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GB
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Laser Measuring Device LE-300
_Installation _Inbetriebnahme _Konfiguration / Parametrierung _Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten _Additional safety instructions _Installation _Commissioning _Configuration / Parameterization _Troubleshooting / Diagnostic options
Benutzerhandbuch
User Manual
TR - ELE - BA - DGB - 0019 - 04 02/08/2016
_Zusätzliche Sicherheitshinweise
TR-Electronic GmbH D-78647 Trossingen Eglishalde 6 Tel.: (0049) 07425/228-0 Fax: (0049) 07425/228-33 E-mail:
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Änderungsvorbehalt Jegliche Änderungen, die dem technischen Fortschritt dienen, vorbehalten.
Dokumenteninformation Ausgabe-/Rev.-Datum: Dokument-/Rev.-Nr.: Dateiname: Verfasser:
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Marken PROFIBUS-DP und das PROFIBUS-Logo sind eingetragene Warenzeichen der PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. (PNO) SIMATIC ist ein eingetragenes Warenzeichen der SIEMENS AG
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Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis .............................................................................................................................. 3 Änderungs-Index ................................................................................................................................ 5 1 Allgemeines ..................................................................................................................................... 6 1.1 Geltungsbereich ...................................................................................................................... 6 1.2 Verwendete Abkürzungen / Begriffe ....................................................................................... 7 2 Zusätzliche Sicherheitshinweise ................................................................................................... 8 2.1 Symbol- und Hinweis-Definition .............................................................................................. 8 2.2 Ergänzende Hinweise zur bestimmungsgemäßen Verwendung............................................ 8 2.3 Organisatorische Maßnahmen ............................................................................................... 9 3 Technische Daten ............................................................................................................................ 10 3.1 Elektrische Kenndaten ............................................................................................................ 10 4 PROFIBUS Informationen ............................................................................................................... 11 4.1 Kommunikationsprotokoll DP.................................................................................................. 11 5 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung.................................................................................... 12 5.1 RS485 Übertragungstechnik................................................................................................... 12 5.2 Anschluss................................................................................................................................ 13 5.2.1 Versorgungsspannung ............................................................................................ 13 5.2.2 PROFIBUS-DP ....................................................................................................... 14 5.2.2.1 Bus-Terminierung...................................................................................................................... 14 5.2.2.2 Bus-Adressierung...................................................................................................................... 14
5.2.3 Schalteingang / Schaltausgänge 1-4 ...................................................................... 15 5.2.4 RS-485-Programmier-Schnittstelle / SSI-Schnittstelle (optional) ........................... 16 5.2.5 USB 2.0 Programmier- Schnittstelle ....................................................................... 17 5.3 Schirmauflage ......................................................................................................................... 18 5.4 SSI Schnittstelle (optional)...................................................................................................... 19 6 Inbetriebnahme ................................................................................................................................ 21 6.1 Geräte-Stammdaten-Datei (GSD) .......................................................................................... 21 6.2 PNO-Identnummer .................................................................................................................. 21 6.3 Anlauf am PROFIBUS ............................................................................................................ 22 6.4 Bus-Statusanzeige .................................................................................................................. 22
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Inhaltsverzeichnis 7 Parametrierung und Konfiguration................................................................................................ 23 7.1 Modularer Aufbau ................................................................................................................... 24 7.2 Übersicht ................................................................................................................................. 24 7.3 Istposition ................................................................................................................................ 25 7.3.1 Betriebsparameter .................................................................................................. 26 7.3.1.1 Auflösung .................................................................................................................................. 26 7.3.1.2 Zählrichtung .............................................................................................................................. 26 7.3.1.3 Freie Auflösung (in 1/100mm) ................................................................................................... 27
7.4 Geschwindigkeit ...................................................................................................................... 27 7.5 Fehleranzeige ......................................................................................................................... 28 7.5.1 Betriebsparameter .................................................................................................. 29 7.5.1.1 Fehlerwert ................................................................................................................................. 29
7.6 Schaltposition.......................................................................................................................... 30 7.7 Funktion ext. IO-Pins .............................................................................................................. 31 7.7.1 Betriebsparameter .................................................................................................. 31 7.7.1.1 Funktion ext. Eingang ............................................................................................................... 31 7.7.1.2 Funktion ext. Ausgänge 1-4 ...................................................................................................... 32 7.7.1.3 Preset HI-Wort / Preset LO-Wort .............................................................................................. 33 7.7.1.4 aktive Flanke ext. Eingang ........................................................................................................ 33 7.7.1.5 Ansprechzeit ext. Eingang ........................................................................................................ 34 7.7.1.6 aktiver Ausgangs-Pegel ............................................................................................................ 34
7.8 Modul Zähler Mess-Zyklus...................................................................................................... 35 7.9 Intensität / Temperatur............................................................................................................ 36 7.10 Modul SSI-Schnittstelle......................................................................................................... 37 7.10.1 Betriebsparameter ................................................................................................ 37 7.10.1.1 SSI-Datenbits .......................................................................................................................... 37 7.10.1.2 Code ........................................................................................................................................ 38 7.10.1.3 SSI-Fehlerbit ........................................................................................................................... 38 7.10.1.4 SSI-Ausgabewert .................................................................................................................... 39
7.11 Modul Justage....................................................................................................................... 39 7.12 Modul Steuerbits mit Quittierung .......................................................................................... 40 7.12.1 Betriebsparameter ................................................................................................ 42 7.12.1.1 Fehlerquittierung ..................................................................................................................... 42
7.13 Betriebsstunden Laser-Diode ............................................................................................... 43 7.14 Konfigurationsbeispiel, SIMATIC Manager V5.3 ................................................................ 44 8 Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten ..................................................................... 48 8.1 Optische Anzeigen .................................................................................................................. 48 8.2 Verwendung der PROFIBUS Diagnose.................................................................................. 49 8.2.1 Normdiagnose ......................................................................................................... 49 8.2.1.1 Stationsstatus 1......................................................................................................................... 50 8.2.1.2 Stationsstatus 2......................................................................................................................... 50 8.2.1.3 Stationsstatus 3......................................................................................................................... 50 8.2.1.4 Masteradresse .......................................................................................................................... 51 8.2.1.5 Herstellerkennung ..................................................................................................................... 51
8.3 Sonstige Störungen ................................................................................................................ 52
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Änderungs-Index
Änderung Erstausgabe
Datum
Index
16.12.09
00
31
● ● ● ● ● ●
Übernahme der Nockenposition über Bit 2 Zusätzlicher Parameter: 1/8 mm Auflösung Zusätzliches Bit in Modul Fehleranzeige: Nocken 1 aktiv Zustandsanzeige der Schaltposition nur noch über ein Bit Modul Intensität/Temperatur: Zuordnung vertauscht Neue GSD-Datei: LE300_03.GSD
25.02.10
01
●
Anpassung der Warnhinweise
17.08.12
02
● ●
Neues Design Laser Lebensdauer
23.02.15
03
●
Verweis auf Support-DVD entfernt
08.02.16
04
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Allgemeines
1 Allgemeines Das vorliegende schnittstellenspezifische Benutzerhandbuch beinhaltet folgende Themen:
Ergänzende Sicherheitshinweise zu den bereits in der Montageanleitung definierten grundlegenden Sicherheitshinweisen
Elektrische Kenndaten
Installation
Inbetriebnahme
Konfiguration und Parametrierung
Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten
Da die Dokumentation modular aufgebaut ist, stellt dieses Benutzerhandbuch eine Ergänzung zu anderen Dokumentationen wie z.B. Produktdatenblätter, Maßzeichnungen, Prospekte und der Montageanleitung etc. dar. Das Benutzerhandbuch kann kundenspezifisch im Lieferumfang enthalten sein, oder kann auch separat angefordert werden.
1.1 Geltungsbereich Dieses Benutzerhandbuch gilt ausschließlich für folgende Mess-Systeme mit PROFIBUS-DP Schnittstelle:
LE-300
Die Produkte sind durch aufgeklebte Typenschilder gekennzeichnet und sind Bestandteil einer Anlage. Es gelten somit zusammen folgende Dokumentationen:
anlagenspezifische Betriebsanleitungen des Betreibers, dieses Benutzerhandbuch, und die bei der Lieferung beiliegende Montageanleitung TR-ELE-BA-DGB-0018
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1.2 Verwendete Abkürzungen / Begriffe LE-300
Laser-Entfernungs-Messgerät, Baureihe LE-300
DDLM
Direct Data Link Mapper, Schnittstelle zwischen PROFIBUS-DP Funktionen und Laser Software
DP
Dezentralized Periphery (Dezentrale Peripherie)
EMV
Elektro-Magnetische-Verträglichkeit
GSD
Geräte-Stammdaten-Datei
PNO
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.
PROFIBUS
herstellerunabhängiger, offener Feldbusstandard
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Zusätzliche Sicherheitshinweise
2 Zusätzliche Sicherheitshinweise 2.1 Symbol- und Hinweis-Definition
bedeutet, dass Tod oder schwere Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
bedeutet, dass eine leichte Körperverletzung eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
bedeutet, dass ein Sachschaden eintreten kann, wenn die entsprechenden Vorsichtsmaßnahmen nicht getroffen werden.
bezeichnet wichtige Informationen bzw. Merkmale und Anwendungstipps des verwendeten Produkts.
2.2 Ergänzende Hinweise zur bestimmungsgemäßen Verwendung Das Mess-System ist ausgelegt für den Betrieb an PROFIBUS-DP Netzwerken nach den europäischen Normen EN 50170 und EN 50254 bis max. 12 MBaud. Die technischen Richtlinien zum Aufbau des PROFIBUS-DP Netzwerks der PROFIBUS Nutzerorganisation sind für einen sicheren Betrieb zwingend einzuhalten.
Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört auch: das Beachten aller Hinweise aus diesem Benutzerhandbuch, das Beachten der Montageanleitung, insbesondere das dort enthaltene Kapitel „Grundlegende Sicherheitshinweise“ muss vor Arbeitsbeginn gelesen und verstanden worden sein
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2.3 Organisatorische Maßnahmen
Dieses Benutzerhandbuch muss ständig am Einsatzort des Mess-Systems griffbereit aufbewahrt werden.
Das mit Tätigkeiten am Mess-System beauftragte Personal muss vor Arbeitsbeginn -
die Montageanleitung, Sicherheitshinweise",
insbesondere
das
Kapitel
"Grundlegende
-
und dieses Benutzerhandbuch, insbesondere das Kapitel "Zusätzliche Sicherheitshinweise",
gelesen und verstanden haben. Dies gilt in besonderem Maße für nur gelegentlich, z. B. bei der Parametrierung des Mess-Systems, tätig werdendes Personal.
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Technische Daten
3 Technische Daten
Die Kenndaten sind gültig für das Gerät nach einer Betriebszeit von ca. 30 min.
3.1 Elektrische Kenndaten Versorgungsspannung, Standard .......................18…27 V DC 5% mit Heizung, optional ......................24 V DC 5% Stromaufnahme Standard, ohne Last .................< 350 mA mit Heizung .....................................< 2,5 A Messprinzip ........................................................Phasenlaufzeitmessung Messlänge, Messung auf Reflektorfolie ..............0,2…125 m Standard, 170 m, 195 m (Sondergeräte) * Auflösung, wählbar ...........................................physikalische Auflösung 0,1 mm Linearitätsabweichung, absolut ..........................typisch 2 mm Reproduzierbarkeit ............................................. 2 mm Temperaturkoeffizient .........................................1 ppm/°C, bezogen auf die max. Messlänge (125m, 170m, 195m) Laserdiode, Rotlicht ............................................Laserschutzklasse 2 nach DIN EN 60 825-1: 2003-10 Wellenlänge .................................670 nm Laserleistung ..................................Pmax 1 mW Messwertausgabe / Refreshzyklus .....................1000 Werte / s Integrationszeit ...................................................1 ms Programmierung .................................................PROFIBUS-DP, alternativ über USB 2.0 oder RS485 PROFIBUS-DP Schnittstelle ...............................nach IEC 61158 und IEC 61784 Ausgabecode ..................................Binär Baudrate .........................................9,6 kBaud bis max. 12 Mbaud Übertragung ....................................RS485, verdrilltes und geschirmtes Kupferkabel mit einem Leiterpaar (Kabeltyp A) Besondere Merkmale ......................Die Programmierung erfolgt über das Parametriertelegramm beim Anlaufen des Geräts oder des PROFIBUS-DP Masters Stationsadressen ............................3 – 99, einstellbar über BCD-Drehschalter SSI-Schnittstelle, optional Takteingang ....................................Optokoppler Taktfrequenz ...................................80 kHz - 820 kHz * Ausgabecode ...............................Binär, Gray Datenausgang ................................RS422 (2-Draht) * Anzahl Datenbits ..........................12 - 31, mit Fehlerbit-Übertragung Übertragungsmedium .....................jeweils paarweise verdrilltes und geschirmtes Kupferkabel * Schalteingang / Schaltausgang Schaltpegel Schalteingang .............1-Pegel > +8 V, 0-Pegel < +2 V, bis zu ±35 V, 5 kOhm Schaltpegel Schaltausgang ............1-Pegel > US-2 V, 0-Pegel < 1 V, bis zu 100 mA EMV Störfestigkeit ...................................DIN EN 61000-6-2 Störaussendung ..............................DIN EN 61000-6-3
*programmierbarer Parameter
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4 PROFIBUS Informationen PROFIBUS ist ein durchgängiges, offenes, digitales Kommunikationssystem mit breitem Anwendungsbereich vor allem in der Fertigungsund Prozessautomatisierung. PROFIBUS ist für schnelle, zeitkritische und für komplexe Kommunikationsaufgaben geeignet. Die Kommunikation von PROFIBUS ist in den internationalen Normen IEC 61158 und IEC 61784 verankert. Die Anwendungs- und Engineeringaspekte sind in Richtlinien der PROFIBUS Nutzerorganisation festgelegt. Damit werden die Anwenderforderungen nach Herstellerunabhängigkeit und Offenheit erfüllt und die Kommunikation untereinander von Geräten verschiedener Hersteller ohne Anpassungen an den Geräten garantiert. Eine Druckschrift der Aufbaurichtlinien für PROFIBUS-DP/FMS (Best.-Nr. 2.111, beschreibt detailliert die Installationsvorschriften für RS 485 Installationen) und weiterführende Informationen zum PROFIBUS ist bei der Geschäftsstelle der PROFIBUS-Nutzerorganisation erhältlich:
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V., Haid-und-Neu-Str. 7, D-76131 Karlsruhe, http://www.profibus.com/ Tel.: ++ 49 (0) 721 / 96 58 590 Fax: ++ 49 (0) 721 / 96 58 589 e-mail: mailto:[email protected]
4.1 Kommunikationsprotokoll DP Die LE-300 Mess-Systeme unterstützen das Kommunikationsprotokoll DP, welches für einen schnellen Datenaustausch in der Feldebene konzipiert ist. Die Grundfunktionalität wird durch die Leistungsstufe V0 festgelegt. Dazu gehören der zyklische Datenaustausch sowie die stations-, modul- und kanalspezifische Diagnose.
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Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
5 Installation / Inbetriebnahmevorbereitung 5.1 RS485 Übertragungstechnik Alle Geräte werden in einer Busstruktur (Linie) angeschlossen. In einem Segment können bis zu 32 Teilnehmer (Master oder Slaves) zusammengeschaltet werden. Am Anfang und am Ende jedes Segments wird der Bus durch einen aktiven Busabschluss abgeschlossen. Für einen störungsfreien Betrieb muss sichergestellt werden, dass die beiden Busabschlüsse immer mit Spannung versorgt werden. Der Busabschluss kann auf der Platine in der Anschlusshaube zugeschaltet werden. Bei mehr als 32 Teilnehmern oder zur Vergrößerung der Netzausdehnung müssen Repeater (Signalverstärker) eingesetzt werden, um die einzelnen Bussegmente zu verbinden. Alle verwendeten Leitungen müssen entsprechend der PROFIBUS-Spezifikation für die Kupfer-Datenadern folgende Parameter erfüllen: Parameter
Leitungstyp A
Wellenwiderstand in Betriebskapazität (pF/m) Schleifenwiderstand (/km) Aderndurchmesser (mm) Aderquerschnitt (mm²)
135...165 bei einer Frequenz von 3...20 MHz 30 110 > 0,64 > 0,34
Die Übertragungsgeschwindigkeit ist beim PROFIBUS im Bereich zwischen 9.6 kBit/s und 12 Mbit/s wählbar und wird vom Mess-System automatisch erkannt. Sie wird bei der Inbetriebnahme des Systems einheitlich für alle Geräte am Bus ausgewählt.
Reichweite in Abhängigkeit der Übertragungsgeschwindigkeit für Kabeltyp A: Baudrate (kbits/s) Reichweite / Segment
9.6
19.2
93.75
187.5
500
1500
12000
1200 m
1200 m
1200 m
1000 m
400 m
200 m
100 m
Um eine hohe Störfestigkeit des Systems gegen elektromagnetische Störstrahlungen zu erzielen, muss eine geschirmte Datenleitung verwendet werden. Der Schirm sollte möglichst beidseitig und gut leitend über großflächige Schirmschellen an Schutzerde angeschlossen werden. Weiterhin ist zu beachten, dass die Datenleitung möglichst separat von allen starkstromführenden Kabeln verlegt wird. Bei Datenraten 1,5 Mbit/s sind Stichleitungen unbedingt zu vermeiden. Auf der Platine in der Anschlusshaube kann das kommende und das gehende Datenkabel separat verdrahtet werden. Dadurch werden Stichleitungen vermieden.
Um einen sicheren und störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, sind die PROFIBUS-Richtlinien und sonstige einschlägige Normen und Richtlinien zu beachten! Insbesondere sind die EMV-Richtlinie sowie die Schirmungs- und Erdungsrichtlinien in den jeweils gültigen Fassungen zu beachten!
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5.2 Anschluss Um den Anschluss vornehmen zu können, muss zuerst die Anschlusshaube vom Mess-System abgenommen werden. Dazu werden die Schrauben (A) gelöst und die Haube (B) nach hinten abgezogen.
5.2.1 Versorgungsspannung Anschlussdaten Printklemme: Leiterquerschnitt starr/flexibel: 0.14 mm2 – 1.5 mm2, Leiterquerschnitt flexibel mit Aderendhülse und mit/ohne Kunststoffhülse: 0.25 mm2 – 1.5 mm2 Es wird ein Kabelquerschnitt von min. 0,75mm2 empfohlen.
Pin 1
Standard: 18 – 27 V DC Gerät mit Heizung: 24 V DC
Pin 2
Standard: 18 – 27 V DC Gerät mit Heizung: 24 V DC
Pin 3
0V
Pin 4
0V
Die Printklemmen sind zweifach ausgeführt und intern miteinander verbunden. Somit kann die Spannungsversorgung für den nachfolgenden Teilnehmer durchgeschleift werden.
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Installation / Inbetriebnahmevorbereitung 5.2.2 PROFIBUS-DP Pin 1
PROFIBUS Data A_IN
Pin 2
PROFIBUS Data B_IN
Pin 3
PROFIBUS Data A_OUT
Pin 4
PROFIBUS Data B_OUT
Gleichzeitige Nutzung der PROFIBUS-DPund der optionalen SSI-Schnittstelle möglich.
5.2.2.1 Bus-Terminierung
Ist das Mess-System der letzte Teilnehmer im PROFIBUS-Segment, ist der Bus durch beide Terminierungsschalter = ON abzuschließen. In diesem Zustand wird der weiterführende PROFIBUS abgekoppelt.
5.2.2.2 Bus-Adressierung
Gültige PROFIBUS-Adressen: 3 – 99 0
10 : Einstellung der 1er-Stelle 1
10 : Einstellung der 10er-Stelle Bei Einstellung einer ungültigen Stationsadresse läuft das Gerät nicht an.
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5.2.3 Schalteingang / Schaltausgänge 1-4 Die Funktion des Schalteingangs wird primär direkt über den PROFIBUS-DP programmiert. Alternativ kann dies auch über die PC-Software "TRWinProg" vorgenommen werden. Die Funktion der Schaltausgänge kann nur über die alternativen Programmiermöglichkeiten programmiert werden.
Funktionen Schalteingang
Gefahr von Körperverletzung und Sachschaden durch einen Istwertsprung bei Ausführung der Preset-Funktion! Die Preset-Funktion sollte nur im Sillstand ausgeführt werden, bzw. muss der resultierende Istwertsprung programmtechnisch und anwendungstechnisch erlaubt sein!
Preset-Funktion Laserdiode-Schalteingang Fehler-Quittierung Default-Einstellung: gesperrt
Funktionen Schaltausgänge 1-4
Temperaturfehler Intensitätsfehler Hardware-Fehler Jeder Fehler Geschwindigkeits-Check Plausibilität Messwert Schaltausgang IstPosition >= Schaltposition Schaltausgang IstPosition < Schaltposition Default-Einstellung: gesperrt
Pin 1
Schalteingang
Pin 2
GND, Bezugspotential
Pin 3
Schaltausgang 1
Pin 4
Schaltausgang 2
Pin 5
Schaltausgang 3
Pin 6
Schaltausgang 4
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Installation / Inbetriebnahmevorbereitung 5.2.4 RS-485-Programmier-Schnittstelle / SSI-Schnittstelle (optional) Für RS-485+ und –, SSI-Takt + und –, sowie für die SSI-Daten + und – sind jeweils paarweise verdrillte und geschirmte Datenleitungen zu verwenden. Es wird ein Kabelquerschnitt von min. 0,22mm2 empfohlen.
Pin 1
SSI-Daten +
Pin 2
SSI-Daten –
Pin 3
SSI-Takt +
Pin 4
SSI-Takt –
Pin 5
RS-485 +
Pin 6
RS-485 –
Gleichzeitige Nutzung der optionalen SSI- und der PROFIBUS-DP- Schnittstelle möglich.
RS-485-Programmier-Schnittstelle Die RS485-Programmier-Schnittstelle ist hauptsächlich als Service-Schnittstelle für den Techniker gedacht. In erster Linie sollten daher die Programmiermöglichkeiten über den PROFIBUS-DP genutzt werden. Über die PC-Software "TRWinProg" und einem PC-Adapter, bzw. direkt über die USBSchnittstelle, siehe Seite 17, wird die Verbindung zum Mess-System hergestellt.
SSI-Schnittstelle Die Parametrierung der SSI-Schnittstelle wird primär direkt über den PROFIBUS-DP vorgenommen. Alternativ kann dies auch über die PC-Software "TRWinProg" erfolgen. Default-Einstellungen: SSI-Datenbits
= 24 Bits
Code
= Gray
SSI-Fehlerbit
= gesperrt
SSI-Ausgabewert = Position
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5.2.5 USB 2.0 Programmier- Schnittstelle Ebenso wie die RS485-Programmier-Schnittstelle, ist die USB-Schnittstelle hauptsächlich als Service-Schnittstelle für den Techniker gedacht. In erster Linie sollten daher die Programmiermöglichkeiten über den PROFIBUS-DP genutzt werden. Über die PC-Software "TRWinProg" und die USB-Schnittstelle wird die Verbindung zum Mess-System hergestellt. Zugänglich wird die USB-Schnittstelle über die Kabelverschraubung, indem der Blindstopfen entfernt wird.
Für die Verbindung zum PC wird ein USB-Kabel benötigt, welches auf einer Seite mit einem MINI USB-Stecker ausgestattet ist:
Kein Lieferumfang!
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Installation / Inbetriebnahmevorbereitung 5.3 Schirmauflage Die Schirmauflage erfolgt durch eine Kabelschelle in der Anschlusshaube. Hierfür müssen die Kabel entsprechend vorbereitet werden. Nachfolgend werden die einzelnen Schritte anhand eines 2-adrigen PROFIBUS-Kabels beschrieben: Abisolierungen vornehmen, Schirmgeflecht über Kabelummantelung legen
Montage vornehmen
(A) (B) (C) (D)
Kabelummantelung PROFIBUS-DP Kabel Schirmgeflecht Kupferkaschierung für Schirmauflage Kabelschelle für Schirmauflage
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5.4 SSI Schnittstelle (optional) Im Ruhezustand liegen Daten+ und Takt+ auf High. Dies entspricht der Zeit vor Punkt (1) im unten angegebenen Schaubild. Mit dem ersten Wechsel des Takt-Signals von High auf Low (1) wird das Geräteinterne retriggerbare Monoflop mit der Monoflopzeit tM gesetzt. Die Zeit tM ist auf 20 µs eingestellt und bestimmt die unterste Übertragungsfrequenz von ca. 80 kHz. Die obere Grenzfrequenz ergibt sich aus der Summe aller Signallaufzeiten und wird zusätzlich durch die eingebauten Filterschaltungen auf ca. 820 kHz begrenzt. Mit jeder weiteren fallenden Taktflanke verlängert sich der aktive Zustand des Monoflops um weitere 20µs, zuletzt ist dies bei Punkt (4) der Fall. Mit dem Setzen des Monoflops (1) werden die am internen Parallel-Seriell-Wandler anstehenden bit-parallelen Daten durch ein intern erzeugtes Signal in einem Eingangs-Latch des Schieberegisters gespeichert. Damit ist sichergestellt, dass sich die Daten während der Übertragung eines Positionswertes nicht mehr verändern. Mit dem ersten Wechsel des Taktsignals von Low auf High (2) wird das höchstwertige Bit (MSB) der Geräteinformation an den seriellen Datenausgang gelegt. Mit jeder weiteren steigenden Flanke wird das nächst niederwertigere Bit an den Datenausgang geschoben. Nach beendeter Taktfolge werden die Datenleitungen für die Dauer der Monozeit tM (4) auf 0V (Low) gehalten. Dadurch ergibt sich auch die Pausenzeit tp, die zwischen zwei aufeinanderfolgenden Taktsequenzen eingehalten werden muss und beträgt >20µs. Bedingt durch die Verzögerungszeit tv (ca. 100ns, ohne Kabel) darf die Auswerteelektronik erst zum Zeitpunkt (3) die Daten einlesen. Dies entspricht der zweiten ansteigenden Taktflanke. Aus diesem Grund muss die Taktanzahl immer um eins höher sein als die zu übertragende Anzahl der Datenbits. Typische SSI-Übertragungssequenzen
tp Takt+
Daten+
Monoflopzeit
SSI-Übertragungsformat
1 Takt+
Daten+
2
3 1
4
T 2
n+1 n
MSB
tM LSB
High Low High Low
tV High Low
intern retriggerbares Monoflop
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Installation / Inbetriebnahmevorbereitung
Die maximale Leitungslänge hängt von der SSI-Taktfrequenz ab und sollte an folgendes Diagramm bzw. Tabelle angepasst werden. Zu beachten ist, dass pro Meter Kabel mit einer zusätzlichen Verzögerungszeit von ca. 6ns zu rechnen ist.
Übertragungsrate in KHz
1000 800 600 400 200 0
50
0
150
100
250
200
350
300
450
400
550
500
Kabellänge in m
Leitungslänge [m]
SSI-Taktfrequenz [kHz]
12,5 25 50 100 200 400 500
810 750 570 360 220 120 100
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6 Inbetriebnahme 6.1 Geräte-Stammdaten-Datei (GSD) Um für PROFIBUS eine einfache Plug-and-Play Konfiguration zu erreichen, wurden die charakteristischen Kommunikationsmerkmale von PROFIBUS-Geräten in Form eines elektronischen Gerätedatenblatts (Gerätestammdaten-Datei, GSD-Datei) festgelegt. Durch das festgelegte Dateiformat kann das Projektierungssystem die Gerätestammdaten des PROFIBUS–Mess-Systems einfach einlesen und bei der Konfiguration des Bussystems automatisch berücksichtigen. Die GSD-Datei ist Bestandteil des Mess-Systems und hat den Dateinamen "LE300_03.GSD" (Deutsch). Zum Mess-System gehören weiterhin noch zwei Bitmap Dateien mit Namen "Tr_0458N.bmp" und "Tr_0458S.bmp", die das Mess-System zum einen im Normalbetrieb, und zum anderen mit Störung zeigt. Download:
www.tr-electronic.de/f/TR-ELE-ID-MUL-0004
tem Sys
tion gura i f n Ko
PROFIBUS Konfigurator
SPS
Elektronische Gerätedatenblätter (GSD-Dateien) PROFIBUS
Grundsätzlich kann das Mess-System an alle PROFIBUS-DP Netzwerke angeschlossen werden. Jedoch muss der PROFIBUS-DP Master in der Lage sein, ein Parametriertelegramm zu senden. Auch die Konfigurationssoftware für den PROFIBUS-DP Master muss in der Lage sein, die in der Gerätestammdatei vorgegebene modulare Parameterstruktur in der Oberfläche darzustellen, um eine Eingabe der Parameter zu ermöglichen. Ist dies nicht der Fall, kann das Mess-System nicht in Betrieb genommen werden.
6.2 PNO-Identnummer Jeder PROFIBUS Slave und jeder Master Klasse 1 muss eine Identnummer haben. Sie wird benötigt, damit ein Master ohne signifikanten Protokolloverhead die Typen der angeschlossenen Geräte identifizieren kann. Der Master vergleicht die Identnummern der angeschlossenen Geräte mit den Identnummern in den vom Projektierungstool vorgegebenen Projektierungsdaten. Der Nutzdatentransfer wird nur dann begonnen, wenn die richtigen Gerätetypen mit den richtigen Stationsadressen am Bus angeschlossen wurden. Dadurch wird eine hohe Sicherheit gegenüber Projektierungsfehlern erreicht. Das Mess-System hat die PNO-Identnummer 0458 (Hex). Diese Nummer ist reserviert und bei der PNO hinterlegt. TR-Electronic GmbH 2009, All Rights Reserved
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Inbetriebnahme 6.3 Anlauf am PROFIBUS Bevor das Mess-System in den Nutzdatenverkehr (Data_Exchange) aufgenommen werden kann, muss der Master im Hochlauf das Mess-System zuerst initialisieren. Der dabei entstehende Datenverkehr zwischen dem Master und dem Mess-System (Slave) gliedert sich in die Parametrierungs-, Konfigurierungsund Datentransferphase. Hierbei wird überprüft, ob die projektierte Sollkonfiguration mit der tatsächlichen Gerätekonfiguration übereinstimmt. Bei dieser Überprüfung müssen der Gerätetyp, die Format- und Längeninformationen sowie die Anzahl der Ein- und Ausgänge übereinstimmen. Der Benutzer erhält dadurch einen zuverlässigen Schutz gegen Parametrierungsfehler. Konnte die Überprüfung fehlerfrei ausgeführt werden, wird in den sogenannten DDLM_Data_Exchange – Modus umgeschaltet. In diesem Modus überträgt das MessSystem z.B. seine Istposition und es kann die Preset-Funktion ausgeführt werden.
6.4 Bus-Statusanzeige
OK
(grün):
Hardware ok
ERR
(rot):
blinkend = PROFIBUS-DP inaktiv, statisch = Hardwarefehler
RUN
(grün):
PROFIBUS-DP aktiv
RD
(grün):
beim PROFIBUS-DP keine Funktion
Entsprechende Maßnahmen im Fehlerfall siehe Kapitel „Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten“, Seite 48.
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7 Parametrierung und Konfiguration Die Konfiguration des Mess-Systems erfolgt primär über die Konfigurationssoftware des PROFIBUS-DP – Masters. Alternativ kann dies auch über die PC-Software "TRWinProg" vorgenommen werden. Parameter, die über die TRWinProg-Software konfiguriert wurden, werden durch einen Download der Steuerungsparameter durch die Steuerung überschrieben. In dieser Anleitung wird nur die Konfiguration über den PROFIBUS-DP - Master beschrieben. Das PC-Programm TRWinProg wird in einer eigenen Anleitung beschrieben.
Parametrierung Parametrierung bedeutet, einem PROFIBUS-DP Slave vor dem Eintritt in den zyklischen Austausch von Prozessdaten bestimmte Informationen mitzuteilen, die er für den Betrieb benötigt. Das Mess-System benötigt z.B. Daten für Auflösung, Zählrichtung usw. Üblicherweise stellt das Konfigurationsprogramm für den PROFIBUS-DP Master eine Eingabemaske zur Verfügung, über die der Anwender die Parameterdaten eingeben, oder aus Listen auswählen kann. Die Struktur der Eingabemaske ist in der Gerätestammdatei hinterlegt. Anzahl und Art der vom Anwender einzugebenden Parameter hängen von der Wahl der Modul-Konfiguration ab.
Konfiguration Konfiguration bedeutet, dass eine Angabe über die Länge und den Typ der Prozessdaten zu machen ist und wie diese zu behandeln sind. Hierzu stellt das Konfigurationsprogramm üblicherweise eine Eingabeliste zur Verfügung, in die der Anwender die entsprechenden Kennungen einzutragen hat. Da das Mess-System mehrere mögliche Modul-Konfigurationen unterstützt, ist abhängig von der gewünschten Modul-Konfiguration die einzugebende Kennung voreingestellt, so dass nur noch die E/A Adressen eingetragen werden müssen. Die Kennungen sind in der Gerätestammdatei hinterlegt. Abhängig von der gewünschten Modul-Konfiguration belegt das Mess-System auf dem PROFIBUS-DP eine unterschiedliche Anzahl Eingangs- und Ausgangsworte.
Aufbau des Konfigurationsbyte (kompaktes Format): 2
7
2
6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0 Länge der E/A-Daten:
0-15 für 1 bis 16 Bytes bzw. Worte
Typ der E/A-Daten:
00 = Leerplatz, 10 = Ausgang,
01 = Eingang, 11 = Ein-/Ausgang
Format:
0 = BYTE,
1 = WORT
Konsistenz:
0 = Konsistenz über ein Byte oder Wort 1 = Konsistenz über das ganze Modul
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Parametrierung und Konfiguration 7.1 Modularer Aufbau Da nicht zu jeder Zeit alle Funktionen des Mess-Systems genutzt werden, können einzelne Funktionen auf dem Bus ausgeblendet werden. Hierzu wird das Mess-System als modular aufgebautes Kompaktgerät in der Oberfläche der Konfigurationssoftware des PROFIBUS-Masters dargestellt. Das bedeutet, dass nach Einfügen des Mess-Systems in die Teilnehmerliste des Masters die zugehörige Konfigurationsliste zunächst leer ist und die gewünschten Module abhängig von der Anwendung einzutragen sind. Jedes Modul belegt mehr oder weniger Ein- und Ausgänge und besitzt einen Satz an Parameterdaten, der entsprechend der Anwendung eingestellt werden muss.
Damit das Mess-System am PROFIBUS anläuft, muss mindestens eines der Module in die Konfigurationsliste eingetragen werden.
7.2 Übersicht Modul
*Länge
Betriebsparameter
Istposition Seite 25
- Auflösung - Zählrichtung - Freie Auflösung
32 Bit IN
Geschwindigkeit Seite 27
- keine Betriebsparameter
16 Bit IN
Fehleranzeige Seite 28
- Fehlerwert
8 Bit IN
Schaltposition Seite 30
- keine Betriebsparameter
32 Bit OUT
Funktion ext. IO-Pins Seite 31
-
Funktion ext. Eingang Funktion ext. Ausgang 1-4 Preset HI-Wort Preset LO-Wort aktive Flanke ext. Eingang Ansprechzeit ext. Eingang
Leerplatz
- aktiver Ausgangs-Pegel
Features -
Ausgabe der aktuellen Istposition mit der eingestellten Auflösung und Zählrichtung
-
Ausgabe der aktuellen Geschwindigkeit in 10 mm/s
-
Ausgabe der Laser-Fehlermeldung und Definition des Datenwertes im Modul "Istposition" im Fehlerfall
-
Festlegung des Positionswertes, bei dem der externe Schaltausgang aktiv geschaltet wird
-
Funktionsfestlegung für externen Eingang / Ausgänge Definition des Positionswertes, auf den das MessSystem bei Auslösung der Preset-Funktion gesetzt wird Festlegungen für den ext. Eingang: - HIGH-aktiv / LOW-aktiv - Ansprechzeit
-
-
Festlegung des Ausgangspegels für ext. Ausgänge
Zähler Mess-Zyklus Seite 35
- keine Betriebsparameter
32 Bit IN
-
Ausgabe des Messzyklus-Zählerstandes
Intensität/Temperatur Seite 36
- keine Betriebsparameter
16 Bit IN
-
Ausgabe der aktuellen Intensität und Temperatur
SSI-Schnittstelle Seite 37
-
Leerplatz
-
Konfiguration der optionalen SSI-Schnittstelle
Justage Seite 39
- keine Betriebsparameter
32 Bit OUT
-
Positions-Justage (im Master hinterlegt)
-
Ausführung von Mess-System-spezifischen Funktionen über den Bus Festlegung, wie ein aufgetretener Fehler quittiert werden soll
SSI-Datenbits Code SSI-Fehlerbit SSI-Ausgabewert
Steuerbits mit Quittierung Seite 40
- Fehlerquittierung
8 Bit IN / 8 Bit OUT
Betriebsstunden Laser-Diode Seite 43
- keine Betriebsparameter
16 Bit IN
-
-
Ausgabe der Betriebsstunden für die implementierte Laser-Diode
* aus Sicht des Bus-Masters
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7.3 Istposition Das Modul belegt zwei Eingangsworte, welche über den Bus konsistent über die gesamte Länge übertragen werden. Über die Eingangsworte wird die Istposition des Mess-Systems übertragen.
Datenaustausch
DDLM_Data_Exchange Eingangsdoppelwort EDx
Rel. Byte-Adresse
0 31 – 24 231 – 224
Bit Data
1
2
3
23 – 16 15 – 8 7–0 223 – 216 215 – 28 27 – 20 Data_Exchange – 32 Bits für Istposition
Konfigurationsdaten Kennung: 0xD1 (1 Doppelwort Eingangsdaten für Istposition, konsistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte
0
Bit Data
7 1 Konsistenz
6 1 D Wort Format
5–4 01 Eingangsdaten
3–0 1 1 Längen-Code
Betriebsparameter-Übersicht
Parameter
Datentyp
Relative Byte-Adresse Wertebereich (dez.)
Auflösung
unsigned8
0
0–7
Zählrichtung
unsigned8
1
0–1
Freie Auflösung (in 1/100mm)
unsigned16
2–3
1 – 65 535
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Parametrierung und Konfiguration 7.3.1 Betriebsparameter 7.3.1.1 Auflösung Festlegung der Mess-System-Auflösung.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse Bit Data Default (dez.)
Wert 0 1 2 3 4 5 6 7
0 7–0 27 – 20 1
Zuordnung
Beschreibung
Zentimeter Millimeter 1/10 Millimeter 1/100 Millimeter Inch 1/10 Inch 1/8 Millimeter Freie Auflösung (in 1/100 mm)
1 Digit = 1 Zentimeter 1 Digit = 1 Millimeter 1 Digit = 1/10 Millimeter 1 Digit = 1/100 Millimeter 1 Digit = 1 Inch 1 Digit = 1/10 Inch 1 Digit = 1/8 Millimeter 1 Digit = 1/100 mm
7.3.1.2 Zählrichtung Festlegung der Zählrichtung für den Positionswert.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse Bit Data Default (dez.)
Wert
Zuordnung
0
positiv
1
negativ
1 7–0 27 – 20 0
Beschreibung Mit zunehmender Distanz zum Mess-System: Positionswerte steigend Mit zunehmender Distanz zum Mess-System: Positionswerte fallend
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7.3.1.3 Freie Auflösung (in 1/100mm) Festlegung der Mess-System-Auflösung, wenn in Parameter „Auflösung“ der Wert „Freie Auflösung (in 1/100 mm)“ ausgewählt wurde. DDLM_Set_Prm unsigned16 Rel. Byte-Adresse Bit Data Default (dez.)
Wertebereich
2
3
15 – 8 215 – 28 0
7–0 27 – 20 100
Beschreibung
1 – 65 535
z.B. Eingabewert = 100: 1 Digit = 1mm
7.4 Geschwindigkeit Das Modul belegt ein Eingangswort, welches über den Bus konsistent über die gesamte Länge übertragen wird. Über das Eingangswort wird die momentane Ist-Geschwindigkeit in 10 mm/s = 0,01 m/s des Mess-Systems übertragen.
Datenaustausch
DDLM_Data_Exchange Eingangswort EWx
Rel. Byte-Adresse
0
1
15 – 8 7–0 15 8 2 –2 27 – 20 Data_Exchange – 16 Bits für Geschwindigkeitsausgabe
Bit Data
Konfigurationsdaten Kennung: 0xD0 (1 Eingangswort Eingangsdaten für Geschwindigkeit, konsistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Konsistenz
6 1 D Wort Format
Eingangsdaten
3–0 0 0 Längen-Code
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Parametrierung und Konfiguration 7.5 Fehleranzeige Das Modul belegt ein Eingangsbyte, welches bitweise codiert ist. Über das Eingangsbyte wird die Fehlermeldung des Mess-Systems übertragen und wird zurückgesetzt, wenn der Fehler behoben wurde, bzw. nicht mehr vorliegt.
Datenaustausch DDLM_Data_Exchange Eingangsbyte EBx
Rel. Byte-Adresse
0 7–0 27 – 20 Data_Exchange – 8 Bits für Fehlermeldung
Bit Data
„1“ = aktiv Bit Funktion
Beschreibung
Intensität
Das Bit wird gesetzt, wenn ein Intensitätswert von kleiner 8% vorliegt, bzw. der Laserstrahl unterbrochen wird und führt zur Fehlerwertausgabe.
1
Temperatur
Das Bit wird gesetzt, wenn die Geräte-Temperatur außerhalb des Bereichs von 0 – 75 °C liegt. Eine geringe Bereichsabweichung hat noch keinen Einfluss auf den Messwert und ist daher als Warnung anzusehen.
2
Hardware
Das Bit wird gesetzt, wenn ein interner Hardwarefehler oder eine Stationsadresse <3 festgestellt wurde und führt zur Fehlerwertausgabe.
3
Laserdiode abgeschaltet
Das Bit wird gesetzt, wenn die Laserdiode über den Bus, oder über den Schalteingang abgeschaltet wurde. Dient nur zu Informationszwecken.
4
Warnbit Intensität
Das Bit wird gesetzt, wenn ein Intensitätswert von kleiner 12% festgestellt wurde und zeigt an, dass die Mess-SystemOptik, bzw. die Reflexionsfolie zu reinigen ist. Das Gerät arbeitet aber weiterhin fehlerfrei.
5
Das Bit wird gesetzt, wenn die über das PC-Programm Warnbit TRWinProg eingestellte Geschwindigkeit überschritten wird. Geschwindigkeits- Über die Default-Einstellung ist der Geschwindigkeits-Check Überschreitung ausgeschaltet. Eine Konfigurierung über den Bus ist nicht möglich.
6
Warnbit Plausibilität Messwert
Das Bit wird gesetzt, wenn die Plausibilität des Messwertes nicht garantiert werden kann. Dies ist z.B. bei einem Positionssprung der Fall, wenn eine zweite Reflexionsfolie in den Laserstrahl gehalten wird.
7
Nocke 1 aktiv
Das Bit wird gesetzt, wenn Nocke 1 = aktiv ist. Dient nur zu Informationszwecken.
0
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Konfigurationsdaten Kennung: 0x10 (1 Byte Eingangsdaten für Fehlermeldung, konsistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte
0
Bit Data
7 0 Konsistenz
6 0 1 Wort Format
5–4 01 Eingangsdaten
3–0 0 0 Längen-Code
Betriebsparameter-Übersicht
Parameter
Datentyp
Relative Byte-Adresse Wertebereich (dez.)
Fehlerwert
unsigned8
0
0–2
7.5.1 Betriebsparameter 7.5.1.1 Fehlerwert Festlegung, welcher Datenwert im Modul "Istposition" im Fehlerfall übertragen werden soll. Der Datenwert wird ausgegeben, wenn das Mess-System keinen Messwert mehr ausgeben kann. Dies ist z.B. gegeben, wenn eine Strahlunterbrechung vorliegt.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse
0 7–0 27 – 20 0
Bit Data Default (dez.)
Wert 0 1 2
Zuordnung
Beschreibung
Null 0xFF letzt. gült. Wert
Die Position wird auf Null gesetzt Alle 24 Bit werden auf '1' gesetzt (0xFFFFFF oder -1) Es wird die letzte gültige Position ausgegeben
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Parametrierung und Konfiguration 7.6 Schaltposition Das Modul belegt 2 Ausgangsworte, die über den Bus konsistent über die gesamte Länge übertragen werden. Das Modul legt den Positionswert fest, ab dem der Schaltausgang bei vorgewählter Funktion "Schaltausgang Position" aktiv geschaltet wird (siehe "Funktion ext. Ausgänge 1-4" Seite 32). Es können maximal 4 Nocken mit je einem Einschaltpunkt und einem Ausschaltpunkt programmiert werden. Die Selektion wird über die Bits 228 bis 230 im Ausgangsdoppelwort vorgenommen. Die Programmierung wird übernommen, wenn über Bit 231 eine 0->1 Flanke erzeugt wird.
Wert 0 1 2 3 4 5 6 7
Bit 231
Bit 230
Bit 229
Bit 228
Übernahme mit 0->1 Flanke
Zuordnung:
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
Nocke 1 EIN X
AUS
Nocke 2 EIN
Nocke 3
AUS
EIN
AUS
Nocke 4 EIN
AUS
X X X X X X X
Datenaustausch DDLM_Data_Exchange Ausgangsdoppelwort ADx
Rel. Byte-Adresse
0
1
2
3
31 – 24 23 – 16 15 – 8 7–0 31 24 23 16 15 8 2 –2 2 –2 2 –2 27 – 20 Data_Exchange – 32 Bits für Schaltposition
Bit Data
Konfigurationsdaten Kennung: 0xE1 (1 Doppelwort Ausgangsdaten für Schaltposition, konsistent) DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Konsistenz
6 1 E Wort Format
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5–4 10 Eingangsdaten
3–0 1 1 Längen-Code
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7.7 Funktion ext. IO-Pins Das Modul belegt keine Ein- oder Ausgänge und dient nur der Parametrierung der Funktion des externen Eingangs/Ausgangs am Mess-System. Betriebsparameter-Übersicht Parameter
Datentyp
Relative Byte-Adresse Wertebereich (dez.)
Funktion ext. Eingang
unsigned8
0
0–3
Funktion ext. Ausgang 1
unsigned8
1
0–8
Funktion ext. Ausgang 2
unsigned8
2
0–8
Funktion ext. Ausgang 3
unsigned8
3
0–8
Funktion ext. Ausgang 4
unsigned8
4
0–8
Preset HI-Wort
unsigned16
5–6
0 – 65 535
Preset LO-Wort
unsigned16
7–8
0 – 65 535
aktive Flanke ext.Eingang
unsigned8
9
0–1
Ansprechzeit ext.Eingang
unsigned8
10
0–3
aktiver Ausgangs-Pegel
unsigned8
11
0–1
7.7.1 Betriebsparameter 7.7.1.1 Funktion ext. Eingang Funktionsfestlegung für den externen Schalteingang. DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse
0 7–0 27 – 20 0
Bit Data Default (dez.)
Wert
Zuordnung
Beschreibung
gesperrt
Funktion abgeschaltet, nachfolgende Parameter ohne Bedeutung
Preset-Funktion
Beim Beschalten des Schalteingangs bzw. durch Auslösen des Steuerbits "Preset ausführen" im Modul "Steuerbits mit Quittierung" wird das Mess-System auf den vorgegebenen Positionswert (Preset HI- und LO-Wort) justiert.
2
LD-Schalteingang
Beim Beschalten des Schalteingangs wird die Laserdiode zur Verlängerung der Lebensdauer abgeschaltet. Wenn im PC-Programm "TRWinProg" in den Grundparametern das Abschalten der Laserdiode automatisch vorgenommen wird, hat der Schalteingang keine Funktion.
3
Fehler-Quittierung
Schalteingang wird zur Quittierung von Fehlern benutzt. Software-Quittierung siehe "Modul Steuerbits mit Quittierung", Seite 40
0
1
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Parametrierung und Konfiguration 7.7.1.2 Funktion ext. Ausgänge 1-4 Funktionsfestlegung für die externen Schaltausgänge 1-4. DDLM_Set_Prm unsigned8 Ausgang 1
Ausgang 2
Ausgang 3
Ausgang 4
1
2
3
4
7–0 27 – 20 0
7–0 27 – 20 0
7–0 2 7 – 20 0
7–0 27 – 20 0
Rel. Byte-Adresse Bit Data Default (dez.)
Wert
Zuordnung
Beschreibung
gesperrt
Funktion abgeschaltet, nachfolgende Parameter ohne Bedeutung
1
Fehlerausgang Temperatur
Der Schaltausgang wird gesetzt, wenn die GeräteTemperatur außerhalb des Bereichs von 0 - 75 °C liegt. Eine geringe Bereichsabweichung hat noch keinen Einfluss auf den Messwert und ist daher als Warnung anzusehen.
2
Fehlerausgang Intensität
Der Schaltausgang wird gesetzt, wenn ein Intensitätswert von kleiner 8% vorliegt, bzw. der Laserstrahl unterbrochen wird und führt zur Fehlerwertausgabe.
3
Fehlerausgang Hardwarefehler
Der Schaltausgang wird gesetzt, wenn ein interner Hardwarefehler oder eine Stationsadresse <3 festgestellt wurde und führt zur Fehlerwertausgabe.
4
Fehlerausgang jeder Fehler
Der Schaltausgang wird gesetzt, wenn einer der hier aufgeführten Fehler aufgetreten ist.
GeschwindigkeitsCheck
Der Schaltausgang wird gesetzt, wenn die über das PC-Programm TRWinProg eingestellte Geschwindigkeit überschritten wird. Über die Default-Einstellung ist der Geschwindigkeits-Check ausgeschaltet. Eine Konfigurierung über den Bus ist nicht möglich.
6
Plausibilität Messwert
Der Schaltausgang wird gesetzt, wenn die Plausibilität des Messwertes nicht garantiert werden kann. Dies ist z.B. bei einem Positionssprung der Fall, wenn eine zweite Reflexionsfolie in den Laserstrahl gehalten wird.
7
Schaltausgang Position
Der Schaltausgang wird gesetzt, wenn der im Modul "Schaltposition" Seite 30 hinterlegte Wert für die Einschaltposition Istposition und Ausschaltposition ist.
0
5
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7.7.1.3 Preset HI-Wort / Preset LO-Wort Legt den Positionswert fest, auf den das Mess-System bei Auslösen der PresetFunktion justiert wird. Der Presetwert muss im Bereich 0 ... Messlänge programmiert werden. DDLM_Set_Prm unsigned16, Preset HI-Wort Rel. Byte-Adresse Bit Data Default (dez.)
Wertebereich 0 – 65 535
5
6
15 – 8 215 – 28 0
7–0 27 – 20 0
Beschreibung Presetwert HI-Wort
DDLM_Set_Prm unsigned16, Preset LO-Wort Rel. Byte-Adresse Bit Data Default (dez.)
Wertebereich 0 – 65 535
7
8
15 – 8 215 – 28 0
7–0 27 – 20 0
Beschreibung Presetwert LO-Wort
7.7.1.4 aktive Flanke ext. Eingang Festlegung, ob die Funktion des Schalteingangs mit einer steigenden oder fallenden Flanke am Schalteingang ausgelöst wird. Dieser Parameter hat keinen Einfluss auf das Auslösen einer Funktion über ein Steuerbit über den PROFIBUS-DP. Dort gilt immer die steigende Flanke. DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse Bit Data Default (dez.)
Wert 0 1
9 7–0 27 – 20 0
Zuordnung
Beschreibung
L->H H->L
Funktionsauslösung mit steigender Flanke Funktionsauslösung mit fallender Flanke
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Parametrierung und Konfiguration 7.7.1.5 Ansprechzeit ext. Eingang Legt die Ansprechzeit von der Schaltflanke des Schalteingangs bis zur tatsächlichen Ausführung fest. Dieser Parameter dient der Entstörung des Signals am Schalteingang.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse
10 7–0 27 – 20 0
Bit Data Default (dez.)
Wert
Zuordnung
Beschreibung
0
100 ms
Ansprechzeit = 100 ms
1
250 ms
Ansprechzeit = 250 ms
2
500 ms
Ansprechzeit = 500 ms
3
1000 ms
Ansprechzeit = 1000 ms
7.7.1.6 aktiver Ausgangs-Pegel Legt den Ausgangspegel für die Schaltausgänge 1-4 fest.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse
11 7–0 27 – 20 0
Bit Data Default (dez.)
Wert
Zuordnung
Beschreibung
0
aktiv low
Beim Eintreten des Ereignisses Schaltausgang = "0"
1
aktiv high
Beim Eintreten des Ereignisses Schaltausgang = "1"
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7.8 Modul Zähler Mess-Zyklus Das Modul belegt zwei Eingangsworte, welche über den Bus konsistent über die gesamte Länge übertragen werden. Über die Eingangsworte wird der Zählerstand des Messzyklus-Zählers übertragen. Jeder korrekte Messzyklus im Gerät erhöht den Zählerstand um 1. Ein Überlauf des 32-Bit Zählers bewirkt ein Neubeginn bei "0".
Datenaustausch
DDLM_Data_Exchange Eingangsdoppelwort EDx
Rel. Byte-Adresse
0
1
2
3
31 – 24 23 – 16 15 – 8 7–0 231 – 224 223 – 216 215 – 28 27 – 20 Data_Exchange – 32 Bits für Mess-Zyklus Zählerstand
Bit Data
Konfigurationsdaten Kennung: 0xD1 (1 Doppelwort Eingangsdaten für Mess-Zyklus Zähler, konsistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Konsistenz
6 1 D Wort Format
Eingangsdaten
3–0 1 1 Längen-Code
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Parametrierung und Konfiguration 7.9 Intensität / Temperatur Das Modul belegt ein Eingangswort, welches über den Bus konsistent über die gesamte Länge übertragen wird. Über das Eingangswort werden die momentane Intensität in Prozent und die momentane Gerätetemperatur in Grad-Celsius des Mess-Systems übertragen.
Datenaustausch
DDLM_Data_Exchange Eingangswort EWx
Zuordnung Rel. Byte-Adresse
Temperatur
Intensität
0
1
15 – 8 7–0 7 0 2 –2 27 – 20 Data_Exchange – 16 Bits für Temperatur / Intensität
Bit Data
Konfigurationsdaten Kennung: 0xD0 (1 Eingangswort Eingangsdaten für Intensität/Temperatur, konsistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Konsistenz
6 1 D Wort Format
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5–4 01 Eingangsdaten
3–0 0 0 Längen-Code
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7.10 Modul SSI-Schnittstelle Das Modul belegt keine Ein- oder Ausgänge und dient nur der Parametrierung der SSI-Schnittstelle.
Betriebsparameter-Übersicht Parameter
Datentyp
Relative Byte-Adresse Wertebereich (dez.)
SSI-Datenbits
unsigned8
0
12 – 31
Code
unsigned8
1
0–1
SSI-Fehlerbit
unsigned8
2
0–5
SSI-Ausgabewert
unsigned8
3
0–2
7.10.1 Betriebsparameter 7.10.1.1 SSI-Datenbits
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse Bit Data Default (dez.)
Wert 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
0 7–0 27 – 20 24
Zuordnung
Beschreibung
12 Bit 13 Bit 14 Bit 15 Bit 16 Bit 17 Bit 18 Bit 19 Bit 20 Bit 21 Bit 22 Bit 23 Bit 24 Bit 25 Bit 26 Bit 27 Bit 28 Bit 29 Bit 30 Bit 31 Bit
Anzahl SSI-Datenbits = 12 Anzahl SSI-Datenbits = 13 Anzahl SSI-Datenbits = 14 Anzahl SSI-Datenbits = 15 Anzahl SSI-Datenbits = 16 Anzahl SSI-Datenbits = 17 Anzahl SSI-Datenbits = 18 Anzahl SSI-Datenbits = 19 Anzahl SSI-Datenbits = 20 Anzahl SSI-Datenbits = 21 Anzahl SSI-Datenbits = 22 Anzahl SSI-Datenbits = 23 Anzahl SSI-Datenbits = 24 Anzahl SSI-Datenbits = 25 Anzahl SSI-Datenbits = 26 Anzahl SSI-Datenbits = 27 Anzahl SSI-Datenbits = 28 Anzahl SSI-Datenbits = 29 Anzahl SSI-Datenbits = 30 Anzahl SSI-Datenbits = 31
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Parametrierung und Konfiguration 7.10.1.2 Code
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse Bit Data Default (dez.)
Wert
1 7–0 27 – 20 0
Zuordnung
Beschreibung
0
Gray
SSI-Ausgabecode = Gray
1
Binär
SSI-Ausgabecode = Binär
7.10.1.3 SSI-Fehlerbit Das SSI-Fehlerbit ist ein zusätzliches Bit im SSI-Protokoll und wird nach dem "LSB-Bit" angehängt.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse Bit Data Default (dez.)
Wert
2 7–0 27 – 20 0
Zuordnung
Beschreibung
gesperrt
Es wird kein SSI-Fehlerbit angehängt
1
Temperatur
Das Bit wird gesetzt, wenn die Geräte-Temperatur außerhalb des Bereichs von 0 - 75 °C liegt. Eine geringe Bereichsabweichung hat noch keinen Einfluss auf den Messwert und ist daher als Warnung anzusehen.
2
Intensität
Das Bit wird gesetzt, wenn ein Intensitätswert von kleiner 8% vorliegt, bzw. der Laserstrahl unterbrochen wird und führt zur Fehlerwertausgabe (siehe auch "Fehleranzeige", Seite 28).
3
Hardware
Das Bit wird gesetzt, wenn ein interner Hardwarefehler oder eine Stationsadresse < 3 festgestellt wurde und führt zur Fehlerwertausgabe (siehe auch "Fehleranzeige", Seite 28).
4
jeder Fehler
Das Bit wird gesetzt, wenn einer der vom Gerät erfassten Fehler aufgetreten ist (siehe auch "Fehleranzeige", Seite 28).
5
Plausibilität Messwert
Das Bit wird gesetzt, wenn die Plausibilität des Messwertes nicht garantiert werden kann. Dies ist z.B. bei einem Positionssprung der Fall, wenn eine zweite Reflexionsfolie in den Laserstrahl gehalten wird.
0
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7.10.1.4 SSI-Ausgabewert DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse
3 7–0 27 – 20 0
Bit Data Default (dez.)
Wert
Zuordnung
Beschreibung
0
Position
Ausgabe des Istwertes
1
Intensität
Ausgabe des Intensitätswertes
2
Geschwindigkeit
Ausgabe der Istgeschwindigkeit
7.11 Modul Justage Das Modul Justage belegt zwei Ausgangsworte, welche über den Bus konsistent über die gesamte Länge übertragen werden. Bei Auslösen der Justagefunktion (siehe "Modul Steuerbits mit Quittierung", Seite 40) wird das Mess-System auf den in der Steuerung hinterlegten Positionswert justiert. Der Justagewert muss im Bereich 0 ... Messlänge programmiert werden. Im Gegensatz zur Preset-Funktion wird der Justagewert nicht in der Parametrierungsphase übergeben. Der Justagewert kann jederzeit neu in der Steuerung definiert und ausgelöst werden.
Datenaustausch DDLM_Data_Exchange Ausgangsdoppelwort ADx
Rel. Byte-Adresse
0
1
2
3
31 – 24 23 – 16 15 – 8 7–0 31 24 23 16 15 8 2 –2 2 –2 2 –2 27 – 20 Data_Exchange – 32 Bits für Justagewert
Bit Data
Konfigurationsdaten Kennung: 0xE1 (1 Doppelwort Ausgangsdaten für Justagewert, konsistent) DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Konsistenz
6 1 E Wort Format
Eingangsdaten
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Parametrierung und Konfiguration 7.12 Modul Steuerbits mit Quittierung Das Modul belegt ein Eingangsbyte und ein Ausgangsbyte, welche bitweise codiert sind. Über das Ausgangsbyte können Steuerbefehle an das Mess-System übertragen werden. Über das Eingangsbyte werden die an das Mess-System gesendeten Steuerbefehle vom Mess-System quittiert.
Gefahr von Körperverletzung und Sachschaden durch einen Istwertsprung bei Ausführung der Preset- bzw. Justage-Funktion! Die Funktionen sollten nur im Stillstand ausgeführt werden, bzw. muss der resultierende Istwertsprung programmtechnisch und anwendungstechnisch erlaubt sein!
Datenaustausch
DDLM_Data_Exchange Eingangsbyte EBx Rel. Byte-Adresse
0 7–0
Bit
27 – 20
Data
Data_Exchange – 8 Bits für Steuerbefehl-Quittierung
"1" = aktiv Bit Funktion
Beschreibung
0
Laserdiode abgeschaltet
Quittierung
1
Laserdiode angeschaltet
Quittierung
2
unbenutzt
-
3
unbenutzt
-
4
Justage ausgeführt
Quittierung
5
Preset ausgeführt
Quittierung
6
Preset gelöscht
Quittierung
7
Fehler gelöscht
Quittierung
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DDLM_Data_Exchange Ausgangsbyte ABx Rel. Byte-Adresse
0 7–0
Bit
27 – 20
Data
Data_Exchange – 8 Bits für Steuerbefehl-Ausführung
"1" = aktiv Bit Funktion
Beschreibung
0
Laserdiode abschalten
Durch Setzen dieses Bits wird die Laserdiode zur Verlängerung der Lebensdauer abgeschaltet. Wenn unter dem Betriebsparameter "Funktion ext. Eingang" = "LD-Schalteingang" (Seite 31) vorgewählt ist, oder im PC-Programm "TRWinProg" in den Grundparametern das Abschalten der Laserdiode automatisch vorgenommen wird, ist diese Funktion unwirksam.
1
Laserdiode anschalten
Durch Setzen dieses Bits wird die Laserdiode angeschaltet. Diese Funktion ist unwirksam, wenn: siehe "Laserdiode abschalten".
2
unbenutzt
-
3
unbenutzt
-
4
Justage ausführen
Durch Setzen dieses Bits wird das Mess-System auf den in der Steuerung (Modul Justage) hinterlegten Wert justiert.
Preset ausführen
Durch Setzen dieses Bits wird das Mess-System auf den im Betriebsparameter "Preset HI-Wort / Preset LO-Wort" (Seite 33) hinterlegten Wert justiert.
Preset löschen
Durch Setzen dieses Bits wird ein zuvor ausgeführter Preset rückgängig gemacht und der hinterlegte Wert im Betriebsparameter "Preset HI-Wort / Preset LO-Wort" (Seite 33) auf "0" gesetzt.
Fehler löschen
Wenn unter dem Betriebsparameter "Fehlerquittierung" im "Modul Steuerbits mit Quittierung" die Einstellung "nicht automatisch" vorgewählt ist, wird durch Setzen dieses Bits eine auftretende Fehlermeldung gelöscht. Konnte der Fehler nicht behoben werden, wird das entsprechende Bit im "Fehleranzeige" im nächsten Zyklus wieder gesetzt.
5
6
7
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Parametrierung und Konfiguration
Konfigurationsdaten Kennung: 0x30 (1 Byte Eingangsdaten für Steuerbefehl-Quittierung, konsistent) (1 Byte Ausgangsdaten für Steuerbefehl-Ausführung, konsistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte
0
Bit Data
7 0 Konsistenz
6 0 3 Wort Format
5–4 11 Eingangsdaten
3–0 0 0 Längen-Code
Betriebsparameter-Übersicht
Parameter
Datentyp
Relative Byte-Adresse Wertebereich (dez.)
Fehlerquittierung
unsigned8
0
0–1
7.12.1 Betriebsparameter 7.12.1.1 Fehlerquittierung Festlegung, ob auftretende Fehlermeldungen nach Beheben der Störung automatisch gelöscht werden sollen.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. Byte-Adresse
0 7–0 27 – 20 0
Bit Data Default (dez.)
Wert
Zuordnung
Beschreibung
0
nicht automatisch
Eine auftretende Fehlermeldung kann über Bit 7 im Ausgangsbyte gelöscht werden.
1
automatisch
Eine auftretende Fehlermeldung wird nach Behebung des Fehlers automatisch gelöscht.
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7.13 Betriebsstunden Laser-Diode Das Modul belegt ein Eingangswort, welches über den Bus konsistent über die gesamte Länge übertragen wird. Über das Eingangswort werden die Betriebsstunden der aktivierten Laser-Diode übertragen.
Datenaustausch
DDLM_Data_Exchange Eingangswort EWx
Rel. Byte-Adresse
0
1
15 – 8 7–0 215 – 28 27 – 20 Data_Exchange – 16 Bits für Betriebsstundenausgabe
Bit Data
Konfigurationsdaten Kennung: 0xD0 (1 Eingangswort Eingangsdaten für Betriebsstunden, konsistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Konsistenz
6 1 D Wort Format
Eingangsdaten
3–0 0 0 Längen-Code
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Parametrierung und Konfiguration 7.14 Konfigurationsbeispiel, SIMATIC Manager V5.3 Für das Konfigurationsbeispiel wird vorausgesetzt, dass die Hardwarekonfiguration bereits vorgenommen wurde. Als CPU wird die CPU315-2 DP mit integrierter PROFIBUS-Schnittstelle verwendet:
Zur Aufnahme der GSD-Datei in den Katalog, muss diese zuerst installiert werden:
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Nach Installation der GSD-Datei erscheint ein neuer Eintrag im Katalog: PROFIBUS-DP-->Weitere Feldgeräte-->Encoder-->TR-->Encoder
Unter diesem Eintrag reihen sich die einzelnen Modul-Konfigurationsmöglichkeiten an: -
Istposition, Geschwindigkeit, Fehleranzeige, Schaltposition Funktion ext. IO-Pins, Zaehler Mess-Zyklus, Intensitaet/Temperatur SSI-Schnittstelle, Justage, Steuerbits mit Quittierung, Betriebsstunden Laser-Diode
siehe Seite 25 siehe Seite 27 siehe Seite 28 siehe Seite 30 siehe Seite 31 siehe Seite 35 siehe Seite 36 siehe Seite 37 siehe Seite 39 siehe Seite 40 siehe Seite 43
Der Eintrag Universalmodul wird irrtümlicherweise automatisch von manchen Systemen bereitgestellt, darf jedoch nicht verwendet werden!
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Parametrierung und Konfiguration
Mess-System an das Mastersystem (Drag&Drop) anbinden:
Mit Anbindung des Mess-Systems an das Mastersystem können die Netzeinstellungen vorgenommen werden (Klick mit rechter Maustaste auf das Lasersymbol --> Objekteigenschaften):
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Gewünschte Modul-Konfiguration(en) aus dem Katalog auf den Steckplatz übertragen (Drag&Drop). Das Lasersymbol muss aktiv sein.
Parametrierung vornehmen mit Doppelklick auf die Steckplatznummer:
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Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten
8 Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten 8.1 Optische Anzeigen Das Mess-System verfügt über drei LEDs auf der Gehäuseoberseite (siehe auch Kapitel "Bus-Statusanzeige", Seite 22). Eine rote LED (ERR) zur Anzeige von Fehlern, eine grüne LED (RUN) zur Anzeige der Statusinformation und zusätzlich eine grüne LED (OK) zur Anzeige von Hardwarefehlern. Beim Anlaufen des Mess-Systems blinken die LED's kurz auf. Danach hängt die Anzeige vom Betriebszustand des Mess-Systems ab.
EIN
ERR
OK
AUS
RUN Ursache
Abhilfe
Beim Einschalten der Spannung wurde eine Unterschreitung der Versorgungsspannung festgestellt.
Versorgungsspannung überprüfen, siehe "Technische Daten".
Im laufenden Betrieb wurde eine Unterschreitung der Versorgungsspannung festgestellt.
Versorgungsspannung überprüfen, siehe "Technische Daten".
PROFIBUS-DP inaktiv, das Mess-System wurde vom Master noch nicht angesprochen.
Normale Betriebszustand. PROFIBUS-DP aktiv, Hardware ok.
-
interner Hardwarefehler aufgetreten
-
keine gültige PROFIBUSAdresse eingestellt
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BLINKEND
-
Projektierung und Betriebszustand des PROFIBUS-DP Masters prüfen.
-
Stimmt die projektierte PROFIBUSAdresse mit der eingestellten PROFIBUS-Adresse am Gerät überein?
-
Ist min. 1 Modul konfiguriert worden?
-
Spannung ausschalten, danach wieder einschalten. Zeigt sich der Fehler weiterhin, muss das Gerät ausgetauscht werden.
-
PROFIBUS-Adresse überprüfen. Gültiger Adressbereich: 3 – 99.
-
Spannung ausschalten, danach wieder einschalten. Zeigt sich der Fehler weiterhin, muss das Gerät ausgetauscht werden.
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8.2 Verwendung der PROFIBUS Diagnose In einem PROFIBUS-System stellen die PROFIBUS-Master die Prozessdaten einem sog. Hostsystem, z.B. einer SPS-CPU zur Verfügung. Ist ein Slave am Bus nicht, oder nicht mehr erreichbar, oder meldet der Slave von sich aus eine Störung, muss der Master dem Hostsystem die Störung in irgendeiner Form mitteilen. Hierzu stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, über deren Auswertung allein die Anwendung im Hostsystem entscheidet. In aller Regel kann ein Hostsystem bei Ausfall von nur einer Komponente am Bus nicht gestoppt werden, sondern muss auf den Ausfall in geeigneter Weise nach Maßgabe von Sicherheitsvorschriften reagieren. Normalerweise stellt der Master dem Hostsystem zunächst eine Übersichtsdiagnose zur Verfügung, die das Hostsystem zyklisch vom Master liest, und über die die Anwendung über den Zustand der einzelnen Teilnehmer am Bus informiert wird. Wird ein Teilnehmer in der Übersichtsdiagnose als gestört gemeldet, kann der Host weitere Daten vom Master anfordern (Slavediagnose), die dann eine detailliertere Auswertung über die Gründe der Störung zulassen. Die so gewonnenen Anzeigen können dann einerseits vom Master generiert worden sein, wenn der betreffende Slave auf die Anfragen des Masters nicht, oder nicht mehr antwortet, oder direkt vom Slave kommen, wenn dieser von sich aus eine Störung meldet. Das Erzeugen oder Lesen der Diagnosemeldung zwischen Master und Slave läuft dabei automatisch ab, und muss vom Anwender nicht programmiert werden.
8.2.1 Normdiagnose
Normdiagnose
Die Diagnose nach DP-Norm ist wie folgt aufgebaut. Die Betrachtungsweise ist immer die Sicht vom Master auf den Slave. Bytenr.
Bedeutung
Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6
Stationsstatus 1 Stationsstatus 2 Stationsstatus 3 Masteradresse Herstellerkennung HI-Byte Herstellerkennung LO-Byte
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allgemeiner Teil
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Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten
Normdiagnose Byte 1
8.2.1.1 Stationsstatus 1 Slave wurde von anderem Master parametriert (Bit wird vom Master gesetzt) Das zuletzt gesendete Parametriertelegramm wurde vom Slave abgelehnt Wird vom Master gesetzt, wenn der Slave nicht ansprechbar ist
Bit 7
Master_Lock
Bit 6
Parameter_Fault
Bit 5
Invalid_Slave_Response
Bit 4
Not_Supported
Bit 3
Ext_Diag
Bit 2
Slave_Cfg_Chk_Fault
Bit 1
Station_Not_Ready
Bit 0
Station_Non_Existent
Der Slave wurde projektiert ist aber am Bus nicht vorhanden
Bit 7
Deactivated
Slave wurde vom Master aus der Poll-Liste entfernt
Bit 6
Reserviert
Bit 5
Sync_Mode
Bit 4
Freeze_Mode
Bit 3
WD_On
Bit 2 Bit 1
Slave_Status Stat_Diag
Bit 0
Prm_Req
Der Slave setzt dieses Bit, wenn er neu Parametriert und neu konfiguriert werden muss.
Ext_Diag_Overflow
Überlauf bei erweiterter Diagnose
Slave unterstützt die angeforderten Funktionen nicht. Bit = 1 bedeutet, es steht eine erweiterte Diagnosemeldungen vom Slave an Die vom Master gesendete Konfigurationskennung(en) wurde(n) vom Slave abgelehnt Slave ist nicht zum Austausch zyklischer Daten bereit
Normdiagnose Byte 2
8.2.1.2 Stationsstatus 2
Wird vom Slave nach Erhalt des Kommandos SYNC gesetzt Wird vom Slave nach Erhalt des Kommandos FREEZE gesetzt Die Ansprechüberwachung des Slaves ist aktiviert bei Slaves immer gesetzt Statische Diagnose
Normdiagnose Byte 3
8.2.1.3 Stationsstatus 3
Bit 7
Bit 6-0 Reserviert
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8.2.1.4 Masteradresse Normdiagnose Byte 4 In dieses Byte trägt der Slave die Stationsadresse des Masters ein, der zuerst ein gültiges Parametriertelegramm gesendet hat. Zur korrekten Funktion am PROFIBUS ist es zwingend erforderlich, dass bei gleichzeitigem Zugriff mehrerer Master deren Konfigurations- und Parametrierinformation exakt übereinstimmt.
8.2.1.5 Herstellerkennung Normdiagnose Byte 5 + 6 In die Bytes trägt der Slave die herstellerspezifische Ident-Nummer ein. Diese ist für jeden Gerätetyp eindeutig, und bei der PNO reserviert und hinterlegt. Die IdentNummer des Mess-Systems heißt 0458(h).
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Störungsbeseitigung und Diagnosemöglichkeiten 8.3 Sonstige Störungen Die Fehlerursachen sind im Modul "Fehleranzeige" festgelegt (siehe Seite 28). Für die Rücksetzung des Störungscodes im Eingangsbyte muss je nach Einstellung der Fehler eventuell quittiert werden (siehe "Modul Steuerbits mit Quittierung", Seite 40 und "Funktion ext. IO-Pins", Seite 31).
Bit Störungscode
0
1
2
Ursache
Abhilfe
Intensitäts-Fehler
Das Gerät prüft fortwährend die Intensität des empfangenen Lasersignals, dabei wurde eine Intensitätsunterschreitung festgestellt.
1. Messsystem-Optik reinigen 2. Reflexionsfolie reinigen 3. Eine Unterbrechung des Laserstrahls ausschließen Kann eine Verschmutzung oder eine Unterbrechung des Lasersignals ausgeschlossen werden, muss das Gerät getauscht werden.
Geräte-Temperatur
Der Temperaturbereich von 0 – 75°C am Gerätegehäuse wurde unterbzw. überschritten.
Es müssen geeignete Maßnahmen ergriffen werden, damit das Gerät nicht überhitzt bzw. unterkühlt werden kann.
Hardware-Fehler
Das Gerät hat einen internen Hardwarefehler festgestellt oder die Stationsadresse wurde < 3 eingestellt.
-
Tritt der Fehler wiederholt auf, muss das Gerät getauscht werden. Stationsadresse überprüfen (3 – 99).
Laserdiode ist abgeschaltet
Laserdiode wurde über den Bus, bzw. über den Schalteingang "LD-Schalteingang" abgeschaltet.
Dient nur zu Informationszwecken, Laserdiode abgeschaltet ist.
4
Warnbit Intensität
Das Gerät hat eine Intensität von <12% festgestellt.
Diese Meldung ist nur eine Warnung und zeigt an, dass die Mess-System-Optik, bzw. die Reflexionsfolie zu reinigen ist. Das Gerät arbeitet aber weiterhin fehlerfrei.
5
Warnbit GeschwindigkeitsÜberschreitung
Die über das PC-Programm TRWinProg eingestellte Geschwindigkeits-Stufe wurde überschritten.
Diese Meldung ist eine Warnung und zeigt an, dass eventuell entsprechende Maßnahmen ergriffen werden müssen, damit keine Anlagenteile beschädigt werden.
6
Warnbit Plausibilität Messwert
Die Plausibilität des Messwertes konnte aus irgendeinem Grund nicht mehr garantiert werden.
Diese Meldung ist eine Warnung und zeigt an, dass eventuell entsprechende Maßnahmen ergriffen werden müssen, damit keine Anlagenteile beschädigt werden. Dieses Bit wird auch dann gesetzt, wenn das Gerät im kalten Zustand neu eingeschaltet wird. Nach ca. 1 Minute Betriebszeit, wenn die intern benötigte Mindest-Temperatur erreicht worden ist, wird das Bit automatisch zurückgesetzt. Erst nach dieser Zeit sollte der reguläre Anlagenbetrieb aufgenommen werden.
7
Informationsbit Nocke 1 aktiv
Istposition befindet sich im programmierten Bereich für Nocke 1.
Dient nur zu Informationszwecken, ob die Nocke 1 aktiv ist.
3
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ob
die
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User Manual LE-300 PROFIBUS-DP
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TR-Electronic GmbH D-78647 Trossingen Eglishalde 6 Tel.: (0049) 07425/228-0 Fax: (0049) 07425/228-33 email: [email protected] http://www.tr-electronic.de
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Document information Release date / Rev. date: Document / Rev. no.: File name: Author:
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> indicates keys on your computer keyboard (such as ).
Brand names PROFIBUS-DP and the PROFIBUS logo are registered trademarks of PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. (PNO) [PROFIBUS User Organization] SIMATIC is a registered trademark of SIEMENS corporation
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Contents Contents .............................................................................................................................................. 55 Revision index .................................................................................................................................... 57 1 General information ........................................................................................................................ 58 1.1 Applicability ............................................................................................................................. 58 1.2 Abbreviations used / Terminology .......................................................................................... 59 2 Additional safety instructions ........................................................................................................ 60 2.1 Definition of symbols and instructions .................................................................................... 60 2.2 Additional instructions for proper use ..................................................................................... 60 2.3 Organizational measures ........................................................................................................ 61 3 Technical data.................................................................................................................................. 62 3.1 Electrical characteristics ......................................................................................................... 62 4 PROFIBUS information's ................................................................................................................ 63 4.1 DP Communication protocol ................................................................................................... 63 5 Installation / Preparation for commissioning ............................................................................... 64 5.1 RS485 Data transmission technology .................................................................................... 64 5.2 Connection .............................................................................................................................. 65 5.2.1 Supply voltage ........................................................................................................ 65 5.2.2 PROFIBUS-DP ....................................................................................................... 66 5.2.2.1 Bus termination ......................................................................................................................... 66 5.2.2.2 Bus addressing ......................................................................................................................... 66
5.2.3 Switching input / Switching outputs 1-4 .................................................................. 67 5.2.4 RS-485 Programming interface / SSI interface (optional) ...................................... 68 5.2.5 USB 2.0 Programming interface ............................................................................. 69 5.3 Shield cover ............................................................................................................................ 70 5.4 SSI interface (optional) ........................................................................................................... 71 6 Commissioning................................................................................................................................ 73 6.1 Device Master File (GSD) ....................................................................................................... 73 6.2 PNO ID number ...................................................................................................................... 73 6.3 Starting up on the PROFIBUS ................................................................................................ 74 6.4 Bus status display ................................................................................................................... 74
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Contents 7 Parameterization and configuration .............................................................................................. 75 7.1 Modular configuration ............................................................................................................. 76 7.2 Overview ................................................................................................................................. 76 7.3 Position ................................................................................................................................... 77 7.3.1 Operating parameters ............................................................................................. 78 7.3.1.1 Resolution ................................................................................................................................. 78 7.3.1.2 Count-direction .......................................................................................................................... 78 7.3.1.3 Free resolution (in 1/100mm) .................................................................................................... 79
7.4 Speed...................................................................................................................................... 79 7.5 Failure-display......................................................................................................................... 80 7.5.1 Operating parameters ............................................................................................. 81 7.5.1.1 Failure-value ............................................................................................................................. 81
7.6 Switch-Position ....................................................................................................................... 82 7.7 Function ext. IO-Pins .............................................................................................................. 83 7.7.1 Operating parameters ............................................................................................. 83 7.7.1.1 Function ext. input ..................................................................................................................... 83 7.7.1.2 Function ext. outputs 1-4........................................................................................................... 84 7.7.1.3 Preset HI-Word / Preset LO-Word ............................................................................................ 85 7.7.1.4 Active slope ext. Input ............................................................................................................... 85 7.7.1.5 Delay to enable ext. Input ......................................................................................................... 86 7.7.1.6 Active Output-Level ................................................................................................................... 86
7.8 Counter measuring-cycle ........................................................................................................ 87 7.9 Intensity / Temperature ........................................................................................................... 88 7.10 SSI-Port ................................................................................................................................ 89 7.10.1 Operating parameters ........................................................................................... 89 7.10.1.1 SSI-Data bits ........................................................................................................................... 89 7.10.1.2 Code ........................................................................................................................................ 90 7.10.1.3 SSI-Failure bit ......................................................................................................................... 90 7.10.1.4 SSI-Output-Value .................................................................................................................... 91
7.11 Adjustment ............................................................................................................................ 91 7.12 Control bits with quit ............................................................................................................. 92 7.12.1 Operating parameter ............................................................................................. 94 7.12.1.1 Failure quit .............................................................................................................................. 94
7.13 Working-time Laser-Diode .................................................................................................... 95 7.14 Configuration example, SIMATIC Manager V5.3 ............................................................... 96 8 Troubleshooting and diagnosis options ....................................................................................... 100 8.1 Optical displays ....................................................................................................................... 100 8.2 How to use the PROFIBUS diagnostics ................................................................................. 101 8.2.1 Standard diagnosis ................................................................................................. 101 8.2.1.1 Station status 1 ......................................................................................................................... 102 8.2.1.2 Station status 2 ......................................................................................................................... 102 8.2.1.3 Station status 3 ......................................................................................................................... 102 8.2.1.4 Master address ......................................................................................................................... 103 8.2.1.5 Manufacturer's identifier ............................................................................................................ 103
8.3 Other faults ............................................................................................................................. 104
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Revision index
Revision First release
Date
Index
12/16/09
00
● ● ● ● ● ●
Acceptance of the cam position with bit 231 Additional parameter: 1/8 mm resolution Additional bit in module Failure-display: Cam 1 active Status indicator of the switching position realized only with one bit Module Intensity/Temperature: interchanged assignment New GSD file: LE300_03.GSD
02/25/10
01
●
Modification of the warnings
08/17/12
02
● ●
New design Laser lifetime
02/23/15
03
●
Reference to Support-DVD removed
02/08/16
04
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General information
1 General information This interface-specific User Manual includes the following topics:
Safety instructions in additional to the basic safety instructions defined in the Assembly Instructions
Electrical characteristics
Installation
Commissioning
Configuration and parameterization
Troubleshooting and diagnostic options
As the documentation is arranged in a modular structure, this User Manual is supplementary to other documentation, such as product datasheets, dimensional drawings, leaflets and the assembly instructions etc. The User Manual may be included in the customer's specific delivery package or it may be requested separately.
1.1 Applicability This User Manual applies exclusively to the following measuring systems with PROFIBUS-DP interface:
LE-300
The products are labelled with affixed nameplates and are components of a system. The following documentation therefore also applies:
the operator's operating instructions specific to the system, this User Manual, and the assembly instructions TR-ELE-BA-DGB-0018, which is enclosed when the device is delivered
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1.2 Abbreviations used / Terminology LE-300
Laser Measuring Device, LE-300 series
DDLM
Direct Data Link Mapper, interface between PROFIBUS-DP functions and laser software
DP
Decentralized Periphery
EMC
Electro Magnetic Compatibility
GSD
Device Master File
PNO
PROFIBUS User Organization (PROFIBUS Nutzerorganisation)
PROFIBUS
Manufacturer independent, open field bus standard
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Additional safety instructions
2 Additional safety instructions 2.1 Definition of symbols and instructions
means that death or serious injury can occur if the required precautions are not met.
means that minor injuries can occur if the required precautions are not met.
means that damage to property can occur if the required precautions are not met.
indicates important information or features and application tips for the product used.
2.2 Additional instructions for proper use The measurement system is designed for operation with PROFIBUS-DP networks according to the European standards EN 50170 and EN 50254 up to max. 12 Mbaud. The technical guidelines for the structure of the PROFIBUS-DP network from the PROFIBUS User Organization are always to be observed in order to ensure safe operation.
Proper use also includes: observing all instructions in this User Manual, observing the assembly instructions. The "Basic safety instructions" in particular must be read and understood prior to commencing work.
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2.3 Organizational measures
This User Manual must always kept accessible at the site of operation of the measurement system.
Prior to commencing work, personnel working with the measurement system must have read and understood -
the assembly instructions, in particular the chapter "Basic safety instructions",
-
and this User Manual, in particular the chapter "Additional safety instructions".
This particularly applies for personnel who are only deployed occasionally, e.g. at the parameterization of the measurement system.
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Technical data
3 Technical data
The characteristics have validity, only after an operating time of approximate 30 minutes.
3.1 Electrical characteristics Standard supply voltage .......................................... 18…27 V DC 5% with heating, optional ........................... 24 V DC 5% Standard current consumption, without load ............ < 350 mA with heating .......................................... < 2.5 A Measuring principle ................................................. Phase delay time measurement Measuring length, against reflector foil .................... 0.2…125 m standard, 170 m, 195 m (special devices) * Resolution, selectable ........................................... physical resolution 0.1 mm Linearity deviation, absolute .................................... typically ± 2 mm Reproducibility ......................................................... 2 mm Temperature coefficient ........................................... 1 ppm/°C, related to max. measuring length (125m,170m,195m) Laser diode, red light ............................................... Laser Protection Class 2 acc. to DIN EN 60 825-1: 2003-10 Wavelength ....................................... 670 nm Laser power ......................................... Pmax 1 mW Measurand output / refresh rate .............................. 1000 values / s Integration time ........................................................ 1 ms Programming ........................................................... PROFIBUS-DP, alternative via USB 2.0 or RS485 PROFIBUS-DP interface ......................................... according to IEC 61158 and IEC 61784 Output code ......................................... Binary Baud rate ............................................. 9.6 kbaud to max. 12 Mbaud Transmission ....................................... RS485, twisted and shielded copper cable with a single conductor pair (cable type A) Special features ................................... Programming takes place via the parameterization telegram when the measuring system or the PROFIBUS-DP master starts up Station addresses ................................ 3 – 99, adjustable by means of BCD rotary switches SSI interface, optional Clock input ........................................... Opto coupler Clock frequency ................................... 80 kHz - 820 kHz * Output code ....................................... Binary, Gray Data output .......................................... RS422 (2-wire) * Number of data bits ........................... 12 - 31, with error bit transmission Transmission medium .......................... twisted and shielded copper cable, arranged in pairs * Switching input / output Levels switching input .......................... 1-level > +8 V, 0-level < +2 V, up to ±35 V, 5 kOhm Levels switching output ........................ 1-level > US-2 V, 0-level < 1 V, up to 100 mA EMC Immunity to disturbance ....................... DIN EN 61000-6-2 Transient emissions ............................. DIN EN 61000-6-3
* programmable parameter
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4 PROFIBUS information's PROFIBUS is a continuous, open, digital communication system with a broad range of applications, particularly in manufacturing and process automation. PROFIBUS is suitable for fast, time-sensitive and complex communication tasks. PROFIBUS communication is based on the international standards IEC 61158 and IEC 61784. The application and engineering aspects are defined in the PROFIBUS User Organization guidelines. These serve to fulfil the user requirements for a manufacturer independent and open system where the communication between devices from different manufacturers is guaranteed without modification of the devices. The Installation Guideline for PROFIBUS-DP/FMS (order no.: 2.111, describes the installation and wiring recommendations for RS 485 transmission) and further information on PROFIBUS is available from the PROFIBUS User Organization:
PROFIBUS Nutzerorganisation e.V., Haid-und-Neu-Str. 7, D-76131 Karlsruhe, http://www.profibus.com/ Tel.: ++ 49 (0) 721 / 96 58 590 Fax: ++ 49 (0) 721 / 96 58 589 e-mail: mailto:[email protected]
4.1 DP Communication protocol The LE-300 measuring system series support the DP communication protocol, which is designed for fast data exchange on the field level. The basic functionality is defined by the performance level V0. This includes cyclic data exchange, as well as the station, module and channel-specific diagnosis.
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Installation / Preparation for commissioning
5 Installation / Preparation for commissioning 5.1 RS485 Data transmission technology All devices are connected in a bus structure (line). Up to 32 subscribers (master or slaves) can be connected together in a segment. The bus is terminated with an active bus termination at the beginning and end of each segment. For stable operation, it must be ensured that both bus terminations are always supplied with voltage. The bus termination can be switched on the connecting board in the connection hood of the measuring system. Repeaters (signal amplifiers) have to be used with more than 32 subscribers or to expand the network scope in order to connect the various bus segments. All cables used must conform with the PROFIBUS specification for the following copper data wire parameters: Parameter
Cable type A
Wave impedance in Operating capacitance (pF/m) Loop resistance (/km) Wire diameter (mm) Wire cross-section (mm²)
135...165 at a frequency of 3...20 MHz 30 110 > 0.64 > 0.34
The PROFIBUS transmission speed may be set between 9.6 kbit/s and 12 Mbit/s and is automatically recognized by the measuring system. It is selected for all devices on the bus at the time of commissioning the system.
The range is dependent on the transmission speed for cable type A: Baud rate (kbits/s) Range / Segment
9.6
19.2
93.75
187.5
500
1500
12000
1200 m
1200 m
1200 m
1000 m
400 m
200 m
100 m
A shielded data cable must be used to achieve high electromagnetic interference stability. The shielding should be connected with low resistance to protective ground using large shield clips at both ends. It is also important that the data line is routed separate from current carrying cables if at all possible. At data speed 1.5 Mbit/s, drop lines should be avoided under all circumstances. On the connecting board in the connection hood of the measuring system the inward and outward data cables can be connected separately. This avoids drop lines.
The PROFIBUS guidelines and other applicable standards and guidelines are to be observed to insure safe and stable operation! In particular, the applicable EMC directive and the shielding and grounding guidelines must be observed!
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5.2 Connection In order to be able to carry out the connection, the connection hood must be removed from the measuring system first. For this the screws (A) are loosened and the hood (B) is removed away from the measuring system.
5.2.1 Supply voltage Print clamps: Conductor cross-section fixed/flexible: 0.14 mm2 – 1.5 mm2, Conductor cross-section flexible with wire end sleeve and with/without plastic sleeve: 0.25 mm2 – 1.5 mm2 A cable cross section of min. 0.75 mm2 is recommended.
Pin 1
Standard: 18 – 27 V DC Device with heating: 24 V DC
Pin 2 Pin 3
Standard: 18 – 27 V DC Device with heating: 24 V DC 0V
Pin 4
0V
The print clamps are implemented twice and connected with each other internally. Therefore the voltage supply can be looped-through for the following subscriber.
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Installation / Preparation for commissioning 5.2.2 PROFIBUS-DP Pin 1
PROFIBUS Data A_IN
Pin 2
PROFIBUS Data B_IN
Pin 3
PROFIBUS Data A_OUT
Pin 4
PROFIBUS Data B_OUT
Simultaneous use of the PROFIBUS-DPand the optional SSI - interface possible.
5.2.2.1 Bus termination
If the measuring system is the last slave in the PROFIBUS segment, the bus is to be terminated with both termination switches = ON. In this state, the subsequent PROFIBUS is decoupled.
5.2.2.2 Bus addressing
Valid PROFIBUS addresses: 3 - 99 0
10 : Setting the 1st position 1
10 : Setting the 10th position The device does not start up with an invalid station address.
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5.2.3 Switching input / Switching outputs 1-4 The function of the switching input is programmed primarily directly about the PROFIBUS-DP. Alternatively this can be made also by means of the PC software "TRWinProg". The function of the switching outputs can be programmed only over the alternative programming possibilities.
Functions of the switching input
Risk of injury and damage to property by an actual value jump when the Preset adjustment function is performed! The preset adjustment function should only be performed at rest, otherwise the resulting actual value jump must be permitted in the program and application!
Preset input Switch off Laser-Diode Failure quit Default: disabled
Functions of the switching outputs 1-4
Temperature fail Intensity fail Hardware fail Every fail Speed-check Plausibility measured value Switch-Output ActualPosition >= Switching position Switch-Output ActualPosition < Switching position Default: disabled
Pin 1
Switching input
Pin 2
GND, reference potential
Pin 3
Switching output 1
Pin 4
Switching output 2
Pin 5
Switching output 3
Pin 6
Switching output 4
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Installation / Preparation for commissioning 5.2.4 RS-485 Programming interface / SSI interface (optional) For the signals RS-485+ and –, SSI-Clock+ and –, as well as for the signals SSIData+ and – twisted and shielded copper cable, arranged in pairs should be used. A cable cross section of min. 0.22 mm2 is recommended.
Pin 1
SSI-Data +
Pin 2
SSI-Data –
Pin 3
SSI-Clock +
Pin 4
SSI-Clock –
Pin 5
RS-485 +
Pin 6
RS-485 –
Simultaneous use of the optional SSIand PROFIBUS-DP - interface possible.
RS-485 Programming interface The RS-485 programming interface was developed mainly as service interface for the technician. Therefore, primarily the programming possibilities via the PROFIBUS-DP should be used. Via the PC software "TRWinProg" and a PC adapter, or directly over the USBinterface, see page 69, the connection to the measuring system is established.
SSI interface The parameter setting of the SSI-interface is performed primarily directly about the PROFIBUS-DP. Alternatively this can be made also by means of the PC software "TRWinProg". Default: Number of data bits
= 24 bits
Code
= Gray
Fail bit SSI
= disabled
Output value SSI
= Position
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5.2.5 USB 2.0 Programming interface As well as the RS-485 programming interface, the USB-interface was developed mainly as service interface for the technician. Therefore, primarily the programming possibilities via the PROFIBUS-DP should be used. Via the PC software "TRWinProg" and the USB-interface the connection to the measuring system is established. The USB-interface is accessible over the cable gland, when the dummy plug is removed.
For the connection to the PC an USB cable is used, which is equipped to one side with a Mini-USB plug:
Is not included in the package contents!
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Installation / Preparation for commissioning 5.3 Shield cover The shield cover is connected via a cable clamp in the connection hood. For this the cables must be prepared accordingly. In the following the individual steps are described with a 2-wire PROFIBUS cable: Perform wire stripping, pull screening braiding via the cable jacket
Perform mounting
(A) (B) (C) (D)
Cable jacket PROFIBUS-DP cable Screening braiding Copper-clad for screening Cable clamp for screening
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5.4 SSI interface (optional) In the idle condition the signals Data+ and Clock+ are high. This corresponds the time before item (1) is following, see chart indicated below. With the first change of the clock pulse from high to low (1) the internal-devicemonoflop (can be retriggered) is set with the monoflop time tM. The time tM is set to 20 µs and determines the lowest transfer frequency of approximately 80 kHz. The upper limit frequency results from the total of all the signal delay times and is limited additional by the built-in filter circuits to approx. 820 kHz. With each further falling clock edge the active condition of the monoflop extends by further 20µs, at last at item (4). With setting of the monoflop (1), the bit-parallel data on the parallel-serial-converter will be stored via an internal signal in the input latch of the shift register. This ensures that the data cannot change during the transmission of a position value. With the first change of the clock pulse from low to high (2) the most significant bit (MSB) of the device information will be output to the serial data output. With each following rising edge of the clock pulse, the next lower significant bit is set on the data output. When the clock sequence is finished, the system keeps the data lines at 0V (Low) for the duration of the mono period, tM (4). With this, the admissible break time tp between two successive clock sequences is determined and is >20µs. Caused be the delay time tv (approx. 100ns, without cable), the evaluation electronic must be read-in the data only at time (3). This corresponds to the second rising clock edge. For this reason the number of clock pulses corresponds the number of data bits +1. Typical SSI - transmission sequences
tp Clock+
Data+
Monoflop Time
SSI transmission format
1 Clock+
Data+
2
3 1
4
T 2
n+1 n
MSB
tM LSB
High Low High Low
tV High Low
internal Monoflop, can be retriggered
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Installation / Preparation for commissioning The maximum cable length depends on the SSI clock frequency and should be conditioned to the following diagram. Pay attention, that per meter cable with an additional delay-time of approx. 6ns must be calculated.
Transmission rate in KHz
1000 800 600 400 200 0
50
0
150
100
250
200
350
300
450
400
550
500
Cable length in m
Cable length [m]
SSI-clock frequency [kHz]
12,5 25 50 100 200 400 500
810 750 570 360 220 120 100
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6 Commissioning 6.1 Device Master File (GSD) In order to achieve a simple plug-and-play configuration for PROFIBUS, the characteristic communication features for PROFIBUS devices were defined in the form of an electronic device datasheet (device master file, GSD file). The defined file format allows the projection system to easily read the device master data of the PROFIBUS measuring system and automatically take it into account when configuring the bus system. The GSD file is a component of the measuring system and has the file name"LE300_03.GSE" (English). The measuring system also includes two bitmap files with the names "Tr_0458N.bmp" and "Tr_0458S.bmp", which show the measuring system in normal operation as well as with a fault. Download:
www.tr-electronic.de/f/TR-ELE-ID-MUL-0004
tem Sys
ion urat g i f Con
PROFIBUS Configurator
PLC
Electronic Device Data Sheets (GSD Files) PROFIBUS
Theoretically, the measuring system can be connected to any PROFIBUS-DP network, however the PROFIBUS-DP master is capable to transmit a parameter message. Similarly, the configuration software should be able to display the parameter structure specified in the device master file in order to allow the parameters to be entered. If this is not the case, the measuring system can not be put into operation.
6.2 PNO ID number Every PROFIBUS slave and every Class 1 master must have an ID number. It is required so that a master can identify the type of the connected device without significant protocol overhead. The master compares the ID numbers of the devices connected with the ID numbers of the projection data specified in the projection tool. The transfer of utility data only starts once the correct device types have been connected with the correct station addresses on the bus. This achieves a high level of security against projection errors. The measuring system has the PNO ID number 0458 (hex). This number is reserved and is stored at the PNO.
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Commissioning 6.3 Starting up on the PROFIBUS Before the measuring system can be accepted for "Data_Exchange", the master must firstly initialize the measuring system at start-up. The resulting data exchange between the master and the measuring system (slave) is divided into the parameterization, configuration and data transfer phases. It is checked whether the projected nominal configuration agrees with the actual device configuration. The device type, the format and length information as well as the number of inputs and outputs must agree in this check. The user is therefore reliably protected against parameterization errors. If the check was successful, it is switched over into the DDLM_Data_Exchange mode. In this mode, the measuring system e.g. sends its actual position, and the preset function can be performed.
6.4 Bus status display
OK
(green):
Hardware ok
ERR
(red):
flashing = PROFIBUS-DP not active, static = hardware failure
RUN
(green):
PROFIBUS-DP active
RD
(green):
in case of a PROFIBUS-DP device, no function
Corresponding measures in case of an error see chapter “Troubleshooting and diagnosis options”, page 100.
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7 Parameterization and configuration The configuration of the measuring system is carried out primarily via the configuration software of the PROFIBUS-DP - master. Alternatively this can be made also by means of the PC software "TRWinProg".
If the control executes a download of the control parameters, the parameters which were configured by means of the TRWinProg-software are overwritten.
In this instruction only the configuration via the PROFIBUS-DP - master is described. The PC program TRWinProg is described in an instruction of its own.
Parameterization Parameterization means providing a PROFIBUS-DP slave with certain information required for operation prior to commencing the cyclic exchange of process data. The measuring system requires e.g. data for Resolution, Count direction etc. Normally the configuration program provides an input mask for the PROFIBUS-DP master with which the user can enter parameter data or select from a list. The structure of the input mask is stored in the device master file. The number and type of the parameter to be entered by the user depends on the choice of the moduleconfiguration.
Configuration Configuration means that the length and type of process data must be specified and how it is to be treated. The configuration program normally provides an input list for this purpose, in which the user has to enter the corresponding identifiers. As the measuring system supports several possible module-configurations, the identifier to be entered is preset dependent on the required module-configuration, so that only the I/O addresses need to be entered. The identifiers are stored in the device master file. The measuring system uses a different number of input and output words on the PROFIBUS dependent on the required module-configuration.
Structure of the configuration byte (compact format): 2
7
2
6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0 Length of the I/O data:
0-15 for 1 to 16 bytes or words
Type of I/O data:
00 = empty, 10 = output,
01 = input, 11 = input/output
Format:
0 = BYTE,
1 = WORD
Consistency:
0 = Consistency about one byte or word 1 = Consistency about the complete module
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Parameterization and configuration 7.1 Modular configuration Since all functions of the measuring system are used not at any time, individual functions can be disabled on the bus. For this, in the mask of the configuration software of the PROFIBUS-master, the measuring system is represented as a modular compact device. That means after insertion of the measuring system into the configuration list of the master, the corresponding configuration list at first is empty. Every module requires inputs and outputs and has a parameter data set. The parameter data set must be set dependent of the application.
That the measuring system starts up at the PROFIBUS, in the configuration list at least one module must be entered.
7.2 Overview Module
Operating parameters
* Length Features
Position page 77
- Resolution - Count-direction - Free resolution
32 Bit IN
Speed page 79
- no operating parameters
16 Bit IN
Failure-display page 80
- Failure-value
8 Bit IN
Switch-Position page 82
- no operating parameters
32 Bit OUT
Function ext. IO-Pins page 83
-
Function ext. Input Function ext. Outputs 1-4 Preset HI-Word Preset LO-Word Active slope ext. Input Delay to enable ext. Input active Output-Level
blank
-
Output of the current actual position with the adjusted resolution and counting direction
-
Output of the actual speed in 10 mm/s
-
Output of the laser error message and definition of the data value in the module "Position" in the event of an error
-
Definition of the position value, on which the external switching output is switched actively.
-
Specification of the function for the ext. input / outputs Definition of the position value, on which the measuring system is set when the preset function is executed Definitions for the external input: - high-active / low-active - Response time
-
-
Definition of the output level for the external outputs
-
Output of the counter reading of the measuring cycle
Counter meas.-cycle page 87
- no operating parameters
32 Bit IN
Intensity/Temperatur e page 88
- no operating parameters
16 Bit IN
-
Output of the current intensity and temperature values
SSI-Port page 89
-
blank
-
Configuration of the optional SSI interface
Adjustment page 91
- no operating parameters
32 Bit OUT
-
Adjustment of the position (deposited in the Master)
Control bits with quit page 92
- Failure quit
8 Bit IN / 8 Bit OUT
Execution of measuring system - specific functions over the bus Definition of the error acknowledgment
Working-time Laser-Diode, page 95
- no operating parameters
SSI-Data bits Code SSI-Failure bit SSI-Output-Value
16 Bit IN
-
Output of the operation hours for the implemented laser diode
* from the bus master perspective
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7.3 Position The module uses two input words which are consistently transferred via the bus. About these two input words the position of the measuring system is transmitted.
Data exchange
DDLM_Data_Exchange Input double word IDx
Rel. byte address
0
1
2
3
31 – 24 23 – 16 15 – 8 7–0 231 – 224 223 – 216 215 – 28 27 – 20 Data_Exchange – 32 bits for the position output
Bit Data
Configuration data Identifier: 0xD1 (1 double word input data for the position value, consistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte
0
Bit Data
7 1 Consistency
6 1 D Word format
5–4 01 Input data
3–0 1 1 Length code
Overview of operating parameters
Parameter
Data type
Relative byte-address Range of values (dec.)
Resolution
unsigned8
0
0–7
Count-direction
unsigned8
1
0–1
Free resolution (in 1/100mm)
unsigned16
2–3
1 – 65 535
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Parameterization and configuration 7.3.1 Operating parameters 7.3.1.1 Resolution Specification of the measuring system resolution.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address Bit Data Default (dec.)
0 7–0 27 – 20 1
Value Assignment 0 1 2 3 4 5 6 7
Description
Centimeter Millimeter 1/10 Millimeter 1/100 Millimeter Inch 1/10 Inch 1/8 Millimeter Free resolution (in 1/100 mm)
1 Digit = 1 Centimeter 1 Digit = 1 Millimeter 1 Digit = 1/10 Millimeter 1 Digit = 1/100 Millimeter 1 Digit = 1 Inch 1 Digit = 1/10 Inch 1 Digit = 1/8 Millimeter 1 Digit = 1/100 mm
7.3.1.2 Count-direction Specification of the counting direction for the position value.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address Bit Data Default (dec.)
Value Assignment 0
positive
1
negative
1 7–0 27 – 20 0
Description With increasing distance to the measuring system, values increasing With increasing distance to the measuring system, values decreasing
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7.3.1.3 Free resolution (in 1/100mm) Definition of the measuring system resolution, if in parameter “Resolution” the value “Free resolution (in 1/100mm)” was selected. DDLM_Set_Prm unsigned16 Rel. byte address Bit Data Default (dec.)
Range of values 1 – 65 535
2
3
15 – 8 215 – 28 0
7–0 27 – 20 100
Description e.g. input value = 100: 1 Digit = 1mm
7.4 Speed The module uses one input word which is consistently transferred via the bus. About this input word the momentary actual speed is transmitted in 10 mm/s = 0.01 m/s.
Data exchange
DDLM_Data_Exchange Input word IWx
Rel. byte address
0
1
15 – 8 7–0 15 8 2 –2 27 – 20 Data_Exchange – 16 bits for the speed output
Bit Data
Configuration data Identifier: 0xD0 (1 word input data for the speed, consistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Consistency
6 1 D Word format
Input data
3–0 0 0 Length code
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Parameterization and configuration 7.5 Failure-display The module uses one input byte, which is coded bit-by-bit. Over the input byte the error message of the measuring system is transferred and is reset, if the error was removed or is no more present.
Data exchange DDLM_Data_Exchange Input byte IBx
Rel. byte address
0 7–0 27 – 20 Data_Exchange – 8 bits for the error message
Bit Data
“1” = active Bit Function
Description
Intensity
The bit is set, if an intensity value of < 8% is present, or the laser beam is interrupted and leads to the failure value output.
1
Temperature
The bit is set, if the device temperature is outside of the range from 0 – 75 °C. A low range deviation has still no influence on the measurement and is therefore to be regarded as a warning.
2
Hardware
The bit is set, if an internal hardware error or a station address < 3 is detected and leads to the failure value output.
3
Laser diode switched off
The bit is set, if the laser diode was switched off over the bus, or the switching input. Serves only for information purposes.
4
Warning bit Intensity
The bit is set, if an intensity value of < 12% were determined and means that the measuring system optics, or the reflecting foil is to be cleaned. However, the device operates error-freely furthermore.
5
Warning bit Speed-check
The bit is set, if the speed, adjusted in the PC program TRWinProg, is exceeded. About the default setting the speedcheck is switched off. A configurability over the bus is not possible.
6
Warning bit Plausibility
The bit is set, if the plausibility of the measured value cannot be guaranteed. E.g. this is the case at a position jump if a second reflection foil is held into the laser beam.
7
Cam 1 active
The bit will be set, if cam 1 = active. Serves only for information purposes.
0
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Configuration data Identifier: 0x10 (1 byte input data for the error message, consistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte
0
Bit Data
7 0 Consistency
6 0 1 Word format
5–4 01
3–0 0 0 Length code
Input data
Overview of operating parameters
Parameter
Data type
Relative byte-address Range of values (dec.)
Failure-value
unsigned8
0
0–2
7.5.1 Operating parameters 7.5.1.1 Failure-value Definition of the data value, which is transmitted in the module "Position" if an error is present. The data value is output, if the measuring system can output no more measurement. This is given e.g., if a beam interruption is present.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address
0
Bit Data Default (dec.)
7–0 27 – 20 0
Value Assignment
Description
0 1 2
Null 0xFF last valid value
The position is set to "0" All 24 bits are set to '1' (0xFFFFFF or -1) Output of the last valid position
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Parameterization and configuration 7.6 Switch-Position The module uses two output words which are consistently transferred via the bus. The module specifies the position value, on which the switching output is switched actively, when the function "Switching output position" (see "Function ext. outputs 1-4" page 84) is preselected. Maximally four cams each with one switch-on point and one switch-off point can be programmed. The selection is carried out about the bits 228 to 230 in the output double word. The programming is activated, if the bit 231 is set from 0 to 1 (0->1 edge).
Value 0 1 2 3 4 5 6 7
Bit 231
Bit 230
Bit 229
Bit 228
Acceptance with 0->1 edge
Assignment:
0 0 0 0 1 1 1 1
0 0 1 1 0 0 1 1
0 1 0 1 0 1 0 1
CAM 1 ON X
OFF
CAM 2 ON
CAM 3
OFF
ON
CAM 4
OFF
ON
OFF
X X X X X X X
Data exchange DDLM_Data_Exchange Output double word ODx
Rel. byte address
0
1
2
3
31 – 24 23 – 16 15 – 8 7–0 31 24 23 16 15 8 2 –2 2 –2 2 –2 27 – 20 Data_Exchange – 32 bits for the switch position
Bit Data
Configuration data Identifier: 0xE1 (1 double word output data for the switch position, consistent) DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Consistency
6 1 E Word format
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5–4 10 Input data
3–0 1 1 Length code
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7.7 Function ext. IO-Pins The module uses no inputs and no outputs and is only used for the parameterization of the function for the external input/output at the measuring system.
Overview of operating parameters Parameter
Data type
Relative byte-address Range of values (dec.)
Function ext. Input
unsigned8
0
0–3
Function ext. Output 1
unsigned8
1
0–8
Function ext. Output 2
unsigned8
2
0–8
Function ext. Output 3
unsigned8
3
0–8
Function ext. Output 4
unsigned8
4
0–8
Preset HI-Word
unsigned16
5–6
0 – 65 535
Preset LO-Word
unsigned16
7–8
0 – 65 535
Active slope ext. Input
unsigned8
9
0–1
Delay to enable ext. Input
unsigned8
10
0–3
active Output-Level
unsigned8
11
0–1
7.7.1 Operating parameters 7.7.1.1 Function ext. input Definition of the function for the external switching input.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address
0 7–0 27 – 20 0
Bit Data Default (dec.)
Value Assignment 0
Description
Disabled
Function switched off, following parameters without meaning.
Preset-function
With connection of the switching input or by executing the control bit "Execute Preset" in the module "Control bits with quit", the measuring system is adjusted to the predefined position value (Preset HI- and LO-Word).
2
LD-switch-input
With connection of the switching input the laser diode is switched off for the extension of the life time. If in the PCprogram "TRWinProg" in the basic parameters the switchingoff of the laser diode is carried out automatically, the switching input does not have a function.
3
Fail-quit-input
Switching input is used as error acknowledgement. Software acknowledgement see "Control bits with quit", page 92.
1
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Parameterization and configuration 7.7.1.2 Function ext. outputs 1-4 Definition of the function for the external switching outputs 1-4.
DDLM_Set_Prm unsigned8
Rel. byte address Bit Data Default (dec.)
Value Assignment
Output 1
Output 2
Output 3
Output 4
1
2
3
4
7–0 27 – 20 0
7–0 27 – 20 0
7–0 2 7 – 20 0
7–0 27 – 20 0
Description
Disabled
Function switched off, following parameters without meaning.
1
Temperature
The switching output is set, if the device temperature is outside of the range from 0 - 75 °C. A low range deviation has still no influence on the measurement and is therefore to be regarded as a warning.
2
Intensity
The switching output is set, if an intensity value of smaller 8% is present, or the laser beam is interrupted and leads to the failure value output.
3
Hardware fail
The switching output is set, if an internal hardware error or a station address < 3 were detected and leads to the failure value output.
4
every fail
The switching output is set, if one of the errors, listed here, is active.
5
Speed-check
The switching output is set, if the speed, adjusted in the PC program TRWinProg, is exceeded. About the default setting the speed-check is switched off. A configurability over the bus is not possible.
6
Plausibility measured value
The switching output is set, if the plausibility of the measured value cannot be guaranteed. E.g. this is the case at a position jump if a second reflection foil is held into the laser beam.
7
Switching output position
The switching output is set, if the stored value for the switching on position (see "Switch-Position" page 82) is actual position and switching off position.
0
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7.7.1.3 Preset HI-Word / Preset LO-Word Defines the position value to which the measuring system is adjusted, when the preset function is executed. The preset value must be programmed in the range from 0 ... measuring length. DDLM_Set_Prm unsigned16, Preset HI-Word Rel. byte address Bit Data Default (dec.)
Range of values 0 – 65 535
5 15 – 8 215 – 28 0
6 7–0 27 – 20 0
Description Preset value high-word
DDLM_Set_Prm unsigned16, Preset LO-Word Rel. byte address Bit Data Default (dec.)
Range of values 0 – 65 535
7 15 – 8 215 – 28 0
8 7–0 27 – 20 0
Description Preset value low-word
7.7.1.4 Active slope ext. Input Defines whether the function of the switching input is activated with an rising or falling slope at the switching input. This parameter has no influence on the triggering of a function over a control bit via the PROFIBUS. There is always the rising slope valid. DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address Bit Data Default (dec.)
Value Assignment 0 L->H 1 H->L
9 7–0 27 – 20 0
Description Execution with rising slope Execution with falling slope
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Parameterization and configuration 7.7.1.5 Delay to enable ext. Input Defines the response time of the switching slope of the switching input up to the actual execution. This parameter is used for the interference suppression of the signal at the switching input.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address
10 7–0 27 – 20 0
Bit Data Default (dec.)
Value Assignment
Description
0
100 ms
Response time = 100 ms
1
250 ms
Response time = 250 ms
2
500 ms
Response time = 500 ms
3
1000 ms
Response time = 1000 ms
7.7.1.6 Active Output-Level
Defines the output level of the switching outputs 1-4.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address
11 7–0 27 – 20 0
Bit Data Default (dec.)
Value Assignment
Description
0
active low
When the event is active, switching output = "0"
1
active high
When the event is active, switching output = "1"
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7.8 Counter measuring-cycle The module uses two input words which are consistently transferred via the bus. Over the input words the counter reading of the measuring-cycle counter is transferred. Every correct measuring cycle in the device increases the counter reading by 1. An overflow of the 32-bit counter causes a new beginning with "0".
Data exchange
DDLM_Data_Exchange Input double word IDx
Rel. byte address Bit Data
0
1
2
3
31 – 24 23 – 16 15 – 8 7–0 231 – 224 223 – 216 215 – 28 27 – 20 Data_Exchange – 32 bits for the measuring cycle counter
Configuration data Identifier: 0xD1 (1 double word input data for the measuring cycle counter, consistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Consistency
6 1 D Word format
Input data
3–0 1 1 Length code
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Parameterization and configuration 7.9 Intensity / Temperature The module uses one input word which is consistently transferred via the bus. About this input word the momentary intensity in [%] and the momentary device temperature in [°C] are transmitted.
Data exchange
DDLM_Data_Exchange Input word IWx
Assignment
Temperature
Intensity
0
1
Rel. byte address
15 – 8 7–0 7 0 2 –2 27 – 20 Data_Exchange – 16 bits for temperature / intensity
Bit Data
Configuration data Identifier: 0xD0 (1 word input data for intensity/temperature, consistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Consistency
6 1 D Word format
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5–4 01 Input data
3–0 0 0 Length code
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7.10 SSI-Port The module SSI-Port uses no inputs and no outputs and is used only for the parameterization of the measuring system SSI interface.
Overview of operating parameters
Parameter
Data type
Relative byte-address Range of values (dec.)
SSI-Data bits
unsigned8
0
12 – 31
Code
unsigned8
1
0–1
SSI-Failure bit
unsigned8
2
0–5
SSI-Output-Value
unsigned8
3
0–2
7.10.1 Operating parameters 7.10.1.1 SSI-Data bits
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address Bit Data Default (dec.)
Value Assignment 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
12 Bit 13 Bit 14 Bit 15 Bit 16 Bit 17 Bit 18 Bit 19 Bit 20 Bit 21 Bit 22 Bit 23 Bit 24 Bit 25 Bit 26 Bit 27 Bit 28 Bit 29 Bit 30 Bit 31 Bit
0 7–0 27 – 20 24
Description Number of SSI data bits = 12 Number of SSI data bits = 13 Number of SSI data bits = 14 Number of SSI data bits = 15 Number of SSI data bits = 16 Number of SSI data bits = 17 Number of SSI data bits = 18 Number of SSI data bits = 19 Number of SSI data bits = 20 Number of SSI data bits = 21 Number of SSI data bits = 22 Number of SSI data bits = 23 Number of SSI data bits = 24 Number of SSI data bits = 25 Number of SSI data bits = 26 Number of SSI data bits = 27 Number of SSI data bits = 28 Number of SSI data bits = 29 Number of SSI data bits = 30 Number of SSI data bits = 31
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Parameterization and configuration 7.10.1.2 Code
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address Bit Data Default (dec.)
Value Assignment
1 7–0 27 – 20 0
Description
0
Gray
SSI output code = Gray
1
Binary
SSI output code = Binary
7.10.1.3 SSI-Failure bit The SSI-Failure bit is an additional bit in the SSI protocol and is attached after the "LSB bit".
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address Bit Data Default (dec.)
Value Assignment
2 7–0 27 – 20 0
Description
0
Disabled
No SSI error bit
1
Temperature
The bit is set, if the device temperature is outside of the range from 0 - 75 °C. A low range deviation has still no influence on the measurement and is therefore to be regarded as a warning.
2
Intensity
The bit is set, if an intensity value of < 8% is present, or the laser beam is interrupted and leads to the failure value output (see also "Failure-display", page 80).
3
Hardware
The bit is set, if an internal hardware error or a station address < 3 is detected and leads to the failure value output (see also "Failure-display", page 80).
4
Every failure
The bit is set, if one of the errors, which can be detected by the device, is active (see also "Failure-display", page 80).
5
Plausibility measured value
The bit is set, if the plausibility of the measured value cannot be guaranteed. E.g. this is the case at a position jump if a second reflection foil is held into the laser beam.
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7.10.1.4 SSI-Output-Value DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address
3 7–0 27 – 20 0
Bit Data Default (dec.)
Value Assignment
Description
0
Position
Output of the measuring system position
1
Intensity
Output of the laser intensity value
2
Speed
Output of the measuring system actual speed
7.11 Adjustment The module adjustment uses two output words which are consistently transferred via the bus. With executing of the adjustment function (see "Control bits with quit", page 92) the measuring system is adjusted to the position value deposited in the control. The adjustment value must be programmed in the range from 0 ... measuring length. In contrast to the Preset function the adjustment value isn't transmitted in the parametrization phase. In the control the adjustment value can be redefined and triggered at any time.
Data exchange DDLM_Data_Exchange Output double word ODx
Rel. byte address
0
1
2
3
31 – 24 23 – 16 15 – 8 7–0 31 24 23 16 15 8 2 –2 2 –2 2 –2 27 – 20 Data_Exchange – 32 bits for the adjustment
Bit Data
Configuration data Identifier: 0xE1 (1 double word output data for the adjustment, consistent) DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Consistency
6 1 E Word format
Input data
3–0 1 1 Length code
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Parameterization and configuration 7.12 Control bits with quit The module uses one input byte and one output byte. The bytes are coded bit-by-bit. Via the output byte control commands can be transmitted to the measuring system. Via the input byte the control commands transmitted to the measuring system are acknowledged by the measuring system.
Risk of injury and damage to property by an actual value jump when the Preset- or Adjustment- function is performed! The functions should only be performed at rest, otherwise the resulting actual value jump must be permitted in the program and application!
Data exchange
DDLM_Data_Exchange Input byte IBx Rel. byte address
0 7–0
Bit
27 – 20
Data
Data_Exchange – 8 Bits for acknowledgment of the control command
"1" = active Bit Function
Description
0
Laser diode switched off
Acknowledgment
1
Laser diode switched on
Acknowledgment
2
unused
-
3
unused
-
4
Adjustment executed
Acknowledgment
5
Preset executed
Acknowledgment
6
Preset cleared
Acknowledgment
7
Error cleared
Acknowledgment
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DDLM_Data_Exchange Output byte OBx Rel. byte address
0 7–0
Bit
27 – 20
Data
Data_Exchange – 8 Bits for execution of the control command
"1" = active Bit Function
Description
0
Switch off laser diode
By setting this bit the laser diode is switched off for the extension of the life time. If under the operating parameter "Function ext. input" = "LD-switch-input" (page 83) is preselected, or in the PC-program "TRWinProg" in the basic parameters the switching-off of the laser diode is carried out automatically, this function is ineffective.
1
Switch on laser diode
By setting this bit the laser diode is switched on. This function is ineffective if: see "Switch off laser diode" above.
2
unused
-
3
unused
-
4
Execute adjustment
By setting this bit the measuring system is adjusted to the value deposited in the external control (Adjustment).
5
Execute Preset
By setting this bit the measuring system is adjusted to the value deposited in the operating parameter "Preset HI-Word / Preset LO-Word", page 85.
Clear Preset
By setting this bit a Preset function executed before is cancelled and the deposited value in the operating parameter "Preset HI-Word / Preset LOWord" (page 85) is set to "0".
Clear Error
If in the "Control bits with quit" in the operating parameter "Failure quit" the setting is preselected "Not automatic", by setting this bit an occurring error report is deleted. If the error could not be eliminated, the corresponding bit in the "Failuredisplay" is set in the next cycle again.
6
7
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Parameterization and configuration
Configuration data Identifier: 0x30 (1 byte input data for acknowledgment of the control command, consistent) (1 byte output data for execution of the control command, consistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte
0
Bit Data
7 0 Consistency
6 0 3 Word format
5–4 11 Input data
3–0 0 0 Length code
Overview of operating parameters
Parameter
Data type
Relative byte-address Range of values (dec.)
Failure quit
unsigned8
0
0–1
7.12.1 Operating parameter 7.12.1.1 Failure quit Defines whether occurring error reports should be cleared automatically after eliminating the trouble.
DDLM_Set_Prm unsigned8 Rel. byte address
0 7–0 27 – 20 0
Bit Data Default (dec.)
Value Assignment
Description
0
Not automatic
An occurring error report can be cleared via bit 7 in the output byte.
1
Automatic
An occurring error report is cleared automatically after remedying of the error.
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7.13 Working-time Laser-Diode The module uses one input word which is consistently transferred via the bus. About this input word the operation hours of the activated laser diode are transmitted.
Data exchange
DDLM_Data_Exchange Input word IWx
Rel. byte address Bit Data
0
1
15 – 8 7–0 215 – 28 27 – 20 Data_Exchange – 16 bits for output of the operating hours
Configuration data Identifier: 0xD0 (1 word input data for the operating hours, consistent)
DDLM_Chk_Cfg Byte Bit Data
0 7 1 Consistency
6 1 D Word format
Input data
3–0 0 0 Length code
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Parameterization and configuration 7.14 Configuration example, SIMATIC Manager V5.3 For the configuration example, it is assumed that the hardware configuration has already taken place. The CPU315-2 DP with integrated PROFIBUS-interface is used as CPU:
For the GSD file to be transferred to the catalogue, it must first be installed:
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A new entry appears in the catalogue after installation of the GSD file: PROFIBUS DP-->Additional Field Devices-->Encoders-->TR-->Encoder
The sequence of the respective module-configuration options is given in this entry: -
Position, Speed, Failure-display, Switch-Position Function ext. IO-Pins, Counter measuring-cycle, Intensity / Temperature, SSI-Port, Adjustment, Control bits with quit, Working-time Laser-Diode
see page 77 see page 79 see page 80 see page 82 see page 83 see page 87 see page 88 see page 89 see page 91 see page 92 see page 95
The entry Universal module is erroneously available for some systems, but must not be used!
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Parameterization and configuration
Connect measuring system to the master system (drag&drop):
With connecting the measuring system to the master system, the network settings can be performed (click with the right mouse button on the laser symbol --> Object Properties…):
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Transfer the required module configuration(s) from the catalogue to the slot (drag&drop). The laser symbol must be active.
Perform parameterization with a double click on the slot number:
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Troubleshooting and diagnosis options
8 Troubleshooting and diagnosis options 8.1 Optical displays The measuring system has three LEDs on the upper side of the housing (see also chapter "Bus status display", page 74). A red LED (ERR) to display of faults, a green LED (RUN) to display the status information and in addition a green LED (OK) to display hardware faults. When the measuring system starts up both LEDs flash briefly. The display then depends on the operational state.
ON
ERR
OK
OFF
RUN Cause
Remedy
While switching on the voltage an under-voltage of the supply voltage was detected.
Check supply voltage, see "Technical data".
During operation an undervoltage of the supply voltage was detected.
Check supply voltage, see "Technical data".
PROFIBUS-DP inactive, measuring system has not been addressed by the master.
Normal operating state. PROFIBUS-DP active, hardware ok.
-
internal hardware fault
-
no valid PROFIBUS address
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FLASHING
-
Check projection and operating status of the PROFIBUS-DP master.
-
Does the projected PROFIBUS address agree with the adjusted PROFIBUS address at the device?
-
Is configured at least one module?
-
Switch off the voltage and then switch on the voltage again. If the error is existing furthermore, the device must be replaced.
-
Check PROFIBUS address. Valid address range: 3 – 99.
-
Switch off the voltage and then switch on the voltage again. If the error is existing furthermore, the device must be replaced.
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8.2 How to use the PROFIBUS diagnostics In a PROFIBUS system, the PROFIBUS masters supply the process data to a socalled host system, e.g. a PLC-CPU. If a slave is not accessible, or no longer accessible, on the bus, or if the slave itself reports a fault, the master must communicate this fault to the host system in some form or other. There are several possible ways of doing this, the evaluation of which depends entirely on the application in the host system. As a general rule, a host system cannot be stopped following the failure of only one component on the bus, but must respond appropriately to the failure as prescribed by the safety regulations. The master normally provides the host system initially with a summary diagnosis, which the host system reads cyclically from the master, and which serves to report the states of the individual bus stations to the application. If a station is reported to be faulty in the summary diagnosis, the host can request further data from the master (slave diagnostics), which then allow a more detailed evaluation of the causes. The indications thus obtained may either have been generated by the master, if the relevant slave does not respond (or no longer responds) to the master's requests, or they may come directly from the slave, if the slave itself reports a fault. The generation or reading of the diagnostic message between the master and slave takes place automatically, and does not have to be programmed by the user.
8.2.1 Standard diagnosis
Standard diagnosis
The standard DP diagnosis is structured as follows (always from the point of view of the master in relation to the slave). Byte no.
Significance
Byte 1
Station status 1
Byte 2
Station status 2
Byte 3
Station status 3
Byte 4
Master address
Byte 5
Manufacturer's identifier HI byte
Byte 6
Manufacturer's identifier LO byte
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General part
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Troubleshooting and diagnosis options
Standard diagnosis byte 1
8.2.1.1 Station status 1 Bit 7
Master_Lock
Slave has been parameterized by another master (bit is set by master)
Bit 6
Parameter_Fault
The last parameterization message to have been sent was rejected by the slave
Bit 5
Invalid_Slave_Response
Set by the master if the slave does not respond
Bit 4
Not_Supported
Slave does not support the requested functions
Bit 3
Ext_Diag
Bit = 1 means that there is an extended diagnostic message from the slave
Bit 2
Slave_Cfg_Chk_Fault
The configuration identifier(s) sent by the master was/were rejected by the slave
Bit 1
Station_Not_Ready
Slave is not ready to exchange cyclical data
Bit 0
Station_Non_Existent
The slave has been configured but is not present on the bus
Bit 7
Deactivated
Slave has been deleted from the poll list by the master
Bit 6
Reserved
Bit 5
Sync_Mode
Set by slave on receipt of SYNC command
Bit 4
Freeze_Mode
Set by slave on receipt of FREEZE command
Bit 3
WD_On
Slave watchdog is activated
Bit 2
Slave_Status
Always set for slaves
Bit 1
Stat_Diag
Static diagnosis
Bit 0
Prm_Req
The slave sets this bit if it has to be reparameterized and re-configured.
Ext_Diag_Overflow
Overflow in extended diagnosis
Standard diagnosis byte 2
8.2.1.2 Station status 2
Standard diagnosis byte 3
8.2.1.3 Station status 3
Bit 7
Bit 6-0 Reserved
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8.2.1.4 Master address Standard diagnosis byte 4 In this byte, the slave enters the station address of the first master to have sent a valid parameterization message. If several masters access the bus simultaneously, their configuration and parameterization information must coincide exactly in order to ensure correct operation of the PROFIBUS.
8.2.1.5 Manufacturer's identifier Standard diagnosis byte 5 + 6 In these bytes, the slave enters the manufacturer-specific identification number, an unambiguous number for each device type which is reserved and filed with the PNO. The identifier number of the measuring system is 0458 (h).
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Troubleshooting and diagnosis options 8.3 Other faults The error causes are determined in the "Failure-display" (see page 80). Depending on setting the error must be possibly acknowledged for resetting the malfunction code in the input byte (see "Control bits with quit", page 92 and "Function ext. IO-Pins", page 83).
Bit Malfunction Code
0
1
2
Cause
Remedy
Intensity error
The device checks the intensity of the received laser signal continuously, it was detected a belowminimum intensity.
1. Clean measuring system optics 2. Clean reflecting foil 3. Rule out an interruption of the laser beam If the possibility of soiling or interruption of the laser signal can be ruled out, the device must be replaced.
Device temperature
The temperature has exceeded or fallen short of the range of 0 - 75°C at the device housing.
Appropriate measures must be taken to prevent the device from overheating or under-cooling.
Hardware error
The device has detected an internal hardware error or an adjusted station address < 3.
-
If the error occurs repeated, the device must be replaced. Check station address (3 – 99).
3
Laser diode switched off
The bit is set, if the laser diode was switched off over the bus, or the switching input.
Serves only for information purposes.
4
Warning bit Intensity
The device detected an intensity of < 12%.
This message is only a warning and means that the measuring system optics, or the reflecting foil is to be cleaned. However, the device operates error-freely furthermore.
5
Warning bit
The speed level adjusted over the PC program TRWinProg was exceeded.
This message is a warning and means that possibly corresponding measures must be taken, so that no system components will be damaged.
Speed-check
6
Warning bit Plausibility
The plausibility of the measured value couldn't be guaranteed any more.
This message is a warning and means that possibly corresponding measures must be taken, so that no system components will be damaged. This bit is set also if the device is switched on the first time in the cold condition. After approx. 1 minute of operating time, if the internally required minimum temperature were reached, the bit is reset automatically. Only after this time the regular operating should be taken up.
7
Information bit Cam 1 active
Actual position is within the programmed range of cam 1.
Serves only for information purposes.
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