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Sicherheitshinweise Diese Beschreibung ist wesentlicher Bestandteil des Gerätes und enthält wichtige Hinweise bezüglich Installation, Funktion und Bedienung.
Inhaltsverzeichnis 1. Elektrische Anschlüsse................................................................................................. 4 2. Funktion der Programmiertasten .................................................................................. 8 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 1.6. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. Stromversorgung ..........................................................................................................................5 Hilfsspannungsausgang ...........................
1. Elektrische Anschlüsse IX 345: Reines Anzeigegerät. Alle Anschlüsse wie untenstehend, jedoch sind die Ausgangsklemmen 8, 9 und 10 nicht belegt 1 2 3 4 5 6 Inp. A Inp. B Inp. C (Reset) GND PE +/- 10V Analog 9 10 0/4-20 mA Analog +24VDC Out 8 GND Analog GND 7 0 VAC DAT 4 115 VAC DAT 3 230VAC CLK 2 GND CLK 1 17-30VCD IN IX 346: Anzeigegerät mit Analogausgang PE Out 2 Out 1 0 VAC Com+ 0 VAC +24 VDC Out GND Inp.
1.1. Stromversorgung Über die Klemmen 1 und 2 kann das Gerät mit einer Gleichspannung zwischen 17 und 30 VDC versorgt werden. Die Stromaufnahme hängt von der Höhe der Versorgungsspannung ab und liegt typisch zwischen 130mA und 190mA (zuzüglich des am Hilfsspannungsausgang entnommenen Geberstromes). Die Klemmen 0 VAC, 115 VAC und 230 VAC erlauben die Geräteversorgung direkt vom Netz. Die Anschlussleistung beträgt 7,5 VA.
Typische Eingangsschaltung: PNP NPN +24V int. +24V int. 4,7k Input Input 4,7k GND GND GND Die Minimum- Impulsdauer am Reset- Eingang (C) ist 5 msec. 1.4. Skalierbarer Analogausgang (nur IX 346) Es steht ein Spannungsausgang von 0 … +10 V bzw. von –10 V ... +10 V sowie ein separater Stromausgang 0/4 – 20 mA proportional zur Anzeige zur Verfügung. Beide Ausgänge beziehen sich auf GND- Potential. Die Polarität des Ausgangssignals richtet sich nach dem angezeigten Vorzeichen.
1.6. Serielle RS232 / RS485-Schnittstelle (nur IX 348) Ab Werk ist die serielle Schnittstelle auf RS232 konfiguriert. Eine Umstellung auf RS485 (2-Leiter) ist an einem internen DIL-Schalter möglich. Hierzu müssen die Schraubklemmleisten abgesteckt und die Rückwand des Gerätes abgenommen werden. Danach kann die Platine nach hinten aus dem Gehäuse herausgezogen werden.
2. Funktion der Programmiertasten Das Gerät wird über 3 frontseitige Tasten bedient, die im weiteren Verlauf dieser Beschreibung wie folgt benannt werden: ENTER (Eingabe) SET (Einstellung) Cmd (Command) Die Tastenfunktion hängt von dem jeweiligen Betriebszustand des Gerätes ab. Es werden drei Betriebszustände unterschieden. Normaler Anzeigebetrieb Parametrier-Betrieb a.) Grundeinstellungen b.) Eingabe von Betriebsparametern Teach-Betrieb 2.1.
2.2. Auswahl und Eingabe von Parametern 2.2.1. Parameter-Auswahl Die Taste ENTER rollt die einzelnen Menüpunkte durch. Mit der Taste SET wird ein entsprechender Menüpunkt angewählt, und die gewünschte Auswahl getroffen bzw. der zugehörige Zahlenwert verändert. Wiederum mit ENTER wird die Auswahl oder der Wert bestätigt und zum nächsten Menüpunkt weitergeschaltet. 2.2.2. Änderung eines Parameter-Wertes Bei numerischen Eingaben blinkt zunächst die kleinste Dekade.
2.3. Teach-Funktion Beim Teachen ist die Time-Out-Funktion abgeschaltet. Taste Verwendung ENTER dient zur Beendigung oder zum Abbruch eines Teach-Vorgangs SET arbeitet identisch zur normalen Parametrierung Cmd dient zur Übernahme des momentan angezeigten Wertes in den TeachSpeicher und automatischer Weiterschaltung auf den nächsten Eingabewert Eine genaue Beschreibung des Teach-Vorgangs erfolgt in Abschnitt 6.2. 2.4.
3. Das Einstell-Menü Das Einstell-Menü besteht aus einem Grundmenü für die Basiswerte des Gerätes und einem Menü für die Betriebsparameter. Im letzteren Menü erscheinen nur diejenigen Betriebsparameter, die per Grundmenü auch freigegeben wurden. Wenn z.B. im Grundmenü die Linearisierungsfunktion ausgeschaltet wurde, dann werden im Parametermenü die Linearisierungsparameter auch nicht angezeigt. Die Parameter selbst werden auf der Anzeige so gut wie möglich als Texte dargestellt.
3.2.
4. Die Parametrierung des Gerätes Zur besseren Übersicht wird in Abschnitt 4.1 und Abschnitt 4.2 die Parametrierung der reinen Anzeige beschrieben, wohingegen die modellabhängigen Einstellmöglichkeiten für Analogausgang, Grenzwertüberwachung oder serieller Schnittstelle später erklärt werden. 4.1. Grundeinstellungen Die nachfolgend beschriebenen Einstellungen sind in der Regel einmaliger Art und sind nur bei der erstmaligen Inbetriebnahme notwendig.
Menüpunkt Einstellbereich Default Code-Sperre: Zugriffssperre für die Tastatur (siehe Abschnitt 2.5) no: Tastatur immer frei geschaltet All: Tastatur für alle Funktionen gesperrt P-Free: Tastatur gesperrt mit Ausnahme der Vorwahlwerte Pres 1 und Pres 2 (IX 347) Linearisierungsmode: Die genaue Beschreibung erfolgt unter 6.1 und 6.2. no: Die Linearisierung ist ausgeschaltet.*) 1-qua: Die Linearisierung wird nur im ersten Quadranten (positiver Wertebereich) durchgeführt.
4.2. Einstellung der Betriebsparameter Menüpunkt Einstellbereich Default M-Factor *): -9.999 … 9.999 1.000 D-Factor *): 0.001 … 9.999 1.000 P-Factor *): -199999 … 999999 0 Dezimalpunkt 000000 00000.0 ... 0.00000 00000.0 Display: norm 359.59 norm Hi Bit **): 1 … 32 25 1 … 31 1 Mit diesem Wert wird der SSI-Wert (nach einer eventuellen Bitausblendung) multipliziert. Durch diesen Wert wird der SSI-Wert (nach einer eventuellen Bitausblendung) dividiert.
Menüpunkt Direction Erlaubt die Negierung des SSI-Wertes, was wie eine Umkehrung der Drehrichtung des Gebers wirkt. riGht: steigende Werte bei Vorwärtsbewegung LEFt:: fallende Werte bei Vorwärtsbewegung Error (siehe auch Abschnitt 5.6) Einstellbereich Default riGht LEFt riGht 0 ...
Menüpunkt Einstellbereich Default -199999 ... 999999 0 -199999 ... 999999 -199999 ... 999999 999999 Reset: Ein Reset speichert den momentanen Positionswert automatisch unter dem Parameter „Null Position“ ab. Damit wird die Anzeige an der momentanen Position auf Null gesetzt und alle anderen Positionen orientieren sich an diesem Nullpunkt. Die Nullposition bleibt auch im stromlosen Zustand erhalten.
4.3. Zusätzliche Parameter bei Geräten mit Analogausgang (IX 346) Im Basis-Menü werden folgende Grundeinstellungen für den Analogausgang getroffen: Menüpunkt Einstellbereich Default -9,999..+9,999 0,000 00,00..99,99 10,00 Ausgangs-Charakteristik: Wählen Sie zwischen +/- 10 V (bipolar), 0 - 10 V (nur positiv), 4 - 20 mA 0 - 20 mA. Wenn das Ausgangsformat (+/- 10Volt) angewählt wird, folgt die Polarität des Ausgangs dem Vorzeichen in der Anzeige.
Das nachstehende Beispiel zeigt, wie ein Anzeigebereich von 1400 bis 2000 in ein analoges Signal von 2 - 10 Volt umgewandelt wird. Volt Analogausgang 10 8 6 4 2 SSI-Anzeigewert 1000 A-ChAr = 0 - 10 V OFFSEt = 2.000 GAin = 8.00 2000 3000 AnAbEG AnAEnd 4000 5000 = 1400 = 2000 Die Vorgaben für den Wandlungsbereich beziehen sich auf den in der Anzeige erscheinenden Wert, nicht auf die Originaldaten des SSI-Gebers IX34510b_d.
4.4. Zusätzliche Parameter bei Geräten mit Grenzwertvorgaben (IX 347) Im Basis-Menü werden folgende Grundeinstellungen für die Schaltausgänge getroffen: Menüpunkt Default Schalt-Charakteristik des Ausgangs 1. Greater/Equal. Ausgang wird statisch aktiv, wenn Anzeigewert ≥ Vorwahlwert Lower/Equal. Ausgang wird statisch aktiv, wenn Anzeigewert ≤ Vorwahlwert. Greater/Equal. Ausgang wird dynamisch aktiv, wenn Anzeigewert ≥ Vorwahlwert (Wischimpuls *) Lower/Equal.
Die folgenden Betriebsparameter dienen zur Vorgabe der Grenzwerte: Menüpunkt Vorwahlwert 1: Vorwahlwert 2: Einstellbereich Default -199999.. 999999 -199999.. 999999 10000 5000 Die Arbeitsrichtung der Schalthysterese hängt von der Vorgabe der Schaltcharakteristik ab.
4.5. Zusätzliche Parameter bei Geräten mit serieller Schnittstelle (IX 348) Im Basis-Menü werden folgende Grundeinstellungen für die Schnittstelle getroffen: Menüpunkt Geräte-Adresse: Einstellbereich Default 0..99 11 Den Geräten können Adressen zwischen 11 und 99 zugeordnet werden. Adressen die eine “0“ enthalten sind nicht erlaubt, da diese als Gruppen- bzw. Sammeladressen verwendet werden. Serielles Datenformat: Das erste Zeichen gibt die Anzahl der Datenbits an.
Die folgenden Betriebsparameter dienen zur Konfiguration der Schnittstelle: Menüpunkt Serieller Timer: Bei Einstellung 0,000 kann eine serielle Übertragung manuell ausgelöst werden. Die anderen Einstellungen dienen zur Einstellung der Zykluszeit für den seriellen Printer-Mode. Einstellbereich Default 0,000 0,100 sec 0,010 sec … 9.999 sec Zwischen zwei Sendungen wird automatisch eine von der Baudrate abhängige minimale Zykluszeit eingehalten.
4.5.1. PC-Mode Im PC-Mode können beliebige Register direkt via serielle Schnittstelle ausgelesen werden. Das folgende Beispiel zeigt den Ablauf der Kommunikation zur Abfrage des aktuellen Anzeigewertes.
4.5.2. Printer-Mode Der Printer-Mode ermöglicht die zyklische oder manuelle Auslösung der Übertragung eines Registerwertes. Das Register wird mittels des Parameters „S-Code“ spezifiziert. Parameter „S-mod“ erlaubt die Auswahl zwischen zwei verschiedenen Sendestrings.
5. Hinweise zur Anwendung 5.1. Master- und Slave-Betrieb Der Parameter „Mode“ wird auf „Master“ gesetzt, wenn die SSI-Anzeige selbst den Takt für den angeschlossenen Geber erzeugen soll. Die beiden Clock-Anschlüsse (CLK) sind in diesem Fall als Ausgänge konfiguriert.
Im Master-Betrieb wird daher bei Vorgabe anderer Werte entweder der nächst höhere oder der nächst niedrigere Wert aus obiger Liste erzeugt. Bei Vorgaben < 250,0 kHz werden die Abweichungen zwischen eingestellter und erzeugter Baudrate vernachlässigbar klein. Auch im Slave-Betrieb muss die Baudrate vorgegeben werden. Die Vorgabe dient hier jedoch nur zur Bestimmung der Pausenzeit für die Aufsynchronisierung (Pause wird erkannt nach 4 Taktzyklen).
5.3. Skalierung der Anzeige Unter Berücksichtigung der zuvor beschriebenen Parameter ergibt sich der angezeigte Wert aus Anzeige = { [SSI-Wert des Gebers] - [0-Position] } x M-Factor D-Factor +/- P-Factor Die von einem SSI-Geber übertragenen Werte sind stets nur positiv. Wenn das Gerät auch negative Werte anzeigen soll, kann dies ausschließlich durch entsprechende Einstellung der Parameter „0-Position“ oder „P-Factor“ erreicht werden Die Anzeige des Gerätes verfügt über 6 Dekaden.
5.4. Grundsätzliche Betriebsarten der Anzeige 5.4.1. Normale SSI-Anzeige Im Normalbetrieb wird der eingelesene SSI-Wert mit den Skalierungsparametern bewertet und zur Anzeige gebracht. Durch die Verschiebung der Null-Position und durch Änderung des Parameters „Direction“ können auch negative Anzeigewerte erzeugt werden. Bei der Einstellung des Gerätes gehen Sie am Besten wie folgt vor: Führen Sie die grundsätzlichen Einstellungen entsprechend des verwendeten Gebertyps durch, wie unter 4.1 beschrieben.
8192 7168 Original encoder signal Encoder 13Bit Direction = 0 0-Position = 1024 Display 1024 0o 45 o 180o degrees 360 o 0-PoS = 1024 Verlauf der Anzeige bei positiver Zählrichtung 8192 Original encoder signal Encoder 13Bit Direction = 1 0-Position = 1024 1024 0o 45 o 0-PoS = 1024 180o 360 o degrees Display -7168 Verlauf der Anzeige bei negativer Zählrichtung IX34510b_d.
5.4.2. Rundlaufbetrieb Diese Betriebsart wird häufig verwendet bei Rundtischen oder ähnlichen Anwendungen, wo die absolute Geberinformation nur innerhalb einer Tischumdrehung benötigt wird, wobei einer Tischumdrehung nicht unbedingt auch eine Geberumdrehung zugeordnet sein muss. Negative Anzeigen gibt es im Rundlaufbetrieb nicht. Die Rundlauffunktion gestattet die beliebige Abbildung einer Tischumdrehung auf eine programmierbare Anzahl von Geberschritten.
5.4.3. Betrieb mit Nullpunkts-Überschreitung Ein besonderer Vorteil der Rundlauf-Funktion besteht auch darin, dass bei dieser Betriebsart die mechanische Null-Lage des Gebers keine Rolle spielt, weil die Anzeige auch bei Überlauf des SSI-Signals von Maximalwert auf Null kontinuierlich weiterarbeitet. Somit kann bei Bedarf auf eine mechanische Justierung der Null-Lage des Gebers verzichtet werden, wenn sich eine Nullstellung nicht direkt am Geber durchführen lässt.
5.5. Test-Funktionen In das Testmenü gelangt man bei den Grundeinstellungen, wie unter Abschnitt 4.1 beschrieben. Die meisten Tests dienen der werksseitigen Prüfung, die folgenden Tests können aber auch für den Anwender hilfreich sein: Menü Auswahl Text Beschreibung Cd (Clock- und Daten-Leitungstest): Wenn die Verdrahtung der Clock- und der Datenleitungen in Ordnung ist, erscheint „Cd 11“ im Display. „Cd 10“ bedeutet, dass die Datenleitung nicht korrekt arbeitet oder vertauscht ist.
6. Sonderfunktionen 6.1. Linearisierung Mit Hilfe dieser Funktion kann auf einfache Weise ein lineares Eingangssignal in eine nichtlineare Darstellung umgewandelt werden (oder umgekehrt). Es stehen 16 LinearisierungsPunkte zur Verfügung, die über den gesamten Wandlungsbereich in beliebigen Abständen verteilt werden können. Zwischen 2 vorgegebenen Koordinaten findet automatisch eine lineare Interpolation statt.
Anwendungsbeispiel: Das untenstehende Bild zeigt eine Wasserschleuse, bei der die Öffnungsweite über einen SSI-Geber erfasst und zur Anzeige gebracht werden soll. Der Geber erzeugt in dieser Anordnung ein Signal proportional zum Drehwinkel φ, gewünscht ist jedoch die direkte Anzeige der Öffnungsweite "d" Anzeigewert d = d0 (1-cos φ ) SSI-Geber d φ Anzeigewert P16_y P15_y P07_y P05_y IX34510b_d.
6.2. Manuelle Eingabe oder „Teachen“ der Linearisierungspunkte Die Punkte zur Bildung einer Linearisierungskurve können wie alle Parameter mit dem normalen Tastatur-Dialog vorgegeben werden. In diesem Falle werden alle Werte P01_x bis P16_x und die zugeordneten Ersatzwerte P01_y bis P16_y einzeln eingegeben. Der Benutzer muss bei manueller Eingabe die Konsistenz der Werte P01_x bis P16_x gewährleisten ( P01_X < P02_X < … < P15_X < P16_X ) Eine Überwachung durch das Gerät erfolgt nicht.
Wenn Sie den letzten Punkt P16_x programmiert haben, beginnt die Routine erneut beim ersten Stützpunkt P01_X. Sie haben damit Gelegenheit, die Eingaben nochmals zu kontrollieren und bei Bedarf nochmals zu korrigieren. Beenden Sie den Teach-Vorgang, indem Sie für 2 Sekunden die Taste „ENTER“ drücken. Das Display zeigt dann für 2 Sekunden „StoP“ und kehrt zur normalen Anzeige-Betrieb zurück. Die Linearisierungs-Stützpunkte sind nun gespeichert. Das Gerät überwacht die Konsistenzbedingung.
7. Technischer Anhang 7.1. Maßbilder 110,0 (4.331’’) 91,0 (3.583) 48,0 (1.890) 10,0 (.394) 44,0 (1.732) 8,0 (.315) 96,0 (3.780’’) 9,0 (.345) 129,0 (5.079) 140,5 (5.531) Schalttafel-Ausschnitt: 91 x 44 mm (3.583 x 1.732’’) IX34510b_d.
7.2. Technische Daten Nennspannung AC : 115/230 V (+/- 12,5 %) Nennspannung DC : 24 V (17 – 30 V) Stromaufnahme (ohne Geber) : 17 V : 190 mA, 24 V : 150 mA, 30 V : 120 mA Anschlussleistung : 7,5 VA Hilfsspannung für Impulsgeber : 24 VDC, +/- 15%, 120 mA (bei AC- und DC-Versorgung) Eingänge : 3 Steuereingänge Input A, B, C (PNP/NPN/Namur) Stromaufnahme Eingänge : 5,1 mA / 24 V (Ri = 4,7 kOhm) Eingangspegel HTL : Low: 0...2V, High: 9...35V SSI-Frequenzbereich : 100 Hz – 1 MHz Min.
7.3. Parameter-Liste Bezeichnung NPN / PNP Helligkeit Tastatursperre SSI-Mode SSI-Bits SSI-Gray/Bin SSI-Baudrate Test M-Faktor D-Faktor PM-Faktor Dezimalpunkt Display MSB LSB Direction Error Bit Error Polarität Round Loop Wait Time FE Reset SSI-Null Position Vorwahl 1 Vorwahl 2 Vorwahlmode 1 Vorwahlmode 2 Hysterese 1 Hysterese 2 Analog Anfangs Analog Endwert Analog Mode Offset Gain IX34510b_d.
Bezeichnung Ser. Format Baudrate Ser. Adresse Ser. Timer Ser. Betriebsart Register-Code Linearisierungsmode Linear.Punkt 1 Linear.Punkt 2 Linear.Punkt 3 Linear.Punkt 4 Linear.Punkt 5 Linear.Punkt 6 Linear.Punkt 7 Linear.Punkt 8 Linear.Punkt 9 Linear.Punkt 10 Linear.Punkt 11 Linear.Punkt 12 Linear.Punkt 13 Linear.Punkt 14 Linear.Punkt 15 Linear.Punkt 16 IX34510b_d.
7.4.
Linearisierung P1(x): P2(x): P3(x): P4(x): P5(x): P6(x): P7(x): P8(x): IX34510b_d.
