TR-Electronic LM S-34 Series User manual

TR-Electronic GmbH
Eglishalde 6
78647 Trossingen
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Änderungen vorbehalten.
Seite 1/1
Gesamtbedienungsanleitung
Für
LMRS_34*133 SSI
Material Nr.
344-00194
Generiert am
11.07.2023
Enthält Originalbedienungsanleitung
Dokumentationsabschnitte
Betriebsanleitung
de/en
LMP-30, LM_S-34, LM_-48 SSI
TR-ELA-BA-DGB-0032-02.pdf
Konformitätserklärung
de/en
EU-Konformitätserklärung ELA (EMV+RoHS)
TR-ELA-KE-DGB-0079-02.pdf
Konformitätserklärung
de/en
UKCA, Konformitätserkl. ELA (EMV+RoHS)
TR-ELA-KE-GB-0080-02.pdf
Technische Daten

5864, TR LMP30-SSI, 5633
Benutzerhandbuch
Schnittstelle
TR - ELA - BA - DGB - 0032 - 02 09/24/2019
Seite 2 - 18
Page 19 - 35
D
GB
_Zusätzliche Sicherheitshinweise
_Installation
_Inbetriebnahme
_Parametrierung
_Fehlerursachen und Abhilfen
SSI-Schnittstelle
Linear Encoder
magnetostriktiv
LMP-30 / LM_S-34 /
LM_-48
Explosionsschutzgehäuse

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Urheberrechtsschutz
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Änderungsvorbehalt
Jegliche Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, vorbehalten.
Dokumenteninformation
Ausgabe-/Rev.-Datum: 09/24/2019
Dokument-/Rev.-Nr.: TR - ELA - BA - DGB - 0032 - 02
Dateiname: TR-ELA-BA-DGB-0032-02.docx
Verfasser: STB
Schreibweisen
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Menüauswahlen von Software.
< > weist auf Tasten der Tastatur Ihres Computers hin (wie etwa <RETURN>).

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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis .............................................................................................................................. 3
Änderungs-Index................................................................................................................................ 4
1 Allgemeines ..................................................................................................................................... 5
1.1 Geltungsbereich...................................................................................................................... 5
1.2 Verwendete Abkürzungen / Begriffe....................................................................................... 6
2 Zusätzliche Sicherheitshinweise................................................................................................... 7
2.1 Symbol- und Hinweis-Definition.............................................................................................. 7
2.2 Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären............................................................................ 7
3 SSI Informationen............................................................................................................................ 8
4 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung.................................................................................... 9
4.1 Grundsätzliche Regeln ........................................................................................................... 9
4.2 RS422 Übertragungstechnik................................................................................................... 10
4.3 Kabelspezifikation................................................................................................................... 11
4.3.1 Bestellangaben zu Steckverbindern....................................................................... 11
4.3.1.1 Passend zu Flanschstecker M12 - 8 Pol. A-kodiert .................................................................. 11
4.4 Anschluss –Hinweise............................................................................................................. 11
4.4.1 Anbindung an den PC (Programmierung) .............................................................. 12
4.5 SSI Schnittstelle...................................................................................................................... 13
5 TRWinProg Parametrierung........................................................................................................... 14
5.1 Grundparameter ..................................................................................................................... 14
5.1.1 Zählrichtung............................................................................................................ 14
5.1.2 Messlänge in Schritten............................................................................................ 14
5.1.3 Messlänge [mm]...................................................................................................... 14
5.2 SSI.......................................................................................................................................... 15
5.2.1 Anzahl Datenbits..................................................................................................... 15
5.2.2 Ausgabecode.......................................................................................................... 16
5.2.3 Magnet im Dämpfungsbereich................................................................................ 16
5.3 Istwerte ................................................................................................................................... 16
5.3.1 Position SSI ............................................................................................................ 16
6 Fehlerursachen und Abhilfen......................................................................................................... 17

Änderungs-Index
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Änderungs-Index
Änderung
Datum
Index
Erstausgabe
09.04.19
00
LMP-30 ergänzt
05.06.19
01
LM_-48 ergänzt
24.09.19
02

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1 Allgemeines
Das vorliegende schnittstellenspezifische Benutzerhandbuch beinhaltet folgende
Themen:
Ergänzende Sicherheitshinweise zu den bereits in der Montageanleitung
definierten grundlegenden Sicherheitshinweisen
Installation
Inbetriebnahme
Parametrierung
Fehlerursachen und Abhilfen
Da die Dokumentation modular aufgebaut ist, stellt dieses Benutzerhandbuch eine
Ergänzung zu anderen Dokumentationen wie z.B. Produktdatenblätter,
Maßzeichnungen, Prospekte und der Montageanleitung etc. dar.
Das Benutzerhandbuch kann kundenspezifisch im Lieferumfang enthalten sein, oder
kann auch separat angefordert werden.
1.1 Geltungsbereich
Dieses Benutzerhandbuch gilt ausschließlich für folgende Mess-System-Baureihen mit
SSI Schnittstelle:
●LMP-30
●LMPS-34 / LMRS-34
●LMP-48 / LMR-48
Die Produkte sind durch aufgeklebte Typenschilder gekennzeichnet und sind
Bestandteil einer Anlage.
Es gelten somit zusammen folgende Dokumentationen:
siehe Kapitel „Mitgeltende Dokumente“ in der Montageanleitung
www.tr-electronic.de/f/TR-ELA-BA-DGB-0004
optional: -Benutzerhandbuch mit Montageanleitung

Allgemeines
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1.2 Verwendete Abkürzungen / Begriffe
LMP
Linear-Absolutes-Mess-System, Ausführung mit Profil-Gehäuse
LMR
Linear-Absolutes-Mess-System, Ausführung mit Rohr-Gehäuse
LMPS
Linear-Absolutes-Mess-System, Ausführung mit Profil-Gehäuse
(Standardausführung)
LMRS
Linear-Absolutes-Mess-System, Ausführung mit Rohr-Gehäuse
(Standardausführung)
EMV
Elektro-Magnetische-Verträglichkeit
SSI
Synchron-Serielles-Interface
LSB
Least Significant Bit (niederwertiges Bit)
MSB
Most Significant Bit (höchstwertiges Bit)
NEC
National Electrical Code
T
Periodendauer
tM
SSI Monozeit
tp
Pausenzeit
tV
Verzögerungszeit
VZ
Vorzeichen
0x
Hexadezimale Darstellung

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2 Zusätzliche Sicherheitshinweise
2.1 Symbol- und Hinweis-Definition
bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintre-
ten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen
nicht getroffen werden.
bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann,
wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht
getroffen werden.
bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann, wenn die
entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen
werden.
bezeichnet wichtige Informationen bzw. Merkmale und
Anwendungstipps des verwendeten Produkts.
2.2 Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären
Für den Einsatz in explosionsfähigen Atmosphären wird das Standard Mess-System
je nach Anforderung in ein entsprechendes Explosionsschutzgehäuse eingebaut.
Die Produkte sind auf dem Typenschild mit einer zusätzlichen -Kennzeichnung
gekennzeichnet.
Die „Bestimmungsgemäße Verwendung“, sowie alle Informationen für den
gefahrlosen Einsatz des ATEX-konformen Mess-Systems in explosionsfähigen
Atmosphären sind im -Benutzerhandbuch enthalten, welches der Lieferung
beigelegt wird.
Das in das Explosionsschutzgehäuse eingebaute Standard Mess-System kann somit
in explosionsfähigen Atmosphären eingesetzt werden.
Durch den Einbau in das Explosionsschutzgehäuse bzw. durch die
Explosionsschutzanforderungen, ergeben sich Veränderungen an den ursprünglichen
Eigenschaften des Mess-Systems.
Anhand der Vorgaben im -Benutzerhandbuch ist zu überprüfen, ob die dort
definierten Eigenschaften den applikationsspezifischen Anforderungen genügen.
Der gefahrlose Einsatz erfordert zusätzliche Maßnahmen bzw. Anforderungen. Diese
sind vor der Erstinbetriebnahme zu erfassen und müssen entsprechend umgesetzt
werden.

SSI Informationen
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3 SSI Informationen
Das SSI-Verfahren ist ein synchron-serielles Übertragungsverfahren für die Mess-
System-Position. Durch die Verwendung der RS422 Schnittstelle zur Übertragung
können ausreichend hohe Übertragungsraten erzielt werden.
Das Mess-System erhält vom Datenempfänger (Steuerung) ein Taktbüschel und
antwortet mit dem aktuellen Positionswert, der synchron zum gesendeten Takt seriell
übertragen wird.
Weil die Datenübernahme durch den Büschelanfang synchronisiert wird, ist es nicht
notwendig, einschrittige Codes wie z.B. Graycode zu verwenden.
Die Datensignale Daten+ und Daten–werden mit Kabelsendern (RS422) gesendet.
Zum Schutz gegen Beschädigungen durch Störungen, Potentialdifferenzen oder
Verpolen werden die Taktsignale Takt+ und Takt- mit Optokopplern empfangen.
Abbildung 1: SSI Prinzip-Eingangsschaltung
Abbildung 2: SSI-Ausgangsschaltung

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4 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
4.1 Grundsätzliche Regeln
●Die Schirmwirkung von Kabeln muss auch nach der Montage
(Biegeradien/Zugfestigkeit!) und nach Steckerwechseln garantiert sein. Im
Zweifelsfall ist flexibleres und höher belastbares Kabel zu verwenden.
●Für den Anschluss des Mess-Systems sind nur Steckverbinder zu verwenden, die
einen guten Kontakt vom Kabelschirm zum Steckergehäuse gewährleisten. Der
Kabelschirm ist mit dem Steckergehäuse großflächig zu verbinden.
●Bei der Antriebs-/Motorverkabelung wird empfohlen, ein 5-adriges Kabel mit
einem vom N-Leiter getrennten PE-Leiter (sogenanntes TN-Netz) zu verwenden.
Hierdurch lassen sich Potenzialausgleichsströme und die Einkoppelung von
Störungen weitgehend vermeiden.
●Für die gesamte Verarbeitungskette der Anlage müssen Potentialausgleichsmaß-
nahmen vorgesehen werden. Insbesondere müssen Ausgleichsströme infolge von
Potenzialunterschieden über den Schirm zum Mess-System vermieden werden.
●Um eine hohe Störfestigkeit des Systems gegen elektromagnetische
Störstrahlungen zu erzielen, muss eine geschirmte und verseilte Datenleitung
verwendet werden. Der Schirm sollte möglichst beidseitig und gut leitend über
großflächige Schirmschellen an Schutzerde angeschlossen werden. Nur wenn die
Maschinenerde gegenüber der Schaltschrankerde stark mit Störungen behaftet
ist, sollte man den Schirm einseitig im Schaltschrank erden.
●Getrennte Verlegung von Kraft- und Signalleitungen. Bei der Installation sind die
nationalen Sicherheits- und Verlegerichtlinien für Daten- und Energiekabel zu
beachten.
●Keine Stichleitungen
●Trennung bzw. Abgrenzung des Mess-Systems von möglichen Störsendern.
●Beachtung der Herstellerhinweise bei der Installation von Umrichtern, Schirmung
der Kraftleitungen zwischen Frequenzumrichter und Motor.
●Ausreichende Bemessung der Energieversorgung.
●Um einen sicheren und störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, sind die
einschlägigen Normen und Richtlinien zu beachten. Insbesondere sind die EMV-
Richtlinie sowie die Schirmungs- und Erdungsrichtlinien in den jeweils gültigen
Fassungen zu beachten.
●Es wird empfohlen, nach Abschluss der Montagearbeiten eine visuelle Abnahme
mit Protokoll zu erstellen.

Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
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4.2 RS422 Übertragungstechnik
Bei der RS422-Übertragung wird ein Leitungspaar für die Signale Daten+ und Daten–
und ein Leitungspaar für die Signale Takt+ und Takt–benötigt.
Die seriellen Daten werden ohne Massebezug als Spannungsdifferenz zwischen zwei
korrespondierenden Leitungen übertragen.
Der Empfänger wertet lediglich die Differenz zwischen beiden Leitungen aus, so dass
Gleichtakt-Störungen auf der Übertragungsleitung nicht zu einer Verfälschung des
Nutzsignals führen.
Durch die Verwendung von abgeschirmtem, paarig verseiltem Kabel, lassen sich
Datenübertragungen über Distanzen von bis zu 500 Metern bei einer Frequenz von
100 kHz realisieren.
RS422-Sender stellen unter Last Ausgangspegel von 2 V zwischen den beiden
Ausgängen zur Verfügung, die Empfängerbausteine erkennen Pegel von ± 200 mV
noch als gültiges Signal.

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4.3 Kabelspezifikation
Signal
Leitung
Daten+ / Daten–
(RS422+ / RS422–)
min. 0,25 mm2, jeweils paarig verseilt und geschirmt
Takt+ / Takt–
(RS422+ / RS422–)
Programmierschnittstelle
(RS485+ / RS485–)
Versorgung
min. 0,5 mm2, paarig verseilt und geschirmt
Die maximale Leitungslänge hängt von der SSI-Taktfrequenz und der
Kabelbeschaffenheit ab und sollte an folgende Tabelle angepasst werden.
Zu beachten ist, dass pro Meter Kabel mit einer zusätzlichen Verzögerungszeit tv
(Daten+/Daten–) von ca. 6 ns zu rechnen ist.
SSI-Taktfrequenz [kHz]
810
750
570
360
220
120
100
Leitungslänge [m]
ca. 12.5
ca. 25
ca. 50
ca. 100
ca. 200
ca. 400
ca. 500
4.3.1 Bestellangaben zu Steckverbindern
4.3.1.1 Passend zu Flanschstecker M12 - 8 Pol. A-kodiert
Hersteller
Bezeichnung
Art-Nr.
TR - Electronic GmbH
Systemkabel
90-429-XXX.X
Murr - Elektronik
M12 Buchse, gerade, geschirmt,
mit freiem Leitungsende
7000-17121-286XXXX
4.4 Anschluss –Hinweise
Die elektrischen Ausstattungsmerkmale werden hauptsächlich durch die variable
Anschluss-Technik vorgegeben.
Der Anschluss kann nur in Verbindung mit der gerätespezifischen Steckerbelegung
vorgenommen werden!
Bei der Auslieferung des Mess-Systems wird jeweils eine Steckerbelegung in
gedruckter Form beigelegt und sie kann nachträglich auch von der Seite
„www.tr-electronic.de/service/downloads/steckerbelegungen.html“ heruntergeladen
werden. Die Steckerbelegungsnummer ist auf dem Typenschild des Mess-Systems
vermerkt.

Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
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4.4.1 Anbindung an den PC (Programmierung)
Was wird von TR-Electronic benötigt?
Schaltschrankmodul Art.-Nr.: 490-00101
Programmier-Set Art.-Nr.: 490-00310:
Kunststoff-Koffer,
mit nachfolgenden Komponenten:
–USB PC-Adapter V4
Umsetzung USB <--> RS485
–USB-Kabel 1,00 m
Verbindungskabel zwischen
PC-Adapter und PC
–Flachbandkabel 1,30 m
Verbindungskabel zwischen
PC-Adapter und TR-Schaltschrank-Modul
(15-pol. SUB-D Buchse/Stecker)
–Steckernetzteil 24 V DC, 1A
Versorgungsmöglichkeit des angeschlossenen Gerätes
über den PC-Adapter
–Software- und Support-DVD
- USB-Treiber, Soft-Nr.: 490-00421
- TRWinProg, Soft-Nr.: 490-00416
- EPROGW32, Soft-Nr.: 490-00418
- LTProg, Soft-Nr.: 490-00415
–Installationsanleitung
TR-E-TI-DGB-0074, Deutsch/Englisch
Für den Betrieb ab Windows 7 wird der USB PC-Adapter HID V5 / SSI, Art-Nr.:
490-00313 / 490-00314 mit Installationsanleitung TR-E-TI-DGB-0103 benötigt.
Gelten die Anschlüsse für SSI_DATA gleichzeitig auch für TRWinProg, darf
bei der Programmierung über TRWinProg am Mess-System kein SSI_Clock
anliegen.

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4.5 SSI Schnittstelle
Im Ruhezustand liegen Daten+ und Takt+ auf High. Dies entspricht der Zeit vor Punkt
(1) im unten angegebenen Schaubild.
Mit dem ersten Wechsel des Takt-Signals von High auf Low (1) wird das Geräte-
interne re-triggerbare Monoflop mit der Monoflopzeit tM gesetzt.
Die Zeit tMbestimmt die unterste Übertragungsfrequenz (T = tM/ 2). Die obere
Grenzfrequenz ergibt sich aus der Summe aller Signallaufzeiten und wird zusätzlich
durch die eingebauten Filterschaltungen begrenzt.
Mit jeder weiteren fallenden Taktflanke verlängert sich der aktive Zustand des
Monoflops um die Zeit tM, zuletzt ist dies bei Punkt (4) der Fall.
Mit dem Setzen des Monoflops (1) werden die am internen Parallel-Seriell-Wandler
anstehenden bit-parallelen Daten durch ein intern erzeugtes Signal in einem
Eingangs-Latch des Schieberegisters gespeichert. Damit ist sichergestellt, dass sich
die Daten während der Übertragung eines Positionswertes nicht mehr verändern.
Mit dem ersten Wechsel des Taktsignals von Low auf High (2) wird das höchstwertige
Bit (MSB) der Geräteinformation an den seriellen Datenausgang gelegt. Mit jeder
weiteren steigenden Flanke wird das nächst niederwertigere Bit an den Datenausgang
geschoben.
Nach beendeter Taktfolge werden die Datenleitungen für die Dauer der Monozeit
tM(4) auf 0V (Low) gehalten. Dadurch ergibt sich auch die Pausenmindestzeit tp, die
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Taktsequenzen eingehalten werden muss und
beträgt 2 * tM.
Bereits mit der ersten steigenden Taktflanke werden die Daten von der
Auswerteelektronik eingelesen. Bedingt durch verschiedene Faktoren ergibt sich eine
Verzögerungszeit tV>100 ns, ohne Kabel. Das Mess-System schiebt dadurch die
Daten um die Zeit tVverzögert an den Ausgang. Zum Zeitpunkt (2) wird deshalb eine
„Pausen-1“ gelesen. Diese muss verworfen werden oder kann in Verbindung mit einer
„0“ nach dem LSB-Datenbit zur Leitungsbruchüberwachung benutzt werden. Erst zum
Zeitpunkt (3) wird das MSB-Datenbit gelesen. Aus diesem Grund muss die Taktanzahl
immer um eins höher sein (n+1) als die zu übertragende Anzahl der Datenbits.
Daten+
Takt+
tp
Monoflopzeit
Abbildung 3: Typische SSI-Übertragungssequenzen
Abbildung 4: SSI-Übertragungsformat
tM
LSBMSB
Takt+
Daten+
intern re-triggerbares Monoflop
1 2 4
T
tV
1 2 n n+1
3High
Low
High
Low
High
Low

TRWinProg Parametrierung
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5 TRWinProg Parametrierung
5.1 Grundparameter
5.1.1 Zählrichtung
Auswahl
Beschreibung
Steigend
Mess-System –Position steigend zum Stabende
Fallend
Mess-System –Position fallend zum Stabende
5.1.2 Messlänge in Schritten
Die Messlänge in Schritten definiert die Gesamtschrittzahl über den gesamten
Messbereich des Mess-Systems.
Über die Werte „Messlänge in Schritten“ und „Messlänge in mm“ kann die Auflösung
des Mess-Systems bestimmt werden.
Berechnung der Auflösung:
Auflösung (in mm) =
Messlänge in mm
Messlänge in Schritten
5.1.3 Messlänge [mm]
Stablänge (gesamter Messbereich) des Mess-Systems in [mm].
Siehe auch Kap. 5.1.2 „Messlänge in Schritten“.

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5.2 SSI
5.2.1 Anzahl Datenbits
Der Parameter Anzahl Datenbits legt die Anzahl der reservierten Bits für die
Mess-System-Position fest.
Untergrenze
12
Obergrenze
31
Ausgabeformat:
Eine synchron-serielle Datenübertragung ist min. 12 Bit, bzw. max. 31 Bit breit.
Die Daten können beliebig, bezogen auf das Beispiel von 31 Takten, durch den
Parameter Anzahl Datenbits verschoben werden. Die Daten können rechts - oder
linksbündig, mit und ohne führende „Nullen“ übertragen werden. Führende „Nullen“
werden erzeugt, indem der Parameter Anzahl Datenbits größer programmiert
wird, als dies von der Gesamtmesslänge her nötig wäre.
Beispiel
Mess-System: Auflösung: 0,001 mm
Messlänge: 4 m
-->Messlänge in Schritten: 4 000 000
-->Gesamtmesslänge: 22 Bit
Code: Binär oder Gray
Ausgabe rechtsbündig
Programmierte Anzahl Datenbits = 31
MSB LSB
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 –31
0
0
0
0
0
0
0
0
0
P 221 –P 20
Ausgabe linksbündig
Programmierte Anzahl Datenbits = 22
MSB LSB
1 –22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
P 221 –P 20
0
0
0
0
0
0
0
0
0

TRWinProg Parametrierung
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5.2.2 Ausgabecode
Auswahl
Beschreibung
Binär
SSI-Ausgabecode = Binär
BCD *
SSI-Ausgabecode = BCD-Code
Gray
SSI-Ausgabecode = Gray
* nur LMP-30
5.2.3 Magnet im Dämpfungsbereich
Legt fest welche Position ausgegeben wird, wenn sich der Magnet im
Dämpfungsbereich befindet.
Auswahl
Beschreibung
alter-Wert
im Dämpfungsbereich wird der letzte gültige Messwert ausgegeben
0xFFFFFF
im Dämpfungsbereich wird der Positionswert „16777215“ ausgegeben
0x000000
im Dämpfungsbereich wird der Positionswert „0“ ausgegeben
5.3 Istwerte
5.3.1 Position SSI
Im Onlinezustand wird im Feld Position SSI die aktuelle Mess-System-Position
angezeigt.
Durch Eingabe eines Wertes in das Feld Position SSI kann das Mess-System auf
den gewünschten Positionswert gesetzt werden. Der Wert wird mit Ausführung der
Funktion Daten zum Gerät schreiben übernommen.

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6 Fehlerursachen und Abhilfen
Störung
Ursache
Abhilfe
Positionssprünge
des Mess-
Systems
starke Vibrationen
Vibrationen, Schläge und Stöße z.B. an
Pressen, werden mit so genannten
"Schockmodulen" gedämpft. Wenn der
Fehler trotz dieser Maßnahmen wiederholt
auftritt, muss das Mess-System getauscht
werden.
elektrische
Störungen
EMV
Gegen elektrische Störungen helfen
eventuell isolierende Flansche aus
Kunststoff, sowie Kabel mit paarweise
verdrillten Adern für Daten und Versorgung.
Die Schirmung und die Leitungsführung
müssen nach den Aufbaurichtlinien der
Spezifikation ausgeführt sein.

Fehlerursachen und Abhilfen
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Linear Encoder
magnetostrictive
LMP-30 / LM_S-34 /
LM_-48
Explosion Protection Enclosure
User Manual
Interface
_Additional safety instructions
_Installation
_Commissioning
_Parameterization
_Cause of faults and remedies
SSI interface