TR-Electronic PROFI BUS QDH Series User manual

4376AA/65/V058
TR - ECE - BA - DGB - 0045 - 03 01/16/2015
Benutzerhandbuch
User Manual
Seite 2 - 68
Page 69 - 135
D
GB
_Zusätzliche Sicherheitshinweise
_Installation
_Inbetriebnahme
_Konfiguration / Parametrierung
_Fehlerursachen und Abhilfen
_Additional safety instructions
_Installation
_Commissioning
_Configuration / Parameterization
_Cause of faults and remedies
•Software/Support DVD: 490-01001
- Soft-No.: 490-00406
QEH81
QDH81
Absolute Encoder series
QDH / QEH
QEH80
+SSI
+Incremental

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Änderungsvorbehalt
Jegliche Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, vorbehalten.
Dokumenteninformation
Ausgabe-/Rev.-Datum: 01/16/2015
Dokument-/Rev.-Nr.: TR - ECE - BA - DGB - 0045 - 03
Dateiname: TR-ECE-BA-DGB-0045-03.docx
Verfasser: MÜJ
Schreibweisen
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< > weist auf Tasten der Tastatur Ihres Computers hin (wie etwa <RETURN>).
Marken
PROFIBUS-DP und das PROFIBUS-Logo sind eingetragene Warenzeichen der
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. (PNO)
SIMATIC ist ein eingetragenes Warenzeichen der SIEMENS AG

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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis .............................................................................................................................. 3
Änderungs-Index................................................................................................................................ 5
1 Allgemeines ..................................................................................................................................... 6
1.1 Geltungsbereich...................................................................................................................... 6
1.2 Verwendete Abkürzungen / Begriffe....................................................................................... 7
2 Zusätzliche Sicherheitshinweise................................................................................................... 8
2.1 Symbol- und Hinweis-Definition.............................................................................................. 8
2.2 Ergänzende Hinweise zur bestimmungsgemäßen Verwendung............................................ 8
2.3 Organisatorische Maßnahmen ............................................................................................... 9
3 Technische Daten............................................................................................................................ 10
3.1 Elektrische Kenndaten............................................................................................................ 10
4 Schnittstellen Informationen.......................................................................................................... 11
4.1 PROFIBUS.............................................................................................................................. 11
4.1.1 Kommunikationsprotokoll DP.................................................................................. 11
4.2 SSI.......................................................................................................................................... 12
5 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung.................................................................................... 13
5.1 Anschluss –Hinweise............................................................................................................. 13
5.2 PROFIBUS –Schnittstelle...................................................................................................... 14
5.2.1 RS485 Übertragungstechnik................................................................................... 14
5.2.2 Bus-Terminierung ................................................................................................... 15
5.2.3 Bus-Adressierung ................................................................................................... 15
5.3 SSI –Schnittstelle (optional)................................................................................................... 16
5.3.1 RS422 Übertragungstechnik................................................................................... 16
5.3.2 Kabelspezifikation................................................................................................... 17
5.3.3 Datenübertragung................................................................................................... 18
5.4 Inkremental –Schnittstelle (optional) ..................................................................................... 19
5.4.1 Kabelspezifikation................................................................................................... 19
5.4.2 Datenübertragung................................................................................................... 19
5.5 Schirmauflage......................................................................................................................... 20
6 Inbetriebnahme................................................................................................................................ 22
6.1 Geräte-Stammdaten-Datei (GSD) .......................................................................................... 22
6.2 PNO-Identnummer.................................................................................................................. 22
6.3 Anlauf am PROFIBUS............................................................................................................ 23
6.4 Bus-Statusanzeige.................................................................................................................. 24
7 Parametrierung und Konfiguration................................................................................................ 25
7.1 Übersicht................................................................................................................................. 26
7.2 PNO CLASS 1 16-Bit............................................................................................................ 27
7.3 PNO CLASS 1 32-Bit............................................................................................................ 28
7.4 PNO CLASS 2 16-Bit............................................................................................................ 29

Inhaltsverzeichnis
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7.5 PNO CLASS 2 32-Bit............................................................................................................ 31
7.6 TR-Mode Position................................................................................................................... 33
7.7 TR-Mode Position + Velocity (Geschwindigkeit) .................................................................... 38
7.8 Preset-Justage-Funktion......................................................................................................... 43
7.9 Beschreibung der Betriebsparameter..................................................................................... 44
7.9.1 Zählrichtung............................................................................................................ 44
7.9.2 Klasse 2 Funktionalität............................................................................................ 44
7.9.3 Diagnose Meldemodus........................................................................................... 44
7.9.4 Inbetriebnahmefunktion .......................................................................................... 45
7.9.5 Kurze Diagnose ...................................................................................................... 47
7.9.6 Skalierungsfunktion................................................................................................. 48
7.9.7 Skalierungsparameter PNO CLASS 2.................................................................... 48
7.9.7.1 Schritte pro Umdrehung............................................................................................................ 48
7.9.7.2 Messlänge in Schritten.............................................................................................................. 48
7.9.8 Skalierungsparameter TR-Modes "Position" + "Velocity"....................................... 50
7.9.8.1 Messlänge in Schritten.............................................................................................................. 50
7.9.8.2 Umdrehungen Zähler / Umdrehungen Nenner.......................................................................... 51
7.9.9 Code SSI-Schnittstelle............................................................................................ 53
7.9.10 Code PROFIBUS-Schnittstelle............................................................................. 53
7.9.11 Preset 1 / Preset 2................................................................................................ 53
7.9.12 Unterer Endschalter / Oberer Endschalter............................................................ 54
7.9.13 Datenbits SSI-Schnittstelle ................................................................................... 54
7.9.14 Geschwindigkeit [1/x U/min].................................................................................. 54
7.10 Konfigurationsbeispiel, SIMATICManager V5.1 ................................................................ 55
8 Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten..................................................................... 59
8.1 Optische Anzeigen, LEDs....................................................................................................... 59
8.2 Verwendung der PROFIBUS Diagnose.................................................................................. 60
8.2.1 Normdiagnose......................................................................................................... 60
8.2.1.1 Stationsstatus 1......................................................................................................................... 61
8.2.1.2 Stationsstatus 2......................................................................................................................... 61
8.2.1.3 Stationsstatus 3......................................................................................................................... 61
8.2.1.4 Masteradresse .......................................................................................................................... 62
8.2.1.5 Herstellerkennung..................................................................................................................... 62
8.2.1.6 Länge (in Byte) der erweiterten Diagnose................................................................................. 62
8.2.2 Erweiterte Diagnose................................................................................................ 63
8.2.2.1 Alarme....................................................................................................................................... 63
8.2.2.2 Betriebsstatus ........................................................................................................................... 64
8.2.2.3 Encodertyp................................................................................................................................ 64
8.2.2.4 Singleturn Auflösung................................................................................................................. 64
8.2.2.5 Anzahl auflösbarer Umdrehungen ............................................................................................ 64
8.2.2.6 Zusätzliche Alarme.................................................................................................................... 64
8.2.2.7 Unterstützte Alarme .................................................................................................................. 65
8.2.2.8 Warnungen................................................................................................................................ 65
8.2.2.9 Unterstützte Warnungen........................................................................................................... 65
8.2.2.10 Profil Version........................................................................................................................... 65
8.2.2.11 Software Version..................................................................................................................... 66
8.2.2.12 Betriebsstundenzähler ............................................................................................................ 66
8.2.2.13 Offsetwert................................................................................................................................ 66
8.2.2.14 Herstellerspezifischer Offsetwert ............................................................................................ 66
8.2.2.15 Anzahl Schritte pro Umdrehung.............................................................................................. 66
8.2.2.16 Messlänge in Schritten............................................................................................................ 66
8.2.2.17 Seriennummer......................................................................................................................... 66
8.2.2.18 Herstellerspezifische Diagnosen............................................................................................. 67
8.3 Sonstige Störungen................................................................................................................ 67

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Änderungs-Index
Änderung
Datum
Index
Erstausgabe
12.10.05
00
„Preset 1 / Preset 2“Warnhinweis ergänzt
11.01.07
01
„Optische Anzeigen, LEDs“: grüne LED 10 Hz meldet auch einen Positionsfehler
31.03.08
02
- Adressschalter 1...99
- Hinweis auf Download der Steckerbelegung
- Neues Design
16.01.15
03

Allgemeines
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1 Allgemeines
Das vorliegende schnittstellenspezifische Benutzerhandbuch beinhaltet folgende
Themen:
Ergänzende Sicherheitshinweise zu den bereits in der Montageanleitung
definierten grundlegenden Sicherheitshinweisen
Elektrische Kenndaten
Installation
Inbetriebnahme
Konfiguration / Parametrierung
Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten
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
PROFIBUS-DP Schnittstelle:
QDH
QEH
Die Produkte sind durch aufgeklebte Typenschilder gekennzeichnet und sind
Bestandteil einer Anlage.
Es gelten somit zusammen folgende Dokumentationen:
anlagenspezifische Betriebsanleitungen des Betreibers,
dieses Benutzerhandbuch,
und die bei der Lieferung beiliegende
Montageanleitung TR-ECE-BA-DGB-0043

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1.2 Verwendete Abkürzungen / Begriffe
QDH
Absolut-Encoder mit Single-Turn Doppelabtastung,
Ausführung mit Hohlwelle
QEH
Absolut-Encoder, Ausführung mit Hohlwelle
DDLM
Direct Data Link Mapper, Schnittstelle zwischen PROFIBUS-DP
Funktionen und Mess-System Software
DP
Dezentralized Periphery (Dezentrale Peripherie)
EMV
Elektro-Magnetische-Verträglichkeit
GSD
Geräte-Stammdaten-Datei
PNO
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.
PROFIBUS
herstellerunabhängiger, offener Feldbusstandard

Zusätzliche Sicherheitshinweise
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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 Ergänzende Hinweise zur bestimmungsgemäßen Verwendung
Das Mess-System ist ausgelegt für den Betrieb an PROFIBUS-DP Netzwerken nach
den europäischen Normen EN 50170 und EN 50254 bis max. 12 MBaud. Die
Parametrierung und die Gerätediagnose erfolgen durch den PROFIBUS-Master nach
dem Profil für Encoder Version 1.1 der PROFIBUS Nutzerorganisation (PNO).
Die technischen Richtlinien zum Aufbau des PROFIBUS-DP Netzwerks der
PROFIBUS Nutzerorganisation sind für einen sicheren Betrieb zwingend einzuhalten.
Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört auch:
das Beachten aller Hinweise aus diesem Benutzerhandbuch,
das Beachten der Montageanleitung, insbesondere das dort enthaltene
Kapitel "Grundlegende Sicherheitshinweise" muss vor Arbeitsbeginn
gelesen und verstanden worden sein

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2.3 Organisatorische Maßnahmen
Dieses Benutzerhandbuch muss ständig am Einsatzort des Mess-Systems
griffbereit aufbewahrt werden.
Das mit Tätigkeiten am Mess-System beauftragte Personal muss vor Arbeits-
beginn
- die Montageanleitung, insbesondere das Kapitel "Grundlegende
Sicherheitshinweise",
- und dieses Benutzerhandbuch, insbesondere das Kapitel "Zusätzliche
Sicherheitshinweise",
gelesen und verstanden haben.
Dies gilt in besonderem Maße für nur gelegentlich, z. B. bei der
Parametrierung des Mess-Systems, tätig werdendes Personal.

Technische Daten
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3 Technische Daten
3.1 Elektrische Kenndaten
Versorgungsspannung.....................................
11-27 V DC, paarweise verdrillt und geschirmt
Stromaufnahme .................................................
< 350 mA bei 11 V DC,< 150 mAbei27 V DC (unbelastet)
Gesamtauflösung ..............................................
25 Bit
* Schrittzahl / Umdrehung.................................
8.192
* Messbereich
Standard.....................................................
4.096 Umdrehungen
Erweitert......................................................
256.000 Umdrehungen (softwaretechnisch)
* Ausgabecode...................................................
Binär, Gray, gekappter Gray
Standardbaudraten............................................
9.6 kBaud bis 12 MBaud
Zykluszeit ...........................................................
250 µs
Stationsadressen...............................................
1 –99, einstellbar über BCD-Drehschalter
PROFIBUS-DP Norm .........................................
EN 50170 und EN 50254
Übertragung.......................................................
RS485, verdrilltes und geschirmtes Kupferkabel mit einem
Leiterpaar (Kabeltyp A)
SSI Schnittstelle (optional)...............................
Takte und Daten jeweils paarweise verdrillt und geschirmt
Takteingang.......................................................
Optokoppler
Taktfrequenz......................................................
80 kHz –1 MHz
* Ausgabecode ..................................................
Gray, Binär, Gray gekappt
Datenausgang....................................................
RS422 (2-Draht) nach dem EIA-Standard
* Anzahl Datenbits.............................................
32
Ausgabeformat..................................................
MSB linksbündig
Monozeit tM.........................................................
18 µs
Inkremental Schnittstelle (optional) ................
Signale jeweils paarweise verdrillt und geschirmt
Impulse / Umdrehung........................................
z.B.2.048,=8.192Schritte/Umdrehungnach4-fachAuswertung
A, /A, B, /B, Ref, /Ref .........................................
RS422 (2-Draht) nach dem EIA-Standard
Besondere Merkmale ........................................
Die Programmierung erfolgt über das
Parametriertelegramm beim Anlaufen des Mess-Systems
oder des PROFIBUS-DP Masters
EMV:....................................................................
DIN EN 61000-6-2 / DIN EN 61000-4-2 / DIN EN 61000-4-4
* parametrierbar über den PROFIBUS-DP

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4 Schnittstellen Informationen
4.1 PROFIBUS
PROFIBUS ist ein durchgängiges, offenes, digitales Kommunikationssystem mit
breitem Anwendungsbereich vor allem in der Fertigungs- und
Prozessautomatisierung. PROFIBUS ist für schnelle, zeitkritische und für komplexe
Kommunikationsaufgaben geeignet.
Die Kommunikation von PROFIBUS ist in den internationalen Normen IEC 61158 und
IEC 61784 verankert. Die Anwendungs- und Engineeringaspekte sind in Richtlinien
der PROFIBUS Nutzerorganisation festgelegt. Damit werden die
Anwenderforderungen nach Herstellerunabhängigkeit und Offenheit erfüllt und die
Kommunikation untereinander von Geräten verschiedener Hersteller ohne
Anpassungen an den Geräten garantiert.
Für Encoder wurde von der PROFIBUS Nutzerorganisation ein spezielles Profil
verabschiedet. Das Profil beschreibt die Ankopplung von Dreh-, Winkel- und Linear-
Encodern mit Singleturn- oder Multiturn-Auflösung an DP. Zwei Geräteklassen
definieren Basisfunktionen und Zusatzfunktionen, wie z. B. Skalierung,
Alarmbehandlung und Diagnose.
Die Mess-Systeme unterstützen neben denen im Profil definierten Geräte-Klassen 1
und 2, noch zusätzliche TR-spezifische Funktionen.
Eine Druckschrift des Encoder-Profils (Bestell-Nr.: 3.062) und weiterführende
Informationen zum PROFIBUS ist bei der Geschäftsstelle der PROFIBUS-
Nutzerorganisation erhältlich:
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.,
Haid-und-Neu-Str. 7,
D-76131 Karlsruhe,
http://www.profibus.com/
Tel.: ++ 49 (0) 721 / 96 58 590
Fax: ++ 49 (0) 721 / 96 58 589
e-mail: mailto:[email protected]
4.1.1 Kommunikationsprotokoll DP
Die Mess-Systeme unterstützen das Kommunikationsprotokoll DP, welches für einen
schnellen Datenaustausch in der Feldebene konzipiert ist. Die Grundfunktionalität wird
durch die Leistungsstufe V0 festgelegt. Dazu gehören der zyklische Datenaustausch
sowie die stations-, modul- und kanalspezifische Diagnose.

Schnittstellen Informationen
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4.2 SSI
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.
Zur Erkennung von fehlerhaften Übertragungen können Parities oder Prüfsummen
hinzugefügt werden. Als einfachste Maßnahme ist auch die doppelte Einlesung
möglich, bei der die Datenbits nach jeweils 26 Takten eines Büschels wiederholt
werden. Von Nachteil ist aber die stark erhöhte Übertragungsdauer.
SSI-Clock+
SSI-Clock-
65
65
2.2 nF
N.C.
GND
+5V
C
C
BAV99
Opto-Koppler
Abbildung 1: SSI Prinzip-Eingangsschaltung
Data+
Data-
RS422
Abbildung 2: SSI-Ausgangsschaltung

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5 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
5.1 Anschluss –Hinweise
Die elektrischen Ausstattungsmerkmale werden hauptsächlich durch die variable
Anschluss-Technik vorgegeben.
Ob das Mess-System
zusätzliche Schnittstellen, z.B. eine SSI-Schnittstelle
externe Eingänge wie z.B. der Preset
einen Nullimpuls oder invertierte Signalfolgen bei einer Inkrementalschnitt-
stelle
unterstützt, wird deshalb durch die gerätespezifische Steckerbelegung definiert.
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 tr-electronic.de
heruntergeladen werden. Die Steckerbelegungsnummer ist auch auf dem
Typenschild des Mess-Systems vermerkt.

Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
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5.2 PROFIBUS –Schnittstelle
5.2.1 RS485 Übertragungstechnik
Alle Geräte werden in einer Busstruktur (Linie) angeschlossen. In einem Segment
können bis zu 32 Teilnehmer (Master oder Slaves) zusammengeschaltet werden.
Am Anfang und am Ende jedes Segments wird der Bus durch einen aktiven
Busabschluss abgeschlossen. Für einen störungsfreien Betrieb muss sichergestellt
werden, dass die beiden Busabschlüsse immer mit Spannung versorgt werden. Der
Busabschluss kann in der Mess-System-Anschlusshaube zugeschaltet werden.
Bei mehr als 32 Teilnehmern oder zur Vergrößerung der Netzausdehnung müssen
Repeater (Signalverstärker) eingesetzt werden, um die einzelnen Bussegmente zu
verbinden.
Alle verwendeten Leitungen müssen entsprechend der PROFIBUS-Spezifikation für
die Kupfer-Datenadern folgende Parameter erfüllen:
Parameter
Leitungstyp A
Wellenwiderstand in 
135...165 bei einer Frequenz von 3...20 MHz
Betriebskapazität (pF/m)
30
Schleifenwiderstand (/km)
110
Aderndurchmesser (mm)
> 0,64
Aderquerschnitt (mm²)
> 0,34
Die Übertragungsgeschwindigkeit ist beim PROFIBUS im Bereich zwischen 9.6 kBit/s
und 12 Mbit/s wählbar und wird vom Mess-System automatisch erkannt. Sie wird bei
der Inbetriebnahme des Systems einheitlich für alle Geräte am Bus ausgewählt.
Reichweite in Abhängigkeit der Übertragungsgeschwindigkeit für Kabeltyp A:
Baudrate (kbits/s)
9.6
19.2
93.75
187.5
500
1500
12000
Reichweite / Segment
1200 m
1200 m
1200 m
1000 m
400 m
200 m
100 m
Um eine hohe Störfestigkeit des Systems gegen elektromagnetische Störstrahlungen
zu erzielen, muss eine geschirmte Datenleitung verwendet werden. Der Schirm sollte
möglichst beidseitig und gut leitend über großflächige Schirmschellen an Schutzerde
angeschlossen werden. Weiterhin ist zu beachten, dass die Datenleitung möglichst
separat von allen starkstromführenden Kabeln verlegt wird. Bei Datenraten
1,5 Mbit/s sind Stichleitungen unbedingt zu vermeiden.
Die Mess-System-Anschlusshaube bietet die Möglichkeit das kommende und das
gehende Datenkabel direkt in der abnehmbaren Anschlusshaube zu verbinden.
Dadurch werden Stichleitungen vermieden und der Busstecker kann jederzeit, ohne
Unterbrechung des Datenverkehrs, am Bus auf- und abgesteckt werden.
Um einen sicheren und störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, sind die PROFIBUS-
Richtlinien und sonstige einschlägige Normen und Richtlinien zu beachten!
Insbesondere sind die EMV-Richtlinie sowie die Schirmungs- und Erdungsrichtlinien in
den jeweils gültigen Fassungen zu beachten!

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5.2.2 Bus-Terminierung
Ist das Mess-System der letzte Teil-
nehmer im PROFIBUS-Segment, ist der
Bus durch den Terminierungsschalter =
ON abzuschließen. In diesem Zustand
wird der weiterführende PROFIBUS
abgekoppelt.
ON
OFF
5.2.3 Bus-Adressierung
Gültige PROFIBUS-Adressen: 1 –99
100: Einstellung der 1er-Stelle
101: Einstellung der 10er-Stelle
Bei Einstellung einer ungültigen
Stationsadresse läuft das Gerät nicht
an, LEDs = AUS.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
101100

Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
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5.3 SSI –Schnittstelle (optional)
5.3.1 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 2V zwischen den beiden
Ausgängen zur Verfügung, die Empfängerbausteine erkennen Pegel von ± 200mV
noch als gültiges Signal.

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5.3.2 Kabelspezifikation
Signal
Leitung, z.B. 64-200-021: 2x2x0.25+3x0.14+2x0.5 mm2
Daten+ / Daten–
(RS422+ / RS422–)
min. 0,25mm2, jeweils paarig verseilt und geschirmt
Takt+ / Takt–
(RS422+ / RS422–)
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. 6ns 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
Um eine hohe Störfestigkeit des Systems gegen elektromagnetische Störstrahlungen
zu erzielen, muss eine geschirmte 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.
Weiterhin ist zu beachten, dass die Daten- und Taktleitungen möglichst separat von
allen starkstromführenden Kabeln verlegt werden.
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!

Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
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5.3.3 Datenübertragung
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>100ns, 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

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5.4 Inkremental –Schnittstelle (optional)
5.4.1 Kabelspezifikation
Signal
Leitung, z.B. 64-200-021: 2x2x0.25+3x0.14+2x0.5 mm2
A+ / A–
min. 0,25 mm2, jeweils paarig verseilt und geschirmt
B+ / B–
R+ / R–
min. 0,14 mm2, jeweils paarig verseilt und geschirmt
5.4.2 Datenübertragung
Über eine Impulsscheibe mit einer bestimmten Anzahl von Perioden pro Umdrehung
werden Winkelschritte erfasst. Eine Abtasteinheit mit integrierter Optoelektronik
erzeugt elektrische Signale und gibt Impulse aus, die vorher in Triggerstufen
aufbereitet werden.
Über die Anzahl der Hell - Dunkel Segmente (Strichzahl/Umdrehung) auf der
Impulsscheibe wird die Mess-System - Auflösung definiert. Beim Durchfahren einer
Umdrehung wird eine Signalfolge von z.B. 2048 Impulsen ausgegeben.
Zur Auswertung der Zählrichtung wird eine 2. Signalfolge mit 90° Grad Phasenversatz
für die Steuerung ausgegeben.
Mit einem zusätzlichen Nullimpuls kann der Zähler einer externen Steuerung
rückgesetzt, und damit der Referenzpunkt Mechanik - Steuerung definiert werden.
Vom Mess-System werden pro Umdrehung z.B. 8192 Schritte (Absolut-Position)
ausgegeben und eine Signalfolge von 2048 Impulsen der Inkrementalsignale. Damit
die Auflösung (Strichzahl/Umdrehung) der Inkremental-Signale der Auflösung
(Schrittzahl/Umdrehung) der Absolut-Position entspricht, muss der angeschlossene
Inkrementalzähler eine Vierfachauswertung vornehmen:
Referenz-Signale nicht dargestellt!
A
/A
B
/B
einfach
zweifach
vierfach
Zähler-
Auswertung
8192 Schritte/Umdr.
= 2048 Impulse
von KanalA z.B.
2048 Zählimpulse/Umdr.
4096 Zählimpulse/Umdr.
8192 Zählimpulse/Umdr.
Flankenauswertung
111
12 1 2 12
13 1 3 1 3
2 4 2 4 2 4
Mess-System
12
31 1
2 4 2 4 2 4
2
32 3
Abbildung 5: Inkremental-Signale

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5.5 Schirmauflage
Die Schirmauflage erfolgt durch spezielle EMV-gerechte Kabelverschraubungen, bei
denen die Kabelschirmung innen aufgelegt werden kann.
Montage für Kabelverschraubung, Variante A
Pos. 1 Überwurfmutter
Pos. 2 Dichteinsatz
Pos. 3 Kontakthülse
Pos. 5 Einschraubstutzen
1. Schirmumflechtung / Schirmfolie auf Maß "X" zurückschneiden.
2. Überwurfmutter (1) und Dichteinsatz / Kontakthülse (2) + (3) auf das Kabel
aufschieben.
3. Die Schirmumflechtung / Schirmfolie um ca. 90° umbiegen (4).
4. Dichteinsatz / Kontakthülse (2) + (3) bis an die Schirmumflechtung /
Schirmfolie schieben.
5. Einschraubstutzen (5) am Gehäuse montieren.
6. Dichteinsatz / Kontakthülse (2) + (3) in Einschraubstutzen (5) bündig
zusammen stecken.
7. Überwurfmutter (1) mit Einschraubstutzen (5) verschrauben.