INHALTSVERZEICHNIS Betriebsanleitung Ladungsverstärker Instruction Manual Charge Amplifier 1 Funktionsbeschreibung.................................................................................................................4 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Sicherheits- und Betriebshinweise...............................................................................................4 Bestimmungsgemässer Gebrauch ...................................................................................................4 Inbetriebnahme.................................................................................................................................4 Sicherheitshinweise..........................................................................................................................4 Transport und Lagerung ...................................................................................................................4 Organisatorische Massnahmen........................................................................................................4 3 Montage...........................................................................................................................................5 4 4.1 4.2 4.3 Funktion ..........................................................................................................................................5 Blockschaltbild..................................................................................................................................5 Elektrische Anschlüsse.....................................................................................................................6 Ladungsbereiche ..............................................................................................................................8 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 Inbetriebnahme...............................................................................................................................9 Steuerungsseitig anschliessen .........................................................................................................9 Sensorseitig anschliessen................................................................................................................9 Einstellung der Messbereiche ..........................................................................................................9 Alarmausgänge .............................................................................................................................. 11 RESET – Funktion..........................................................................................................................12 PEAK – Funktion ............................................................................................................................12 80% Test.........................................................................................................................................13 Identifikation des Ladungsverstärkers............................................................................................13 6 6.1 6.2 6.3 Serielle Schnittstelle (nur DACU 800).........................................................................................14 Beschreibung..................................................................................................................................14 Datenformat Master........................................................................................................................14 Datenformat Slave..........................................................................................................................17 7 7.1 7.2 7.3 7.4 Technische Daten .........................................................................................................................18 Elektrische Daten ...........................................................................................................................18 Mechanische Daten........................................................................................................................19 Umgebungsbedingungen ...............................................................................................................19 Abmessungen.................................................................................................................................19 8 Zubehör .........................................................................................................................................19 9 Service...........................................................................................................................................20 DACU/I 800-0.1-1K0-BS Baumer Electric AG P.O. Box Hummelstrasse 17 CH-8501 Frauenfeld http://www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland Irrtum sowie Änderungen in Technik und Design vorbehalten. This Manual is subjected to change without notice. 1/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 2/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 1 Functional description.................................................................................................................22 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Safety and operating notes .........................................................................................................22 Use as specified .............................................................................................................................22 Putting into operation .....................................................................................................................22 Safety notes....................................................................................................................................22 Transport and storage ....................................................................................................................22 Organizational actions ....................................................................................................................22 3 Mounting .......................................................................................................................................23 4 4.1 4.2 4.3 Function ........................................................................................................................................23 Block diagram.................................................................................................................................23 Electrical connections.....................................................................................................................25 Measuring ranges...........................................................................................................................27 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 Start up ..........................................................................................................................................28 Connecting on controller side.........................................................................................................28 Connect on sensor side..................................................................................................................28 Setting the measurement ranges ...................................................................................................29 Alarm outputs .................................................................................................................................31 RESET function ..............................................................................................................................32 PEAK function ................................................................................................................................32 80% test..........................................................................................................................................32 Identification of charge amplifier.....................................................................................................33 6 6.1 6.2 6.3 Serial Interface (DACU 800 only) ................................................................................................34 Description......................................................................................................................................34 Data format Master.........................................................................................................................34 Data format Slave...........................................................................................................................37 7 7.1 7.2 7.3 7.4 Technical data ...............................................................................................................................38 Electrical data .................................................................................................................................38 Mechanical data .............................................................................................................................39 Ambient conditions .........................................................................................................................39 Dimensions.....................................................................................................................................39 8 Accessories ..................................................................................................................................39 9 Service...........................................................................................................................................40 1 Funktionsbeschreibung Der DACU/I 800 ist ein Mehrbereichsladungsverstärker für den industriellen Einsatz. Er wandelt die von einem piezoelektrischen Sensor abgegebene Ladung in ein proportionales Spannungssignal (DACU 800) oder Stromsignal (DACI 800) um. Durch seinen extrem grossen Ladungsbereich von 100pC – 1'000’000pC ist der DACU/I für fast alle piezoelektrischen Messaufgaben geeignet. • • • • • • • • geringe Drift der Messkette durch abgeglichene Eingangsoffsetspannung robustes Aludruckguss-Gehäuse 13 fixe Bereiche 1 einstellbarer Bereich Test-Funktion Spitzenwertspeicher einstellbare Grenzwerte mit Schaltausgängen Serielle Schnittstelle RS 232 (nur DACU 800) 2 Sicherheits- und Betriebshinweise 2.1 Bestimmungsgemässer Gebrauch • 2.2 Inbetriebnahme • • • 2.3 Der Ladungsverstärker darf ausschliesslich in den für ihn spezifizierten Leistungen betrieben werden. Einbau und Montage des Ladungsverstärkers darf ausschliesslich durch eine Elektrofachkraft erfolgen. Verdrahtungsarbeiten am Stecker oder im Schaltschrank dürfen nur in spannungslosem Zustand durchgeführt werden. Betriebsanleitung des Maschinenherstellers beachten. Sicherheitshinweise • • • • Vor Inbetriebnahme der Anlage alle elektrischen Verbindungen überprüfen. Wenn die Montage, das elektrische Anschliessen oder sonstige Arbeiten am Ladungsverstärker nicht fachgerecht ausgeführt werden, kann es zu Fehlfunktionen oder Ausfall des Ladungsverstärkers kommen. Gefährdung von Personen, Beschädigung der Anlage und Betriebseinrichtungen durch Ausfall oder Fehlfunktion des Ladungsverstärkers muss durch geeignete Sicherheitsmassnahmen ausgeschlossen werden. Der Ladungsverstärker darf nicht ausserhalb der Grenzwerte betrieben werden, welche in den Technischen Daten (s. Kapitel 6) angegeben sind. Nichtbeachtung der Sicherheitshinweise kann zu Fehlfunktionen, Sach- und Personenschäden führen! 2.4 Transport und Lagerung • • 2.5 Organisatorische Massnahmen • • Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 3/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Transport und Lagerung nur in Originalverpackung Ladungsverstärker nicht fallen lassen oder grösseren Erschütterungen aussetzen Stellen Sie sicher, dass das Personal die Betriebsanleitung und hier besonders das Kapitel „Sicherheits- und Betriebshinweise“ gelesen und verstanden hat. Ergänzend zur Betriebsanleitung allgemeingültige gesetzliche und sonstige verbindliche Regelungen zur Unfallverhütung und zum Umweltschutz beachten und sicherstellen. Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 4/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 3 Montage Der Ladungsverstärker wird mit zwei rostfreien Befestigungsschrauben M4 geliefert. Das Gehäuse muss für die Montage nicht geöffnet werden, da die Schrauben bereits eingelegt sind. Die Masse für die Montagelöcher betragen 86 x 36mm (siehe Kapitel 7.4), Gewindetiefe mindestens 8mm. Die Schrauben können durch die Deckelbohrungen mit einem Inbusschlüssel (3mm) angezogen werden, ggf. mit Loctite Klebstoff sichern. Sollten längere Schrauben benötigt werden ist der Deckel aufzuschrauben. Neue Schrauben mit Zahnscheibe einsetzen. Anschluss der Stecker siehe Kapitel 5. Hinweise: • Aus EMV-Gründen empfehlen wir, die Montageplatte (Montageort) zu erden. • Der Ladungsverstärker kann in jeder beliebigen Lage montiert werden, bei vertikaler Anordnung ist jedoch eine Montage mit nach unten abgehenden Steckern vorzuziehen. • Anzuschliessende Sensoren erst nach deren Montage an der Maschine am Verstärker anschliessen. Sensoren können bei der Montage hohe Ladungen abgeben und dem Verstärker schaden. 4 Funktion 4.1 Supply + Blockschaltbild 10 Supply 9,22 GND NC Level 1 Level 0 RX TX Alarm 1 Alarm 0 Com Logik Output = = +5V +5V_UC +12V -12V 23 11 Block diagram DACU 800 L1 3 24 12 L0 RS232 18 TTL 15 Reset 16 25 uP Range 2 7 Range 1 20 Gain 80%-Test Offset 10Ω Charge Range 0 Operate 5/40 Funktion Aderfarbe nach DIN47100 Signal out weiss 2 Peak out braun 3 Level 1 (In or Out) grün 4 gelb 5 Level 0 (In or Out) Range 3 6 Range 2 rosa 7 Range 1 blau 8 Range 0 rot grau 9 Supply GND schwarz 19 Com Logik Input 10 violett 11 + Supply Code 2 Signal Out 12 Code 0 rot-blau 13 Code Supply + weiss-grün 14 Signal GND braun-grün 15 Alarm 1 weiss-gelb 16 Alarm 0 gelb-braun 17 RX weiss-grau 18 TX grau-braun 19 Com Logic Input weiss-rosa 20 Operate rosa-braun 1 2 Peak Out Case Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland Pin 1 80% Test 14 Signal GND 10Ω Elektrische Anschlüsse Elektrische Anschlüsse D-Sub 25 (DACU 800) 21 20kHz Range var. 4.2 Code 0 6 8 Range Offset adjust (sealed) Code 1 13 Code Supply + 5 Range 3 4 17 Code 2 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland grau-rosa 6/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 21 80% Test weiss-blau 22 Supply GND braun-blau 23 NC weiss-rot 24 Code 1 braun-rot 25 Com Logic Output (Alarm) weiss-schwarz 4.3 Ladungsbereiche Wahl der Messbereiche (DACU 800) Range 3 2 Elektrische Anschlüsse D-Sub 25 (DACI 800) 1 0 Messbereich pC/10V 1 0 0 0 0 1'000’000 2 0 0 0 1 500’000 3 0 0 1 0 200’000 weiss Peak out 4 0 braun Level 1 (In or Out) 5 0 0 1 1 0 1 0 100’000 50’000 grün 6 0 1 0 1 20’000 4 Level 0 (In or Out) gelb 7 0 1 1 0 10’000 5 Range 3 grau 8 0 1 1 1 5’000 6 Range 2 rosa 9 1 0 0 0 2’000 7 Range 1 blau 10 1 8 Range 0 rot 11 1 0 0 0 1 1 0 1’000 500 9 Supply GND schwarz 12 1 0 1 1 200 10 violett 1 1 0 0 100 11 + Supply Code 2 13 14 1 1 0 1 100’000...1'000’000 12 Code 0 rot-blau 15 1 1 1 0 10’000...100’000 13 Code Supply + weiss-grün 16 1 1 1 1 100...10’000 14 Signal GND braun-grün 15 Alarm 1 weiss-gelb 16 Alarm 0 gelb-braun 17 NC weiss-grau 18 NC grau-braun 19 Com Logic Input weiss-rosa 20 Operate rosa-braun 21 80% Test weiss-blau 22 Supply GND braun-blau 23 NC weiss-rot 24 Code 1 braun-rot 25 Com Logic Output (Alarm) weiss-schwarz Pin Funktion Aderfarbe nach DIN47100 1 Signal out 2 3 Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland grau-rosa Wahl der Messbereiche (DACI 800) Range 3 2 7/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 1 0 Messbereich pC/16mA 1 0 0 0 0 1'000’000 2 0 0 0 1 500’000 3 0 0 1 0 200’000 4 0 5 0 0 1 1 0 1 0 100’000 50’000 6 0 1 0 1 20’000 7 0 1 1 0 10’000 8 0 1 1 1 5’000 9 1 0 0 0 2’000 10 1 11 1 0 0 0 1 1 0 1’000 500 12 1 0 1 1 200 13 1 1 0 0 100 14 1 1 0 1 100’000...1'000’000 15 1 1 1 0 10’000...100’000 16 1 1 1 1 100...10’000 Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 8/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Bemerkung Die anderen Range-Eingänge müssen nicht beschaltet werden! Die Messung ergibt eine Ausgangsspannung von 6.25V am Ladungsverstärker. Die beaufschlagte Kraft berechnet sich demnach: 5 Inbetriebnahme 5.1 Steuerungsseitig anschliessen F = 6.25V ∗ (−)50000 pC Die Ein- und Ausgänge sind galvanisch getrennt und können sowohl als positive als auch als negative Logik geschaltet werden. Die Eingänge haben den gemeinsamen Anschluss an Pin 19 – Com Logic Input, die beiden Schaltausgänge an Pin 25 – Com Logic Output. Negative Logik, Operate aktiv bei geschlossenem Schalter S Vs Maschinensteuerung DACU D-Sub D-Sub DACU S 20 Operate 19 Com Logic Input 20 Operate 19 Com Logic Input Die max. Ladung berechnet sich: S Vs Sensorseitig anschliessen Für den Anschluss eines Sensors müssen grundsätzlich hochisolierende Kabel verwendet werden. Schliessen sie den Sensor vor dem Anschliessen nach Möglichkeit kurz, denn piezoelektrische Sensoren können hohe Spannungen erzeugen. Diese könnten die Elektronik des Ladungsverstärkers beschädigen. Vermeiden Sie es die Isolation der BNC - Stecker zu berühren und achten Sie darauf, dass kein Staub und keine Feuchtigkeit eindringen können. Durch Feuchtigkeit und sonstige Verschmutzung wird die Isolation vermindert, dies kann zu erhöhter Drift führen. = 7.44kN Qmax = −4.2 pC N ∗ 8kN = −33600 pC ÷ (−)4.2 pC = 7.44kN F = (14mA − 4mA) ∗ (−)50000 pC 16mA N 5.3.2 Variabler Bereich Mit dem variablen Bereich kann die Messkette bei bekannter Messgrösse auf ein beliebiges Ausgangssignal abgeglichen werden. Wählen Sie je nach zu erwartender Ladung den passenden Messbereich aus. Nehmen Sie nun die Anlage in Betrieb und stellen sie das Ausgangssignal auf den gewünschten Spannungswert (DACU 800) oder Stromwert (DACI 800) mit dem RangePotentiometer ein. Dazu muss der Deckel des Ladungsverstärkers geöffnet werden. L0 Zu beachten ist, dass Piezosensoren bei Druck generell Minusladung abgeben. Diese negative Ladung wird vom DACU/DACI in ein positives Signal umgewandelt. Beim OberflächenDehnungssensor DSPN führt Stauchung zu positiver, Dehnung zu negativer Ladung. Das heisst für den DACU/DACI, dass Stauchung ein Minussignal und Dehnung ein Plussignal am Verstärker hervorruft. Für die Stauchung beim DSPN ist der DACI daher nicht geeignet, da das Messsignal anstatt von 4…20mA in einen Messbereich von 4…0mA läuft. 5.3 N gewählter Messbereich (-)50’000pC/20mA Eingang Range 2 (Pin 6) auf high setzen (bei pos. Logik) Bemerkung Die anderen Range-Eingänge müssen nicht beschaltet werden! Die Messung ergibt eine Ausgangsspannung von 14mA am Ladungsverstärker. Die beaufschlagte Kraft berechnet sich demnach: Maschinensteuerung Hinweis: Wenn während dem Betrieb keine Umschaltung der Ladungsbereiche erfolgen muss, können die benötigten Range-Eingänge mit der Speisespannung fix verbunden werden. Der Com Logic Input wird dann mit dem Supply GND verbunden. 5.2 ÷ (−)4.2 pC Beispiel (DACI 800): Es soll eine Kraft mit einem Piezoelektrischen Kraftsensor gemessen werden. -Empfindlichkeit Sensor: -4.2pC/N -max. Kraft 8kN Beispiele für das Operate Signal: Positive Logik, Operate aktiv bei geschlossenem Schalter S 10V Range L1 Einstellung der Messbereiche Die Messbereiche werden über die vier Range-Eingänge angewählt (Anschluss siehe Kapitel 5.1). 5.3.1 Fixe Bereiche Es stehen 13 fixe Bereiche von 100pC bis 1'000’000pC zu Verfügung. Wählen Sie je nach zu erwartender Ladung den passenden Messbereich aus. Beispiel (DACU 800): Es soll eine Kraft mit einem Piezoelektrischen Kraftsensor gemessen werden. -Empfindlichkeit Sensor: -4.2pC/N -max. Kraft 8kN Die max. Ladung berechnet sich: Qmax = −4.2 pC N ∗ 8kN = −33600 pC gewählter Messbereich (-)50’000pC/10V Eingang Range 2 (Pin 6) auf high setzen (bei pos. Logik) Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 9/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Anordnung der Poti Beispiel (DACU 800): Die Messkette soll bei maximaler Kraft auf eine Ausgangsspannung von 8V abgeglichen werden. -Ladung des Sensors bei maximaler Kraft: -200’000pC gewählter Messbereich (-)100’000 – 1’000’00pC/10V Eingang Range 0,2 und 3 (Pin 8, 6 und 5) auf high setzen (bei pos. Logik) Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 10/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Bemerkung Range 1 muss nicht beschaltet werden! Anlage in Betrieb nehmen und bei maximaler Kraft mit dem Range-Potentiometer die Ausgangspannung auf 8V abgleichen. 5.5 Beispiel (DACI 800): Die Messkette soll bei maximaler Kraft auf einen Ausgangsstrom von 17mA abgeglichen werden. Der Ladungsverstärker wird über den Operate – Eingang aktiv geschaltet -Ladung des Sensors bei maximaler Kraft: -200’000pC Bemerkung: Der Ladungsverstärker sollte immer auf „Reset“ geschaltet sein wenn kein Messergebnis benötigt wird. gewählter Messbereich (-)100’000 – 1’000’00pC/16mA Eingang Range 0,2 und 3 (Pin 8, 6 und 5) auf high setzen (bei pos. Logik) Bemerkung Range 1 muss nicht beschaltet werden! Anlage in Betrieb nehmen und bei maximaler Kraft mit dem Range-Potentiometer den Ausgangsstrom auf 17mA abgleichen. 5.4 RESET – Funktion Durch die endlichen Isolationswiderstände der Sensoren, Kabel und der elektronischen Komponenten geht ein Teil der vom Sensor abgegebenen Ladung verloren. Das bedeutet, dass bei konstanter physikalischer Messgrösse (z.B. Kraft) sich das Ausgangssignal in positiver oder negativer Richtung verändert. Durch diese „Drift“ können statische Messungen nur bedingt bzw. über kurze Zeiträume durchgeführt werden. Es ist deshalb notwendig den Ladungsverstärker zyklisch zu resetieren. 5.6 PEAK – Funktion Die Peak - Funktion liefert für die Dauer eines Messzyklus den Maximalwert des Ausgangssignals. Sie wird mit dem Steuereingang Operate automatisch zurückgesetzt. 1 Operate Alarmausgänge Die beiden Alarmausgänge überwachen das Ausgangssignal und können zur Signalisierung von Grenzwerten oder zur Definition von Messfenstern eingesetzt werden. 0 t +10V DACU 800: Die Schwellspannung von 0–10V kann auf zwei Arten eingestellt werden: Peak out 1. Die Schwellspannung wird über den Eingang an Pin 3 bzw. 4 extern eingespeist oder 2. sie wird nach öffnen des Deckels mit den beiden Poti L0 und L1 (s. Bild 5.3.2) eingestellt. Die eingestellte Spannung kann an Pin 3 bzw. 4 gemessen werden. -10V t Signal out Beide Alarmausgänge schliessen den Kontakt sobald der jeweils eingestellte Schwellwert überschritten ist und bleiben bis zum nächsten Reset gesetzt. DACI 800: Da die Alarmausgänge Spannungsgesteuert sind, muss die Schwellspannung (0..10V) proportional zum Ausgangsstrom (4..20mA) berechnet werden. Die Schwellspannung kann auf zwei Arten eingestellt werden: 1. Die Schwellspannung wird über den Eingang an Pin 3 bzw. 4 extern eingespeist oder 2. sie wird nach öffnen des Deckels mit den beiden Poti L0 und L1 (s. Bild 5.3.2) eingestellt. Die eingestellte Spannung kann an Pin 3 bzw. 4 gemessen werden. Beide Alarmausgänge schliessen den Kontakt sobald der jeweils eingestellte Schwellwert überschritten ist und bleiben bis zum nächsten Reset gesetzt. Bemerkung (DACU 800, DACI 800): Als Schaltelemente dienen zwei Photo-Mos Relais. Die Ausgänge sind galvanisch getrennt und für AC und DC geeignet. Sie sind aber nicht kurzschlussfest und dürfen nicht jenseits der Spezifikation betrieben werden. Bei einem Defekt sind die Photo-Mos Relais jedoch schnell austauschbar (gesockelt). Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 11/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 12/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 5.7 80% Test 6 Serielle Schnittstelle (nur DACU 800) DACU 800: Diese Funktion ermöglicht die Überprüfung der Messkette ohne dass ein Sensor angeschlossen ist und kann somit für die Fehlereingrenzung genutzt werden. Die Amplitude beträgt ca. 8V (80%FS). Beispiel: 6.1 1 t Operate Übertragungsformat 0 Die Informationen werden seriell über den Bus gesendet. Dabei gilt folgendes Format: • 1 Start-Bit • 8 Daten-Bits (das Kleinste zuerst) • 1 Stop-Bit • Übertragungsgeschwindigkeit: 9’600 Baud (Default) – 115’200 Baud Somit ergeben sich 10 Bit pro übertragenes Zeichen. 1 80%-Test 0 t +8V Signal out 6.2 t -8V 6.2.1 DACI 800: Diese Funktion ermöglicht die Überprüfung der Messkette ohne dass ein Sensor angeschlossen ist und kann somit für die Fehlereingrenzung genutzt werden. Die Amplitude beträgt ca. 12.8mA (80%FS). Beispiel: 1 t Operate 0 6.2.2 80%-Test 0 t Signal out t 5.8 Identifikation des Ladungsverstärkers Der Ladungsverstärker kann anhand eines Codes am Anschlussstecker identifiziert werden. Dazu muss an Pin 13 eine definierte Spannung angelegt werden. An den Pins 11,12 und 24 kann der Code ausgelesen werden, der diesem Typ entspricht. Code für DACU 800, DACI 800: Pegel Bedeutung: Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland Datenformat Master Allgemein Der Befehl beginnt mit einem Startzeichen STX (02h), gefolgt vom Befehl und einer festen Anzahl von Parametern und einer abschliessenden Checksumme. Der DACU gibt nach erfolgreicher Überprüfung der Checksumme und der Ausführung des Befehls ein ACK (06h) an den Master zurück. Jede vom Master gesendete Botschaft hat folgendes Format: ASCII ASCII ASCII ASCII Startzeichen Befehl n-Parameter Checksumme Checksumme: Summe aller ASCII-Zeichen, immer 1Byte lang (niederwertigste 4 Bit in ASCII gewandelt). Remote Funktion Schaltet den Verstärker auf Remotebetrieb, oder wieder zurück. Im Remotebetrieb haben alle Steuersignale (Operate, Reset, Range, ..) keinen Einfluss mehr. Nach einem Stromunterbruch bzw. nach dem Einschalten ist die Remotefunktion inaktiv. Der DACU lädt nach der Reaktivierung alle gespeicherten Einstellungen aus dem EEPROM. Befehls-Datenstruktur: Beispiel: Remote aktiv Start Befehl Parameter Checksumme 02h 61h 31h 34h STX a 1 4 (94h) 1 16.8mA Beschreibung Der DACU 800 ist mit einer seriellen Schnittstelle RS232 ausgerüstet. Darüber können mit den entsprechenden Befehlen alle Funktionen eingestellt und die Messwerte des Analogausgangs (CH1) ausgelesen werden. Code 2 0 Code 1 0 Parameter 0: 1: Remote inaktiv, Steuerung über die Sub-D Leitungen Remote aktiv, Steuerung über RS232 Achtung Die Schnittstelle ist nach jedem Einschalten des DACU immer auf 9’600 Baud gesetzt! Die Baudrate kann wie unter 6.2.9 beschrieben eingestellt werden. Code 0 1 0 Supply GND 1 Code Supply + 13/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 14/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 6.2.3 Operate, Reset 6.2.6 Schaltet den Verstärker auf Reset bzw. Operate. Befehls-Datenstruktur: Start Befehl Parameter 02h 62h 31h STX b 1 Parameter 6.2.4 0: 1: Checksumme 35h 5 (95h) Reset Operate Parameter 1 Range fixe Bereiche Parameter 2 - 6 Schaltet den Verstärker in einen fixen Bereich. Befehls-Datenstruktur: Beispiel: 50’000pC Start Befehl P. 1 P. 2 02h 63h 30h 30h STX c 0 0 6.2.5 Parameter 1 0: CH1 Parameter 2 & 3 01: 02: 03: 04: 05: 06: 07: 08: 09: 10: 11: 12: 13: Range 1 Range 2 Range 3 Range 4 Range 5 Range 6 Range 7 Range 8 Range 9 Range 10 Range 11 Range 12 Range 13 6.2.7 P. 3 35h 5 Checksumme 41h A(FAh) 1'000'000 pC 500'000 pC 200'000 pC 100'000 pC 50'000 pC 20'000 pC 10'000 pC 5'000 pC 2'000 pC 1'000 pC 500 pC 200 pC 100 pC 6.2.8 Checksumme 35h 5 (195h) 0: Alarm 1 1: Alarm 2 Zahlenwerte im ASCII-Format 0: 1: Test off Test on Signal Fragt den aktuellen Messwert ab. Befehls-Datenstruktur: Start Befehl P. 1 Checksumme 02h 67h 31h 41h STX g 1 A (9Ah) Parameter 1 0: CH1 Zahlenwerte im ASCII-Format www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 0: 1: Ausgabe eines Messwertes CH1 Kontinuierliche Ausgabe der Messwerte CH1 Bemerkung: Die kontinuierliche Ausgabe muss mit der Abfrage eines Einzelwertes beendet werden! (Parameter 1 = 0) 6.2.9 Übertragungsrate Konfiguriert die Schnittstelle auf die entsprechende Übertragungsrate. Der DACU gibt auf der vorherigen Übertragungsrate ein ACK (06h) zurück und wechselt dann auf die neue Einstellung. Befehls-Datenstruktur: Beispiel: 38’400Baud Start Befehl P. 1 Checksumme 02h 68h 37h 31h STX h 7 1 (A1h) Parameter 1 15/40 P. 6 30h 0 80% Test Parameter 1 Schaltet den Verstärker in einen variablen Bereich zwischen 100pC und 1'000’000pC Befehls-Datenstruktur: Beispiel: (0)23’500pC Start Befehl P. 1 P. 2 P. 3 P. 4 P. 5 P. 6 P. 7 Checksumme 02h 64h 30h 30h 32h 33h 35h 30h 30h 30h STX d 0 0 2 3 5 0 0 0 (1C0h) Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland P. 5 30h 0 Testfunktion, bei welcher der Ladungsverstärker ca. 8V ausgibt Befehls-Datenstruktur: Beispiel: Test on Checksumme Start Befehl P. 1 02h 66h 31h 39h STX f 1 9 (99h) Range variabler Bereich Parameter 1 Parameter 2 - 7 Alarmausgänge Stellt den Level ein, bei dem eine Umschaltung erfolgt. Befehls-Datenstruktur: Beispiel: Alarm 2 auf (0)8’500mV Start Befehl P. 1 P. 2 P. 3 P. 4 02h 65h 31h 30h 38h 35h STX e 1 0 8 5 Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 5: 6: 7: 8: 9: 9'600 (default) 19’200 38’400 57’600 115’200 16/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Übertragung der Messwerte: Abtastfrequenz Baud [Hz] 9k6 40 19k2 50 38k4 50 57k6 100 115k2 200 Zeitfenster [ms] 25 20 20 10 5 7 Technische Daten DACU 800 7.1 6.2.10 Einstellungen speichern Speichert folgende Werte im EEPROM. • Fixer Bereich oder variabler Bereich • Level der Alarmausgänge Diese werden nach dem aktivieren wieder eingelesen (6.2.2). Befehls-Datenstruktur: Start Befehl P. 1 02h 73h 30h STX s 0 Parameter 1 6.3 0: Checksumme 35h 5 (A5h) Elektrische Daten Spannungsversorgung Stromaufnahme Messbereich Ausgangssignal Genauigkeit Linearität Ausgangsoffset Störspannung Ausgangswiderstand Reset Operate Sprung Drift Offsetspannung Q-Eingang Frequenzgang (-3dB) Steuereingänge Schaltausgänge Immer 0 1) 2) Datenformat Slave 3) < 30mVpp im 100pC-Bereich Geltungsbereich: Ladungseingang offen und abgeschirmt, DACU für min. 30min an der Betriebsspannung angeschlossen, RESET aktiv, Deckel fest geschlossen. @ 100pC..100’0000pC; > 2kHz @ 1'000’000pC Messwerte Gibt den aktuellen Messwert an den Master aus. Die Messwerte werden als Hex-Zahl ausgegeben. Negative Werte als 2er-Komplement. Als Startwert dient die Kanalkennung a Checksumme: Summe aller Hex-Werte, immer 1Byte lang als ASCII-Zeichen Antwort-Datenstruktur: P. 1 P. 2 P. 3 P. 4 P. 5 Parameter 1 a: Parameter 2 - 5 Messwert als Hex Zahl Messwerte CH1 Beispiel 1: Messwert: 7685mV Hex: 1E05h, Checksumme 13C P. 1 P. 2 P. 3 P. 4 61h 31h 45h 30h a 1 E 0 Beispiel 2: Messwert -300mV Hex: FED4h, Checksumme 164h P. 1 P. 2 P. 3 P. 4 61h 46h 45h 44h a F E D Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland Checksumme P. 5 35h 5 Checksumme 43h C (13Ch) DACI 800 6.3.1 15..35VDC < 70mA ± 100..1'000’000pC ± 10V <± 1%FS < 0.02%FS <± 5mV 1 < 5mVpp (0.1Hz..100kHz) 10Ω elektronisch kompensiert 2 < 0.03pC/s bei 23°C <50µV 3 0..20kHz ± 5V.. ± 45V, galv. getrennt max. 45V, max. 100mA galv. getrennt Spannungsversorgung Stromaufnahme Messbereich Ausgangssignal Peak Genauigkeit Linearität Ausgangsoffset Störstrom Bürdenwiderstand Reset Operate Sprung Drift Offsetspannung Q-Eingang Frequenzgang (-3dB) Steuereingänge Schaltausgänge 1) 2) 3) 4) P. 5 34h 4 15..35VDC 1 < 110mA ± 100..1'000’000pC 4..20mA 4..20mA <± 1%FS < 0.02%FS <± 0.02mA 2 < 10µApp (0.1Hz..100kHz) <500Ω Elektronisch kompensiert 3 < 0.03pC/s at 23°C <50µV 4 0..5kHz ± 5V.. ± 45V, galv. getrennt max. 45V, max. 100mA galv. getrennt bei Aussteuerung Signal-Out und Peak-Out = 20mA < 60µA pp im 100pC-Bereich Geltungsbereich: Ladungseingang offen und abgeschirmt, DACI für min. 30min an der Betriebsspannung angeschlossen, RESET aktiv, Deckel fest geschlossen. @ 100pC..200’000pC; > 2kHz @1’000’000pC Checksumme 34h 4 (164h) 17/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 18/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 7.2 Mechanische Daten 9 Service Anschluss Steuerungsseitig Anschluss Sensor 7.3 D-Sub 25-Pol, male BNC Baumer Electric AG P.O. Box Hummelstrasse 17 CH-8501 Frauenfeld Tel. +41 (0)52 728 11 22 Fax +41 (0)52 728 13 95 [email protected] www.baumer.com Umgebungsbedingungen Betriebstemperatur Lagertemperatur Schutzart EMV 7.4 Unsere Verkaufs- und Beratungsteams stehen Ihnen gerne zur Verfügung. -5...+60°C -20...+80°C IP 40 EN 61000-6-2 Immunität EN 61000-6-4 Emission Abmessungen 36 15 15 15 6 34 64 86 98 8 Zubehör Anschlusskabel 5m, D-Sub 25 female, anderes Ende offen (Aderfarben siehe Kapitel 4.2) Bestellbezeichnung DZCS 05/DACU 8 Weiteres Zubehör auf Anfrage. Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 19/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 20/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 1 Functional description The DACU/I 800 is a multi-range charge amplifier for industrial use. It converts the charge which is output by a piezo electric sensor into a proportional voltage (DACU 800) or current (DACI 800) signal. Because of its extremely wide charge range of 100pC – 1.000.000pC, the DACU/I is suitable for almost all piezo-electric measurement tasks. • • • • • • • • small drift of measuring chain because of compensated input offset voltage robust die cast aluminum housing 13 fix ranges 1 adjustable range test function peak value memory adjustable limits with switching outputs RS232 Interface (DACU 800) 2 Safety and operating notes 2.1 Use as specified • 2.2 Putting into operation • • • 2.3 The charge amplifier must be operated exclusively at the specified purposes. The charge amplifier must be mounted by a qualified electrician. Wiring on the plug or in the control cabinet must be carried out in the off-power state. Follow the machine manufacturer's instructions. Safety notes • • • • Before the system is put into operation, check all electrical connections. If the mounting, electrical connection or other work on the charge amplifier is not carried out correctly, wrong functioning or failure of the charge amplifier may result. Danger to personnel and damage to the system and operating equipment because of failure or wrong functioning of the charge amplifier must be excluded by suitable safety actions. The charge amplifier must not be operated outside the limits which are given in the Technical Data (see Section 7). Failure in observing the safety notes can result in wrong functioning and material and personal damage! 2.4 Transport and storage • • 2.5 Organizational actions • • Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 21/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Transport and storage only in original packing Do not drop the charge amplifier and prevent it of vigorous vibrations Ensure that the personnel have read and understood the operating instructions, particularly the section "Safety and operating notes". In addition to the operating instructions, generally applicable legal and other binding regulations for accident prevention and environmental protection must be reliably observed. Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 22/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 3 Mounting The charge amplifier is supplied with two stainless mounting screws M4. The housing does not have to be opened for mounting, the screws are already inserted. The dimensions of the mounting holes are 86 x 36mm (see Section 7.4), minimum thread depth 8mm. The screws can be tightened through the holes in the lid using a hex wrench (3mm) and secured with a Loctite adhesive if necessary. If longer screws are required, the lid must be unscrewed. Insert new screws with tooth lock washer. For connecting the plug, see Section 5. Notes: • For EMC reasons, we recommend to ground the mounting plate (mounting position). • The charge amplifier can be fitted in any position, but if it is arranged vertically, mounting with plugs pointing downward is preferred. • Mount sensor first before connecting to the amplifier. A high charge may be released during assembling and this may cause damage to the amplifier. 4 Function 4.1 Supply + Block diagram 10 Supply 9,22 GND NC Level 1 Level 0 RX TX Alarm 1 Alarm 0 Com Logik Output = = +5V +5V_UC +12V -12V 23 11 Block diagram DACU 800 L1 3 24 12 L0 RS232 18 TTL 15 Reset 16 25 uP Range Code 0 6 Range 2 7 Range 1 8 Range 0 20 21 Gain 80%-Test Offset 10Ω Charge Operate 80% Test 19 Com Logik Input 1 20kHz Offset adjust (sealed) Code 1 13 Code Supply + 5 Range 3 4 17 Code 2 Signal Out 14 Signal GND Range var. 10Ω 2 Peak Out Case Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 23/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 24/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 4.2 Electrical connections Electrical connections D-Sub 25 (DACI 800) Electrical connections D-Sub 25 (DACU 800) Pin Function Leads color DIN47100 Pin Function Leads color DIN47100 1 Signal out white 1 Signal out white 2 Peak out brown 2 Peak out brown 3 Level 1 (In or Out) green 3 Level 1 (In or Out) green 4 yellow 4 yellow 5 5 Level 0 (In or Out) Range 3 Level 0 (In or Out) Range 3 6 Range 2 pink 6 Range 2 pink 7 Range 1 blue 7 Range 1 blue 8 Range 0 red 8 Range 0 red 9 Supply GND black 9 Supply GND black 10 violet 10 violet 11 11 + Supply Code 2 + Supply Code 2 12 Code 0 red-blue 12 Code 0 red-blue 13 Code Supply + white-green 13 Code Supply + white-green 14 Signal GND brown-green 14 Signal GND brown-green 15 Alarm 1 white-yellow 15 Alarm 1 white-yellow 16 Alarm 0 yellow-brown 16 Alarm 0 yellow-brown 17 NC white-gray 17 RX white-gray 18 NC gray-brown 18 TX gray-brown 19 Com Logic Input white-pink 19 Com Logic Input white-pink 20 Operate pink-brown 20 Operate pink-brown 21 80% Test white-blue 21 80% Test white-blue 22 Supply GND brown-blue 22 Supply GND brown-blue 23 NC white-red 23 NC white-red 24 Code 1 brown-red 24 Code 1 brown-red 25 Com Logic Output (Alarm) white-black 25 Com Logic Output (Alarm) white-black Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland gray gray-pink 25/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland gray gray-pink 26/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 4.3 Measuring ranges 5 Start up Choice of measuring range (DACU 800) 5.1 1 0 0 0 0 1'000’000 2 0 0 0 1 500’000 3 0 0 1 0 200’000 4 0 5 0 0 1 1 0 1 0 100’000 50’000 6 0 1 0 1 20’000 7 0 1 1 0 10’000 8 0 1 1 1 5’000 9 1 0 0 0 2’000 10 1 11 1 0 0 0 1 1 0 1’000 500 12 1 0 1 1 200 13 1 1 0 0 100 14 1 1 0 1 100’000...1'000’000 15 1 1 1 0 10’000...100’000 16 1 1 1 1 100...10’000 1 Examples of the Operate Signal: positive logic, operate aktiv with closed switch S DACU 1 5.2 0 Measuring range pC/20mA 1 0 0 0 0 1'000’000 2 0 0 0 1 500’000 3 0 0 1 0 200’000 4 0 5 0 0 1 1 0 1 0 100’000 50’000 6 0 1 0 1 20’000 7 0 1 1 0 10’000 8 0 1 1 1 5’000 9 1 0 0 0 2’000 10 1 11 1 0 0 0 1 1 0 1’000 500 12 1 0 1 1 200 13 1 1 0 0 100 14 1 1 0 1 100’000...1'000’000 15 1 1 1 0 10’000...100’000 16 1 1 1 1 100...10’000 Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 27/40 20 Operate 19 Com Logic Input S negative logic, operate active with closed switch S Vs machine controller DACU 20 Operate 19 Com Logic Input Vs S machine controller Note: If no change of charge range has to take place during operation, the required range inputs can be permanently connected to the supply voltage. The Com Logic Input is then connected to the Supply GND. Choice of measuring range (DACI 800) Range 3 2 Connecting on controller side The inputs and outputs are galvanically separated and can be connected in positive or negative logic. The inputs have the common connection on pin 19 – Com Logic Input. The two outputs are on pin 25 – Com Logic Output. D-Sub 0 Measuring range pC/10V D-Sub Range 3 2 Connect on sensor side To connect a sensor, high-insulation cables must always be used. If possible, short-circuit the sensor before connecting it, because piezo-electric sensors can generate high voltages, which could damage the electronics of the charge amplifier. Avoid touching the insulation of the BNC plug, and ensure that no dust or humidity can penetrate it. Humidity and other contamination reduce the insulation, and can cause increased drift. Piezo sensors generally give out a negative charge during pressure. This negative load is converted by the DACU/DACI into a positive signal. When compression is applied to the DSPN surface strain sensor a positive, when strain is applied a negative value occurs. This means that compression will result in a negative and strain load in a positive output by the DACU/DACI. When there is compression on the DSPN the DACI is not the suitable amplifier, because the output signal will be between 4…0mA instead of 4…20mA. www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 28/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 5.3 L0 Setting the measurement ranges The measurement ranges are selected via the four range inputs (for connection see Section 5.1). 5.3.1 Fix ranges Range 13 fix ranges from 100pC to 1,000,000pC are available. Select the suitable measurement range according to the expected charge. L1 Example (DACU 800): The intention is to measure a force using a piezo-electric force sensor. -Sensor sensitivity: -4.2pC/N -max. force 8kN The maximum charge is calculated as: Qmax = −4.2 pC N ∗ 8kN = −33600 pC chosen measurement range (-)50.000pC/10V Set Range 2 (Pin 6) input to high (with positive logic) Comment The other range inputs must not be connected! The measurement gives an output voltage of 6.25V on the charge amplifier. The applied force is calculated as: F = 6.25V ∗ (−)50000 pC 10V ÷ (−)4.2 pC N = 7.44kN Example (DACI 800): The intention is to measure a force using a piezo-electric force sensor. -Sensor sensitivity: -4.2pC/N -max. force 8kN The maximum charge is calculated as: Qmax = −4.2 pC N ∗ 8kN = −33600 pC Chosen measurement range (-)50.000pC/20mA Set Range 2 (Pin 6) input to high (with positive logic) Comment The other range inputs must not be connected! The measurement gives an output voltage of 14mA on the charge amplifier. The applied force is calculated as: pC F = (14mA − 4mA) ∗ (−)50000 pC (16mA) ÷ (−)4.2 N = 7.44kN 5.3.2 29/40 Example (DACU 800): The measuring chain should be adjusted for a maximum force to an output voltage of 8V. -Charge of sensor for maximum force: -200.000pC Selected measurement range (-)100.000 – 1.000.00pC/10V Set input range 0, 2 and 3 (pins 8, 6 and 5) to high (for positive logic) Comment Range 1 must not be connected! Put the system into operation and set the output signal to 8V using the range potentiometer for maximum force. Example (DACI 800): The measuring chain should be adjusted for a maximum force to an output current of 17mA. -Charge of sensor for maximum force: -200.000pC Selected measurement range (-)100.000 – 1.000.00pC/20mA Set input range 0.2 and 3 (pins 8, 6 and 5) to high (for positive logic) Comment Range 1 must not be connected! Variable range With the variable range, the measuring chain can be adjusted for any output signal with a known measured magnitude. Select the suitable measurement range according to the charge to be expected. Now put the system into operation and set the output signal to the desired voltage value (DACU 800) or current value (DACI 800) using the range potentiometer. To do this, the lid of the charge amplifier must be opened. Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland Arrangement of potentiometer www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Put the system into operation and set the output signal to 17mA using the range potentiometer for maximum force. Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 30/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 5.4 Alarm outputs 5.5 The two alarm outputs monitor the output signal, and can be used to signal limits or to define measurement windows. DACU 800: The threshold voltage of 0 – 10V can be set in two ways: 1. The threshold voltage is fed in externally via the input on pin 3 or 4 The charge amplifier is switched active via the Operate input. or 2. It is set after the lid is opened, using the two potentiometers L0 and L1 (see Fig. 5.3.2). Set voltage can be measured on pin 3 or 4. Comment: The charge amplifier should always be switched to "Reset“, if no measurement result is required. 5.6 PEAK function For the duration of one measurement cycle, the peak function supplies the maximum value of the output signal. It is reset automatically using the control input Operate. Both alarm outputs close the contact as soon as the set threshold value is exceeded, and remain set until the next reset. 1 DACI 800: Because the alarm exits are a tension-steered, the threshold voltage (0..10V) must be calculated proportionally to the output current (4..20 mA).The threshold voltage can be set in two ways: 1. RESET function Because of the finite insulation resistances of the sensors, cables and electronic components, part of the charge which the sensor outputs is lost. This means that with a constant physical measured magnitude (e.g. force), the output signal changes in the positive or negative direction. Because of this "drift“, static measurements can only be carried out to a limited extent or over short periods. It is therefore necessary to reset the charge amplifier cyclically. Operate 0 The threshold voltage is fed in externally via the input on pin 3 or 4 or t Peak out -10V 2. t +10V It is set after the lid is opened, using the two potentiometers L0 and L1 (see Fig.5.3.2). Set voltage can be measured on pin 3 or 4. Comment (DACU 800, DACI 800): Two Photo-Mos relays are used as circuit elements. The outputs are galvanically separated and suitable for AC and DC. However, they are not short-circuit-proof and must not be operated beyond the specification. However, the Photo-Mos relays can be replaced quickly in the case of a defect (socketed). 5.7 Signal out 80% test DACU 800: This function makes it possible to check the measuring chain without a sensor being connected, and can thus be used to limit errors. The amplitude is approx. 8V (80%FS). Example: 1 Operate t 0 1 80%-Test 0 +8V t Signal out t -8V Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 31/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 32/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M DACI 800: This function makes it possible to check the measuring chain without a sensor being connected and can thus be used to limit errors. The amplitude is approx. 12.8mA (80%FS). 6 Serial Interface (DACU 800 only) 6.1 Example: 1 Transmission format t Operate The Information are transmitted serially with following format: • 1 Start-Bit • 8 Data-Bits (the low order first) • 1 Stop-Bit • Transmission rate: 9’600 Baud (Default) – 115’200 Baud That results 10 bit per transmitted character. 0 1 80%-Test 0 t 16.8mA 6.2 Signal out 6.2.1 t 5.8 Description The DACU 800 has an implemented serial interface RS232. With the corresponding commands it is possible to set the Charge Amplifier and to read out the output signal (CH1). Identification of charge amplifier The charge amplifier can be identified on the basis of a code on the connecting plug. For this purpose, a defined voltage must be applied to pin 13. On pins 11, 12 and 24, the code corresponding to this type can be read out. General The command starts with the character STX (02h), followed by a command and a fix number of parameters and finally a checksum. After checking the checksum and the execution of the command, the DACU returns an ACK (06h) back to the master. The message of the master has always following format: ASCII ASCII ASCII Start character command n-Parameter Code for DACU 800, DACI 800: Level Data format Master ASCII Checksum Checksum: Sum of all ASCII-characters, always 1Byte long (lowest order 4 Bit in ASCII converted). Code 2 0 Code 1 0 Code 0 1 6.2.2 Remote Function Enables and disables the remote function of the DACU. When the remote function is enabled, the control functions (Operate, Reset, Range, ..) are disabled. Meaning: 0 Supply GND 1 Code Supply + An interruption of the power supply or a power up causes the disabling of the remote function. After each enabling the settings are loaded from the EEPROM. Command data structure: Example: Remote active Start command 02h 61h STX a Parameter 0: 1: Parameter 31h 1 Checksum 34h 4 (94h) Remote inactive, control by the Sub-D connection Remote active, control by RS232 Note After each power up of the DACU the transmission rate is set on 9’600 Baud! The baud rate can be set as explained under 6.2.9. Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 33/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 34/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 6.2.3 Operate, Reset 6.2.6 Turns the DACU on Reset resp. Operate. Command data structure: Start command 02h 62h STX b Parameter 0: 1: Parameter 31h 1 Setting alarm outputs Alarm output threshold setting. Command data structure: Example: Alarm 2 auf (0)8’500mV Start command P. 1 P. 2 02h 65h 31h 30h STX e 1 0 Checksum 35h 5 (95h) Reset Operate Parameter 1 Parameter 2 - 6 6.2.4 Fix Range 6.2.7 Measuring range setting Command data structure Example: 50’000pC Start command 02h 63h STX c Parameter 1 Parameter 2 & 3 6.2.5 0: 01: 02: 03: 04: 05: 06: 07: 08: 09: 10: 11: 12: 13: Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland P. 5 30h 0 P. 6 30h 0 Checksum 35h 5 (195h) 0: Alarm 1 1: Alarm 2 Numerical value in ASCII-Format 80% Test P. 1 30h 0 CH1 Range 1 Range 2 Range 3 Range 4 Range 5 Range 6 Range 7 Range 8 Range 9 Range 10 Range 11 Range 12 Range 13 P. 2 30h 0 P. 3 35h 5 Command data structure: Example: Test on Start command P. 1 02h 66h 31h STX f 1 Checksum 41h A(FAh) 1'000'000 pC 500'000 pC 200'000 pC 100'000 pC 50'000 pC 20'000 pC 10'000 pC 5'000 pC 2'000 pC 1'000 pC 500 pC 200 pC 100 pC Parameter 1 6.2.8 P. 2 30h 0 P. 3 32h 2 P. 4 33h 3 Test off Test on Signal Command data structure: Start Command P. 1 02h 67h 31h STX g 1 Parameter 1 0: 1: Checksum 41h A (9Ah) Read out of measuring value CH1 Continuous read out of measuring values CH1 Comment: The continuous read out oft the measuring values can be stopped by changing the parameter 1 from 1 to 0! (Parameter 1 = 0) P. 5 35h 5 P. 6 30h 0 P. 7 30h 0 Checksum 30h 0 (1C0h) 0: CH1 Numerical value ASCII-Format 35/40 0: 1: Checksum 39h 9 (99h) Read out of the actual measuring value. Variable Range Parameter 1 Parameter 2 - 7 P. 4 35h 5 Test function to check the measuring chain. Output value 8V Setting a variable between 100pC and 1'000’000pC Command data structure: Example: (0)23’500pC Start command P. 1 02h 64h 30h STX d 0 P. 3 38h 8 6.2.9 Baud rate The DACU send the answer (ACK;06h) with the previous baud rate back to the master and changes afterwards to the new baud rate. Command data structure: Example: 38’400Baud Start command P. 1 02h 68h 37h STX h 7 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland Checksum 31h 1 (A1h) 36/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 5: 6: 7: 8: 9: 9'600 (default) 19’200 38’400 57’600 115’200 7 Technical data 7.1 DACU 800 Parameter 1 Transmission of the measuring values: Baud Sampling rate Time frame [Hz] [ms] 9k6 40 25 19k2 50 20 38k4 50 20 57k6 100 10 115k2 200 5 6.2.10 Save settings Save the following actual settings in the EEPROM. • Fix range or variable range • Level of alarm output The values will be reloaded after enabling the remote function (6.2.2). Command data structure: Checksum Start command P. 1 02h 73h 30h 35h STX s 0 5 (A5h) 6.3 6.3.1 0: Switching output 3) always 0 Data format Slave Measuring values It sends the actual measuring value to the master. The measuring values are sent as hex value. Negative values are sent as twos complement. Checksum: Sum of all hex values, always 1Byte long as ASCII-character Answer data structure: P. 1 P. 2 P. 3 P. 4 P. 5 Checksum Parameter 1 a: Measuring value CH1 Parameter 2 - 5 Measuring value as Hex value Example 1: Measuring value: 7685mV Hex: 1E05h, Checksum 13C P. 1 P. 2 P. 3 P. 4 P. 5 Checksum 61h 31h 45h 30h 35h 43h a 1 E 0 5 C (13Ch) Example 2: Measuring value -300mV Hex: FED4h, Checksum 164h P. 1 P. 2 P. 3 P. 4 P. 5 Checksum 61h 46h 45h 44h 34h 34h a F E D 4 4 (164h) Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 37/40 Supply voltage range Current draw Measuring ranges Output signal Accuracy Linearity Output offset Noise Output resistance Reset Operate offset Drift Offset voltage Q-input Frequency response (-3dB) Control inputs 1) 2) DACI 800 Parameter 1 Electrical data 15..35VDC < 70mA ± 100..1'000’000pC ± 10V <± 1%FS < 0.02%FS <± 10mV 1 < 5mVpp (0.1Hz..100kHz) 10Ω Electronically compensated 2 < 0.03pC/s at 23°C <50µV 3 0..20kHz ± 5V.. ± 45V, galv. separated max. 45V, max. 100mA galv. separated < 30mVpp in 100pC range Scope: charge input open and screened, DACU connected to operating voltage for min. 30min, RESET active, lid tightly closed. @ 100pC..100’0000pC; > 2kHz @ 1'000’000pC Supply voltage range Current draw Measuring ranges Output signal Peak Accuracy Linearity Output offset Noise Apparent ohmic resistance Reset Operate offset Drift Offset voltage Q-input Frequency response (-3dB) Control inputs Switching output 1) 2) 3) 15..35VDC 1 < 110mA ± 100..1'000’000pC 4..20mA 4..20mA <± 1%FS < 0.02%FS <± 0.02mA 2 < 10µApp (0.1Hz..100kHz) <500Ω Electronically compensated 3 < 0.03pC/s at 23°C <50µV 4 0..5kHz ± 5V.. ± 45V, galv. separated max. 45V, max. 100mA galv. separated with modulation Signal-out and Peak out = 20mA <60 µApp in the 100pC-Range Area of application: Load entrance openly and guarded, DACI for min 30min in the company tension connected, RESET actively, lid firmly closed 4) @ 100pC..200’000pC; > 2kHz @1’000’000pC www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 38/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M 7.2 Mechanical data 9 Service Control side connection Sensor connection 7.3 D-Sub 25-Pol, male BNC Baumer Electric AG P.O. Box Hummelstrasse 17 CH-8501 Frauenfeld Tel. +41 (0)52 728 11 22 Fax +41 (0)52 728 13 95 [email protected] www.baumer.com Ambient conditions Operating temperature Storage temperature Protection class EMC 7.4 Our sales and consulting teams are at your disposal. -5...+60°C -20...+80°C IP 40 EN 61000-6-2 immunity EN 61000-6-4 emission Dimensions 36 15 15 15 6 34 64 86 98 8 Accessories 5m connecting cable, D-Sub 25 female, open leads (for leads colors see Section 4.2) Order code DZCS 05/DACU 8 Other accessories on request. Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 39/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 40/40 www.baumerelectric.com DACU/I BA V2.1M