Welcome <OK>
Anzeige $NWLRQ$EODXI
,QWHJULHUWH%HOHXFKWXQJ
$XVXQG(LQVFKDOWHQGHU%HOHXFKWXQJ
0LW7DVWH2.!EHVW¦WLJHQ
0LW7DVWH2.!EHVW¦WLJHQ
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