Balluf BTL6-U101-M-PF-SA426-S4 User Manual

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4

deutsch Betriebsanleitung
english User’s guide

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Betriebsanleitung

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Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Profil

1

Benutzerhinweise 5

1.1 Gültigkeit 5

1.2 Verwendete Symbole und Konventionen 5

1.3 Lieferumfang 5

1.4 Zulassungen und Kennzeichnungen 5

2

Sicherheit 6

2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung 6

2.2 Allgemeines zur Sicherheit 6

2.3 Bedeutung der Warnhinweise 6

2.4 Entsorgung 6

3

Aufbau und Funktion 7

3.1 Aufbau 7

3.2 Funktion 7

3.3 LED Anzeige 7

4

Einbau und Anschluss 8

4.1 BTL einbauen 8

4.2 Geführte Positionsgeber 8

4.3 Freie Positionsgeber 9

4.4 Elektrischer Anschluss 10

4.5 Kabelverlegung 10

5

Inbetriebnahme 11

5.1 System in Betrieb nehmen 11

5.2 Hinweise zum Betrieb 11

6

IO-Link-Schnittstelle 12

6.1 Grundwissen IO-Link 12

6.2 Device-Spezifikation 13

6.3 Prozessdaten (PD) 14

6.4 Identifikationsdaten 14

6.5 System Command 15

6.6 Parameterdaten 15

6.7 Diagnosedaten 18

7

Technische Daten 19

7.1 Genauigkeit 19

7.2 Umgebungsbedingungen 19

7.3 Spannungsversorgung (extern) 19

7.4 IO-Link Schnittstelle 19

7.5 Maße, Gewichte 19

8

Zubehör 20

8.1 Freie Positionsgeber 20

8.2 Geführte Positionsgeber 21

8.3 Gelenkstange BTL2-GS10-____-A 21

8.4 Steckverbinder 22

4

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9

Typenschlüssel 23

10

Anhang 24

10.1 Umrechnung Längeneinheiten 24

10.2 Typenschild 24

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5

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1.1 Gültigkeit

Diese Anleitung beschreibt Aufbau, Funktion und Einstell­möglichkeiten des magnetostiktiven Positionsmesssys­tems BTL mit IO-Link-Schnittstelle. Sie gilt für die Typen
BTL6-U101-M____-PF-SA426-S4 (siehe Typenschlüs­sel auf Seite 23).

Die Anleitung richtet sich an qualifizierte Fachkräfte. Lesen
Sie diese Anleitung, bevor Sie das BTL installieren und
betreiben.

1.2 Verwendete Symbole und Konventionen

Einzelne Handlungsanweisungen werden durch ein
vorangestelltes Dreieck angezeigt.

► Handlungsanweisung 1

Handlungsabfolgen werden nummeriert dargestellt:

1. Handlungsanweisung 1

2. Handlungsanweisung 2

Hinweis, Tipp

Dieses Symbol kennzeichnet allgemeine
Hinweise.

1.3 Lieferumfang

– BTL
– Befestigungsklammern mit Isolierhülsen und

Schrauben

– Kurzanleitung

Die Positionsgeber sind in unterschiedlichen
Bauformen lieferbar und deshalb gesondert zu
bestellen.

1.4 Zulassungen und Kennzeichnungen

UL-Zulassung
File No.
E227256

US-Patent 5923164

Das US-Patent wurde in Verbindung mit diesem Produkt
erteilt.

Mit dem CE-Zeichen bestätigen wir, dass
unsere Produkte den Anforderungen der
aktuellen EMV-Richtlinie entsprechen.

Das BTL erfüllt die Anforderungen der folgenden Produkt­norm:

– EN61326-2-3 (Störfestigkeit und Emission)

Emissionsprüfungen:
– Funkstörstrahlung

EN55011
Störfestigkeitsprüfungen:
– Statische Elektrizität (ESD)

EN 61000-4-2

Schärfegrad 3

– Elektromagnetische Felder (RFI)

EN 61000-4-3

Schärfegrad 3

– Schnelle transiente Störimpulse

(Burst)

EN 61000-4-4

Schärfegrad 3

– Stoßspannungen (Surge)

EN 61000-4-5

Schärfegrad 2

– Leitungsgeführte Störgrößen,

induziert durch hochfrequente

Felder

EN 61000-4-6

Schärfegrad 3

– Magnetfelder

EN 61000-4-8

Schärfegrad 4

Nähere Informationen zu Richtlinien, Zulas­sungen und Normen sind in der Konformitätser­klärung aufgeführt.

1

Benutzerhinweise

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2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung

Das magnetostriktive Positionsmesssystem BTL bildet
zusammen mit einer Maschinensteuerung (z.B. SPS) und
einem IO-Link-Master ein Wegmesssystem. Es wird zu
seiner Verwendung in eine Maschine oder Anlage einge­baut und ist für den Einsatz im Industriebereich vorgese­hen. Die einwandfreie Funktion gemäß den Angaben in
den technischen Daten wird nur mit original Balluff Zubehör
zugesichert, die Verwendung anderer Komponenten
bewirkt Haftungsausschluss.

Das Öffnen des BTL oder eine nichtbestimmungsgemäße
Verwendung sind nicht zulässig und führen zum Verlust
von Gewährleistungs- und Haftungsansprüchen gegen­über dem Hersteller.

2.2 Allgemeines zur Sicherheit

Die Installation und die Inbetriebnahme darf nur durch
geschulte Fachkräfte mit grundlegenden elektrischen
Kenntnissen erfolgen.

Eine geschulte Fachkraft ist, wer aufgrund seiner fachli­chen Ausbildung, seiner Kenntnisse und Erfahrungen
sowie seiner Kenntnisse der einschlägigen Bestimmungen
die ihm übertragenen Arbeiten beurteilen, mögliche Gefah­ren erkennen und geeignete Sicherheitsmaßnahmen treffen
kann.

Der Betreiber hat die Verantwortung, dass die örtlich
geltenden Sicherheitsvorschriften eingehalten werden.
Insbesondere muss der Betreiber Maßnahmen treffen,
dass bei einem Defekt des BTL keine Gefahren für Perso­nen und Sachen entstehen können.
Bei Defekten und nichtbehebbaren Störungen des BTL ist
dieses außer Betrieb zu nehmen und gegen unbefugte
Benutzung zu sichern.

2.3 Bedeutung der Warnhinweise

Beachten Sie unbedingt die Warnhinweise in dieser

Anleitung und die beschriebenen Maßnahmen zur

Vermeidung von Gefahren.

Die verwendeten Warnhinweise enthalten verschiedene

Signalwörter und sind nach folgendem Schema aufgebaut:

SIGNALWORT

Art und Quelle der Gefahr

Folgen bei Nichtbeachtung der Gefahr

► Maßnahmen zur Gefahrenabwehr

Die Signalwörter bedeuten im Einzelnen:

ACHTUNG

Kennzeichnet eine Gefahr, die zur Beschädigung oder
Zerstörung des Produkts führen kann.

GEFAHR

Das allgemeine Warnsymbol in Verbindung mit dem
Signalwort GEFAHR kennzeichnet eine Gefahr, die
unmittelbar zum Tod oder zu schweren Verletzungen
führt.

2.4 Entsorgung

► Befolgen Sie die nationalen Vorschriften zur Entsor-

gung.

2

Sicherheit

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3.1 Aufbau
Elektrischer Anschluss: Der elektrische Anschluss ist

über eine Steckverbindung ausgeführt (siehe Typenschlüssel
auf Seite 23).

Gehäuse: Aluminiumgehäuse, in dem sich der Wellenleiter
und die Auswerteelektronik befinden.

Positionsgeber: Definiert die zu messende Position auf
dem Wellenleiter. Positionsgeber sind in unterschiedlichen
Bauformen lieferbar und gesondert zu bestellen (siehe
Zubehör auf Seite 20).

Nennlänge: Um das BTL optimal an die Anwendung
anzupassen, sind folgende Nennlängen lieferbar:

Nennlänge Stufung

50...4572mm 5mm

3.2 Funktion

Im BTL befindet sich der Wellenleiter, geschützt durch ein
Aluminiumgehäuse. Entlang des Wellenleiters wird ein
Positionsgeber bewegt. Dieser Positionsgeber ist mit dem
Anlagenbauteil verbunden, dessen Position bestimmt
werden soll.

Der Positionsgeber definiert die zu messende Position auf
dem Wellenleiter.

Ein intern erzeugter INIT-Impuls löst in Verbindung mit dem
Magnetfeld des Positionsgebers eine Torsionswelle im
Wellenleiter aus, die durch Magnetostriktion entsteht und
mit Ultraschallgeschwindigkeit fortschreitet.

Die zum Ende des Wellenleiters laufende Torsionswelle
wird in einer Dämpfungszone absorbiert. Die zum Anfang
des Wellenleiters laufende Torsionswelle erzeugt in einer
Abnehmerspule ein elektrisches Signal. Aus der Laufzeit
der Welle wird die Position bestimmt. Der Messwert wird
als 32-Bit-Wert mit Vorzeichen relativ zum Nullpunkt
ausgegeben.

3.3 LED Anzeige

Im Normalbetrieb zeigt die LED die Betriebszu­stände des BTL an.

LED Betriebszustand

Grün Normalfunktion ohne IO-Link Kommunikation

Positionsgeber ist innerhalb der Grenzen.

Grün
invers
blinkend

Normalfunktion mit IO-Link Kommunikation

Positionsgeber ist innerhalb der Grenzen.

Rot Fehler

Kein Positionsgeber oder Positionsgeber außer­halb der Grenzen.

Tab. 3-1: LED-Anzeige

Bild 3-1: BTL6..., Aufbau

3

Aufbau und Funktion

2)

13 73 73

~80 ~80~250 ~250

15

50

34.8

68

24.8

20.8

M12

1) Nicht nutzbarer Bereich

2) Nicht im Lieferumfang
enthalten

1)

Nennlänge =
Messbereich

Nullpunkt

Endpunkt

Ausgangssignal mit steigender
Charakteristik:

Fehlersignal

100 %

0 %

Positionsgeber
BTL5-P-3800-2

1)

Befestigungsklammern mit Isolierbuchsen
und Zylinderkopfschrauben ISO4762M5x25,
max. Anzugsdrehmoment 2Nm

2)

LED

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4.1 BTL einbauen

ACHTUNG

Unsachgemäße Montage

Unsachgemäße Montage kann die Funktion des BTL
beeinträchtigen und zu Beschädigungen führen.

► Es ist darauf zu achten, dass keine starken

elektrischen oder magnetischen Felder in
unmittelbarer Nähe des BTL auftreten.

► Die für den Einbau angegebenen Abstände sind

unbedingt einzuhalten.

Die Einbaulage ist beliebig. Mit den mitgelieferten Befesti­gungsklammern und Zylinderkopfschrauben wird das BTL
auf einer ebenen Fläche der Maschine montiert. Befesti­gungsklammern werden in ausreichender Zahl mitgeliefert.

Um die Entstehung von Resonanzfrequenzen
bei Vibrationsbelastungen zu vermeiden, emp­fehlen wir die Befestigungsklammern in unregel­mäßigen Abständen zu platzieren.

Durch die mitgelieferten Isolierbuchsen wird das BTL von
der Maschine elektrisch isoliert (siehe Bild3-1).

1. BTL in die Befestigungsklammern führen.

2. BTL mit den Befestigungsschrauben auf dem Unter-

grund fixieren (Schrauben in den Klammern mit
max.2Nm festziehen).

3. Postionsgeber (Zubehör) einbauen.

Das BTL in Profilbauweise eignet sich sowohl
für freie, d.h. berührungslos arbeitende Positi­onsgeber (siehe Bild4-3 bis Bild4-7) als auch
für geführte Positionsgeber (siehe Bild4-1 und
Bild 4-2).

4.2 Geführte Positionsgeber

Beim Einbau des Positionsgebers ist zu beachten:
– Seitliche Kräfte vermeiden.

– Den Positionsgeber über eine Gelenkstange mit dem

Maschinenteil verbinden (siehe Zubehör auf
Seite 21).

Bild 4-1:

1

50.4

44

Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL5-F-2814-1S

Bild 4-2:

1

36.5

31.5

Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL5-T-2814-1S

4

Einbau und Anschluss

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4

Einbau und Anschluss (Fortsetzung)

4.3 Freie Positionsgeber

Beim Einbau des Positionsgebers ist zu beachten:
– Um die Genauigkeit des Wegmesssystems zu gewähr-

leisten, wird der Positionsgeber mit nichtmagnetisier­baren Schrauben (Edelstahl, Messing, Aluminium) am
bewegten Maschinenteil befestigt.

– Das bewegte Maschinenteil muss den Positionsgeber

auf einer parallel zum BTL verlaufenden Bahn führen.

– Der AbstandA zwischen Positionsgeber und Teilen, die

aus magnetisierbarem Material bestehen, muss minde­stens 10mm betragen (siehe Bild4-3 bis Bild4-7).

– Für den AbstandB zwischen Positionsgeber und BTL

und für den MittenversatzC (siehe Bild4-3 bis Bild4-7)
sind folgende Werte einzuhalten:

Typ der Positionsgeber AbstandB1)VersatzC

BTL5-P-3800-2 0,1...4mm ±2mm
BTL5-P-5500-2 5...15mm ±15mm
BTL5-P-4500-1 0,1...2mm ±2mm
BTL6-A-3800-2 4...8mm

2)

±5mm

BTL6-A-3801-2 4...8mm

2)

±5mm

1)

Der gewählte Abstand muss über die gesamte Messlänge konstant

bleiben.

2)

Für optimale Messergebnisse wird ein AbstandB von 6...8mm

empfohlen.

Tab. 4-1: Abstand und Versatz für Positionsgeber (siehe Bild4-3 bis

Bild4-7)

Bild 4-3:

B

C

1

34+4

A

A

39+4

Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL5-P-3800-2

Bild 4-4:

C

B

1

A

A

45+10

50+10

Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL5-P-5500-2

Bild 4-5:

C

B

1

A

A

58+4

53+4

Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL6-A-3800-2

Bild 4-6:

C

B

1

A

A

47+4

42+4

Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL6-A-3801-2

Bild 4-7:

1

65+2

B

A

A

C

41.5+2

4

Maße und Abstände mit Positionsgeber BTL5-P-4500-1
mit elektrischer Magnetfeld-Erzeugung (24V/100mA)

Der Messbereich ist um 4mm in Richtung des
BTL-Steckers versetzt (siehe Bild 4-7).

Stecker
mit LED

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4.4 Elektrischer Anschluss

Pin Farbe BTL6-U101-...S4

1

2

3

4

Bild 4-8: Pinbelegung Steckverbinder S4 (Draufsicht

auf Stecker am BTL)

1 Braun L+ (18…30V)
2 - nicht belegt

1)

3 Blau L- (GND)
4 Schwarz C/Q (Kommunikationsleitung)

1)

Nicht belegte Adern können steuerungsseitig mit GND verbunden werden, aber nicht mit

dem Schirm.

Tab. 4-2: Pinbelegung Steckverbinder S4

4.5 Kabelverlegung

Definierte Erdung!

BTL und Schaltschrank müssen auf dem
gleichen Erdungspotenzial liegen.

Magnetfelder

Das Positionsmesssystem ist ein magnetostriktives Sys­tem. Auf ausreichenden Abstand des BTL zu starken
externen Magnetfeldern achten.

Kabelverlegung

Kabel zwischen BTL, Steuerung und Stromversorgung nicht
in der Nähe von Starkstromleitungen verlegen (induktive
Einstreuungen möglich).
Kabel zugentlastet verlegen.

Besonders kritisch sind induktive Einstreuungen durch
Netzoberwellen (z.B. von Phasenanschnittsteuerungen),
für die der Kabelschirm nur geringen Schutz bietet.

Kabellänge

Länge des Kabels max.20m. Längere Kabel sind einsetz­bar, wenn durch Aufbau, Schirmung und Verlegung fremde
Störfelder wirkungslos bleiben.

4

Einbau und Anschluss (Fortsetzung)

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5.1 System in Betrieb nehmen

GEFAHR

Unkontrollierte Systembewegungen

Bei der Inbetriebnahme und wenn das Positionsmess­system Teil eines Regelsystems ist, dessen Parameter
noch nicht eingestellt sind, kann das System unkontrollierte
Bewegungen ausführen. Dadurch können Personen
gefährdet und Sachschäden verursacht werden.

► Personen müssen sich von den Gefahrenbereichen

der Anlage fernhalten.
► Inbetriebnahme nur durch geschultes Fachpersonal.
► Sicherheitshinweise des Anlagen- oder Systemher-

stellers beachten.

1. Anschlüsse auf festen Sitz und richtige Polung prüfen.

Beschädigte Anschlüsse tauschen.

2. System einschalten.

3. Messwerte und einstellbare Parameter prüfen und ggf.

das BTL neu einstellen.

Insbesondere nach dem Austausch des BTL
oder der Reparatur durch den Hersteller die
korrekten Werte im Nullpunkt und Endpunkt
prüfen.

5.2 Hinweise zum Betrieb

– Funktion des BTL und aller damit verbundenen Kom-

ponenten regelmäßig überprüfen.

– Bei Funktionsstörungen das BTL außer Betrieb neh-

men.

– Anlage gegen unbefugte Benutzung sichern.

5

Inbetriebnahme

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6.1 Grundwissen IO-Link

Allgemein

IO-Link integriert konventionelle und intelligente Sensoren
und Aktoren in Automatisierungssysteme und ist als
Kommunikationsstandard unterhalb der klassischen Feld­busse vorgesehen. Die feldbusunabhängige Übertragung
nutzt bereits vorhandene Kommunikationssysteme (Feld­busse oder Ethernet-basierte Systeme).

Die IO-Link-Devices, wie Sensoren und Aktoren, werden in
einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung über ein Gateway, den
IO-Link-Master, an das steuernde System angebunden.
Die IO-Link-Devices werden mit handelsüblichen unge­schirmten Standard-Sensorkabeln angeschlossen.

Die Kommunikation basiert auf einem Standard-UART­Protokoll mit einer 24-V-Pulsmodulation im Halb-Duplex­Betrieb. Auf diese Weise ist eine klassische Drei-Leiter­Physik möglich.

Protokoll

Bei der IO-Link-Kommunikation werden zyklisch fest
definierte Frames zwischen IO-Link-Master und IO-Link­Device ausgetauscht. In diesem Protokoll werden sowohl
Prozess- als auch Bedarfsdaten, wie Parameter oder
Diagnosedaten, übertragen. Die Größe und Art des ver­wendeten Frametyps und der verwendeten Zykluszeit
ergibt sich aus der Kombination von Master- und Device­Eigenschaften (siehe Device-Spezifikation auf Seite 13).

Zykluszeit

Die verwendete Zykluszeit (mastercycletime) ergibt sich
aus der minimal möglichen Zykluszeit des IO-Link-Devices
(mincycletime) und der minimal möglichen Zykluszeit des
IO-Link-Masters. Bei der Wahl des IO-Link-Masters ist zu
beachten, dass der größere Wert die verwendete Zyklus­zeit bestimmt.

Protokollversion 1.0 / 1.1

In der Protokollversion 1.0 wurden die Prozessdaten
größer 2 Bytes über mehrere Zyklen verteilt übertragen.

Ab der Protokollversion 1.1 werden alle verfügbaren Pro­zessdaten in einem Frame übertragen. Damit ist die Zyk­luszeit (master cycle time) identisch zum Prozessdatenzyk­lus.

Das BTL6-U101-… ist für die Protokollver­sion1.1 ausgelegt. Wird das IO-Link-Device an
einem IO-Link-Master mit der Protokollver­sion1.0 betrieben, entstehen längere Übertra­gungszeiten (Prozessdatenzyklus ~ Anzahl
Prozessdaten × master cycle time).

Parameter-Management

In der Protokollversion 1.1 ist ein Parametermanager
definiert, der das Speichern von Device-Parametern auf
dem IO-Link-Master ermöglicht. Bei Austausch eines
IO-Link-Devices können die Parameterdaten des vorherin­gen IO-Link-Devices übernommen werden. Die Bedienung
dieses Parametermanagers ist abhängig vom verwendeten
IO-Link-Master und sollte der zugehörigen Beschreibung
entnommen werden.

Alle Parameter, die für das Parameter-Manage­ment im IO-Link-Master gespeichert werden,
sind in Tab. 6-4 entsprechend gekennzeichnet
(siehe „Parameterdaten“ auf Seite 15).

Device-Funktionen und Master-Gateway

Die Funktionen des BTL sind in den Kapiteln 6.2 bis 6.7
detailliert beschrieben. Wie die Umsetzung der Prozess-,
Parameter- und Diagnosedaten über das Mastergateway
implementiert ist, ist der Anleitung des IO-Link-Masters zu
entnehmen.

6

IO-Link-Schnittstelle

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6

IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)

6.2 Device-Spezifikation

6.2.1 Kommunikationsparameter

In Tab. 6-1 ist die grundlegende IO-Link-Spezifikation des
BTL6-U101-… beschrieben.

Spezifikation IO-Link-Bezeichnung Wert

Übertragungsrate COM3 230,4kBaud
Minimale Zykluszeit Device mincycletime 0×0A (1ms)
Frame-Spezifikation:

– Anzahl Bedarfsdaten Preoperate
– Anzahl Bedarfsdaten Operate
– ISDU

M-Sequence Capability:
– M-Sequence Type Preoperate
– M-Sequence Type Operate
– ISDU supported

0×1B
2Byte
2Byte

unterstützt
IO-Link-Protokollversion Revision ID 0×11 (Version1.1)
Anzahl Prozessdaten vom Device zum Master ProcessDataIn 0×87 (8Byte)
Anzahl Prozessdaten vom Master zum Device ProcessDataOut 0×00 (0Bit)
Herstellerkennung Vendor ID 0×378
Gerätekennung Device ID 0×030118

Tab. 6-1: Device-Spezifikation BTL6-U101-…

6.2.2 Übertragungszeiten

Die Übertragungsdauer der Prozessdaten des BTL hängt
maßgeblich vom verwendeten Master ab. Die maximal
mögliche Abfragefrequenz (Master Cycle Time) wird vom
Master bestimmt.

Um die volle Perfomance des BTL nutzen zu
können, muss ein IO-Link-1.1-fähiger Master
verwendet werden.

Wenn der verwendete Master die beim BTL eingestellte
minimale Zykluszeit (Min Cycle Time) unterstützt, kann die
Übertragungszeit wie folgt ermittelt werden:

– Übertragungszeit BTL an 1.0 Master = Anzahl PD ×

minCycleTime (8ms)

– Übertragungszeit BTL an 1.1 Master = minCycleTime

(1ms)

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6.3 Prozessdaten (PD)

Das BTL6-U101-… stellt über die IO-Link-Schnittstelle
zyklisch zwei Prozessdatenvariablen (PDV) mit einstellba­rem Inhalt zur Verfügung. Eine Prozessdatenvariable
entspricht einer Geräteinformation und besteht aus einem
vorzeichen behafteten 32-Bit-Wert.

Folgende Informationen können durch Verwendung des
Parameters PD In Mapping auf die Prozessdatenvariablen
gemappt werden:

– Position des 1. Positionsgebers
– Position des 2. Positionsgebers
– Geschwindigkeit des 1. Positionsgebers
– Geschwindigkeit des 2. Positionsgebers
– Differenz zwischen Positionsgeber 1 und 2

Im Fehlerfall, d.h. wenn keine gültigen Daten ausgegeben
werden können, wird die jeweilige Prozessdatenvariable
durch den Fehlerwert 0x7FFFFFFC ersetzt. Die Daten
werden mithilfe des PD Invalid Bit nur dann als ungültig
gekennzeichnet, wenn das Gerät überhaupt keine gültigen
Daten liefern kann.

6

IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)

Die IO-Link-Funktionalität PD Invalid Bit wird
von verschiedenen IO-Link-Mastern unter­schiedlich behandelt (siehe Handbuch des
verwendeten Masters).

Postitionswerte

Die Ausgabe der Positionswerte und der Differenz erfolgt
mit der Ausgabeauflösung von 1μm pro Digit und stellt die
relative Position des Positionsgebers zum werksseitig
eingestellten Nullpunkt dar.

Die Messauflösung des BTL6-U… ist 5μm.
Zwischenwerte werden im Ausgabewert nicht
angezeigt.

Der werksseitig vorgegebene Nullpunkt kann über den
Parameter Nullpunkt-Offset innerhalb des Messbereichs
verschoben werden

(siehe „Parameterdaten“ auf Seite 15).

Geschwindigkeitswerte

Die Geschwindigkeitswerte werden mit einer Auflösung
von 0,5mm/s pro Digit ausgegeben. Die minimale Verfahr­geschwindigkeit liegt bei 1mm/s.

6.4 Identifikationsdaten

Index Subindex Parameter Größe Zugriff

0×0010 (1610) 0 Vendor Name 7 Byte Read Only
0×0011 (1710) 0 Vendor Text 15 Byte Read Only
0×0012 (1810) 0 Product Name max. 40 Byte Read Only
0×0013 (1910) 0 Product ID 12 Byte Read Only
0×0014 (2010) 0 Product Text 27 Byte Read Only
0×0015 (2110) 0 Serial Number max. 18 Byte Read Only
0×0016 (2210) 0 Hardware Revision 2 Byte Read Only
0×0017 (2310) 0 Firmware Revision 9 Byte Read Only
0×0700 (179210) 0 Order Name max. 40 Byte Read Only
0×0701 (179310) 0 Order Name 7 Byte Read Only

Tab. 6-2: Identifikationsdaten

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IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)

6.5 System Command

Beim BTL sind verschiedene Befehle implementiert, die
über den Parameter System Command auf Index2, Subin­dex0 erreicht werden können. Wird ein System Command
an das BTL übermittelt, löst der Befehl die gewünschte
Aktion aus, sofern dies im aktuellen Applikationszustand
zulässig ist.

Wert Bezeichnung Beschreibung

0x80 Device Reset BTL führt einen Neustart aus.
0x82 Factory Reset Alle Parameter (außer Index 0x55: IO Link Variant config) werden auf Werks-

einstellungen zurückgesetzt.

0xE0 Set Offset Value Übernimmt die aktuelle Position des 1. Positionsgebers, sodass an dieser

Stelle ab sofort 0 ausgegeben wird.

0xE1 Clear Offset Value to 0 Setzt den Offset auf den Wert 0 zurück.

Tab. 6-3: Systembefehle

6.6 Parameterdaten

Index Subindex Parameter Größe Zugriff Parameter

Management

0×000C (1210) 0 Device Access Locks (siehe Kap.6.6.1) 2 Byte Read/Write Ja
0×000D (1310) 0, 1, 2 Profile Characteristic (siehe Kap.6.6.2) 4 Byte Read Only Nicht verfügbar
0×000E (1410) 0 PD Input Descriptor (siehe Kap.6.6.3) 3 Byte Read Only Nicht verfügbar
0×0018 (2410) 0 Application Specific Tag (siehe Kap.6.6.4) 32 Byte Read/Write Ja
0×0051 (8110) 0, 1, 2, 3, 4 Event Configuration (siehe Kap.6.6.6) 1 Byte Read/Write Ja
0×00C1 (19310) 0 Nullpunkt-Offset (siehe Kap.6.6.5) 4 Byte Read/Write Ja
0×00C3 (19510) 0 Output Characteristic (siehe Kap.6.6.7) 1Byte Read/Write Ja
0×00C9 (20110) 0, 1, 2 Magnet Mode (siehe Kap.6.6.8) 2Byte Read/Write Ja
0×00CA (20210) 0, 1…n

1)

PD In Mapping (siehe Kap.6.6.9) nBytes1)Read/Write Ja

1)

n entspricht Anzahl der Prozessdatenvariablen beim jeweiligen Typ.

Tab. 6-4: Parameterdaten IO-Link-Schnittstelle

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
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16

deutsch

6

IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)

6.6.1 Device Access Locks

Mit diesem Standardparameter ist es möglich, bestimmte
Funktionen des IO-Link-Devices zu aktivieren oder zu
deaktivieren. Beim BTL6-U101-… gibt es die Möglichkeit,
die Funktion des Parametermanagers zu sperren. Dazu
muss Bit1 des 2-Byte-Wertes auf 1 (gesperrt) gesetzt wer­den. Um den Parametermanager wieder zu entsperren,
wird Bit1 auf 0 gesetzt.

Bit0 Parameterzugriff sperren

(nicht unterstützt)

Bit1 Parameter-Management sperren

(unterstützt)

Bit2 Lokale Parametrierung sperren

(nicht unterstützt)

Bit3 Lokale Anwenderschnittstelle sperren

(nicht unterstützt)

Bit4…15 Reserviert

Tab. 6-5: Parameterdaten sperren

6.6.2 Profile Characteristic

Dieser Parameter gibt an, welches Profil vom IO-Link­Device unterstützt wird.
Das BTL6-U101-… unterstützt das Smart-Sensor-Profil
mit folgenden Funktionsklassen:

– Subindex 1 (Profile Identifier -> DeviceProfileID):

0×0001 (Smart Sensor Profile)

– Subindex 2 (Profile Identifier -> FunctionClassID):

0×8000 (Device Identification Objects)

– Subindex 3 (Profile Identifier -> FunctionClassID):

0×8002 (ProcessDataVariable)

6.6.3 PD Input Descriptor

Dieser Parameter beschreibt die Zusammensetzung der
verwendeten Prozessdatenvariablen.
Jede Prozessdatenvariable ist über den entsprechenden
Subindex erreichbar (Subindex 1 für PDV1, Subindex 2 für
PDV2, usw.).
Jeder Subindex besteht aus 3 Bytes:

– 1st Octet: 0x03, Datentyp = Signed Integer
– 2nd Octet: 0x20, Datengröße = 32 Bit
– 3rd Octet: 0x00, Bitoffset = 0 (oder ein Vielfaches von

32)

Über Subindex 0 kann die komplette Prozessdatenbe­schreibung aller PDV ausgelesen werden. Hierbei werden
alle 3-er-Blöcke aneinandergereiht, beginnend mit der
Beschreibung der höchstwertigen PDV.

6.6.4 Application Specific Tag

Der Application Specific Tag bietet die Möglichkeit dem
IO-Link-Device einen beliebigen, maximal 32 Byte großen
String zuzuweisen. Dieser kann zur anwendungsspezifi-

schen Identifikation genutzt und in den Parametermanager
übernommen werden. Über Subindex0 erfolgt der Zugriff
auf das gesamte Objekt.

6.6.5 Nullpunkt-Offset

Dieser Parameter ist wie der Prozessdatenwert ein vorzei­chenbehafteter 32-Bit-Dezimalwert. Der pro grammierte
Wert muss zwischen Null- und Endpunkt im gültigen
Messbereich liegen. Der Wert wird als einfacher Offset vom
eigentlichen Ausgabewert abge zogen und verschiebt
damit die Position des Positionsgebers an eine beliebige
Stelle des Messbereichs, an der der Wert 0 ausgegeben
wird. Der Zugriff erfolgt über den Subindex0. Der Offset­wert kann auch über System Commands gesetzt und
gelöscht werden (siehe „System Command“ auf
Seite 15).

6.6.6 Event Configuration

Alle Applikations-Events sind über den Parameter Event
Configuration abschaltbar, sodass diese vom BTL nicht

ausgegeben werden.
Um ein Event oder die Funktion Invalid Bit zu aktivieren
oder zu deaktivieren kann das entsprechende Objekt direkt
über den Subindex adressiert und mit einem Boolschen
Wert (True =0xFF, False =0x00) beschrieben werden
(siehe Tab. 6-6).

Subindex Event

Subindex1 Invalid Bit Function
Subindex2 Position Error
Subindex3 Position Warning End Point
Subindex4 Position Warning Nullpoint
Subindex5 Magnet Change

Tab. 6-6: Event Configuration

Mithilfe des Zugriffs über Subindex 0 können die Events
ebenfalls konfiguriert werden. Die letzten 5Bits werden
entsprechend der in Tab. 6-6 genannten Reihenfolge
zugeordnet und können einfach ausmaskiert werden.

6.6.7 Output Charakteristic

Dieser Parameter bestimmt die Ausgabefunktion des BTL
mit steigender oder fallender Kennlinie. Der Zugriff erfolgt
über Subindex 0.

Wert Ausgabefunktion

0x00 (FALSE) Fallend (Nullpunkt am Stabende)
0xFF (TRUE)1)Steigend (Nullpunkt am Elektronikkopf)

1)

Default-Einstellung

Tab. 6-7: Ausgabe-Charakteristik

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
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17

deutsch

6.6.8 Magnet Mode

Die Positionsgeberanzahl kann fest oder flexibel eingestellt
werden.

Positionsgeberanzahl fest einstellen

Bei der festen Einstellung von einem oder zweiPositions­gebern überprüft das BTL stetig die Anzahl der erkannten
Positionsgeber. Ist diese ungleich der Voreinstellung befin­det sich die Applikation im Fehlerzustand: Alle Prozessda­tenwerte werden mit dem Fehlerwert ersetzt.

Flexible Magnet Mode (FMM)

Beim Flexible Magnet Mode ist die Anzahl der Positionsge­ber flexibel, so dass diese auch während dem Betrieb
geändert werden kann.
Der Zeitpunkt, in dem ein Positionsgeber dazu kommt
oder entfernt wird ist kritisch, da dann die Erfassung neu
ausgeregelt werden muss und sich evtl. die Inhalte der
Prozessdatenwerte verschieben. Für diesen Fall ist eine
sogenannte Diagnosezeit definiert, die im BTL konfiguriert
werden kann. Während dieser Zeit wird bei allen Prozess­datenvariablen ein Fehlerwert ausgegeben und eine ent­prechende Diagnose (Warnung) über IO-Link übertragen.
Nach Ablauf der Diagnosezeit wird der neue Applikations­zustand angezeigt.

Aufbau des Parameters

Der Parameter Magnet Mode bestehet aus zwei 8-Bit­unsigned-Integer-Werten: Magnetanzahl und Diagnosezeit.

Für Magnetanzahl können folgende Werte eingestellt
werden:

0 = Flexible Magnetanzahl (1 oder 2)
1 = 1 Positionsgeber (fest eingestellt)
2 = 2 Positionsgeber (fest eingestellt)

Die Diagnosezeit wird in 4-ms-Schritten wie folgt einge­stellt:

1 = 4ms
2 = 8ms
…
255 = 1,02s

Zugriff auf den Parameter

Der Zugriff auf den Parameter ist wie folgt möglich:
– Subindex 0: Byte 1 = Diagnosezeit

Byte 0 = FMM Mode
– Subindex 1: Magnet Mode
– Subindex 2: Diagnosezeit

6

IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)

6.6.9 PD In Mapping

Dieser Parameter dient dazu, die gewünschten Informatio­nen auf die PDV zu mappen (siehe „Prozessdaten (PD)“
auf Seite 14). Jede PDV kann über den entsprechenden
Subindex konfiguiert werden.

Jeder PDV ist ein 8 Bit unsigend integer als Mappingwert
zugeordnet. Folgende Möglichkeiten sind einstellbar:

Wert Bezeichnung

0x00 Positionswert Positionsgeber 1
0x01 Positionswert Positionsgeber 2
0x10 Geschwindigkeitswert Positionsgeber 1
0x11 Geschwindigkeitswert Positionsgeber 2
0x30 Aktuelle Geräteinnentemperatur
0x40 Differenz zwischen Positionsgeber 1 und 2
0xFD Leermodul (Ausgabe als Wert 0)

Tab. 6-8: PD In Mapping

Fehlermeldungen

Für eine fehlgeschlagene Parametrierung sind bestimmte
Fehlermeldungen hinterlegt.

Fehlercode Fehlermeldung

0×8011 Index not available
0×8012 Subindex not available
0×8020 Service temporarily not available
0×8030 Value out of Range
0×8033 Parameter Length overrun
0×8034 Parameter Length underrun
0×8036 Function temporarily unavailable

Tab. 6-9: Fehlermeldungen IO-Link-Spezifikation

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
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deutsch

6

IO-Link Schnittstelle (Fortsetzung)

6.7 Diagnosedaten

Das BTL meldet Diagnosedaten an das steuernde System
(siehe Tab. 6-10).

Eventcode Ausprägung Bedeutung

0×8C10 Warnung Process variable range overrun - Process Data uncertain

Der Positionsgeber befindet sich unterhalb des spezifizierten Messbereichs
oder unter dem Nullpunkt. Ein Prozessdatenwert wird ausgegeben, die Daten
können aber die im Datenblatt angegebenen Linearitätsgrenzen überschreiten.

0×8C20 Error Measurement range overrun - Check application

Der Positionsgeber befindet sich außerhalb des messbaren Bereichs und kann
nicht erkannt werden. Es werden keine gültigen Daten ausgegeben. Der
übertragene Prozessdatenwert ist 0×7FFFFFFC bzw. 2147483644.

0×8C30 Warnung Process variable range underrun - Process Data uncertain

Der Positionsgeber befindet sich oberhalb des spezifizierten Messbereichs
oder über dem Endpunkt. Ein Prozessdatenwert wird ausgegeben. Die Daten
können aber die im Datenblatt angegebenen Linearitätsgrenzen überschreiten.

0x8CA0 Warnung Magnet Number Change - temporary error state

Die Anzahl der Positionsgeber im FMM Mode wurde geändert. Für die Dauer
der eingestellten Diagnosezeit wird ein Fehler ausgegeben und die Prozess­daten als ungültig gekennzeichnet.

Tab. 6-10: Diagnosedaten

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
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deutsch

7.1 Genauigkeit

Die Angaben sind typische Werte für BTL6-U... bei
24VDC, Raumtemperatur und einer Nennlänge von
500mm in Verbindung mit dem Positionsgeber
BTL5-P-3800-2, BTL5-P-4500-1, BTL5-P-5500-2,
BTL6-A-3800-2, BTL6-A-3801-2, BTL5-F-2814-1S oder
BTL5-T-2814-1S.
Das BTL ist sofort betriebsbereit, die volle Genauigkeit wird
nach der Warmlaufphase erreicht.

Bei Sonderausführungen können andere tech­nische Daten gelten.
Sonderausführungen sind durch -SA auf dem
Typenschild gekennzeichnet.

Auflösung 5µm
Wiederholgenauigkeit ≤30µm
Messwertrate

(abhängig von der Nennlänge)

max.1kHz

Linearitätsabweichung bei konstantem
Abstand des Positionsgebers zum
Profil
Nennlänge≤500mm
Nennlänge>500mm

±200µm

±0,04%FS
Temperaturkoeffizient1) ≤30ppm/K
max. erfassbare Geschwindigkeit 10m/s

7.2 Umgebungsbedingungen

Umgebungstemperatur -25°C…+70°C
Lagertemperatur -40°C…+100°C
Luftfeuchtigkeit <90%, nicht betauend
Schockbelastung

Dauerschock
nach EN60068-2-27

3)

50g/6ms
50g/2ms

Vibration
nach EN 60068-2-6

3)

12g, 10…2000Hz

Schutzart nach IEC60529 IP67
(in verschraubtem Zustand)

2)

7.3 Spannungsversorgung (extern)

Spannung, stabilisiert

4)

18…30VDC

Restwelligkeit ≤0,5V

PP

Stromaufnahme (bei24VDC) ≤150mA

Einschaltspitzenstrom ≤3A
Verpolungssicher bis 36V
Überspannungsschutz bis 36V
Spannungsfestigkeit

(GND gegen Gehäuse)

500VDC

7.4 IO-Link Schnittstelle

Übertragungsprotokoll IO-Link 1.1
Übertragungsrate COM3 (230,4kBaud)
Zykluszeit min. 1ms
Prozessdaten Master - Device 0Byte
Prozessdaten Device - Master 8Byte
PD-Zyklus an 1.0 Master min. 4ms
PD-Zyklus an 1.1 Master min. 1ms
Ausgabewert Position in µm
Datenformat 32Bit signed
Fehlerwert 0x7FFFFFFC

7.5 Maße, Gewichte

Höhe Gehäuse 20,8mm
Nennlänge 50…4572mm
Gewicht (längenabhängig) ca.1kg/m
Material Gehäuse Aluminium

1)

Nennlänge 500mm, Positionsgeber in der Mitte des Messbereichs

2)

Für : Gebrauch in geschlossenen Räumen und bis zu einer Höhe von

2000 m über Meeresspiegel.

3)

Einzelbestimmung nach Balluff Werknorm, Resonanzfrequenzen ausge-

nommen

4)

Für : Das BTL muss extern über einen energiebegrenzten Stromkreis

gemäß UL61010-1 oder eine Stromquelle begrenzter Leistung gemäß
UL60950-1 oder ein Netzteil der Schutzklasse2 gemäß UL1310 bzw.
UL1585 angeschlossen werden.

7

Technische Daten

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
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deutsch

8.1 Freie Positionsgeber

BTL5-P-3800-2

38

28

9

14

Ø 4.2

Bild 8-1: Einbaumaße Positionsgeber BTL5-P-3800-2

Gewicht: ca. 12g
Gehäuse: Kunststoff

BTL5-P-5500-2

55

28

16

45

21

Ø 4.2

20

15

Bild 8-2: Einbaumaße Positionsgeber BTL5-P-5500-2

Gewicht: ca. 40g
Gehäuse: Kunststoff

BTL6-A-3800-2

21

10.813

28.8

28

16

37.6

Ø 4.2

Bild 8-3: Einbaumaße Positionsgeber BTL6-A-3800-2

Gewicht: ca. 30 g
Gehäuse: Kunststoff

BTL6-A-3801-2

28

16

21

37.6

Ø 4.2

18

13

Bild 8-4: Einbaumaße Positionsgeber BTL6-A-3801-2

Gewicht: ca. 25 g
Gehäuse: Kunststoff

BTL5-P-4500-1

16.5

45

25

28

15

Ø 4.2

25

7.5

M5x8

40

Bild 8-5: Einbaumaße Positionsgeber BTL5-P-4500-1

Gewicht: ca. 90 g
Gehäuse: Kunststoff
Betriebstemperatur: -40°C…+60°C

Besondere Vorteile des Positionsgebers BTL5-P-4500-1:
Mehrere Positionsgeber auf dem gleichen BTL lassen sich
getrennt elektrisch ein- und ausschalten (Ansteuerung mit
SPS-Signal).

8

Zubehör

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Profil

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deutsch

8.2 Geführte Positionsgeber

BTL5-F-2814-1S

30.4

28

22

M5x10

±18°

24

40

Bild 8-6: Einbaumaße Positionsgeber BTL5-F-2814-1S

Gewicht: ca. 28 g
Gehäuse: Aluminium
Gleitfläche: Kunststoff

BTL5-T-2814-1S

16.5

11.5

28

22

40

M5x10

Bild 8-7: Einbaumaße Positionsgeber BTL5-T-2814-1S

Gewicht: ca. 28 g
Gehäuse: Aluminium
Gleitfläche: Kunststoff

8.3 Gelenkstange BTL2-GS10-____-A

Nennlänge

1)

Verstellbereich -5mm

Bild 8-8: Gelenkstange BTL2-GS10-____-A

Gewicht: ca. 150g/m
Material: Aluminium

1)

Nennlänge bei Bestellung angeben

Beispiel: BTL2-GS10-0100-A (Nennlänge= 100mm)

8

Zubehör (Fortsetzung)

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
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22

deutsch

8

Zubehör (Fortsetzung)

8.4 Steckverbinder

BTL (I) IO-Link Master (II)

1 L+ (18…30V) 1
2 nicht belegt –
3 L- (GND) 3
4 C/Q 4

Tab. 8-1: Pinbelegung IO-Link Master

Buchse gerade – Stecker gerade

A

A B

B

I

II

L

44.0

Ø

D

Ø

14.5

M12x1

48.5

Ø

14.5

M12x1

1

4

42 31

3

Bild 8-9: Steckerverbinder gerade - gerade

Typ Bestellcode

BCC M415-M413-3A-300-PX0334-010
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-020
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-030
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-050

BCC0370
BCC0372
BCC0373
BCC0374

Beispiele:
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-010 = Kabellänge 1m
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-050 = Kabellänge 5m

Buchse gewinkelt – Stecker gerade

B

A

A

B

L38.2

27.0
Ø

D

I

M12x1

Ø

14.5

48.5

II

Ø

14.5

M12x1

4 312

3

1

4

Bild 8-10: Steckerverbinder gewinkelt - gerade

Typ Bestellcode

BCC M425-M413-3A-300-PX0334-010
BCC M425-M413-3A-300-PX0334-020
BCC M425-M413-3A-300-PX0334-030
BCC M425-M413-3A-300-PX0334-050

BCC037H
BCC037K
BCC037L
BCC037M

Beispiele:
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-010 = Kabellänge 1m
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-050 = Kabellänge 5m

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
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23

deutsch

9

Typenschlüssel

BTL6 - U101 - M0500 - PF - SA426 - S4

Schnittstelle:

U = IO-Link Schnittstelle

Versorgungsspannung:

1 = 18…30VDC

Magnet Mode:

0 = Flexibler Magnet Mode (Werkseinstellung)

IO-Link-Variante:

1 = COM3, 8 Byte Inputs

Nennlänge (4-stellig):

M0500 = metrische Angabe in mm, Nennlänge 500mm (M0025…M4572)

Bauform:

PF = Profilgehäuse flach

Sonderausführung:

SA426 = Es können 2 Positionsgeber verwendet werden. Erweiterte Parameter.

Elektrischer Anschluss:

S4 = 4-polig, M12-Stecker

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Profil

24

deutsch

10.1 Umrechnung Längeneinheiten

1mm=0,03937008inch

mm inch

1 0,03937008
2 0,07874016
3 0,11811024
4 0,15748031
5 0,19685039
6 0,23622047
7 0,27559055
8 0,31496063
9 0,35433071

10 0,393700787

Tab. 10-1: Umrechnungstabelle mm-inch

1inch=25,4mm

inch mm

1 25,4
2 50,8
3 76,2
4 101,6
5 127
6 152,4
7 177,8
8 203,2
9 228,6

10 254

Tab. 10-2: Umrechnungstabelle inch-mm

10

Anhang

10.2 Typenschild

Bild 10-1: Typenschild BTL6 (Beispiel)

1)

Bestellcode

2)

Typ

3)

Seriennummer

4)

Nullmarkierung

1)

3)

2)

4)

3)

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
Magnetostriktives Positionsmesssystem – Bauform Profil

Nr. 933303-726 DE

.

02.125493

.

C18; Änderungen vorbehalten. Ersetzt F17.

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4

User's Guide

english

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www.balluff.com

3

english

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
Magnetostrictive Linear Position Sensor – Profile Style

1

Notes to the user 5

1.1 Validity 5

1.2 Symbols and conventions 5

1.3 Scope of delivery 5

1.4 Approvals and markings 5

2

Safety 6

2.1 Intended use 6

2.2 General safety notes 6

2.3 Explanation of the warnings 6

2.4 Disposal 6

3

Construction and function 7

3.1 Construction 7

3.2 Function 7

3.3 LED display 7

4

Installation and connection 8

4.1 Installing the BTL 8

4.2 Captive magnets 8

4.3 Floating magnets 9

4.4 Electrical connection 10

4.5 Cable routing 10

5

Startup 11

5.1 Starting up the system 11

5.2 Operating notes 11

6

IO-Link interface 12

6.1 Basic knowledge about IO-Link 12

6.2 Device specification 13

6.3 Process data (PD) 14

6.4 Identification data 14

6.5 System Command 15

6.6 Parameter data 15

6.7 Diagnostic data 18

7

Technical data 19

7.1 Accuracy 19

7.2 Ambient conditions 19

7.3 Supply voltage (external) 19

7.4 IO-Link interface 19

7.5 Dimensions, weights 19

8

Accessories 20

8.1 Floating magnets 20

8.2 Captive magnets 21

8.3 BTL2-GS10-____-A joint rod 21

8.4 Connector 22

4

english

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
Magnetostrictive Linear Position Sensor – Profile Style

9

Type code 23

10

Appendix 24

10.1 Converting units of length 24

10.2 Part label 24

www.balluff.com

5

english

1.1 Validity

This guide describes the construction, function and setup
options for the magnetostrictive linear position sensor BTL
with IO-Link interface. It applies to types BTL6-
U101-M____-PF-SA426-S4 (see Type code on page

23).

The guide is intended for qualified technical personnel.
Read this guide before installing and operating the BTL.

1.2 Symbols and conventions

Individual instructions are indicated by a preceding
triangle.

► Instruction 1

Action sequences are numbered consecutively:

1. Instruction 1

2. Instruction 2

Note, tip

This symbol indicates general notes.

1.3 Scope of delivery

– BTL
– Mounting clamps with insulating sleeves and screws
– Condensed guide

The magnets are available in various models
and must be ordered separately.

1.4 Approvals and markings

UL approval
File no.
E227256

US Patent 5923164

The US patent was awarded in connection with this
product.

The CE Mark verifies that our products
meet the requirements of the current
EMC Directive.

The BTL meets the requirements of the following product
standard:

– EN61326-2-3 (noise immunity and emission)

Emission tests:
– RF emission

EN55011
Noise immunity tests:
– Static electricity (ESD)

EN 61000-4-2 Severity level 3
– Electromagnetic fields (RFI)

EN 61000-4-3 Severity level 3
– Electrical fast transients (burst)

EN 61000-4-4 Severity level 3
– Surge

EN 61000-4-5 Severity level 2
– Conducted interference induced

by high-frequency fields

EN 61000-4-6 Severity level 3
– Magnetic fields

EN 61000-4-8 Severity level 4

More detailed information on the guidelines,
approvals, and standards is included in the
declaration of conformity.

1

Notes to the user

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Magnetostrictive Linear Position Sensor – Profile Style

6

english

2.1 Intended use

The magnetostrictive linear position sensor BTL, together
with a machine controller (e.g. PLC) and an IO-Link master,
comprises a position measuring system. It is intended to
be installed into a machine or system and used in the
industrial sector. Flawless function in accordance with the
specifications in the technical data is ensured only when
using original Balluff accessories. Use of any other
components will void the warranty.

Opening the BTL or non-approved use are not permitted
and will result in the loss of warranty and liability claims
against the manufacturer.

2.2 General safety notes
Installation and startup may only be performed by

trained specialists with basic electrical knowledge.

Qualified personnel are those who can recognize
possible hazards and institute the appropriate safety
measures due to their professional training, knowledge,
and experience as well as their understanding of the
relevant conditions pertaining to the work to be done.

The operator is responsible for ensuring that local safety
regulations are observed.
In particular, the operator must take steps to ensure that a
defect in the BTL will not result in hazards to persons or
equipment.
If defects and unresolvable faults occur in the BTL, it
should be taken out of service and secured against
unauthorized use.

2.3 Explanation of the warnings

Always observe the warnings in these instructions and the

measures described to avoid hazards.

The warnings used here contain various signal words and

are structured as follows:

SIGNAL WORD

Hazard type and source

Consequences if not complied with

► Measures to avoid hazards

The individual signal words mean:

NOTICE!

Identifies a hazard that could damage or destroy the
product.

DANGER

The general warning symbol in conjunction with the
signal word DANGER identifies a hazard which, if not
avoided, will certainly result in death or serious

injury.

2.4 Disposal

► Observe the national regulations for disposal.

2

Safety

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7

english

3.1 Construction
Electrical connection: The electrical connection is made

via a connector (see Type code on page 23).

Housing: Aluminum housing containing the waveguide
and processing electronics.

Magnet: Defines the position to be measured on the
waveguide. Magnets are available in various models and
must be ordered separately (see Accessories on
page 20).

Nominal length: To optimally adapt the BTL to the
application, the following nominal lengths are available:

Nominal length Grading

50…4572mm 5mm

3.2 Function

The BTL contains the waveguide which is protected by an
aluminum housing. A magnet is moved along the
waveguide. This magnet is connected to the system part
whose position is to be determined.

The magnet defines the position to be measured on the
waveguide.

An internally generated INIT pulse interacts with the
magnetic field of the magnet to generate a torsional wave
in the waveguide which propagates at ultrasonic velocity.

The component of the torsional wave which arrives at the
end of the waveguide is absorbed in the damping zone to
prevent reflection. The component of the torsional wave
which arrives at the beginning of the waveguide is
converted by a coil into an electrical signal. The travel time
of the wave is used to calculate the position. The
measuring value is output as a 32-bit value with a sign
relative to the null point.

3.3 LED display

In normal operation the LED indicates the
operating states of the BTL.

LED Operating state

Green Normal function without IO-Link

communication

Magnet is within the limits.

Green
flashing
inversely

Normal function with IO-Link communication

Magnet is within the limits.

Red Error

No magnet or magnet outside the limits.

Tab. 3-1: LED display

Fig. 3-1: BTL6..., construction

3

Construction and function

2)

13 73 73

~80 ~80~250 ~250

15

50

34.8

68

24.8

20.8

M12

1) Unusable area

2) Not included in scope
of delivery

1)

Nominal length =
Measuring range

Null point

End point

Output signal rising:

Error signal

100 %

0 %

BTL5-P-3800-2 magnet

1)

Mounting clamps with insulating bushes
and ISO4762M5x25 cylinder-head screws,
max. tightening torque 2Nm

2)

LED

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Magnetostrictive Linear Position Sensor – Profile Style

8

english

4.1 Installing the BTL

NOTICE!

Improper installation

Improper installation can compromise the function of the
BTL and result in damage.

► For this reason, ensure that no strong electrical or

magnetic fields are present in the immediate vicinity
of the BTL.

► The recommended spacing for the installation must

be strictly observed.

Any orientation is permitted. Mount the BTL on a level
surface of the machine using the provided mounting
clamps and cylinder-head screws. A sufficient number of
mounting clamps is supplied.

In order to avoid the development of resonant
frequencies from vibration loads, we
recommend arranging the mounting clamps at
irregular intervals.

The BTL is electrically isolated from the machine with the
supplied insulating bushes (see Figure 3-1).

1. Guide the BTL into the mounting clamps.

2. Attach BTL to the base using mounting screws (tighten

screws in the clamps with max.2Nm).

3. Insert magnet (accessories).

The BTL in profile housing is suitable both for
floating, i.e. non-contacting magnets (see
Figures4-3 to4-7) and for captive magnets (see
Figures4-1 and 4-2).

4.2 Captive magnets

The following must be observed when installing the
magnet:

– Avoid lateral forces.
– Connect the magnet to the machine member with

a joint rod (see Accessories on page 21).

Fig. 4-1:

1

50.4

44

Dimensions and distances with BTL5-F-2814-1S magnet

Fig. 4-2:

1

36.5

31.5

Dimensions and distances with BTL5-T-2814-1S magnet

4

Installation and connection

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9

english

4

Installation and connection (continued)

4.3 Floating magnets

The following must be observed when installing the
magnet:

– To ensure the accuracy of the position measuring

system, the magnet is attached to the moving member
of the machine using non-magnetizable screws
(stainless steel, brass, aluminum).

– The moving member must guide the magnet on a track

parallel to the BTL.

– Ensure that the distance A between parts made of

magnetizable material and the magnet is at least
10mm (see Figures4-3 to4-7).

– Maintain the following values for distance B between

the magnet and BTL and for center offsetC
(see Figures4-3 to4-7):

Type of magnet DistanceB1)OffsetC

BTL5-P-3800-2 0.1 to 4mm ±2mm
BTL5-P-5500-2 5 to 15mm ±15mm
BTL5-P-4500-1 0.1 to 2mm ±2mm
BTL6-A-3800-2 4 to 8mm

2)

±5mm

BTL6-A-3801-2 4 to 8mm

2)

±5mm

1)

The selected distance must stay constant over the entire measuring

length.

2)

For optimum measurement results, a distance B of 6 to 8 mm is

recommended.

Tab. 4-1: Distance and offset for magnets (see Figures4-3 to4-7)

Fig. 4-3:

B

C

1

34+4

A

A

39+4

Dimensions and distances with BTL5-P-3800-2 magnet

Fig. 4-4:

C

B

1

A

A

45+10

50+10

Dimensions and distances with BTL5-P-5500-2 magnet

Fig. 4-5:

C

B

1

A

A

58+4

53+4

Dimensions and distances with BTL6-A-3800-2 magnet

Fig. 4-6:

C

B

1

A

A

47+4

42+4

Dimensions and distances with BTL6-A-3801-2 magnet

Fig. 4-7:

1

65+2

B

A

A

C

41.5+2

4

Dimensions and distances with BTL5-P-4500-1
electromagnet (24V/100mA)

The measuring range is offset by 4mm towards
the BTL plug (see Figure 4-7).

Plug with
LED

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10

english

4.4 Electrical connection

Pin Color BTL6-U101-...S4

1

2

3

4

Fig. 4-8: Pin assignment of S4 connector (view from

above on BTL)

1 Brown L+ (18…30V)
2 - Not used

1)

3 Blue L- (GND)
4 Black C/Q (communication line)

1)

Unassigned leads can be connected to the GND on the controller side but not to the shield.

Tab. 4-2: Pin assignment of S4 connector

4.5 Cable routing

Defined ground!

The BTL and the control cabinet must be at the
same ground potential.

Magnetic fields

The position measuring system is a magnetostrictive
system. It is important to maintain adequate distance
between the BTL and strong, external magnetic fields.

Cable routing

Do not route the cable between the BTL, controller, and
power supply near high voltage cables (inductive stray noise
is possible).
The cable must be routed tension-free.

Inductive stray noise from AC harmonics (e.g. from phase
angle controls) are especially critical and the cable shield
offers very little protection against this.

Cable length

Max. cable length20m. Longer cables may be used if
their construction, shielding and routing prevent noise
interference.

4

Installation and connection (continued)

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11

english

5.1 Starting up the system

DANGER

Uncontrolled system movement

When starting up, if the position measuring system is part
of a closed loop system whose parameters have not yet
been set, the system may perform uncontrolled
movements. This could result in personal injury and
equipment damage.

► Persons must keep away from the system's

hazardous zones.

► Startup must be performed only by trained technical

personnel.

► Observe the safety instructions of the equipment or

system manufacturer.

1. Check connections for tightness and correct polarity.

Replace damaged connections.

2. Turn on the system.

3. Check measured values and adjustable parameters

and readjust the BTL, if necessary.

Check for the correct values at the null point
and end point, especially after replacing the BTL
or after repair by the manufacturer.

5.2 Operating notes

– Check the function of the BTL and all associated

components on a regular basis.

– Take the BTL out of operation whenever there is a

malfunction.

– Secure the system against unauthorized use.

5

Startup

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12

english

6.1 Basic knowledge about IO-Link

General

IO-Link integrates conventional and intelligent sensors and
actuators in automation systems and is intended as a
communication standard below classic field buses. Field­bus-independent transfer uses communication systems
that are already available (field buses or Ethernet-based
systems).

IO-Link devices, such as sensors and actuators, are
connected to the controlling system using a point-to-point
connection via a gateway, the IO-Link master. The IO-Link
devices are connected using commercially available
unshielded standard sensor cables.

Communication is based on a standard UART protocol
with a 24-V pulse modulation in half-duplex operation. This
allows classic three-conductor physics.

Protocol

With IO-Link communication, permanently defined frames
are cyclically exchanged between the IO-Link master and
the IO-Link device. In this protocol, both process and
required data, such as parameters or diagnostic data, is
transferred. The size and the type of the frame and cycle
time used result from the combination of master and
device features (see Device specification on page 13).

Cycle time

The cycle time used (mastercycletime) results from the
minimum possible cycle time of the IO-Link device
(mincycletime) and the minimum possible cycle time of
the IO-Link master. When selecting the IO-Link master, ple­ase note that the larger value determines the cycle time
used.

Protocol version 1.0 / 1.1

In protocol version 1.0, process data larger than 2 bytes
was transferred spread over multiple cycles.

From protocol version 1.1, all available process data is
transferred in one frame. Thus, the cycle time (master cycle
time) is identical to the process data cycle.

The BTL6-U101-… is designed for protocol
version1.1. Operating the IO-Link device on an
IO-Link master with protocol version1.0 results
in longer transfer times (process data cycle ~
amount of process data x master cycle time).

Parameter management

A parameter manager that enables device parameters to
be saved on the IO-Link master is defined in protocol
version 1.1. When exchanging an IO-Link device, the
parameter data of the previous IO-Link device can be
taken over. The operation of this parameter manager is
dependent on the IO-Link master and is explained in the
corresponding description.

All parameters saved in the IO-Link master for
parameter management are indicated corre­spondingly in Tab. 6-4 (see „Parameter data“ on
page 15).

Device functions and master gateway

The functions of the BTL are described in detail in sections

6.2 to 6.7. How process, parameter and diagnostic data is
implemented via the master gateway can be found in the
instructions for the IO-Link master.

6

IO-Link interface

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english

6

IO-Link interface (continued)

6.2 Device specification

6.2.1 Communication parameters

Tab. 6-1 describes the basic IO-Link specification for
BTL6-U101-…

Specification IO-Link Description Value

Transfer rate COM3 230.4kBaud
Minimum cycle time of device mincycletime 0×0A (1ms)
Frame specification:

– Amount of preoperate data required
– Amount of operate data required
– ISDU

M-sequence capability:
– Preoperate M-sequence type
– Operate M-sequence type
– ISDU supported

0×1B
2 bytes
2 bytes

Supported
IO-Link protocol version Revision ID 0×11 (version1.1)
Amount of process data from the device to the

master

ProcessDataIn 0×87 (8bytes)

Amount of process data from the master to the
device

ProcessDataOut 0×00 (0bits)

Manufacturer ID Vendor ID 0×378
Device identification Device ID 0×030118

Tab. 6-1: Device specification BTL6-U101-…

6.2.2 Transfer times

The transfer times for the BTL process data depends
greatly on the master used. The maximum possible query
frequency (Master Cycle Time) is determined by the mas­ter.

To be able to take advantage of full BTL perfor­mance, an IO-Link 1.1-capable master must be
used.

If the master used supports the minimum cycle time set for
the BTL, the transfer time can be determined as follows:

– Transfer time, BTL to 1.0 Master =

PD volume × minCycleTime (8ms)

– Transfer time, BTL to 1.1 Master = minCycleTime

(1ms)

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english

6.3 Process data (PD)

The BTL6-U101-… cyclically provides two process data
variables (PDV) with adjustable content via the IO-Link
interface. One process data variable corresponds to one
piece of device information and consists of a signed 32-bit
value.

The following information can be mapped to the process
data variables by using the parameter PD In Mapping:

– Position of the 1st magnet
– Position of the 2nd magnet
– Velocity of the 1st magnet
– Velocity of the 2nd magnet
– Difference between magnets 1 and 2

In the event of an error, i.e. when no valid data can be
output, the respective process data variable is replaced
with the error value 0x7FFFFFFC. The data is only marked
as invalid via PD Invalid Bit if the device cannot deliver any
valid data at all.

6

IO-Link interface (continued)

The IO-Link functionality PD Invalid Bit is
handled differently by different IO-Link masters
(see manual for the master used).

Position values

The position values and difference are output with the
output resolution of 1μm per digit and presents the posi­tion of the magnet relative to the null point set at the
factory.

The measurement resolution of the BTL6-U… is
5µm. Intermediate values are not displayed in
the output value.

The factory default null value can be shifted within the
measuring range via the parameter Null point offset (

see

„Parameter data“ on page 15

).

Velocity values

The velocity values are output with a resolution of

0.5mm/s per digit. The minimum movement speed is
1mm/s.

6.4 Identification data

Index Subindex Parameters Size Access

0×0010 (1610) 0 Vendor name 7 bytes Read Only
0×0011 (1710) 0 Vendor Text 15 bytes Read Only
0×0012 (1810) 0 Product Name Max. 40 bytes Read Only
0×0013 (1910) 0 Product ID 12 bytes Read Only
0×0014 (2010) 0 Product Text 27 bytes Read Only
0×0015 (2110) 0 Serial number Max. 18 bytes Read Only
0×0016 (2210) 0 Hardware Revision 2 bytes Read Only
0×0017 (2310) 0 Firmware Revision 9 bytes Read Only
0×0700 (179210) 0 Order name Max. 40 bytes Read Only
0×0701 (179310) 0 Order name 7 bytes Read Only

Tab. 6-2: Identification data

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english

6

IO-Link interface (continued)

6.5 System Command

Different commands have been implemented in the BTL
which can be reached via the parameter System Com-
mand on Index2, Subindex0. If a System Command is
transferred to the BTL, the command triggers the desired
action if permitted in the current application state.

Value Designation Description

0x80 Device Reset BTL restarts.
0x82 Factory Reset All parameters (except Index 0x55: IO Link Variant config) are reset to

factory settings.

0xE0 Set Offset Value Takes over the current position of the 1st magnet so that 0 it output at this

location with immediate effect.

0xE1 Clear Offset Value to 0 Resets the offset to the value 0.

Tab. 6-3: System commands

6.6 Parameter data

Index Subindex Parameters Size Access Parameter

Management

0×000C (1210) 0 Device Access Locks (see sec.6.6.1) 2 bytes Read/Write Yes
0×000D (1310) 0, 1, 2 Profile Characteristic (see sec.6.6.2) 4 bytes Read Only Not available
0×000E (1410) 0 PD Input Descriptor (see sec.6.6.3) 3 bytes Read Only Not available
0×0018 (2410) 0 Application Specific Tag (see sec.6.6.4) 32 bytes Read/Write Yes
0×0051 (8110) 0, 1, 2, 3, 4 Event Configuration (see sec.6.6.6) 1 byte Read/Write Yes
0×00C1 (19310) 0 Null point offset (see sec.6.6.5) 4 bytes Read/Write Yes
0×00C3 (19510) 0 Output Characteristic (see sec.6.6.7) 1 byte Read/Write Yes
0×00C9 (20110) 0, 1, 2 Magnet Mode (see sec.6.6.8) 2 bytes Read/Write Yes
0×00CA (20210) 0, 1 to n

1)

PD In Mapping (see sec.6.6.9) nbytes1)Read/Write Yes

1)

n corresponds to the number of process data variables for the respective

type.

Tab. 6-4: Parameter data of IO-Link interface

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6

IO-Link interface (continued)

6.6.1 Device Access Locks

With this standard parameter, it is possible to activate or
deactivate certain functions of the IO-Link device. With
BTL6-U101-..., there is the option to lock the function of
the parameter manager. To do so, bit1 of the 2-byte value
must be set to "1" (locked). In order to unlock the parame­ter manager, bit1 is set to "0".

Bit0 Lock parameter access

(not supported)

Bit1 Lock parameter management

(supported)

Bit2 Lock local parameterization

(not supported)

Bit3 Lock local user interface

(not supported)

Bit4 to 15 Reserved

Tab. 6-5: Lock parameter data

6.6.2 Profile Characteristic

This parameter indicates which profile is supported by
the IO-Link device.
BTL6-U101-… supports the smart sensor profile with the
following function classes:

– Subindex 1 (Profile Identifier -> DeviceProfileID):

0×0001 (Smart Sensor Profile)

– Subindex 2 (Profile Identifier -> FunctionClassID):

0×8000 (Device Identification Objects)

– Subindex 3 (Profile Identifier -> FunctionClassID):

0×8002 (ProcessDataVariable)

6.6.3 PD Input Descriptor

This parameter describes the composition of the process
data variables used.
Each process data variable can be reached via the corres­ponding subindex (subindex 1 for PDV1, subindex 2 for
PDV2, etc.).
Each subindex consists of 3 bytes:

– 1st octet: 0x03, data type = signed integer
– 2nd octet: 0x20, data size = 32 bits
– 3rd octet: 0x00, bit offset = 0 (or a multiple of 32)

The complete process data description for all PDVs can be
read out via subindex 0. All blocks of 3 are lined up, begin­ning with the description of the highest value PDV.

6.6.4 Application Specific Tag

The Application Specific Tag makes it possible to assign
the IO-Link device an arbitrary, max. 32-byte string. This
can only be used for application-specific identification and
applied in the parameter manager. The entire object is
accessed via subindex0.

6.6.5 Null point offset

Like the process data value, this parameter is a signed
32-bit decimal value. The programmed value must be
within the null and end point in the valid measuring range.
The value is deducted from the actual output value as a
simple offset and therefore shifts the position of the mag­net to an arbitrary point in the measuring range where the
value 0 is output. Access takes place via subindex0. The
offset value can also be set and deleted via System Com-
mands (see „System Command“ on page 15).

6.6.6 Event Configuration

All application events can be switched off via the parame­ter Event Configuration so that they do not have to be
output by the BTL.
To activate or deactivate an event or the Invalid Bit func­tion, the corresponding object can be addressed directly
via the subindex and filled with a Boolean value (True
=0xFF, False =0x00) (see Tab. 6-6).

Subindex Event

Subindex1 Invalid Bit Function
Subindex2 Position Error
Subindex3 Position Warning End Point
Subindex4 Position Warning Nullpoint
Subindex5 Magnet Change

Tab. 6-6: Event Configuration

The events can also be configured using access via subin­dex 0. The last 5bits are assigned to the sequence named
in Tab. 6-6 and can simply be masked out.

6.6.7 Output Characteristic

This parameter determines the output function of the BTL
with rising or falling characteristic curve. Access takes
place via subindex0.

Value Output function

0x00 (FALSE) Falling (null point at the end of the rod)
0xFF (TRUE)1)Rising (null point at the electronic head)

1)

Default setting

Tab. 6-7: Output Characteristic

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english

6.6.8 Magnet Mode

The number of magnets can be fixed or flexible.

Setting a fixed number of magnets

When setting a fixed number of one or two magnets, the
BTL continually checks the number of detected magnets.
If this number does not match the presetting, the applica­tion enters an error state: all process data values are
replaced with the error value.

Flexible magnet mode (FMM)

In Flexible Magnet Mode, the number of magnets is flexi­ble, allowing them to be changed during operation.
The time when the magnet is added or removed is critical,
since recording can then be re-adjusted and the contents
of the process data values moved if necessary. In this
case, a so-called diagnostic time is defined, which can be
configured in the BTL. During this time, an error value is
output for all process data variables and a corresponding
diagnosis (warning) is transferred via IO-Link. After the
diagnostic time lapses, the new application state is dis­played.

Parameter structure

The parameter Magnet Mode consists of two 8-bit unsig­ned integer values: number of magnets and diagnostic
time.

The following values can be set for the number of mag­nets:

0 = Flexible number of magnets (1 or 2)
1 = 1 magnet (fixed)
2 = 2 magnets (fixed)

The diagnostic time is set in 4-ms increments as follows:

1 = 4ms
2 = 8ms
…
255 = 1.02s

Access to the parameter

Access to the parameter is possible as follows:
– Subindex 0: Byte 1 = diagnostic time

Byte 0 = FMM mode
– Subindex 1: Magnet Mode
– Subindex 2: Diagnostic time

6

IO-Link interface (continued)

6.6.9 PD In Mapping

This parameter allows the desired information to be map­ped to the PDV (see „Process data (PD)“ on page 14).
Each PDV can be configured via the corresponding subin­dex.

Each PDV is assigned an 8-bit unsigned integer as map­ping value. The following options can be set:

Value Designation

0x00 Position value, magnet 1
0x01 Position value, magnet 2
0x10 Velocity value, magnet 1
0x11 Velocity value, magnet 2
0x30 Current internal device temperature
0x40 Difference between magnet 1 and 2
0xFD Empty module (output as value 0)

Tab. 6-8: PD In Mapping

Error messages

Certain error messages are stored for failed parameteriza­tion:

Error code Error message

0×8011 Index not available
0×8012 Subindex not available
0×8020 Service temporarily not available
0×8030 Value out of Range
0×8033 Parameter Length overrun
0×8034 Parameter Length underrun
0×8036 Function temporarily unavailable

Tab. 6-9: IO-Link specification error messages

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
Magnetostrictive Linear Position Sensor – Profile Style

18

english

6

IO-Link interface (continued)

6.7 Diagnostic data

The BTL reports diagnostic data to the controlling system
(see Tab. 6-10).

Event code Characteristic Meaning

0×8C10 Warning Process variable range overrun - Process Data uncertain

The magnet is located below the specified measuring range or below the null
point. A process value is output but the data can exceed the linearity limits
specified in the data sheet.

0×8C20 Error Measurement range overrun - Check application

The magnet is located outside of the measurable range and cannot be
detected. No valid data is output. The transferred process data value is
0×7FFFFFFC or 2147483644.

0×8C30 Warning Process variable range underrun - Process Data uncertain

The magnet is located above the specified measuring range or above the end
point. A process data value is output. The data can exceed the linearity limits
specified in the data sheet.

0x8CA0 Warning Magnet Number Change - temporary error state

The number of magnets was changed in FMM mode. For the duration of the
set diagnostic time, an error is output and the process data is marked as
invalid.

Tab. 6-10: Diagnostic data

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
Magnetostrictive Linear Position Sensor – Profile Style

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19

english

7.1 Accuracy

The specifications are typical values for BTL6-U... at
24VDC and room temperature, with a nominal length of
500mm in conjunction with the BTL5-P-3800-2,
BTL5-P-4500-1, BTL5-P-5500-2, BTL6-A-3800-2,
BTL6-A-3801-2, BTL5-F-2814-1S or BTL5-T-2814-1S
magnet.
The BTL is fully operational immediately, with full accuracy
after warm-up.

For special versions, other technical data may
apply.
Special versions are indicated by the suffix -SA
on the part label.

Resolution 5µm
Repeat accuracy ≤30µm
Sampling rate (dependent on the

nominal length)

Max.1kHz

Non-linearity with a constant distance
between the magnet and profile
Nominal length≤500mm
Nominal length>500mm

±200µm

±0.04%FS
Temperature coefficient1) ≤30ppm/K
Max. detectable velocity 10m/s

7.2 Ambient conditions

Ambient temperature -25°C…+70°C
Storage temperature -40°C…+100°C
Humidity <90%, non-condensing
Shock rating

Continuous shock
per EN60068-2-27

3)

50g/6ms
50g/2ms

Vibration
per EN 60068-2-6

3)

12g, 10…2000Hz

Degree of protection
per IEC60529

IP67

(when attached)

2)

7.3 Supply voltage (external)

Voltage, stabilized

4)

18…30VDC

Ripple ≤0.5V

PP

Current draw
(at24VDC)

≤150mA

Inrush current ≤3A
Reverse polarity protection Up to 36V
Overvoltage protection Up to 36V
Dielectric strength

(GND to housing)

500VDC

7.4 IO-Link interface

Transfer protocol IO-Link 1.1
Transfer rate COM3 (230.4kBaud)
Cycle time min. 1ms
Master-device process data 0 bytes
Device-master process data 8 bytes
PD cycle on 1.0 master min. 4ms
PD cycle on 1.1 master min. 1ms
Output value Position in µm
Data format 32-bit signed
Error value 0x7FFFFFFC

7.5 Dimensions, weights

Housing height 20.8mm
Nominal length 50…4572mm
Weight (depends on length) Approx.1kg/m
Housing material Aluminum

1)

Nominal length 500mm, magnet in the middle of the measuring range

2)

For : Use in enclosed spaces and up to a height of 2000m above sea

level.

3)

Individual specifications as per Balluff factory standard, resonant frequen-

cies excluded

4)

For : The BTL must be externally connected via a limited-energy

circuit as defined in UL61010-1, a low-power source as defined in
UL60950-1, or a class 2 power supply as defined in UL1310 or
UL1585.

7

Technical data

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
Magnetostrictive Linear Position Sensor – Profile Style

20

english

8.1 Floating magnets

BTL5-P-3800-2

38

28

9

14

Ø 4.2

Fig. 8-1: Installation dimensions of BTL5-P-3800-2 magnet

Weight: Approx. 12g
Housing: Plastic

BTL5-P-5500-2

55

28

16

45

21

Ø 4.2

20

15

Fig. 8-2: Installation dimensions of BTL5-P-5500-2 magnet

Weight: Approx. 40g
Housing: Plastic

BTL6-A-3800-2

21

10.813

28.8

28

16

37.6

Ø 4.2

Fig. 8-3: Installation dimensions of BTL6-A-3800-2 magnet

Weight: Approx. 30 g
Housing: Plastic

BTL6-A-3801-2

28

16

21

37.6

Ø 4.2

18

13

Fig. 8-4: Installation dimensions of BTL6-A-3801-2 magnet

Weight: Approx. 25 g
Housing: Plastic

BTL5-P-4500-1

16.5

45

25

28

15

Ø 4.2

25

7.5

M5x8

40

Fig. 8-5: Installation dimensions of BTL5-P-4500-1 magnet

Weight: Approx. 90 g
Housing: Plastic
Operating

temperature:

-40°C…+60°C

Special advantage of the BTL5-P-4500-1 magnet:
Several magnets on the same BTL can be separately
switched on and off electrically (actuation
with a PLC signal).

8

Accessories

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
Magnetostrictive Linear Position Sensor – Profile Style

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21

english

8.2 Captive magnets

BTL5-F-2814-1S

30.4

28

22

M5x10

±18°

24

40

Fig. 8-6: Installation dimensions of BTL5-F-2814-1S magnet

Weight: Approx. 28 g
Housing: Aluminum
Slide surface: Plastic

BTL5-T-2814-1S

16.5

11.5

28

22

40

M5x10

Fig. 8-7: Installation dimensions of BTL5-T-2814-1S magnet

Weight: Approx. 28 g
Housing: Aluminum
Slide surface: Plastic

8.3 BTL2-GS10-____-A joint rod

Nominal length

1)

Adjustment range -5mm

Fig. 8-8: BTL2-GS10-____-A joint rod

Weight: Approx. 150g/m
Material: Aluminum

1)

State the nominal length when ordering

Example: BTL2-GS10-0100-A (nominal length= 100 mm)

8

Accessories (continued)

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
Magnetostrictive Linear Position Sensor – Profile Style

22

english

8

Accessories (continued)

8.4 Connector

BTL (I) IO-Link Master (II)

1 L+ (18…30V) 1
2 Not used –
3 L- (GND) 3
4 C/Q 4

Tab. 8-1: IO-Link Master pin assignment

Straight socket – straight plug

A

A B

B

I

II

L

44.0

Ø

D

Ø

14.5

M12x1

48.5

Ø

14.5

M12x1

1

4

42 31

3

Fig. 8-9: Straight–straight connector

Type Ordering

code

BCC M415-M413-3A-300-PX0334-010
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-020
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-030
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-050

BCC0370
BCC0372
BCC0373
BCC0374

Examples:
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-010 =
cable length of 1m
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-050 =
cable length of 5m

Angled socket – straight plug

B

A

A

B

L38.2

27.0
Ø

D

I

M12x1

Ø

14.5

48.5

II

Ø

14.5

M12x1

4 312

3

1

4

Fig. 8-10: Angled–straight connector

Type Ordering

code

BCC M425-M413-3A-300-PX0334-010
BCC M425-M413-3A-300-PX0334-020
BCC M425-M413-3A-300-PX0334-030
BCC M425-M413-3A-300-PX0334-050

BCC037H
BCC037K
BCC037L
BCC037M

Examples:
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-010 =
cable length of 1m
BCC M415-M413-3A-300-PX0334-050 =
cable length of 5m

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
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23

english

9

Type code

BTL6 - U101 - M0500 - PF - SA426 - S4

Interface:

U = IO-Link interface

Supply voltage:

1 = 18…30VDC

Magnet Mode:

0 = Flexible Magnet Mode (factory setting)

IO-Link variant:

1 = COM3, 8 byte inputs

Nominal length (4-digit):

M0500 = Metric specification in mm, nominal length 500mm (M0025…M4572)

Construction:

PF = Flat profile housing

Special version:

SA426 = Two magnets can be used. Enhanced parameters.

Electrical connection:

S4 = 4-pin, M12 plug

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
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24

english

10.1 Converting units of length

1mm=0.03937008inches

mm inch

1 0.03937008
2 0.07874016
3 0.11811024
4 0.15748031
5 0.19685039
6 0.23622047
7 0.27559055
8 0.31496063
9 0.35433071

10 0.393700787

Tab. 10-1: Conversion table mm to inches

1inch=25.4mm

inch mm

1 25.4
2 50.8
3 76.2
4 101.6
5 127
6 152.4
7 177.8
8 203.2
9 228.6

10 254

Tab. 10-2: Conversion table inches to mm

10

Appendix

10.2 Part label

Fig. 10-1: BTL6 part label (example)

1)

Order code

2)

Type

3)

Serial number

4)

Null mark

1)

3)

2)

4)3)

BTL6-U101-M ____ -PF-SA426-S4
Magnetostrictive Linear Position Sensor – Profile Style

No. 933303-726 EN . 02.125493 . C18; Subject to modification. Replaces F17.

933303/C18

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