Kübler Limes LA50, Limes BA5, Limes LA10, Limes BA1 User Manual

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Limes LA50 / BA5 Absolutes magnetisches Längenmesssystem mit 10 µm Auflösung

Deutsch

• Absolutmessung

• Berührungslos

• Bis 20 m Messlänge

• Auösung 10 µm

• Positionsänderungen werden auch in stromlosem Zustand erkannt – kein Eichen notwendig

• Automatische Erkennung bei zu großem Abstand zwischen Sensor und Magnetband (LED)

Handbuch

Limes LA50 / BA5 Absolutes magnetisches Längenmesssystem

Herausgeber Kübler Gruppe, Fritz Kübler GmbH

Schuberstraße 47 D-78054 Villingen-Schwenningen Germany

www.kuebler.com

Technischer Support Tel. +49 (0) 7720 3903-0

Fax +49 (0) 7720 21564 servicecenter@kuebler.com

Dokumenten-Nr. R60802.0009

Dokumenten-Name Handbuch Limes LA50 / BA5

Ausgabedatum 02/2014

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Limes LA50 / BA5 Absolutes magnetisches Längenmesssystem

Inhaltsverzeichnis

1. Allgemeines...........................................................................................................................................5

1.1 Informationen zur Betriebsanleitung ........................................................................................5

1.2 Begriffe und Abkürzungen ..........................................................................................................5

1.3 Symbolerklärung ........................................................................................................................... 5

1.4 Demontage und Entsorgung .......................................................................................................7

2. Sicherheit...............................................................................................................................................8

2.1 Allgemeine Gefahrenquellen ......................................................................................................8

2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung ..........................................................................................8

3. Transport und Lagerung .......................................................................................................................9

3.1 Sicherheitshinweise für den Transport, Auspacken und Verladen ..................................... 9

3.2 Umgang mit Verpackungsmaterialien .......................................................................................9

3.3 Transportinspektion ..................................................................................................................... 9

3.4 Lagerung ........................................................................................................................................ 9

4. Produkteigentschaften ...................................................................................................................... 10

4.1 Das Funktionsprinzip ..................................................................................................................10

5. Technische Daten ............................................................................................................................... 11

5.1 Identikation ................................................................................................................................ 11

5.2 Abmessungen Sensor ................................................................................................................ 11

5.3 Technische Daten Sensor ......................................................................................................... 12

5.4 Technische Daten Magnetband ............................................................................................... 14

5.5 Bestellschlüssel .......................................................................................................................... 15

6. Installation und Erstinbetriebnahme ..............................................................................................16

6.1 Einsatzumgebung .......................................................................................................................16

6.2 Beschreibung Montage/Installation des Magnetbandes ....................................................17

6.3 Beschreibung Montage/Installation des Sensors ................................................................ 19

Deutsch

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7. Aufbau und Funktion .......................................................................................................................... 21

7.1 Anschlüsse und Schnittstellen .................................................................................................21

7.2 Schnittstelle SSI .........................................................................................................................21

7.3 Schnittstelle CANopen ..............................................................................................................22

7.4 Abschlusswiderstand ................................................................................................................ 32

7.5 Offset ............................................................................................................................................33

7.6 Anschlussbelegung .................................................................................................................... 33

8. Betriebsstörungen .............................................................................................................................. 34

8.1 Entstörmaßnahmen ....................................................................................................................34

8.2 Wiederinbetriebnahme nach Störungsbeseitigung .............................................................34

9. Wartung ................................................................................................................................................ 35

10. Reinigung ........................................................................................................................................... 35

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1. Allgemeines

1.1 Informationen zur Betriebsanleitung

Diese Betriebsanleitung gibt wichtige Hinweise zum Umgang mit dem Gerät. Beachten Sie zu Ihrer eigenen Sicherheit und der Betriebssicherheit alle Warnungen und Hinweise! Voraussetzung für sicheres Arbeiten ist die Einhaltung der angegebenen Sicherheitshinweise und Handlungsanweisungen. Darüber hinaus sind die am Einsatzort des Gerätes geltenden örtlichen Unfallverhütungsvorschriften und allgemeinen Sicherheitsbestimmungen einzuhalten. Die Betriebsanleitung ist vor Beginn aller Arbeiten sorgfältig durchzulesen! Sie ist Produktbestandteil und in unmittelbarer Nähe des Gerätes jederzeit zugänglich für das Personal aufzubewahren. Die Abbildungen in dieser Anleitung sind zur besseren Darstellung der Sachverhalte, nicht unbedingt maßstabsgerecht und können von der tatsächlichen Ausführung geringfügig abweichen.

1.2 Begriffe und Abkürzungen

Abkürzung/Begriff Bedeutung

LSB Niederwertiges Bit (Least Signicant Bit) MSB Höchstwertigstes Bit (Most Signicant Bit)

Deutsch

1.3 Symbolerklärung

Spezielle Hinweise sind in dieser Betriebsanleitung durch Symbole gekennzeichnet. Die Hinweise werden durch Signalworte eingeleitet, die das Ausmaß der Gefährdung zum Ausdruck bringen. Die Hinweise unbedingt einhalten und umsichtig handeln, um Unfälle, Personen- und Sachschäden zu vermeiden.

Warnhinweise:

GEFAHR!

Dieses Symbol in Zusammenhang mit dem Signalwort „Gefahr“ bedeutet eine unmittelbar drohende Gefahr für das Leben und die Gesundheit von Personen. Das Nichtbeachten dieser Hinweise hat schwere gesundheitsschädliche Auswirkungen zur Folge, bis hin zu lebensgefährlichen Verletzungen.

WARNUNG!

Dieses Symbol in Zusammenhang mit dem Signalwort „Warnung“ bedeutet eine möglicherweise drohende Gefahr für das Leben und die Gesundheit von Personen. Das Nichtbeachten dieser Hinweise kann schwere gesundheitsschädliche Auswirkungen zur Folge haben, bis hin zu lebensgefährlichen Verletzungen.

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VORSICHT!

Dieses Symbol in Zusammenhang mit dem Signalwort „Vorsicht“ bedeutet eine möglicherweise gefährliche Situation. Das Nichtbeachten dieser Hinweise kann leichte Verletzungen zur Folge haben oder zu Sachbeschädigungen führen.

Besondere Sicherheitshinweise:

GEFAHR!

Dieses Symbol in Zusammenhang mit dem Signalwort „Gefahr“ bedeutet eine unmittelbar drohende Gefahr für das Leben und die Gesundheit von Personen durch elektrische Spannung. Das Nichtbeachten dieser Hinweise hat schwere gesundheitsschädliche Auswirkungen zur Folge, bis hin zu lebensgefährlichen Verletzungen. Die auszuführenden Arbeiten dürfen nur von einer Elektrofachkraft ausgeführt werden.

Tipps und Empfehlungen:

HINWEIS!



…hebt nützliche Tipps und Empfehlungen sowie Informationen für einen efzienten und störungsfreien Betrieb hervor.

Verweise:

( 1.2) Kennzeichnet einen Verweis auf Abschnitt 1.2 innerhalb dieser Betriebsanleitung.

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1.4 Demontage und Entsorgung

Sofern keine Rücknahme- oder Entsorgungsvereinbarung getroffen wurde, Gerät fachgerecht unter Beachtung der in dieser Betriebsanleitung enthaltenen Sicherheitshinweise demontieren und umweltgerecht entsorgen.

Vor der Demontage:

Energieversorgung abschalten und gegen Wiedereinschalten sichern, anschließend Energieversorgungsleitungen physisch trennen und eventuell gespeicherte Restenergien entladen. Betriebs- und Hilfsstoffe sowie restliche Verarbeitungsmaterialien entfernen.

Zur Entsorgung:

Zerlegte Bestandteile der Wiederverwertung zuführen:

· metallische Bestandteile zum Metallschrott

· Elektronikkomponenten zum Elektroschrott

· Kunststoffteile zum Recycling

· übrige Komponenten nach Materialbeschaffenheit sortiert entsorgen

VORSICHT!

Umweltschäden bei falscher Entsorgung! Elektroschrott, Elektronikkomponenten, Schmier- und andere Hilfsstoffe unterliegen der Sondermüllbehandlung und dürfen nur von zugelassenen Fachbetrieben entsorgt werden!

Kommunalbehörden und Entsorgungsfachbetriebe geben Auskunft zur umweltgerechten Entsorgung.

Deutsch

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2. Sicherheit

HINWEIS!

Lesen Sie bitte vor Inbetriebnahme des Gerätes die Betriebsanleitung sorgfältig durch! Installationshinweise sind unbedingt zu beachten! Nehmen Sie das Gerät nur dann in Betrieb, wenn Sie die Betriebsanleitung verstanden haben. Der Betreiber ist dazu verpichtet, geeignete sicherheitsrelevante Maßnahmen zu ergreifen und durchzuführen. Die Inbetriebnahme darf nur durch qualiziertes und vom Betreiber autorisiertes und unterwiesenes Personal durchgeführt werden.

2.1 Allgemeine Gefahrenquellen

Dieser Abschnitt gibt einen Überblick über die wichtigen Sicherheitsaspekte für einen optimalen Schutz des Personals sowie für den sicheren und störungsfreien Betrieb. Bei Nichtbeachtung der in dieser Anleitung aufgeführten Handlungsanweisungen und Sicherheitshinweise können erhebliche Gefahren entstehen.

2.2 Bestimmungsgemäße Verwendung

Das Gerät ist ausschließlich für den hier beschriebenen bestimmungsgemäßen Verwendungszweck konzipiert:

Das Limes LA50-Längenmesssystem dient ausschließlich zur Erfassung von Wegstrecken.

WARNUNG!

Gefahr durch nicht bestimmungsgemäße Verwendung! Jede über die bestimmungsgemäße Verwendung hinausgehende und/oder andersartige Benutzung des Gerätes kann zu gefährlichen Situationen führen. Deshalb:

· Das Gerät nur bestimmungsgemäß verwenden

· sämtliche Angaben der Betriebsanleitung strikt einhalten

Insbesondere folgende Verwendungen unterlassen, sie gelten als nicht bestimmungsgemäß:

· Umbau, Umrüstung oder Veränderung der Konstruktion oder einzelner Ausrüstungsteile mit dem Ziel der Änderung des Einsatzbereiches oder der Verwendbarkeit des Gerätes.

Ansprüche jeglicher Art wegen Schäden aus nicht bestimmungsgemäßer Verwendung sind ausgeschlossen. Für alle Schäden bei nicht bestimmungsgemäßer Verwendung haftet allein der Betreiber des Gerätes.

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3. Transport und Lagerung

3.1 Sicherheitshinweise für den Transport, Auspacken und Verladen

VORSICHT!

Verpackung (Karton, Palette etc.) fachgerecht transportieren, nicht werfen, stoßen oder kanten.

3.2 Umgang mit Verpackungsmaterialien

Hinweise zur sachgerechten Entsorgung: 1.4.

3.3 Transportinspektion

Die Lieferung bei Erhalt unverzüglich auf Vollständigkeit und Transportschäden prüfen. Bei äußerlich erkennbaren Transportschäden:

· Lieferung nicht oder nur unter Vorbehalt entgegennehmen.

· Schadensumfang auf den Transportunterlagen oder auf dem Lieferschein vermerken.

· Reklamation umgehend einleiten.

HINWEIS!

Jeden Mangel reklamieren, sobald er erkannt wurde. Schadensersatz-



ansprüche können nur innerhalb der geltenden Reklamationsfristen geltend gemacht werden.

Deutsch

3.4 Lagerung

Gerät nur unter folgenden Bedingungen lagern:

· nicht im Freien aufbewahren.

· trocken und staubfrei lagern.

· keinen aggressiven Medien aussetzen.

· vor Sonneneinstrahlung schützen.

· mechanische Erschütterungen vermeiden.

· Lagertemperatur ( 5 Technische Daten) muss eingehalten werden.

· relative Luftfeuchtigkeit ( 5 Technische Daten) darf nicht überschritten werden.

· bei einer Lagerung länger als drei Monate, regelmäßig den allgemeinen Zustand aller Teile

und der Verpackung kontrollieren.

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4. Produkteigenschaften

Die Serie LA50 ist ein absolutes magnetisches Längenmesssystem. In dem Gehäuse sind Sensorik und Auswerte-Elektronik untergebracht. Das Magnetband der Serie BA5 wird auf eine ebene Grundäche aufgeklebt. Das LA50 kann bis zu einem Abstand von max. 1,5 mm vom Abdeckband montiert werden. (2,0 mm Sensorabstand zum Magnetband bei reduzierter Messgenauigkeit). Als Schnittstelle stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung (SSI, CANopen (DS406)). Typische Anwendungen sind die Handlingsysteme, Förder- und Lagertechnik, Hydraulische Pressen, Stanzautomaten, Spritzgussmaschinen, Linearführungen, Linearantriebe und Pick and Place-Systeme.

Die Merkmale im Überblick:

· keine Referenz notwendig.

· direkte berührungslose Messung.

· der Abstand zwischen Sensor und Maßband kann zwischen 0,1... 1,5 mm schwanken

->Abstand nicht korrekt = LED leuchtet Rot.

· Messlängen bis 20 m.

· hohe Auösung bis 10 µm.

· Wiederholgenauigkeit +/- 10 µm.

· sehr robust gegen Verschmutzung.

4.1 Das Funktionsprinzip

Eine Hallsensorzeile und ein magnetoresistives Widerstandsmessbrückenelement werden über ein mit zwei Spuren beschriebenes Magnetband mit einer Feininterpolations- und einer Absolutspur geführt. Die Absolutspur liefert mit der Sensorzeile einen Absolutwert und die Feininterpolationsspur mit der Interpolationselektronik die hohe Auösung des Messsystems.

Abb. 1 zeigt die zwei Magnetspuren, mit Nord- und Südpolmagnetisierung. Auf der Feininterpolationsspur folgen abwechselnd im Abstand von 5 mm Nord- und Südpole, die mittels Widerstandsmessbrücken abgetastet werden und eine Auösung von 0,01 mm liefern. Der Absolutwert liefert die Sensorzeile mit 16 einzelnen Hallsensoren, welche die Codefolge der Nord- und Südpole abtasten. Der Absolutwert auf dem Magnetband wiederholt sich alle 20 m.

Interpolationsspur nicht magnetisierter Bereich Absolutspur

Abbildung 1: Kodierung

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5. Technische Daten

5.1 Identiﬁkation

Das Typenschild dient zur genauen Identikation der Einheit. Es bendet sich auf dem Gehäuse des Sensors und gibt Aufschluss über die genaue Typenbezeichnung (=Bestellbezeichnung, siehe Typenschlüssel). Weiter enthält das Typenschild eine eindeutige, rückverfolgbare Gerätenummer. Bei Kontakten mit der Firma Kübler sind stets diese Angaben zu verwenden und anzugeben.

5.2 Abmessungen Sensor

Maße in mm [inch]

Deutsch

4 [0.16]

18 [0.71]

24 [0.94] 75 [2.95]

4 [0.16]

67 [2.64]

3,5

[0.14]

40 [1.57]

[0.47]

45°

ø 6,2 [0.24]

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5.3 Technische Daten Sensor Limes LA50

Mechanische Kennwerte

Gewicht ca. 0,19 kg Arbeitstemperatur -10°C ... +70°C (nicht betauend) Lagertemperatur -25°C ... +85°C Schutzart IP40 nach DIN 60529 Gehäuse Zinkdruckguss Max. Verfahrgeschwindigkeit permanente Absolutpositionsauslesung 4 m/s Schockfestigkeit nach EN 60068-2-27 5000 m/s², 1 ms Vibrationsfestigkeit nach EN 60068-2-6 300 m/s², 10 ... 2000 Hz Abstand Sensor / Magnetband 0,01 ... 1,5 mm inkl. Abdeckband (empfohlen 0,5 mm) Messlänge max. 20 m Anschlussart (Standard) Kabel PUR 1,5 m, offene Kabelenden

Elektrische Kennwerte

Versorgungsspannung 10 ... 30 V DC ±10% Restwelligkeit < 10 % Stromaufnahme max. 150 mA Verpolschutz der Versorgungsspannung ja Kurzschlussfestigkeit ja CE-konform gemäß EMV-Richtlinie 2004/108/EG RoHS-konform gemäß Richtlinie 2011/65/EU

Genauigkeit

Messprinzip absolut Systemgenauigkeit (20°C) max. ± (150 + 20 x L) µm

L = Messlänge in Meter

Wiederholgenauigkeit ±10 µm Auﬂösung 0,01 mm LED, rot leuchtet wenn Abstand zu groß

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SSI-Schnittstelle

Ausgangstreiber RS485 Transceiver-Typ Zulässige Last / Kanal max. 20 mA Signalpegel HIGH typ. 3,8 V

LOW bei I

Taktanzahl 25 bit (24 + 1 Fehlerbit für Abstand) Code Binär/Gray (Default) umschaltbar SSI-Taktrate 80 kHz ... 0,4 MHz Monoﬂop-Zeit ≤ 40 μs Datenaktualität ≤ 250 μs

CANopen-Schnittstelle

Interface CAN High-Speed gemäß ISO 11898,

Basic- und Full-CAN, CAN Specication 2.0 B

Protokoll CANopen Baudrate 250 kbit/s; 125 ... 1000 kbit/s einstellbar Terminierung ja/nein über Drehschalter Knotenadresse 1 ... 15 (Default 1) LSS-Dienste CIA LSS Protokoll DS305

Globale Kommandounterstützung für Knotenadresse und Baudrate, selektive Kommandos über Attribute des Identity-Objekts

= 20 mA typ. 1,3 V

Last

Deutsch

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5.4 Technische Daten Magnetband

Magnetband Limes BA5

Polabstand Grundpolteilung 5 mm Abmessungen Breite 20 mm

Dicke 1,8 mm inkl. Abdeckband

Relative Längenausdehnung ∆L = L x a x ∆d L = Messlänge in Meter a = 16 x 10 ∆d = relative Temperaturänderung ausgehend von 20°C in °K

Arbeitstemperatur -20°C ... +70°C Lagertemperatur -20°C ... +80°C Montageart Klebeverbindung

Zumaß 100 mm

um ein optimales Messergebnis zu erhalten, sollte das Magnetband ca. 0,1 m länger sein als die gewünschte Messlänge

Min. Biegeradius für Lagerung ≥ 150 mm Relative Luftfeuchtigkeit max. 95%, nicht kondensierend Doppelseitiges Klebeband 3M-9088 (Verarbeitungshinweise beachten), andere auf Anfrage Lieferbare Längen max. 20 m;

Mindestlänge 0,2 m Fremdmagneteinﬂuss Fremdmagnetfelder dürfen an der Magnetbandoberäche 64 mT

(640 Oe; 52 kA/m) nicht überschreiten, da dies die Magnetbandkodierung beschädigen oder zerstören kann. Magnetfelder > 1 mT am Messsystem wirken sich auf die Systemgenauigkeit aus.

Schutzart: IP65

-6

1/K Temperaturkoefzient

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5.5 Bestellschlüssel

Bestellschlüssel Magnetsensor Limes LA50

Bauform

1 = IP40, Standard

Baudrate

2 = Standard (CANopen, 250 k) weitere auf Anfrage

Ausgangsschaltung

1 = SSI, 25 bit / 10 ... 30 V DC 3 = CANopen / 10 ... 30 V DC

/ Versorgungsspannung

Bestellschlüssel Magnetband Limes BA5

Breite

20 = 20 mm

8.LA50

Typ

8.BA5

Typ

Länge (Messbereich = Länge - 0,1 m)

0010 = 1 m 0060 = 6 m 0020 = 2 m 0100 = 10 m 0040 = 4 m 0200 = 20 m 0050 = 5 m

. 010

. X 11 2

c dba

Anschlussart

1 = Kabel, PUR, 1,5 m lang

Lagertypen

8.LA50.1211

8.LA50.1231

XXXX

.20a.

Deutsch

Lagertypen

8.BA5.20.010.0200

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6. Installation und Erstinbetriebnahme

HINWEIS!

Lesen Sie bitte vor Inbetriebnahme des Gerätes die Betriebsanleitung sorgfältig durch! Installationshinweise sind unbedingt zu beachten! Bei Schäden, die durch Nichtbeachten dieser Betriebsanleitung verursacht werden, erlischt der Garantieanspruch. Für Folgeschäden übernimmt Kübler keine Haftung! Wir übernehmen ebenfalls keine Haftung für Personen-, Sach- oder Vermögensschäden! Der Betreiber ist dazu verpichtet, geeignete sicherheitsrelevante Maßnahmen zu ergreifen und durchzuführen. Die Inbetriebnahme darf nur durch qualiziertes und vom Betreiber autorisiertes und unterwiesenes Personal durchgeführt werden.

6.1 Einsatzumgebung

WARNUNG!

Das Gerät nicht in explosiver oder korrosiver Umgebung einsetzen! Das Gerät darf nicht neben Störquellen installiert werden, die starke induktive oder kapazitive Störungen bzw. starke elektrostatische Felder aufweisen!

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VORSICHT!

Die elektrischen Anschlüsse sind durch entsprechend qualiziertes Personal gemäß den örtlichen Vorschriften vorzunehmen.

Das Gerät ist ggf. für den Schalttafeleinbau vorgesehen. Bei Arbeiten an der Schalttafel müssen alle Komponenten spannungsfrei sein, wenn die Gefahr besteht, dass spannungsführende Teile berührt werden können! (Berührungsschutz)

Verdrahtungsarbeiten dürfen nur spannungslos erfolgen!

Feinadrige Kabel- Litzen sind mit Adernendhülsen zu versehen!

Vor dem Einschalten sind alle Anschlüsse und Steckverbindungen zu überprüfen!

Das Gerät ist so zu montieren, dass es gegen schädliche Umwelteinüsse wie z.B. Spritzwasser, Lösungsmittel, Vibrationen, Schläge und starken Verschmutzungen geschützt ist und auch die Betriebstemperatur eingehalten wird.

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6.2 Beschreibung Montage/Installation des Magnetbandes

6.2.1 Aufbau des Magnetbands

Im Standardfall wird das Magnetband so wie hier beschrieben ausgeliefert. Die Montage erfolgt hierbei durch Verklebung auf der jeweiligen Montageäche.

Magnetisch durchlässiges Abdeckband zum Schutz (nicht für die Messung erforderlich)

Magnetisiertes Kunststoffband

Abtastseite

Montageäche (z.B. Maschinenbett)

Dicke: A + B + C = 1,8 mm

Abbildung 2: Aufbau des Magnetbands

(Magnetband)

Magnetisch leitendes Stahlband (Rückschlussband)

Das Standard Magnetband besteht aus 3 Komponenten:

A Das magnetisierte, hochexible Kunststoffband, unterseitig verbunden mit… B …dem Rückschlussband, einem magnetisch leitenden, exiblen Stahlband. Dieses

Stahlband schützt das Kunststoffband vor mechanischen Schäden und stellt gleichzeitig einen magnetischen Kurzschluss dar. Dies erhöht entscheidend die Funktionssicherheit bei extremen magnetischen Einüssen. A und B sind bereits werkseitig verbunden.

C Um die Flexibilität für Transport und Montage zu erhalten, wird ein magnetisch durchläs-

siges, bereits mit Klebeband versehenes, Stahlband mitgeliefert. Es dient zum mechanischen Schutz für das Kunststoffband und sollte nach der Montage auf das magnetische Kunststoffband aufgeklebt werden.

Deutsch

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6.2.2 Handhabung

Um Spannungen im Magnetband zu vermeiden, darf es nicht gestreckt, nicht verdreht oder mit dem magnetisierten Kunststoffband nach innen gelagert oder gehandhabt werden (min. Krümmungsradius 150 mm).

magnetisiertes Kunststoffband

Stahlband

Abbildung 3: Handhabung Magnetband

6.2.3 Verarbeitungshinweise für das Kleben

Die mitgelieferten Klebebänder kleben gut auf sauberen, trockenen und glatten Oberächen. Diese sollte umso besser bearbeitet sein, je schlimmer die Verschmutzung am Einsatzort ist. Es empehlt sich eine Rauhtiefe Ra < 3,2 (Rz < = 25 / N8). Typische Lösungsmittel zur Reinigung von Oberächen sind eine 50/50-Isopropyl-Alkohol/Wassermischung oder Heptan. Ein hoher Andruck sorgt für einen guten Oberächenkontakt. Die günstigste Verklebungstemperatur liegt zwischen +21°C und +38°C.

Abzuraten ist von Verklebungen, bei denen die zu verklebenden Oberächen kälter als +10°C sind, da in diesem Fall der Klebstoff zu fest wird und damit unter Umständen eine ausreichende Soforthaftung kaum erreichbar ist. Nach ordnungsmäßiger Verklebung ist die Festigkeit der Verbindung auch bei Minus-Temperaturen gegeben. Die Endklebekraft einer Verklebung wird erfahrungsgemäß nach ca. 72 Stunden (bei +21°C) erreicht. Zum Aufkleben darf nur das mitgelieferte Klebeband verwendet werden.

6.2.4 Zuschneiden und Kleben

HINWEIS!



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Beim Aufkleben des Magnetbandes ist auf die Markierungen am Magnetband und am Sensorkopf zu achten. Eine falsche Montage liefert nicht korrekte Werte. Ein bereits aufgeklebtes Magnetband ist nach dem Entfernen zerstört und kann nicht nochmals verwendet werden. Zu beachten ist auch die Zählrichtung des Messsystems. Vor Beginn des Klebens sind Magnetband und Abdeckband auf die genaue Länge zuzuschneiden.

Handbuch

± 0,5°

± 0,5

[± 0.02]

Limes LA50 / BA5 Absolutes magnetisches Längenmesssystem

Magnetbandlänge = Messlänge + Sensorlänge Am besten sollte das Magnetband in eine Nut geklebt werden oder an einer Kante anliegen.

Das Aufkleben ist folgendermaßen durchzuführen: Das Magnetband ist mit dem Stahlband bereits werkseitig miteinander verbunden. Auf der Trägerseite (=Stahlband) ist das Klebeband aufgeklebt. Nun wird das Magnetband justiert und dann aufgeklebt. Am einfachsten ist es das Magnetband in zwei Schritten aufzukleben. Dazu ist erst die Klebefolie bis zur Hälfte zu entfernen und aufzukleben und dann die Restlänge. Danach wird das Abdeckband auf das sichtbare dunkelbraune magnetisierte Kunststoffband aufgeklebt.

6.3 Beschreibung Montage/Installation des Sensors

HINWEIS!

Der korrekte Abstand Sensor/Magnetband wird überwacht und durch



Bei der Montage des Sensorkopfes sind zwei M3 Schrauben zu verwenden. Es müssen Toleranzen für Abstand und Winkel eingehalten werden.

die LED auf dem Sensor angezeigt.

-> Abstand nicht korrekt = LED leuchtet Rot

Deutsch

Maße in mm [inch] Abstand Sensor / Magnetband (inkl. Abdeckband)

0,1 ... 1,5

[0.004 ... 0.06]

Verkippung

± 0,5°

Verdrehung

Versatz

± 0,5

[± 0.02]

± 0,5°

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± 0,5°

± 0,5

[± 0.02]

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6.3.1 Montagerichtung des LA50 Sensors auf dem Magnetband

Da auf dem Magnetband zwei Spuren aufmagnetisiert sind, müssen Sensor und Magnetband immer in die gleiche Pfeilrichtung montiert sein, um korrekte Messergebnisse zu erhalten. Mit einer lieferbaren Polsucherfolie, die auf das Band gelegt wird, können die jeweiligen Polteilungen ermittelt werden. Dadurch ergibt sich folgende Montagerichtung:

Feininterpolations-Spur Nicht magnetisierte Spur Absolutspur

Magnetband LA50-Sensor Kabelabgang

Abbildung 4: Montage Sensor auf Band

Markierungen an Band und Sensor zeigen zusätzlich die Montagerichtung an.

Einbaurichtung beachten

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7.Aufbau und Funktion

7.1 Anschlüsse und Schnittstellen

Folgende Abschnitte geben detaillierten Informationen zu den Anschlüssen und Schnittstellen.

7.2 Schnittstelle SSI

Wenn der Takt nicht für die Zeit Tm-T/2 unterbrochen wird (Ausgabe von weiteren 25 Perioden), taktet das Schieberegister erneut den gleichen Datenwert heraus (Fehlererkennung in der Auswertung).

Einige Geber verfügen über ein Power Failure Bit (PFB):

Beim LA50 ist das PFB immer „low“.

Nicht invertierter SSI-Clock

Deutsch

PFB = Power Failure Bit T = Periodendauer des Taktsignals Tm = Monoopzeit > 15 μs

Abbildung 5: Auslesen der Daten (2-mal mit 25 Takten)

Mittels des an der Gehäuseoberseite, unter einer Schutzklappe, bendlichen Drehcodierschalters, kann das Datenformat der SSI-Schnittstelle zwischen Binär- und Graycode umgeschaltet werden.

Stellung Code

1 Binär 0 Gray*

LED

Gray/Binär-

*default

Umschaltung

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7.3 Schnittstelle CANopen

Das Messsystem mit einer CAN-Schnittstelle ist nach CANopen-Standard DS406 ausgestattet. Um die Kommunikation zu starten, wird ein NMT-Kommando ausgegeben. Folgende Identier sind vorgegeben: CAN - Identier (6 Byte Telegramm) 181 (16) = Identier Erste 4 Bytes = Position (Auösung 0,01 mm), Baudrate 250 KB/s Folgende 2 Bytes = Geschwindigkeit in mm/s

Byte: 0 1 2 3 4 5

LSB

Position

MSB LSB MSB

Geschwindigkeit

Mittels des an der Gehäuseoberseite unter einer Schutzklappe bendlichen Drehcodierschalters kann der CAN-Identier im Bereich von 181

bis 18F

(16)

eingestellt werden:

(16)

LED BaudrateAdresseAbschluss-

widerstand

Die Stellung 0 des Adresskodierschalters holt die Adresse aus dem Speicher. Wenn dort keine Adresse hinterlegt ist, wird die Default-Einstellung von 181h verwendet. Die Stellung 8 des Bitratenkodierschalters holt die gespeicherte Bitrate aus dem EEPROM, wenn keine Bitrate gespeichert wurde beträgt diese 1Mbit/s.

Stellung CAN Identiﬁer Stellung CAN Identiﬁer Stellung Baudrate

0 Identier aus Speicher 8 188 8 Baudrate aus Speicher 1 181 9 189 9 1M

2 182 A 18A A 800k 3 183 B 18B B 500k 4 184 C 18C C 250k* 5 185 D 18D D 125k 6 186 E 18E E 100k 7 187 F 18F F 50k

*default DE 22/38

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Objekte und Funktionscode im Predeﬁned Connection Set

Zur einfacheren Verwaltung der Identier verwendet CANopen des „Predened Master/Slave Connection Set“. Dabei sind alle Identier mit Standard-Werten im Objektverzeichnis deniert. Diese Identier können jedoch über SDO-Zugriff kundenspezisch geändert werden.

Bit-No: COB-Identier

10 0

Funciton Code Node-Code

Der 11-Bit Identier setzt sich aus einem 4 Bit Funktionscode und einer 7 Bit Knotenummer zusammen.

HINWEIS!



Broadcast (netzwerkweite) Objekte

object function code (binary) resulting COB-ID Communication

NMT 0000 0 – SYNC 0001 128 (80h) 1005h, 1006h, 1007h

Je höher der Wert des COB-Identiers, desto niedriger ist dessen Priorität!

Parameters at Index

Deutsch

Peer-To-Peer (Gerät-zu-Gerät) Objekte

object function code (binary) resulting COB-ID Communication

Parameters at Index

EMERGENCY 0001 129 (81h) – 255 (FFh) 1014h, 1015h PDO1 (tx) 0011 385 (181h) – 511 (1FFh) 1800h PDO2 (tx) 0101 641 (281h) – 767 (2FFh) 1801h NMT Error

Control

1110 1793 (701h) – 1919 (77Fh) 1016h, 1017h

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7.3.1 Übertragung der Prozessdaten

Zur Übertragung der Prozessdaten stehen die 2 PDO-Dienste PDO1 (tx) und PDO2 (tx) zur Verfügung. Eine PDO-Übertragung kann asynchron (Ereignisgesteuert) durch einen internen zyklischen Eventtimer initiiert werden.

Standardeinstellung für das Mapping der Transmit PDO1&2:

Mapping TPDO1 (1800h) TPDO2 (1801h)

Mappingobjekt 1A00h 1A01h Eintrag 0x60040020 0x60300110 Objekt 6004h 6030h Subindex 00 00 Datenlänge 20h (32 Bit) 10h (16 Bit)

Asynchron Asynchron

Transmit PDO1 (1800h) / Position asynchron

Default COB-ID ist 180 + Knotennummer: Beispiel 180h + 3Fh = 1BFh

Nachricht Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3

1BF Position LSB XX XX Position MSB

Die Position hat einen Wertebereich von 0 bis (2

- 1).

Transmit PDO2 (1801h) / Geschwindigkeit

Default COB-ID ist 280 + Knotennummer: Beispiel 280h + 3Fh = 2BFh

Nachricht Byte 4 Byte 5

2BF Geschwindigkeit

LSB

Geschwindigkeit MSB

Die Geschwindigkeit hat einen Wertebereich von 0 bis (2

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- 1).

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7.3.2 Übertragung der Service Daten

SDO-COB-ID

Folgende Identier stehen standardmäßig für die SDO-Service Dienste zur Verfügung:

SDO (tx) (Geber  Master): 580h (1408) + Knotennummer SDO (rx) (Master  Geber): 600h (1536) + Knotennummer

Die SDO-Identier können nicht verändert werden!

Das Kommando-Byte beschreibt die Art der SDO-Nachricht:

Kommando

(Expedited Protocol)

22h

23h

2Bh

2Fh

60h

40h

43h

4Bh

4Fh

80h

Initiate Download Request

Initiate Download Response

Initiate Upload Request

Initiate Upload Response

Abort Domain Transfer

Art Funktion

SDO (rx),

SDO (tx),

SDO (rx),

SDO (tx),

Deutsch

Parameter an Sensor senden

(Datenlänge max. 4 Byte)

Parameter an Sensor senden

(Datenlänge = 4 Byte)

Parameter an Sensor senden

(Datenlänge = 2 Byte)

Parameter an Sensor senden

(Datenlänge = 1 Byte)

Bestätigung der Übernahme

an Master

Parameter vom Sensor

anfordern

Parameter an Master mit Daten-

länge = 4 Byte (Unsigned 32)

Parameter an Master mit Daten-

länge = 2 Byte (Unsigned 16)

Parameter an Master mit Daten-

länge = 1 Byte (Unsigned 8)

Sensor meldet Fehlercode an

Master

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HINWEIS!

Eine Fehlermeldung (Kommando 80h) ersetzt im Fehlerfall die normale Bestätigung (Response). Die Fehlermeldung umfasst sowohl Kommunikations-



Die Fehlercodes sind im Geräteprol (DSP 406) beschrieben.

Beispiel einer Übertragung von Service-Daten zu und vom Sensor

Master Sensor

Protokoll-Fehler (z.B. falsches Kommando-Byte) als auch ObjektverzeichnisZugriffsfehler (z.B. falscher Index, Schreibversuch auf Read-Only-Objekt, falsche Datenlänge etc).

COB-ID für Kommando Index Sub- max. 4 Byte SDO (rx) 22h index Daten

COB-ID für Kommando Index Sub SDO (tx) 60h index

Parameter an Sensor

Bestätigung

der Übernahme vom Sensor

Master überträgt Parameter an Sensor

Master Sensor

COB-ID für Kommando Index Sub SDO (rx) 40h index

COB-ID für Kommando Index Sub- 4 Byte Daten SDO (tx) 43h index

Master fordert Parameter vom Sensor an

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Anforderung an Sensor

Abgabe der Daten vom Sensor

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7.3.3 LSS Dienste

LSS Hardware Anforderungen (LSS Address)

Alle LSS-Slaves müssen einen gültigen Objekteintrag im Objektverzeichnis für das IdentityObject (1018h) vorweisen, um eine selektive Konguration des Knotens vornehmen zu können. Dieses Objekt besteht aus folgenden Sub-Indices:

• Vendor-ID (numerical number)

• Product-Code (numerical number)

• Revision-Number (major an minor revision as numerical number)

• Serial-Number (numerical number)

• LSS-Master CAN-ID 2021

• LSS-Slave CAN-ID 2020

Ein Produkt-Code, eine Revision-Number und eine Serial-Number werden vom Hersteller eingestellt. Die LSS-address muss im Netzwerk eindeutig sein.

LSS Operative Einschränkungen Um eine reibungslose LSS Funktionalität zu gewährleisten, müssen alle Geräte im Netz die LSS-Dienste unterstützen. Es kann nur einen LSS-Master geben. Alle Knoten müssen mit derselben Baudrate starten. Eine LSS Kommunikation kann nur im „Stopp-Mode“ oder im „Pre-Operational“ Mode stattnden.

Deutsch

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7.3.4 Erst-Inbetriebnahme - Generelle Einstellungen am Gerät

Baudrate

Die Baudrate kann mit einer CANopen-Software über den entsprechenden LSS-Dienst geändert werden.

Defaulteinstellung: 250 kBit/s

Baudrate in KBit/s

Bitte beachten bei entsprechender Baudrate

100

125 250

500

1000

Knotennummer

Die Knotennummer kann ebenfalls per Software auf den entsprechenden LSS-Dienst geändert werden.

Defaulteinstellung: 0x3F (63 dezimal)

Die Knotennummer 0 ist reserviert und darf von keinem Knoten verwendet werden. Die resultierende Knotennummern liegen im Bereich 1…0Fh hexadezimal (1…15 dezimal).

HINWEIS! Die Übernahme einer neuen Knotennummer erfolgt über einen NMT-Reset Node Befehl.



Alle Einstellungen innerhalb der Objekttabelle werden in einem EEprom gespeichert.

Die gewählten Zykluszeiten (siehe Objekt 1800h, Subindex 5 Event Timer) muss größer als die Busübertragungsdauer sein, damit die PDO´s fehlerfrei abgesetzt werden können!

Bei Baudrate 10 KBaud: Zykluszeit mind. 14 ms Bei Baudrate 20 KBaud: Zykluszeit mind. 10 ms Bei Baudrate 50 KBaud: Zykluszeit mind. 4 ms

Für die Aktivierung einer neuen Baudrate wird LSS Command 21d (0x15) verwendet.

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Terminierung

Default: 0x01 (Busterminierung aktiv bei einem CAN-Anschluss)

CAN ist ein 2-Draht-Bussystem, an dem alle Teilnehmer parallel (d.h. mit kurzen Stichleitungen) angeschlossen werden. Der Bus muss in jedem Ende mit einem Abschlusswiderstand von 120 (bzw. 121) Ohm angeschlossen werden, um Reexionen zu vermeiden. Dies ist auch bei sehr kurzen Leitungslängen erforderlich!

Die CAN-Bus Terminierung kann bei LA50 über den Drehschalter geändert werden.

Da die CAN-Signale als Differenzpegel auf dem Bus dargestellt werden, ist die CANLeitung vergleichsweise unempndlich gegen eingeprägte Störungen (EMI). Es sind jeweils beide Leitungen betroffen, somit verändert die Störung den Differenzpegel kaum.

Deutsch

Buslänge

Die maximale Buslänge wird bei CAN vorwiegend durch die Signallaufzeit beschränkt. Die Mult-Master-Buszugriffsverfahren (Arbitrierung) erfordert, dass die Signale quasi gleichzeitig (vor der Abtastung innerhalb einer Bitzeit) an allen Knoten anliegen. Da die Signallaufzeit in den CAN-Anschaltungen (Transceiver, Optokoppler, CAN-Controller) nahezu konstant sind, muss die Leitungslänge an die Baudrate angepasst werden.

Baud-Rate Buslänge

1 MBit/s < 20 m* 500 kBit/s < 100 m

250kBit/s < 250 m

125kBit/s < 500 m 50 kBit/s < 1000 m 20 kBit/s < 2500 m 10 kBit/s < 5000 m

*) Häug ndet man in der Literatur für CAN die Angabe 40 m bei 1 MBit/s. Dies gilt jedoch nicht für Netze mit optoentkoppelten CANControllern. Die worst case Berechnung mit Optokopplern ergibt bei 1 MBit/s eine maximale Buslänge von 5 m - erfahrungsgemäß sind jedoch 20 m problemlos erreichbar.

HINWEIS!

Bei Buslängen über 1000 m



kann der Einsatz von Repeatern notwendig werden.

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7.3.5 Layer Setting Services (LSS-Dienste)

Exakt zwei Bedingungen müssen bei Geräten, die an ein CANopen Netzwerk angeschlossen werden, erfüllt sein – alle Geräte müssen dieselbe Baudrate haben und die Knotenadresse muss einzig innerhalb des Netzwerkes sein. Die Bedingungen für einen Einsatz unter LSS sind, dass zum Gerät eine 1:1 CAN-Verbindung besteht. Über einen speziellen Dialogmodus können danach die Baudrate und die Knotenadresse verändert werden. Die COB-ID 0x7E5 wird vom Master zum Slave verwendet, der Slave antwortet mit der COB-ID 0x7E4. LSS-Nachrichten sind immer 8 Bytes lang. Nicht verwendete Bytes sind reserviert und sollten mit 0 aufgefüllt werden.

Um ein Gerät in den LSS-Kongurationsmode zu schalten, wird ein „Switch Mode Global“ Kommando gesendet:

0x04 0x01 reserved

Kommando wird nicht bestätigt.

Als nächster Befehl wird der „Inquire Node-ID“ Service aufgerufen:

0x5E reserved

Wenn es erfolgreich war, antwortet der Slave mit:

0x5E Node ID reserved

Wenn keine Rückantwort vom Gerät eingelesen wurde, so wird vermutlich der LSS-Service nicht unterstützt oder die Baudrate ist nicht korrekt.

Das Kommando „Congure Node-ID“ wird verwendet, um die Knotenadresse neu zu kongurieren:

0x11 Node ID reserved

Der Fehlercode ist in der Antwort des Slave-Gerätes enthalten:

0x11 Error code Error extension reserved

Error code 0 bedeutet eine Akzeptanz des Befehles Error code 1 bedeutet unzulässige Node-ID. Die restlichen Error codes sind reserviert. Die Error extension beinhaltet herstellerspezische Informationen und kann nur bei dem Error code 0xFF angewendet werden.

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Limes LA50 / BA5 Absolutes magnetisches Längenmesssystem

Die Baudrate wird über das Kommando „Congure Bit Timing Parameters“ aktiviert:

0x13 Bit timing Table entry reserved

Standardtisierte Baudraten nach CiA sind folgende:

Baudrate table 0x00 Baudrate: 1000 kBit/s 800 kBit/s 500 kBit/s 250 kBit/s (default Wert) 125 kBit/s 100 kBit/s 50 kBit/s

Wieder antwortet das Gerät mit einem Fehlercode:

0x13 Error code Error extension reserved

Error code 0 bedeutet eine Aktzeptanz des Befehls Error code 1 bedeutet unzulässige Node-ID. Die restlichen Error codes sind reserviert. Die Error extension beinhaltet herstellerspezische Informationen und kann nur bei dem Error code 0xFF angewendet werden.

Nun sind beide netzwerk-spezischen Parameter geändert worden und mit dem „Store Conguration“ sollten die neuen Parameter gespeichert werden:

0x17 reserved

Wieder antwortet das Gerät mit dem Fehlercode:

0x17 Error code Error extension reserved

Deutsch

Zum Abschluss des LSS-Service wird das Gerät vom LSS-Kongurationsmodus zurückgeschaltet in den Preoperational Modus mit dem Kommando „Switch Mode Global.“:

0x04 0x00 reserved

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Limes LA50 / BA5 Absolutes magnetisches Längenmesssystem

Defaulteinstellungen bei Auslieferung Geräte mit Kabelabgang

Bezeichnung Einstellung Software

Baudrate 250 kBit/s Object 2100h = 05h Knotenadresse 1 Object 2101h = 01h Terminierung ein über den Schalter

7.4 Abschlusswiderstand

Bei der Schnittstellenvariante CANopen ist im Schnittstelleneingang standardmäßig ein Abschlusswiderstand von 120 Ω eingebaut. Dieser kann mittels des Schalters S3 deaktiviert werden. Bei der Schnittstelle SSI ist ebenfalls ein Abschlusswiderstand integriert.

Beispiel „Nachfolgeschaltung“

Schalterstellung: Abschlusswiderstand: AUS

Schalterstellung: Abschlusswiderstand: EIN

Zum Deaktivieren des Abschlusswiderstandes Schalter S3 mit Micro-Schraubendreher gegen den Uhrzeigersinn drehen.

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7.5 Offset

Nach Montage und Anschluss von Magnetband und Messsystem (Sensorkopf) wird über die Schnittstelle ein Wert übertragen. Da dieser nicht mit dem Maschinennullpunkt übereinstimmt, sollte an der Steuerungsseite ein Offset hinterlegt werden können.

HINWEIS!



7.6 Anschlussbelegung

7.6.1 SSI- und CANopen Schnittstelle

Anschlussbelegung SSI-Schnittstelle Kabel 1

Signalkabel SSI CAN

Weiß 0V/GND 0V/GND Braun +10-30 VDC + 10-30 VDC Gelb D + CAN high Orange D - CAN low Grün C + – Violett C - – Grau – – Schwarz – – Schirm

*) Abschirmung nur maschinenseitig anschließen!

Das Offset ist bei jedem Wechsel von Messsystem (Sensorkopf) oder Magnetband durchzuführen.

PE*

Deutsch

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8. Betriebsstörungen

Im folgenden Kapitel sind mögliche Ursachen für Störungen und die Maßnahmen zu deren Beseitigung beschrieben. Bei vermehrt auftretenden Störungen bitte die Entstörmaßnahmen unter Abschnitt 8.1 beachten. Bei Störungen, die durch die nachfolgenden Hinweise und die Entstörmaßnahmen nicht zu beheben sind, bitte den Hersteller kontaktieren (siehe zweite Seite)

8.1 Entstörmaßnahmen

VORSICHT!

Gerät, Anschlussleitungen und Signalkabel dürfen nicht neben Störquellen installiert werden, die starke induktive oder kapazitive Störungen bzw. starke elektrostatische Felder aufweisen.

Durch eine geeignete Kabelführung können externe Störeinüsse vermieden werden.

Der Schirm des Signalausgangskabels darf nur einseitig an die Nachfolgeelektronik angeschlossen werden. Die Abschirmungen dürfen nicht beidseitig auf Erde gelegt sein. Signalkabel sind grundsätzlich getrennt von Laststromleitun gen zu verlegen. Es ist ein Sicherheitsabstand von mind. 0,5 m zu induktiven und kapazitiven Störquellen wie Schütze, Relais, Motoren, Schaltnetzteile, getaktete Regler etc. einzuhalten!

Sollten trotz Einhaltung aller oben beschriebenen Punkte Störungen auftreten, muss wie folgt vorgegangen werden:

1. Anbringen von RC-Gliedern über Schützspulen von AC-Schützen (z.B. 0,1 μF/100Ω)

2. Anbringen von Freilaufdioden über DC-Induktivitäten

3. Anbringen von RC-Gliedern über den einzelnen Motorphasen (im Klemmkasten des Motors)

4. Schutzerde und Bezugspotential nicht verbinden

5. Vorschalten eines Netzlters am externen Netzteil

8.2 Wiederinbetriebnahme nach Störungsbeseitigung

Nach dem Beheben der Störung(en):

1. Ggf. Not-Aus-Einrichtung zurücksetzen

2. Ggf. Störungsmeldung am übergeordneten System rücksetzen

3. Sicherstellen, dass sich keine Personen im Gefahrenbereich benden

4. Gemäß den Hinweisen im Abschnitt 6 vorgehen

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Limes LA50 / BA5 Absolutes magnetisches Längenmesssystem

WARNUNG!

Verletzungsgefahr durch unsachgemäße Störungsbeseitigung!

Unsachgemäße Störungsbeseitigung kann zu schweren Personen- oder Sachschäden führen.

Deshalb:

• jegliche Arbeiten zur Störungsbeseitigung dürfen nur durch ausreichend qualiziertes und unterwiesenes Personal ausgeführt werden.

• vor Beginn der Arbeiten für ausreichende Montagefreiheit sorgen.

• auf Ordnung und Sauberkeit am Montageplatz achten, lose aufeinander oder umher liegende Bauteile und Werkzeuge sind Unfallquellen.

Wenn Bauteile ersetzt werden müssen:

• auf korrekte Montage der Ersatzteile achten.

• alle Befestigungselemente wieder ordnungsgemäß einbauen.

• vor Wiedereinschalten sicherstellen, dass alle Abdeckungen und Schutzeinrichtungen korrekt installiert sind und einwandfrei funktionieren.

9. Wartung

Das Gerät arbeitet wartungsfrei.

WARNUNG!

Gefahr durch unsachgemäße Wartung!

Unsachgemäße Wartung kann zu schweren Personen- oder Sachschäden führen.

Deutsch

Deshalb: Wartungsarbeiten dürfen nur durch qualiziertes und vom Betreiber autorisiertes und unterwiesenes Personal durchgeführt werden.

10. Reinigung

WARNUNG!

Das Gerät darf nur mit einem feuchten Tuch gereinigt werden, keine aggressiven Reinigungsmittel verwenden!

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Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

Manual

Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System with 10 µm Resolution

English

• Absolute measuring

• Direct contact free measurement

• Up to 20 m measuring length

• Resolution 10 µm

• Changes of position are also recognized without voltage – no calibration necessary

• Automatically recognition of too big distance between sensor and magnetic tape (LED)

EN 1/38

Manual

Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

Publisher Kübler Group, Fritz Kübler GmbH

Schuberstrasse 47 D-78054 Villingen-Schwenningen Germany

www.kuebler.com

Technical support Phone +49 (0) 7720 3903-0

Fax +49 (0) 7720 21564 servicecenter@kuebler.com

Document no. R60802.0009

Document name Manual Limes LA50 / BA5

Issue date 02/2014

EN 2/38

Manual

Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

Contents

1. General ................................................................................................................................................... 5

1.1 Information Operating Manual ...................................................................................................5

1.2 Terms and Abbreviations ............................................................................................................ 5

1.3 Explanation of Symbols ...............................................................................................................5

1.4 Demounting and Disposal ........................................................................................................... 7

2. Safety ...................................................................................................................................................... 8

2.1 General Causes of Risk ................................................................................................................ 8

2.2 Conventional Use .......................................................................................................................... 8

3. Transport and Storage .........................................................................................................................9

3.1 Safety Instructions for Transport, Unpacking and Loading ..................................................9

3.2 Handling of Packaging Material ................................................................................................9

3.3 Inspection of Transport ............................................................................................................... 9

3.4 Storage ...........................................................................................................................................9

4. Product Features.................................................................................................................................10

4.1 Functional Principle ...................................................................................................................10

5. Technical Data .................................................................................................................................... 11

5.1 Identication ...............................................................................................................................11

5.2 Dimensions Sensor ....................................................................................................................11

5.3 Technical Data Sensor ..............................................................................................................12

5.4 Technical Data Magnetic Tape ................................................................................................ 14

5.5 Order code ...................................................................................................................................15

6. Installation and First Start - Up ........................................................................................................ 16

6.1 Operating Area ............................................................................................................................ 16

6.2 Mounting of the Magnetic Tape ............................................................................................... 17

6.3 Installation of the Sensor .......................................................................................................... 19

English

EN 3/38

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Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

7. Design and Functions ........................................................................................................................21

7.1 Connections and Interfaces .....................................................................................................21

7.2 Interface SSI (Gray Code) ......................................................................................................... 21

7.3 Interface CANopen ....................................................................................................................21

7.4 Termination independence .......................................................................................................32

7.5 Offset ............................................................................................................................................33

7.6 Pin Connections ..........................................................................................................................33

8. Disturbances .......................................................................................................................................34

8.1 Fault Clearance ...........................................................................................................................34

8.2 Re-start after Fault Clearance ..................................................................................................34

9. Maintenance .......................................................................................................................................35

10. Cleaning .............................................................................................................................................35

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Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

1. General

1.1 Information Operating Manual

This manual contains important information regarding the handling of the device. For your own safety and operational safety, please observe all safety warnings and instructions. Precondition for safe operation is the compliance with the specied safety and handling instructions. Moreover, the existing local accident prevention regulations and the general safety rules at the site of operation have to be observed. Please read the operating manual carefully before starting to work with the device! It is part of the product and should be kept close to the device and accessible for the staff at any time. The illustrations in the manual are for better demonstration of the facts. They are not necessarily to scale and can slightly differ from the actual design.

1.2 Terms and Abbreviations

Abbreviation/Term Explanation

LSB Least Signicant Bit MSB Most Signicant Bit

English

1.3 Explanation of Symbols

Special notes in this manual are characterized by symbols. The notes are introduced by signal words which express the magnitude of danger. Please follow this advice and act carefully in order to avoid accidents and damage and injuries

Warning notes:

DANGER!

This symbol in connection with the signal word “Danger” indicates an immediate danger for the life and health of persons. Failure to heed these instructions can result in serious damage to health and even fatal injury.

WARNING!

This symbol in connection with the word „Warning” means a possibly impending danger for the life and health of persons. Failure to heed these instructions can result in serious damage to health and even fatal injury.

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Manual

Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

CAUTION!

This symbol in connection with the signal word “Caution” indicates a possibly dangerous situation. Failure to heed these instructions can lead to minor injuries or damage of property.

Special safety instructions:

DANGER!

This symbol in connection with the signal word “Danger” indicates an immediate danger for the life and health of persons due to voltage. Failure to heed these instructions can result in serious damage to health and even fatal injury. The operations may only be carried out by a professional electrician.

Tips and recommendations:

NOTICE!



... points out useful tips and recommendations as well as information for an efcient and trouble-free operation.

References:

( 1.2) Marks a reference to chapter 1.2 of this manual.

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Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

1.4 Demounting and Disposal

Unless acceptance and disposal of returned goods are agreed upon, demount the device considering the safety instructions of this manual and dispose it with respect to the environment.

Before demounting:

Disconnect the power supply and secure against restart. Then disconnect the supply lines physically and discharge remaining energy. Remove operational supplies and other material.

Disposal:

Recycle the decomposed elements:

· Metal components in scrap metal

· Electronic components in electronic scrap

· Recycle plastic components

· Dispose the remaining components according to their material consistence

CAUTION!

Wrong disposal causes environmental damages! Electronic scrap, electronic components, lubricants and other auxiliary materials are subject to special refuse and can only be disposed by authorized specialists!

Local authorities and waste management facilities provide information about environmentally sound disposal.

English

EN 7/38

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Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

2. Safety

CAUTION!

Please read the operating manual carefully, before using the device! Observe the installation instructions! Only start up the device if you have understood the operating manual. The operating company is obliged to take appropriate safety measure. The initial operation may only be performed by qualied and trained staff.

2.1 General Causes of Risk

This chapter gives an overview of all important safety aspects to guarantee an optimal protection of employees and a safe and trouble-free operation. Non-observance of the instructions mentioned in this operating manual can result in hazardous situations.

2.2 Conventional Use

The device is only conceived for the conventional use described in this manual.

The Limes LA50 length measurement system only serves to measure lengths.

CAUTION!

Danger through non conventional use! Non-intended use and non-observance of this operating manual can lead to dangerous situations. Therefore:

· Only use the device as described

· Strictly follow the instructions of this manual

Avoid in particular:

· Remodelling, retting or changing of the construction or single components with the intention to alter the functionality or scope of the device.

Claims resulting from damages due to non-conventional use are not possible. Only the operator is liable for damages caused by non-conventional use.

EN 8/38

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Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

3. Transport and Storage

3.1 Safety Instructions for Transport, Unpacking and Loading

CAUTION!

Transport the package (box, palette etc.) professionally. Do not throw, hit or fold it.

3.2 Handling of Packaging Material

Notes for proper disposal: 1.4.

3.3 Inspection of Transport

Check the delivery immediately after the receipt for completeness and transport damage. In case of externally recognizable transport damages:

· Do not accept the delivery or only accept under reserve.

· Note the extent of damages on the transportation documents or delivery note.

· File complaint immediately.

NOTICE!



Claim any damage immediately after recognizing it. The claims for damage must be led in the lawful reclaim periods.

English

3.4 Storage

Store the device only under the following conditions:

· Do not store outside

· Keep dry and dust-free

· Do not expose to aggressive media

· Protect from direct sun light

· Avoid mechanical shocks

· Storage temperature ( 5 Technical Data) needs to be observed

· Relative humidity ( 5 Technical Data) must not be exceeded

· Inspect packages regularly if stored for an extensive period of time (>3 months)

EN 9/38

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Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

4. Product Features

The series LA50 is an absolute length measurement system. Sensor and translator and interpolation unit are together in one housing. The magnetic tape of series BA5 is paste up to a plain area. The LA50 can be mounted with a max. distance of 1.5 mm. (2.0 mm sensor distance to the magnetic tape with reduced measuring accuracy). Different interfaces are available (SSI, CANopen (DS406)). Typical applications are handling systems, conveyor and storage technology, hydraulic presses, stamping machines, casting machines, linear slides, linear drives and pick and place systems.

Overview of features:

· no reference necessary

· direct contact free measurement

· distance between sensor and magnetic tape can be between 0.1... 1.5 mm

->Distance not ok = LED glow red

· up to 20 m measuring length

· high resolution 10 µm

· repeat accuracy +/- 10 µm.

· inured against dirt

4.1 Functional Principle

A hall sensor and a magneto-resistive impedance measuring bridge are guided over a twotrack magnetic tape with a ne-interpolation trace and an absolute trace. Together with the sensor line the absolute track provides an absolute value and the ne-interpolation trace provides together with the interpolation electronic the measuring systems high resolution.

Figure 1 shows two magnetic traces, with north pole and south pole magnetization. The ne interpolation trace encloses alternately north and south pole traces with a distance of 1 mm, these are scanned with resistance bridges and provide a resolution of 0.01 mm. The absolute value provides the sensor line with 16 single Hall sensors, these sensors are scanning the code sections of the north and south poles. The absolute value on the magnetic tape recurs every 20 m.

Interpolation trace Not magnetised area Absolute trace

Figure 1: Coding

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Manual

26 [1.02]

Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

5. Technical Data

5.1 Identiﬁcation

The type label serves for the identication of the unit. It is located on the housing of the sensor and gives the exact type designation (=order reference, see typ designation. Furthermore, the type label contains a unique, traceable device number, the production date as well as the hardware and software versions. When corresponding with Kübler always indicate this data.

5.2 Dimensions Sensor

Dimensions in mm [inch]

English

4 [0.16]

18 [0.71]

24 [0.94] 75 [2.95]

4 [0.16]

67 [2.64]

3,5

[0.14]

40 [1.57]

[0.47]

45°

ø 6,2 [0.24]

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Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

5.3 Technical Data Sensor Limes LA50

Mechanical characteristics

Weight ca. 0.19 kg [6.70 oz]

Working temperature -10°C ... +70°C [+14°F ... +158°F] (non condensing)

Storage temperature -25°C ... +85°C [-13°F ... +185°F]

Protection IP40 acc. to DIN 60529

Housing Die-cast zinc

Max. traverse speed permanent absolute positions reading 4 m/s

Shock resistance to EN 60068-2-27 5000 m/s², 1 ms

Vibration strength to EN 60068-2-6 300 m/s², 10 ... 2000 Hz

Distance sensor / magnetic band 0.01 ... 1.5 mm incl. masking tape (recommended 0.5 mm)

Measuring length

Type of connection (Standard) cabel PUR 1.5 m, open cable ends

Electrical characteristics

Power supply 10 … 30 V DC ±10%

Residual ripple < 10 %

Current consumption max. 150 mA

Reverse polarity protection yes

Short circuit proof yes

CE compliant acc. to EMC guideline 2004/108/EC

RoHS compliant acc. to guideline 2011/65/EU

max. 20 m

Accuracy

Measuring principle absolute

System accuracy at 20°C [+68°F] max. ± (150 + 20 x L) µm

L = measuring length in meters

Repeat accuracy ±10 µm

Resolution 0.01 mm

LED, red lights up when distance too large

EN 12/38

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Limes LA50 / BA5

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SSI interface

Output driver RS485 transceiver type

Permissible load / channel max. 20 mA

Signal level HIGH typ. 3.8 V

LOW at I

Clock rate 25 bit (24 + 1 failurebit for distance)

Code Binär / Gray (Default) switchable

SSI clock rate 80 kHz ... 0.4 MHz

Monoﬂop time ≤ 40 µs

Data refresh rate ≤ 250 µs

CANopen interface

Interface CAN High-Speed acc. to ISO 11898,

Basic and Full CAN, CAN speciﬁcation 2.0 B

Protocol CANopen

Baud rate 250 kbit/s; 125 ... 1000 kbit/s conﬁgurable

Termination yes/no via rotary switch

Node address 1 ... 15 conﬁgurable (Default 1)

LSS protocol CIA LSS protocol DS305

Global command support for node address and baud rate, Selective commands via attributes of the identity object.

= 20 mA typ. 1.3 V

Load

English

EN 13/38

Manual

Limes LA50 / BA5

Absolute Magnetic Length Measurement System

5.4 Technical Data Magnetic Tape

Magnetic band Limes BA5

Pole gap basic pole pitch 5 mm

Dimensions width 20 mm

thickness 1.8 mm incl. masking tape

Relative linear expansion ∆L = L x a x ∆d L = measuring length in meters a = 16 x 10 ∆d = relative temperature change based on 20°C [+68°F] in °K

Working temperature -20°C ... +70°C Storage temperature -20°C ... +80°C

Mounting adhesive joint

Additional lengt 100 mm

in order to obtain an optimal measuring result, the magnetic band should be about 0.1 m longer than the required measuring length

Min. bending radius for storage ≥ 150 mm

Relative humidity max. 95%, non-condensing

Double side glue tape 3M-9088 (notice handling manual), other on request Available length max. 20 m;

Mind. length 0.2 m

Inﬂuence of external External magnetic elds must not exceed 64 mT (640 Oe; 52kA/m) magnetic ﬁelds at the surface of the magnetic tape. Higher values will damage or destroy the

magnetic tape code. Magnetic elds > 1 mT at the measuring system has negative inuences on the system’s accuracy.

Protection class IP65

-6

1/K temperature coefﬁcient

EN 14/38

Manual

Limes LA50 / BA5

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5.5 Order code

Order code Magnetic sensor Limes LA50

Model

1 = IP40, Standard

Baud rate

2 = Standard (CANopen, 250 k) other baud rates on request

Output circuit / Power supply

1 = SSI, 25 bit / 10 ... 30 V DC 3 = CANopen / 10 ... 30 V DC

Order code Magnetic band Limes BA5

Width

20 = 20 mm

0010 = 1 m 0060 = 6 m 0020 = 2 m 0100 = 10 m 0040 = 4 m 0200 = 20 m 0050 = 5 m

8.LA50

Type

8.BA5

Type

Length (measuring range = length - 0.1 m)

. 010

. X 11 2

.20a.

c dba

Type of connection

1 = cabel, PUR, 1.5 m length

Stock types

8.LA50.1211

8.LA50.1231

XXXX

Stock types

8.BA5.20.010.0200

English

EN 15/38

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6. Installation and First Start-Up

NOTICE!

Please read the operating manual carefully before using the device! Strictly observe the Installation instructions! In case of damage caused by failure to observe this operating manual, the warranty expires. Kübler is not liable for any secondary damage and for damage to persons, property or assets. The operator is obliged to take appropriate safety measures. The rst start-up may only be performed by staff that has been trained and authorized by the operator.

6.1 Operating Area

WARNING!

Do not use the device in explosive or corrosive environments! The device must not be installed close to sources of strong inductive or capacitive interference or strong electrostatic elds!

EN 16/38

CAUTION!

The electrical connections must be made by suitably qualied personnel in accordance with local regulations.

The device may be designed for switchboard mounting. During work on the switchboard, all components must be de-energized if there is a danger of touching the energized parts! (protection against contacts)

Wiring works may only be performed in the de-energized state!

Thin cable strands have to be equipped with end sleeves!

Before switching on the device, connections and plug connectors have to be checked!

The device must be mounted in a way that it is protected against harmful environmental inuences such as splashing water, solvents, vibration, shock and severe pollution and the operating temperature must not be exceeded.

Manual

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6.2 Mounting of the Magnetic Tape

6.2.1 Structure of magnetic tape

In the standard case the magnetic tape is delivered as described here. The tape must be bonded on the mounting surface.

Magnetic permeable cover band for protection (unnecessary for measurement)

Magnetized plastic tape

Scanning side

Installation surface, e.g. machine bed

Thickness: A + B + C = 1.8 mm

Figure 2: Structure of magnetic tape

(Magnetic tape)

Magnetic conductive steel band (makes a magnetic short circuit)

The Magnetic tape consists of 3 components:

A The magnetized, highly exible plastic tape, connected on the lower side with… B …Magnetic conductable and exible stainless steel tape. It protects the plastic tape

from mechanical damages and is a magnetic short circuit at the same time. This increases signicantly the functional security under ex- treme magnetic inuences. Both parts A and B are already factory-bonded.

C …To keep the exibility for transport and installation, the third part a stainless, magnetic

permeable steel tape is delivered separately. It serves for mechanical protection of the plastic tape, is already equipped with a sticky tape and must be bonded on the magnetic plastic tape after installation.

English

EN 17/38

Manual

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6.2.2 Handling

To avoid tension in the tape, it should not be twisted or stored with the magnetized plastic tape to the inside minimum radius of curvature 150 mm).

Magnetized Plastic tape

Steel tape

Figure 3: Handling magnetic tape and Transport 1

6.2.3 Instructions for putting in place

The supplied adhesive tapes adhere well on clean, dry and at surfaces. The surface should be machined the better as the contamination at the place of installation is severe. We recommend a surface nish of Ra < 3,2 (Rz < = 25 / N8). Typical solvents for cleaning the surfaces are 50/50 isopropyl alcohol/water mixture or heptane. High installation pressure ensures good surface contact. The favourable installation temperature lies between +21° and +38°C.

We advise against installation if the temperature of the surfaces to be bonded is lower than +10°C, since the adhesive becomes too solid and sufcient immediate adhesion may not be achievable in these conditions. After proper installation, the strength of the bond is ensured even at negative temperatures. Experience has shown that the denitive adhesive strength is reached after about 72 hours (at +21°C). Use only the supplied adhesive tape for the installation.

6.2.4 Cutting to length and putting in place

NOTICE!



EN 18/38

When putting the magnetic tape in place, pay attention to the marks on the magnetic tape and on the sensor head. Improper assembly will deliver wrong values. A magnetic tape that is already installed is destroyed in case of removal and cannot be re-used. Also respect the counting direction of the measuring system. Before putting it in place, the magnetic tape and the cover tape must be cut to the exact length.

Manual

± 0,5°

± 0,5

[± 0.02]

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Magnetic tape length = measuring length + sensor length The best installation location for the magnetic tape is in a groove or against an edge.

Stick the tape in place as follows: The magnetic tape and the steel tape have been assembled already at the factory. The adhesive tape is applied on the carrier side (steel tape). Now position the magnetic tape and stick it in place. The easiest is to stick the magnetic tape in two steps. First remove the protective foil up to the half and stick the tape in place, then remove the remaining length. Finally, stick the cover tape on the visible dark brown magnetised plastic tape.

6.3 Mounting / Installation of the Sensor

NOTICE!

The correct distance sensor / magnetic tape is monitored and displayed by



When installing the sensor head use two M3 screws. Tolerances for distance and angle must be observed.

the LED on the sensor.

-> Distance not correct = LED glow red

English

Dimensions in mm [inch] Distance sensor / magnetic band (incl. masking tape)

0,1 ... 1,5

[0.004 ... 0.06]

Tilting

± 0,5°

Torsion

Offset

± 0,5

[± 0.02]

EN 19/38

± 0,5°

Manual

± 0,5°

± 0,5

[± 0.02]

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6.3.1 Mounting direction of LA50 sensor to magnetic tape

Sensor and magnetic tape have to be mounted to the same direction (direction of arrow): The provided pole searcher lm allows to determine the respective pole pitches when lying on the tape. From that the following installation direction results:

ne interpolation trace not magnetised area absolute trace

Magnetic tape

Figure 4: Mounting sensor to magnetic tape

LA50 Sensor Cable

Markers on tape and sensor are additionally indicators for the mounting direction.

Observe mounting direction

EN 20/38

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7. Design and Functions

7.1 Connections and Interfaces

The following chapters give detailed informations about connections and interfaces.

7.2 Interface SSI

Principle of the function: If the clock is not interrupted for the time Tm-T/2 (output of further 25 periods), the shift register clocks once again the same data value (error recognition in evaluation).

Some encoders contain a Power Failure Bit (PFB):

With LA50 the PFB is always „low“.

Not inverted SSI clock

English

PFB = Power failure bit T = Cycle duration of clock pulse Tm = Monoop time > 15 μs

Figure 5: Readout of data (2-time with 25 clocking)

By using the decoding switch, which is located behind a protection cap on the top of the sensor, the data format of the SSI interface can be changed over with the help of a micro screwdriver from Binary code to Gray code.

Position Code

1 Binary 0 Gray*

LED

Gray/Binary

*default

Switch

EN 21/38

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7.3 Interface CANopen

The measuring system with a CAN interface is equipped in compliance with CANopen Standard DS406. A NMT command is issued to start the communication. The following identiers are given: CAN - Identier (6 Byte telegram) 181 (16) = Identier First 4 bytes = Position (Resolution 0.01 mm), Baud rate 250 KB/s Following 2 bytes = speed in mm/s

Byte: 0 1 2 3 4 5

LSB

Position

The CAN-Identier can be adjusted in the range of 181

MSB LSB MSB

Speed

(16)

to 18F

by a decoding switch,

(16)

which is located behind a protection cap on the top of the sensor housing:

LED Baud rateAddressTerminating

impedance

Position 0 of the address coding switch fetches the address from the memory. If no address is saved in the memory, the default setting 181h is used. Position 8 of the bit rate coding switch fetches the bit rate stored in the EEPROM If no bit rate has been saved, it will be set to 1 Mbit/s.

Position CAN Identiﬁer Position CAN Identiﬁer Position Baud rate

0 Identier from memory 8 188 8 Baud rate from memory 1 181 9 189 9 1M

2 182 A 18A A 800k 3 183 B 18B B 500k 4 184 C 18C C 250k* 5 185 D 18D D 125k 6 186 E 18E E 100k 7 187 F 18F F 50k

*default EN 22/38

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Objects and Function Code in the Predeﬁned Connection Set

For easier management of the Identiers, CANopen uses the „Predened Master/Slave Connection Set“, where all identiers are dened with standard values in the object dictionary. These identiers can however be changed and customized via SDO access.

Bit-No: COB-Identier

10 0

Function Code Node-Code

The 11-bit Identier is made up of a 4-bit function code and a 7-bit node number.

NOTICE!



Broadcast (network-wide) Objects

object function code (binary) resulting COB-ID Communication

NMT 0000 0 – SYNC 0001 128 (80h) 1005h, 1006h, 1007h

Peer-To Peer (device-to-device) Objects

object function code (binary) resulting COB-ID Communication

EMERGENCY 0001 129 (81h) – 255 (FFh) 1014h, 1015h

The higher the value of the COB-Identier, the lower is its priority!

Parameters at Index

English

PDO1 (tx) 0011 385 (181h) – 511 (1FFh) 1800h PDO2 (tx) 0101 641 (281h) – 767 (2FFh) 1801h NMT Error

Control

1110 1793 (701h) – 1919 (77Fh) 1016h, 1017h

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7.3.1 Process Data Transmission

The 2 PDO services PDO1 (tx) and PDO2 (tx) are available for process data transmission. A PDO transmission can be asynchronously (event-driven) or by a change in the process value of the sensor data.

Standard setting for the mapping of the transmit PDO1&2:

Mapping TPDO1 (1800h) TPDO2 (1801h)

Mapping object 1A00h 1A01h Entry 0x60040020 0x60300110 Object 6004h 6030h Subindex 00 00 Data length 20h (32 Bit) 10h (16 Bit)

Asynchronous Asynchronous

Transmit PDO 1 (1800h) / Position asynchronous

Default COB-ID is 180 + Node number: Example 180h + 3Fh = 1BFh

Massage Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3

1BF Position LSB XX XX Position MSB

The position values can have a maximum value of 0 – (2

- 1).

Transmit PDO2 (1801h) / Speed

Default COB-ID is 280 + Node number: Example 280h + 3Fh = 2BFh

Message Byte 4 Byte 5

2BF Speed LSB Speed MSB

The speed can have a maximum value of 0 – (2

EN 24/38

- 1).

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7.3.2 Service Data Transmission

SDO-COB-ID

The following identiers are available as a standard for the SDO services:

SDO (tx) (Encoder  Master): 580h (1408) + node number SDO (rx) (Master  Encoder): 600h (1536) + node number

The SDO identiers cannot be modied!

The command byte describes the type of the SDO message:

Command

(Expedited Protocol)

22h

23h

2Bh

2Fh

60h

40h

43h

4Bh

4Fh

80h

Initiate Download Request

Initiate Download Response

Initiate Upload Request

Initiate Upload Response

Abort Domain Transfer

Type Function

SDO (rx),

SDO (tx),

SDO (rx),

SDO (tx),

English

Send parameters to sensor

(Data length max. 4 Byte)

Send parameters to sensor

(Data length = 4 Byte)

Send parameters to sensor

(Data length = 2 Byte)

Send parameters to sensor

(Data length = 1 Byte)

Bestätigung der Übernahme

an Master

Acknowledgement of

receipt by Master

Parameter to Master, data

length = 4 Byte (Unsigned 32)

Parameter to Master, data

length = 2 Byte (Unsigned 16)

Parameter to Master, data

length = 1 Byte (Unsigned 8)

Encoder sends an error

code to Master

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NOTICE!

An error message (Command 80h) replaces the normal acknowledgement (response) in case of an error.



The error codes are in the device prole (DSP 406).

Example of a service data transmission to and from the Sensor

Master Sensor

The error message includes as well communication protocol errors (e.g. wrong command byte) as object dictionary access errors (e.g. wrong index, write attempt on a read-only object, wrong data length, etc.).

COB-ID für Kommando Index Sub- max. 4 Byte SDO (rx) 22h index Daten

COB-ID für Kommando Index Sub SDO (tx) 60h index

Parameter to Sensor

Acknowledgement of receipt from Sensor

Master überträgt Parameter an Sensor

Master Sensor

COB-ID für Kommando Index Sub SDO (rx) 40h index

COB-ID für Kommando Index Sub- 4 Byte Daten SDO (tx) 43h index

Request for parameters from Master to Sensor

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Request to Sensor

Emission of data by Sensor

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7.3.3 LSS services

LSS Hardware requirements (LSS address)

All LSS slaves must have a valid entry in the object dictionary for the Identity Object [1018h] in order to be able to carry out a selective conguration of the node. This Object is made of the following subindices:

• Vendor-ID (numerical number)

• Product-Code (numerical number)

• Revision-Number (major an minor revision as numerical number)

• Serial-Number (numerical number)

• LSS-Master CAN-ID 2021

• LSS-Slave CAN-ID 2020

A product code, a revision number and a serial number are set by the manufacturer. The LSS address must be univocal in the network.

LSS operative restrictions In order to ensure a perfect LSS functionality, all devices in the network must support the LSS services. There can only be one LSS master. All nodes must be started up wit the same baud rate. LSS communication can only take place in „Stop“ mode or in „Pre-Operational“ mode.

English

EN 27/38

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7.3.4 First start-up - General settings on the device

Baud rate

The baud rate can be modied using a CANopen software, via the corresponding LSS service.

Default setting: 250 kBit/s

Baud rate in KBit/s

To be considered for the corresponding baud rate

100

125 250

500

1000

Node number

The node number can also be modied by software via the corresponding LSS service.

Default setting: 0x3F (63 decimal)

Node number 0 is reserved and may not be used by any node. The resulting node numbers lie in the range 1...0Fh hexadecimal (1...15 decimal)

NOTICE! The acceptance of a new node number only becomes by means of an NMT-



Reset Node command. All settings within the objects table are saved in an EEprom.

The selected cycle time (see Object 1800h, subindex 5 Event timer) must be larger than the duration of the bus transmission in order to allow an error-free PDO transmission!

For baud rate 10 KBaud: Minimum cycle time 14 ms For baud rate 20 KBaud: Minimum cycle time 10 ms For baud rate 50 KBaud: Minimum cycle time 4 ms

Activate new baud rate using LSS Command 21d (0x15).

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Termination

Default setting: 0x01 (bus termination active)

CAN is a 2-wire bus system to which all participants are connected in parallel (i. e. with short stub lines. The bus must be terminated at both ends with a bus termination resistor of 120 (or

121) ohms in order to avoid reections. This is also necessary even for very short line lengths!

On the LA50, the CAN bus termination can be set by means of a rotary switch.

Since the CAN signals are represented on the bus as differential levels, the CAN line is comparatively insensitive to interference (EMI). Interferences always affect both lines, and therefore they almost do not modify the differential level.

English

Bus length

With CAN, the maximum bus length is mainly limited by the signal propagation time. The multimaster bus access procedure (arbitration) requires an almost simultaneous presence of the signals (for the duration of one before scanning) at all nodes. Since the signal propagation time is almost constant in the CAN connections (transceiver, optocoupler, CAN controller), the line length must be adapted to the baud rate.

Baud-Rate Bus length

1 MBit/s < 20 m* 500 kBit/s < 100 m

250kBit/s < 250 m

125kBit/s < 500 m 50 kBit/s < 1000 m 20 kBit/s < 2500 m 10 kBit/s < 5000 m

*) the length of 40 m for 1 MBit/s is often quoted in the literature for CAN. However, this does not apply to networks with optodecoupled Can controllers. The worst-case calculation with optocouplers gives, for 1 MBit/s, a maximum bus length of 5 m - experience shows however that 20 m can be reached without problem.

NOTICE!

For bus lengths exceeding



1000 m, the use of repeaters may become necessary.

EN 29/38

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7.3.5 Layer Setting Services (LSS services)

Exactly two conditions must be met for devices to be connected to a CANopen network - all devices must have the same baud rate and every device must have a unique node address within the network. The condition for a use under LSS is that there is a 1:1 CAN connection with the device. A special dialogue mode then allows modifying the baud rate and the node address. COB-ID 0x7E5 is sent from the master to the slave, the slave answers with COB-ID 0x7E4. LSS messages are always 8-byte long. Unused bytes are reserved and should be lled with 0.

A „Switch Mode Global“ command is sent to switch a device in LSS conguration mode:

0x04 0x01 reserved

This command is not conrmed.

The following command calls for the „Inquire Node-ID“ service.

0x5E reserved

If the command was carried out successfully, the slave answers with:

0x5E Node ID reserved

If no feedback answer is received from the device, the LSS service may not be supported, or the baud rate may be incorrect.

The „Congure Node-ID“ command is used to re-congure the node address:

0x11 Node ID reserved

The error code is included in the answer of the slave device:

0x11 Error code Error extension reserved

Error code 0 means that the command has been accepted Error code 1 indicates an invalid Node ID. The remaining error codes are reserved. The error extension includes manufacturer-specic information can only be used in case of error code 0xFF.

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The baud rate is activated with the command „Congure Bit Timing Parameters“.

0x13 Bit timing Table entry reserved

The following baud rates are standardised by CiA:

Baudrate table 0x00 Baudrate: 1000 kBit/s 800 kBit/s 500 kBit/s 250 kBit/s (default value) 125 kBit/s 100 kBit/s 50 kBit/s

Again, the device answers with an error code:

0x13 Error code Error extension reserved

Both network-specic parameters have now been modied, and the new parameters must be saved using „Store Conguration“:

0x17 reserved

English

Again, the device answers with an error code:

0x17 Error code Error extension reserved

Error code 0 means that the command has been accepted - Error code 1 indicates an invalid Node ID. The remaining error codes are reserved. The error extension includes manufacturer-specic information can only be used in case of error code 0xFF.

To complete the LSS service, the device is switched back from the LSS conguration mode to the Preoperational mode with the command „Switch Mode Global“:

0x04 0x00 reserved

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Default settings on delivery Devices with cable outlet

Description Setting Software

Baud rate 250 kBit/s Object 2100h = 05h Node address 1 Object 2101h = 01h Termination on by rotary switch

7.4 Termination independence

As standard the interfaces CANopen, is supplied with a termination impedance of 120 Ω inside of the interface input. The termination impedance can be deactivated with the S3 switch. The SSI interface is also supplied with an integrated termination impedance.

Example „emulation switching“

Position of the switch: Termination impedance: OFF

Position of the switch: Termination impedance: ON

In order to deactivate the termination impedance switch S3 use micro- screwdrivers counterclockwise.

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7.5 Offset

After the installation of the magnetic tape and the measuring system (sensor head), a value is transmit by the interface. Because this value does not conform to the machine zero point, an offset should to be deposited at the controller side.

NOTICE!



7.6 Pin Connections

7.6.1 SSI- and CANopen Interface

Pin Connection SSI-Interface Cable 1

Signal cable SSI CAN

White 0V/GND 0V/GND Brown +10-30 VDC + 10-30 VDC Yellow D + CAN high Orange D - CAN low Green C + – Violet C - – Grey – – Black – – Shield

*) Connect shield only at the device!

An offset is necessary in each case of a replacement of the EMAX encoder (sensor head) or magnetic tape.

PE*

English

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8. Disturbances

This chapter describes possible causes for disturbances and measures for their removal. In case of increased disturbances, please follow the measures for fault clearance in chapter 8.1. In case of disturbances that cannot be eliminated by following the advice and the fault clearance measures given here, please contact the manufacturer (see second page).

8.1 Fault Clearance

CAUTION!

The device, the connection line and the signal cable must not be installed next to sources of interference that emit strong inductive or capacitive interference or strong electrostatic elds.

External perturbations can be avoided thorough suitable cable routing.

The screen of the signal output cable should only be connected to the following circuit on one side. The screens should not be grounded on both sides. Signal cables always have to be routed separately from the load power line. A safety distance of at least 0,5 m has to be kept from inductive and capacitive sources of interference such as contactors, relays, motors, switching power supplies, clocked controllers etc!

If interferences occur in spite of all the items stated above being observed, please proceed as follows:

1. Installation of RC-circuits via contactor coils of AC-contactors (e.g. 0,1 μF / 100 Ω)

2. Installation of recovery diodes via DC-inductors

3. Installation of RC-circuits via the different motor phases (in the terminal box of the motor)

4. Do not connect protective earth and ground

5. Connect a mains lter ahead of the external power pack

8.2 Re-start after Fault Clearance

After the fault clearance:

1. Reset the emergency stop mechanism if necessary

2. Reset the error report at the super-ordinate system if necessary

3. Ensure that there are no persons in the danger area

4. Follow the instructions from chapter 6

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WARNING!

Danger of injury through non-conventional fault clearance!

Non-conventional fault clearance can lead to severe injuries and damage of property.

Therefore:

• Any work to clear the faults may only be performed by sufciently qualied staff

• Arrange enough space before starting the works

• Make sure that the mounting area is clean and tidy. Loose com-

ponents and tools are sources of accidents

If components need to be replaced:

• Pay attention to a correct installation of the spare parts

• Reinstall all the xing elements properly

• Before turning on the device, ensure that all covers and safety equipment is installed correctly and functions properly

English

9. Maintenance

The device is maintenance-free.

WARNING!

Danger through non-conventional maintenance!

Non-conventional maintenance can lead to severe injuries and damage of property.

Therefore: Maintenance works may only be completed by staff that has been authorized and trained by the operator.

10. Cleaning

WARNING!

The device can only be cleaned with a damp cloth, do not use aggressive cleanser!

EN 35/38

Kübler Group Fritz Kübler GmbH

Schubertstrasse 47 D-78054 Villingen-Schwenningen Germany Phone: +49 7720 3903-0 Fax: +49 7720 21564 info@kuebler.com www.kuebler.com

R60802.0009

Kübler Limes LA50, Limes BA5, Limes LA10, Limes BA1 User Manual

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

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