DE

Bedienungsanleitung.
MESAX 70 multi-spot.
Inhalt
1
1.1
1.2
1.3
Allgemeine Hinweise .................................................................................................................... 3
Zum Inhalt dieses Dokuments ........................................................................................................ 3
Einsatzzweck .................................................................................................................................. 3
Sicherheitshinweise ........................................................................................................................ 3
2
Inbetriebnahme ............................................................................................................................. 4
3
3.1
3.2
Anschluss ...................................................................................................................................... 8
Anschlusskabel ............................................................................................................................... 8
Steckerbelegung und Anschlussbild ............................................................................................... 9
4
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Montage ....................................................................................................................................... 10
Befestigung ................................................................................................................................... 10
Bezugsebenen des Sensors ......................................................................................................... 10
Definition des Messfeldes ............................................................................................................. 11
Montage: ....................................................................................................................................... 13
Montagezubehör ........................................................................................................................... 14
5
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
5.10
5.11
Konfiguration .............................................................................................................................. 15
Übersicht Bedienelemente............................................................................................................ 15
Funktionsbaum ............................................................................................................................. 18
LIVE MONITOR ............................................................................................................................ 19
MESSTYP ..................................................................................................................................... 21
OBJEKT ........................................................................................................................................ 22
PRÄZISION................................................................................................................................... 22
MESSFELD................................................................................................................................... 25
ANALOG OUT .............................................................................................................................. 27
DIGITAL OUT ................................................................................................................................ 29
SYSTEM ....................................................................................................................................... 31
EINSTELLUNG ............................................................................................................................. 33
6
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
Funktion und Definition ............................................................................................................. 34
Sensor Datenblatt ......................................................................................................................... 34
Funktionsweise ............................................................................................................................. 38
Messwiederholzeit und Ansprechzeit ........................................................................................... 40
Messobjekt .................................................................................................................................... 41
Schnittstellen und Output .............................................................................................................. 42
Touchpanel.................................................................................................................................... 49
Speicher ........................................................................................................................................ 49
Standardabweichung .................................................................................................................... 50
7
7.1
7.1
7.2
7.3
7.4
Sicherheitshinweise und Wartung ............................................................................................ 51
Allgemeine Sicherheitshinweise ................................................................................................... 51
Sensor Beschriftung ..................................................................................................................... 51
Einfluss vom Fremdlicht................................................................................................................ 53
Frontscheibe ................................................................................................................................. 53
Reinigung der Sensoren ............................................................................................................... 53
8
8.1
8.2
Fehlerbehebung und Tipps........................................................................................................ 54
Beispiele für das Einrichten eines Sensors .................................................................................. 54
Fehlerbehebung ............................................................................................................................ 55
9
Änderungshistorie ...................................................................................................................... 56
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Allgemeine Hinweise
1.1 Zum Inhalt dieses Dokuments
Die vorliegende Anleitung enthält Informationen zur Installation und Inbetriebnahme der Baumer MESAX 70
multi-spot Sensoren.
Sie ergänzt die Montageanleitung, welche mit jedem Sensor mitgeliefert wird.
Lesen Sie die Bedienungsanleitung aufmerksam und beachten Sie die
Sicherheitshinweise!
1.2
Einsatzzweck
Der Baumer MESAX 70 multi-spot Sensor misst Distanzen zu Objekten. Er wurde speziell für einfache
Handhabung, flexiblen Einsatz und präzise Messungen entwickelt.
1.3
Sicherheitshinweise
HINWEIS
Gibt hilfreiche Hinweise zur Bedienung bzw. sonstige allgemeine Empfehlungen.
ACHTUNG!
Bezeichnet eine potenziell gefährliche Situation. Meiden sie diese Situationen um
allfällige Personenschäden und Beschädigungen des Gerätes zu vermeiden!
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Inbetriebnahme
Nach dem Anschluss und der Montage des Sensors wird er über das Display konfiguriert. Danach ist der
Sensor betriebsbereit und gibt den Messwert in mm auf dem Display aus. Optional können zusätzlich das
Messfeld eingeschränkt oder der Schaltausgang konfiguriert werden.
1
Anschluss
2
Montage
3
Applikationsspezifische Einstellungen
Optionale Einstellungen
4
1
Los geht’s
Anschluss
Der Sensor wird gemäss Anschlussschema
angeschlossen.
Es
muss
ein
geschirmtes
Anschlusskabel (8-polig M12) verwendet werden.
Sobald alles korrekt angeschlossen ist startet der
Sensor auf.
Tastenfunktionen
ESC
= Zurück
ESC 2 Sek.
= Run-Modus
UP
= Hoch/Wert erhöhen
DOWN
= Runter/Wert verringern
SET
= OK
SET 2 Sek.
= Wert speichern
LANGUAGE
English
Slide über alle 4 Tasten:
---->
= Freigabe des Panel wenn gesperrt
<---= Sprung in den Run-Modus
Sprache einstellen
Die Sprache wird ausgewählt und mit 2 Sekunden
SET bestätigt.
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English
Deutsch
Italiano
Français
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Montage
Links
Rechts
Referenzpunkt
Funktion DISTANZ
Blindbereich
MESSFELD
Messbereichsanfang Sdc
Messfeldbreite
links
Messfeldbreite
Messbereichsrechts
ende Sde
Der Sensor wird möglichst genau im rechten Winkel auf die Messachse ausgerichtet. Das Objekt muss sich
innerhalb des Messfeldes, d.h. zwischen Messbereichsanfang Sdc und Messbereichsende Sde befinden.
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3
3a
Applikationsspezifische Einstellungen
Distanz
Abstandsmessung zu einem Objekt
Für eine Distanzmessung kann im Menü der benötigte
MESSTYP (Mittelwert, Maximum oder Minimum)
ausgewählt werden. Die Front-Ebene des Sensors (R2)
gilt als Referenz (Null).
Avg DIST1
Max DIST
Min DIST
Avg DIST
1
= Mittelwert aller gemessenen
Punkte
= Distanz zum am weitesten
entfernten Messpunkt
= Distanz zum nächsten
Messpunkt
Max DIST
Min DIST
Im Auslieferzustand ist der Mode Avg DIST vordefiniert
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Optionale Einstellungen
OBJEKT
Auswahl zwischen hellen oder dunklen Objekten zur Optimierung der Messergebnisse.
PRÄZISION
Für eine bessere Präzision und Auflösung kann durch Filterung der Ausgabewerte zwischen Standard, Hoch
und Sehr hoch gewechselt werden.
MESSFELD
Mit MESSFELD kann das Messfeld in der Breite verändert werden. Separate Konfiguration der einzelnen
Punkte des Feldes: GRENZE LINKS, GRENZ RECHTS.
Diese Funktion wird dann benötigt, wenn sich Objekte im Messfeld befinden, welche nicht detektiert werden
sollen.
ANALOG OUT
Mit SCALE OUT können Messbereichsanfang Sdc und Messbereichsende Sde verändert werden. Für den
Messbereichsanfang Sdc gelten dann 0V bzw. 4 mA, für den Punkt beim Messbereichsende Sde 10V bzw. 20
mA. Ebenfalls wird unter ANALOG OUT hier Spannung und Stromausgang ausgewählt. Ausserdem kann die
Ausgangskurve unter OUTP. SLOPE invertiert werden.
DIGITAL OUT
Der Sensor verfügt über einen Schaltausgang, welcher über die Funktion DIGITAL OUT entweder als
Schwelle oder als Fenster konfiguriert werden kann.
Schwelle: Sobald der Messwert die eingegebene Schwelle überschreitet, wird der Schaltausgang geschaltet.
Fenster: Sobald sich der Messwert ausserhalb des eingegebenen Fensters befindet wird der Schaltausgang
geschaltet.
4
Los geht’s
Der Sensor gibt kontinuierlich den Messwert in mm auf dem Display aus und überträgt ihn via
Analogausgang an die Steuerung. Alternativ kann der Messwert auch von der RS485-Schnittstelle abgefragt
werden.
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Anschluss
ACHTUNG!
Falsche Versorgungsspannung zerstört das Gerät!
ACHTUNG!
Anschluss, Montage und Inbetriebnahme dürfen nur durch Fachpersonal
geschehen.
ACHTUNG!
Die IP-Schutzart ist nur gültig, wenn alle Anschlüsse wie in der technischen
Dokumentation beschrieben angeschlossen sind.
ACHTUNG!
Laserstrahl der Laserklasse 1 nach EN 60825-1:2007. Dieses Produkt kann
ohne weitere Sicherheitsvorkehrungen sicher betrieben werden. Trotzdem
sollte ein direkter Blick in den Strahl vermieden werden.
3.1
Anschlusskabel
Es wird ein 8-poliges, geschirmtes Anschlusskabel (Kabeldose) benötigt.
Empfohlen werden Baumer Anschlusskabel mit folgenden Bestellbezeichnungen:
• 10127844
ESG 34FH0200G (Länge 2 m, Stecker gerade)
• 11053961
ESW 33FH0200G (Länge 2 m, Stecker gewinkelt)
• 10129333
ESG 34FH1000G (Länge 10 m, Stecker gerade)
• 10170054
ESW 33FH1000G (Länge 10 m, Stecker gewinkelt)
Weitere Kabellängen verfügbar.
Bei Benutzung des analogen Ausganges hat die Kabellänge einen Einfluss auf das Signalrauschen. Je länger
das Anschlusskabel ist, desto grösser ist das Signalrauschen.
Analogausgang I_OUT
Rauschen:
5.92 µA (1 Sigma) (10m Kabel und 680 Ohm)
3.59 µA (1 Sigma) (2m Kabel und 680 Ohm)
Analogausgang U_OUT
Rauschen:
4.80 mV (1 Sigma) (10m Kabel und 100 kOhm)
3.03 mV (1 Sigma) (2m Kabel und 100 kOhm)
Bei hochgenauen Anwendungen wird der Einsatz der RS485 Schnittstelle empfohlen.
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3.2
Steckerbelegung und Anschlussbild
Farbe
Funktion
Beschreibung
Pin 1
WH = weiss
Rx/Tx-
RS 485 Empfangen/Senden- (B)
Pin 2
BN = braun
+ Vs
Betriebsspannung (+15 … +28 VDC)
Pin 3
GN = grün
analog
Pin 4
YE = gelb
out
Schalt-Ausgang, Push-Pull
Pin 5
GY = grau
alarm
Alarm-Ausgang, Push-Pull
Pin 6
PK = pink
Rx/Tx+
RS485 Empfangen/Senden+ (A)
Pin 7
BU = blau
0V
Erde GND
Pin 8
RD = rot
sync in
Eingang Synchronisation
Ausgang analog (4 … 20 mA oder 0 …
10V)
HINWEIS
Es wird empfohlen die nicht verwendeten Eingänge auf GND (0V) zu legen.
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4
Montage
ACHTUNG!
Anschluss, Montage und Inbetriebnahme dürfen nur durch Fachpersonal
geschehen. Schützen Sie optische Flächen vor Feuchtigkeit und
Verschmutzung.
4.1 Befestigung
Der Sensor verfügt über vier Befestigungsschlitze über welche er flexibel ausgerichtet und montiert werden
kann. Für die Befestigung werden 2 Stück Schrauben M4x35 empfohlen, das Anzugsdrehmoment beträgt
maximal 1.2 Nm.
Anzugsdrehmoment
max. = 1.2 Nm
4.2
Bezugsebenen des Sensors
Der Sensor kann an folgenden Flächen ausgerichtet werden:
Der Laserstrahl des Sensors verläuft parallel ( // ) zur Ebene R3 und steht im rechten Winkel zu den Ebenen
R1 und R2. Die Ebenen R1, R2 und R3 dienen als Referenz für die Ausrichtung des Sensors bei der
Montage. Wichtig sind auch die Bezeichnungen „Links“ und „Rechts“.
13 mm
Links
Rechts
19 mm
Laserstrahl
Ebene R3
Ebene R2
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Ebene R1
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4.3
Definition des Messfeldes
In der Abbildung unten sind das maximale Messfeld sowie die weiteren wichtigen Definitionen zum Thema
Messfeld beschrieben. Die wichtigen Begriffe „links“ und „rechts“ sind jeweils aus der Sicht des Sensors von
der Steckerseite aus zu betrachten.
Links
Rechts
Z
Referenzpunkt
Funktion DISTANZ
R2
X
Messachse
Blindbereich
Messfeld
Messfeldbreite links
Messbereich
Ausserhalb Messbereich
Messbereichsanfang Sdc
0 V / 4 mA
Messbereichsende Sde
Messfeld10 V / 20 mA
breite rechts
Messfeldbreite
Der Sensor misst Distanzen innerhalb des Messfeldes. Die Sensor-Ebene R2 gilt als
Referenz für 0.
HINWEIS
Weitere Erläuterungen zu analogem Ausgang siehe Kapitel „Funktion und
Definition“ -> „Schnittstellen und Output“ -> „Signalausgabe analog“.
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4.3.1
Blindbereich
Der Bereich ab Sensor-Ebene R2 bis zum Messbereichsanfang Sdc wird Blindbereich genannt, d.h. der
Sensor kann dort keine Objekte detektieren.
Wenn sich Objekte in diesem Bereich befinden, kann dies zu verfälschten Messwerten führen.
Objekt
Blindbereich
R2
Messfeld
Messbereich
Messbereichsanfang Sdc
Messbereichsende Sde
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4.4
Montage:
Hier wird der Sensor in einem rechten Winkel (90°) zur Referenzfläche bzw. dem Objekt (Wenn keine
Referenzfläche) ausgerichtet montiert. Referenzebene, bzw. Objekt müssen sich innerhalb des Messfeldes
befinden (Siehe Definition des Messfeldes).
Auf Referenzebene
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Auf Objekt
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4.5
Montagezubehör
Zur optimalen Befestigung sind verschiedene Befestigungswinkel als Zubehör erhältlich. Diese Winkel passen
exakt auf die Befestigungsschlitze des Sensors. Der Sensor kann dabei innerhalb der Befestigungsschlitze
verschoben und justiert werden.
4.5.1
Montagekit für Standardmontage Art. Nr. 11120705
Mit dem Befestigungswinkel für Standardmontage kann der Sensor einfach und schnell in einem Winkel von
90° zur Referenzfläche befestigt werden.
Montagekit 11120705
Inhalt dieses Sets:
- Befestigungswinkel 90°
- Gewindeleiste
- 2x Kugelkopfschraube M4x35 Torx
- 1x Torx Werkzeug T20
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Konfiguration
5.1
Übersicht Bedienelemente
LED’s
Grafikdisplay
Avg DIST
112.4 mm
ESC
5.1.1
UP
SET
DOWN
Touchpanel: Vier
berührungsempfindliche
Tasten
Anzeigemodi des Displays
112.4 mm
Run-Modus
Der Sensor befindet sich im Run-Modus, der Messwert
wird gross dargestellt.
AVG DIST
112.4 mm
Hauptmenü
Innerhalb des Hauptmenüs wird oben der aktive Messtyp
und unten der Messwert angezeigt.
MEAS TYPE
AVG DIST
Scrollbalken
Das Viereck rechts zeigt die Position innerhalb des Menüs
an. Mit den Pfeiltasten kann nach oben oder unten
gesprungen werden.
Wert ändern
Ist die Funktion/Modus oben schwarz hinterlegt, kann mit
den Pfeilen UP/DOWN der Wert der unteren Zeile
eingestellt und mit SET gespeichert werden.
Vorgang Erfolgreich
Display Hintergrund leuchtet grün auf: Wert erfolgreich
gespeichert
MEAS TYPE
AVG DIST
Fehler
Display Hintergrund leuchtet rot auf: Fehler beim
Speichervorgang bzw. falscher Wert bei Eingabe.
Einstellungsmodus
Sobald sich der Sensor im Einstellungsmodus befindet,
leuchtet der Display-Hintergrund blau.
112.4 mm
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Tasten gesperrt
Erscheint dieses Symbol am linken Bildschirmrand, so
sind die vier Tasten für die Bedienung gesperrt.
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5.1.2
Funktionen der einzelnen Tasten
Taste
Kurze Betätigung
Betätigung >2 s.
ESC
Zurück
Sprung zum Run-Modus
UP
Nach oben/Wert erhöhen
DOWN
Nach unten/Wert verringern
SET
OK
Wert speichern*
*Nur im Einstellmenü bei schwarz hinterlegter oberer Zeile (Wert ändern)
5.1.3
Sperrung des Touchpanels
Die Tasten des Bedienfeldes werden gesperrt, wenn sie 5 Minuten nicht betätigt werden. Ein SchlüsselSymbol erscheint und der Messwert wird in grosser Schrift angezeigt.
Bei Betätigung erscheint folgender Text:
Um das Touchpanel wieder freizugeben, muss wie angezeigt mit einem Finger rasch von links nach rechts
über alle vier Tasten gefahren werden (Slide über ESC, UP, DOWN und SET).
Bei Steuerung über RS-485:
Wenn der Sensor über RS-485 gesteuert wird, dann kann er nicht gleichzeitig über das Display bedient
werden, die Tasten werden deaktiviert. Bei Betätigung der Tasten erscheint auf dem Display folgender Text:
RS-485 kontrolliert
den Sensor
Sperrung per RS-485 Befehl:
Mit einem RS-485 Befehl können die Tasten des Sensors dauerhaft gesperrt werden. Diese Sperrung ist auch
dann noch aktiv, wenn der Sensor nicht mehr über RS-485 gesteuert wird. Die Tasten müssen mit einem RS485 Befehl wieder entsperrt werden. Wenn die gesperrten Tasten berührt werden erscheint auf dem Display
folgender Text:
RS-485 sperrt
die Touch-Tasten
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5.1.4 Weitere Tastenfunktionen
Aktion
Slide über alle Tasten von links nach rechts
Slide über alle Tasten von rechts nach links
5.1.5
LED
Gelb
Rot
Grün
Reaktion
Gesperrtes Touchpanel entsperren
Nur wenn Touchpanel gesperrt
Sprung direkt in den Run-Modus
Kann von jedem Menü aus eingesetzt werden
LED‘s am Sensor
Leuchtet
out1 aktiv
Schaltausgang1 aktiv.
out2 aktiv
Kein Messobjekt innerhalb des
Messfeldes. Alarmausgang aktiv.
Versorgungsspannung
Sensor betriebsbereit.
Blinkt
Wenig Signalreserve
Objekt knapp an der Signalreserve (Zu wenig Licht).
Einstellung OBJEKT (Hell oder dunkel) vornehmen.
Kurzschluss
Anschluss an Schaltausgang 1 oder 2 überprüfen.
Avg DIST
112.4 mm
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5.2
Funktionsbaum
Das über das Touchpanel erreichbare Menü ist nachfolgend zusammenfassend dargestellt.
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5.3
LIVE MONITOR
Mit LIVE MONITOR können die Installationsbedingungen überprüft werden. Es werden Neigungswinkel sowie
Kantenposition zum Objekt mit dem geringsten Abstand zum Sensor ausgegeben.
LIVE MONITOR
15,7° 13mm
Winkel in °
(Zum Objekt oder der
Referenzfläche)
LIVE MONITOR auf Referenzfläche
Links
Position KANTE
LINKS STEIGEND
des Objektes
LIVE MONITOR auf Objekt
Rechts
Links
Rechts
KANTE LINKS STEIGEND
(in mm)
Messwert
Winkel
(in °)
Objekt mit kleinstem Abstand
zu Messbereichsanfang
Messwert
Winkel
(in °)
L
K
Referenzfläche
Referenzfläche
Messwert
Position in mm
Referenzachse
Referenzpunkt
Messbereichsende
Sde
Anzeigebeispiel:
LIVE MONITOR
30°
---- mm
Anzeigebeispiel:
LIVE MONITOR
10°
21.5mm
HINWEIS
Um Messfehler zu vermeiden, sollte der Winkel möglichst 0º betragen.
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•
•
•
1
„Messbereichsende“ stellt standardmässig die Referenz für die Winkelmessung dar.
Ausgegeben werden die Werte für die Position der Kante immer für dasjenige Objekt oder diejenige
1
Referenzfläche mit dem geringsten Abstand zum „Messbereichsanfang“ .
Die minimalen Anforderungen an das Objekt bezüglich minimaler Objektbreite1 und minimaler
1
Objekthöhe müssen erfüllt werden.
HINWEIS
Bei mehreren Objekten im Messbereich gilt als Bezugsobjekt dasjenige,
welches den geringsten Abstand zum Messbereichsanfang.
Anzeigen des Neigungswinkels zur Referenzfläche:
Um den Neigungswinkel des Sensors zur Referenzfläche zu überprüfen darf sich nur die Referenzfläche im
Messbereich befinden (Kein Objekt). Die Anzeige für die Position der Kante des Objektes zeigt ---- an.
Finden des Referenzpunktes
Wenn sich ein Objekt innerhalb des Messbereiches befindet, werden die Position der linken Kante, sowie der
Winkel der Oberfläche des Objekts gegenüber der Achse „Messbereichsende“1 angezeigt.
Wenn mit diesem Objekt in Richtung des vermuteten Referenzpunktes gefahren wird bis Position KANTE
LINKS STEIGEND 0mm anzeigt, ist der Referenzpunkt gefunden.
1
Gemäss Datenblatt Kapitel 6.1
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5.4
MESSTYP
Der MESAX 70 multi-spot kann gemessene Distanzen auf verschiedene Arten ausgeben. Der Messwert wird
jeweils in mm errechnet und analog oder per RS485 ausgegeben.
HINWEIS
Wenn der MESSTYP geändert wird, dann werden SCALE OUT, DIGITAL
OUT und MESSFELD auf Werkseinstellung zurückgesetzt.
Distanz
5.4.1 Avg DIST
Durchschnittliche Distanz zu allen Messpunkten.
5.4.2 Max DIST
Distanz zum am weitesten entfernten Messpunkt.
5.4.3 Min DIST
Distanz zum nächsten Messpunkt.
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5.5
OBJEKT
Um die Empfindlichkeit auf dunkle Objekte zu verbessern, kann die Belichtungszeit erhöht werden.
Gleichzeitig ändert sich dadurch auch die Messwiederholzeit.
5.5.1
Objekt: Hell (Reflektivität > 18%, weiss-grau)
Belichtungszeit
5.5.2
Kurz (1 ms)
Objekt: Dunkel (Reflektivität 6…18%, dunkelgrau-schwarz)
Belichtungszeit
5.6
Lang (3 ms)
PRÄZISION
Durch Aktivierung der Filterung kann das Rauschen reduziert und dadurch die Auflösung erhöht werden.
Standard
Hoch
Sehr hoch
= Normale Auflösung12
= Auflösung doppelt so hoch12
12
= Auflösung viermal so hoch
5.6.1 Einflüsse des Filters PRÄZISION
Je höher die Präzision eingestellt ist, desto mehr wird die Messgeschwindigkeit reduziert (Ansprech-und
Abfallzeiten werden erhöht). Die Messfrequenz ist vom Einsatz dieses Filters nicht betroffen.
PRÄZISION arbeitet mit einen Moving median und einen Moving average Filter.
Moving Median
Der Median einer endlichen Liste von Zahlen kann errechnet werden, indem die Messungen vom tiefsten bis
zum höchsten Wert angeschaut und nur die Messung mit dem mittleren Messwert weiterverarbeitet wird (z.B.
Median von {3, 3, 5, 9, 11} ist 5). Die Anzahl an Messwerten, welche in einem Array gespeichert werden, wird
Anzahl Messwerte genannt, z.B. {3, 3, 5, 9, 11} entspricht 5 Messwerten. Wenn ein neuer Messwert
dazukommt, wird der älteste entfernt (Moving filter). Eine plötzliche Änderung der Messwerte wird am
Ausgang erst nach der Hälfte der gespeicherten Anzahl Messwerte eine Änderung bewirken (z.B. Anzahl
Messwerte = 5 bedeutet, dass der Messwert am Ausgang erst nach 3 Messwerten beeinflusst wird).
1
2
Gemäss Datenblatt Kapitel 6.1
Abhängig vom Messobjekt
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Dieses Diagramm zeigt die Effekte des Median (Anzahl Messwerte 5). Der Filter wird benutzt um Messfehler
zu unterdrücken. Der Ausgang ändert sich erst nach einer definierten Anzahl von Messwerten (Anzahl
Messwerte/2). Die Messfrequenz wird durch diesen Filter nicht beeinflusst, wohl aber die Ansprechzeit.
Moving average
Der Ausgabewert des Moving Average Filters ist der Durchschnitt der definierten Anzahl Messwerte, welche
gespeichert sind. Wenn ein neuer Messwert hinzukommt, wird der älteste entfernt (Moving filter).
Wie im Diagramm dargestellt wird, der Moving average glättet den Ausgangswert. Im Gegensatz zum Median
Filter kann es beim Moving average sein, dass die ausgegebenen Messwerte gar nie so gemessen wurden.
Die Messfrequenz wird durch diesen Filter nicht beeinflusst, wohl aber die Ansprechzeit.
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Anzahl der Messwerte bis der korrekte Messwert ausgegeben wird:
- Im Modus PRÄZISION = HOCH muss die Distanz für 4 + 16 Messwerte stabil sein bis der korrekte
Wert ausgegeben wird
- Im Modus PRÄZISION = SEHR HOCH muss die Distanz für 8 + 128 Messwerte stabil sein bis der
korrekte Wert ausgegeben wird
Beispiel
Berechnen der Ansprechzeit mit einer Messfrequenz von 500 Hz, PRÄZISION = HOCH
1 / 500 Hz = 0.002 ms
Median = 7 / 2 (Formel: Messwerte / 2) = 4
Average = 16
Ansprechzeit = 0.002 * (4 + 16) = 0.04 s = 40 ms
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5.7
MESSFELD
Mit der Funktion „MESSFELD“ kann das Messfeld in seiner Breite eingeschränkt werden. Alle Messwerte
ausserhalb des eingestellten Messfeldes werden ignoriert. Dies ist besonders dann nützlich, wenn sich z.B.
ein unerwünschtes Objekt im Messfeld befindet, welches nicht detektiert werden soll.
Angepasst wird das Messfeld dabei softwaremässig, der sichtbare Laserstrahl bleibt also immer gleich breit.
5.7.1
Manuelle Einschränkung des Messfeldes
Für die volle Flexibilität kann jeder Wert innerhalb des Messfeldes einzeln angepasst werden. Das veränderte
Messfeld muss nicht symmetrisch sein. Es kann auch nur eine Grenze, z.B. GRENZE LINKS, eingeschränkt
werden.
• GRENZE LINKS
• GRENZE RECHTS
Links
Rechts
0 mm
Referenzlinie
(Mitte Messfeld)
Messfeld
eingeschränkt
Messfeld
eingeschränkt
GRENZE LINKSReferenzpunkt GRENZE RECHTS
(
mm)
(
mm)
HINWEIS
Um den Referenzpunkt zu finden kann der Modus „LIVE MONITOR“ zur Hilfe genommen werden.
Diese Funktion zeigt die KANTE LINKS STEIGEND von Objekten an. Nun wird ein Objekt
langsam in Richtung des vermuteten Nullpunktes geschoben. Der Nullpunkt ist erreicht, sobald die
Display-Anzeige des Sensors den Wert 0 mm anzeigt.
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5.7.2
GRENZE LINKS
Messfeld vom Referenzpunkt aus in mm nach links einschränken.
5.7.3
GRENZE RECHTS
Messfeld vom Referenzpunkt aus in mm nach rechts einschränken.
HINWEIS
Die Messfeldbreite (Distanz GRENZE LINKS zu GRENZE RECHTS)
muss mindestens 2mm breit sein.
5.7.4
MESSFELD
„Setzen max Werte“ setzt alle Einschränkungen des Messfeldes wieder auf die Standardeinstellungen zurück
(Maximales Messfeld).
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5.8
5.8.1
ANALOG OUT
SCALE OUT
Der analoge Ausgang läuft in Werkseinstellung über den ganzen Messbereich (MessbereichsanfangMessbereichsende Sde) von 0…10 V (Spannungsmodus) bzw. von 4…20 mA (Strommodus).
Mit SCALE OUT können Anfang und Ende des Messbereiches neu gesetzt werden, wodurch das Messfeld
verkleinert und die Kennlinie verändert wird.
Durch das verkleinerte Messfeld wird die Messwiederholzeit verringert, d.h. die Messfrequenz wird erhöht.
*Die minimale Fenstergrösse muss grösser als 5% von „Messbereichsende“ sein.
Sensor Ebene R2 =
Referenz
DIST
NAH
DIST
WEIT
0V
4 mA
10 V
20 mA
Skalierter
Messbereich
Messbereichsanfang
Aktueller
* Messbereichsanfang Sdc
Aktuelles Messbereichsende Sde
Messbereichsende
*Minimale
Fenstergrösse
5.8.1.1 DIST NAH
Hier wird der Wert in mm angegeben, bei welchem der
Sensor den minimalen analogen Ausgangswert von
0V oder 4 mA haben soll.
DIST NAH >= Messbereichsanfang
DIST NAH <= Messbereichsende– Minimale
Fenstergrösse*
5.8.1.2 DIST WEIT
Hier wird der Wert in mm angegeben, bei welchem der
Sensor den maximalen analogen Ausgangswert von
10V oder 20 mA haben soll.
DIST WEIT <= Messbereichsende
DIST WEIT >= Messbereichsanfang + Minimale
Fenstergrösse*
HINWEIS
Die Messzyklen können durch Verkleinern der Fenstergrösse verkürzt werden, d.h. die
Messfrequenz wird dadurch erhöht, siehe Datenblatt Kapitel 6.1.
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Beispiel SCALE OUT mit Funktion DISTANZ
Der Sensor soll bei einer Distanz von 110 mm 4 mA
und bei einer Distanz von 140 mm 20 mA anzeigen.
110 mm
Dist NEAR einstellen auf 110 mm
Dist FAR einstellen auf 140 mm
140 mm
•
•
0 V / 4 mA
10 V / 20 mA
5.8.1.3 SET MAX VALUES
Mit diesem Befehl „Set max values“ wird SCALE OUT auf Standardeinstellung (Maximales Messfeld)
zurückgesetzt.
5.8.2
ANALOG OUT
Der analoge Ausgang kann von Spannungs- zu Stromausgang umgestellt werden.
5.8.3
KENNLINIE
Ausgangssignal V/mA
Hier kann die Kennlinie invertiert werden. Bei der positiven Kurve steigt beim Vergrössern des Messwertes
das Ausgangssignal an, bei der negativen Kurve sinkt das Ausgangssignal.
Pos. Steigung
Neg. Steigung
Messwert in mm
Messbereichsanfang
Sdc
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Messbereichsende
Sde
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5.9
DIGITAL OUT
Mit dem Pin 4 (out) steht dem Benutzer ein konfigurierbarer Schaltausgang zur Verfügung.
Dieser kann als einzelner Schaltpunkt (Schwelle) oder aber als Fenster definiert werden. Pin 4 wird aktiv,
sobald der definierte Wert (Punkt oder Fenster) überschritten, bzw. unterschritten wird (Je nach Einstellung
active high oder active low).
Die Schaltpunkte können nur innerhalb des aktiv eingestellten Messfeldes gesetzt werden (Siehe auch
SCALE OUT). Für ein zuverlässiges Schaltsignal gibt es eine Hysterese1, welche in einer Richtung aktiv wird.
Das Fenster muss grösser als 5% von „Aktuelles Messbereichsende“ sein.
Funktion Distanz: FENSTER
Ebene R2 des
Sensors
DISTANZ
0 mm
PEGEL: Aktiv Low
PEGEL: Aktiv High
0 mm
PEGEL: Aktiv Low
Ebene R2 des
Sensors
PEGEL: Aktiv High
Funktion Distanz: SCHWELLE
FENSTER P1
SCHWELLE
Hysterese
Hysterese
FENSTER
Signal high
Hysterese
Signal low
Signal high
5.9.1
Signal low
FENSTER P2
DIGITAL OUT
Hier wird definiert, ob Pin 4 als Schwelle (Mit einem Schaltpunkt) oder als Fenster (Fensterfunktion)
betrieben werden soll.
5.9.2
Schwelle
Der Schaltpunkt wird mit den Pfeiltasten in mm ausgewählt. Der Punkt muss innerhalb des Messbereiches
1
1
1
liegen (Zwischen Messbereichsanfang Sdc und Messbereichsende Sde -2x Hysterese ).
1
Gemäss Datenblatt Kapitel 6.1
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5.9.3
FENSTER P1
Fenster-Punkt 1 (Für Modus FENSTER) wird mit den Pfeiltasten in mm ausgewählt. Der Punkt muss
innerhalb des Messbereiches liegen (Grösser als Messbereichsanfang Sdc1 +2x Hysterese1).
5.9.4
FENSTER P2
Fenster-Punkt 2 (Für Modus FENSTER) wird mit den Pfeiltasten in mm ausgewählt. Der Punkt muss
innerhalb des Messbereiches liegen (Kleiner als Messbereichsende Sde1 -2x Hysterese1).
5.9.5
PEGEL
Hier kann der Ausgangpegel mit Aktiv High oder Aktiv Low invertiert werden.
HINWEIS
Sollte der MESSTYP geändert werden, dann werden die Einstellungen für den
Schaltausgang verworfen, es wird für DIGITAL OUT die Werkseinstellung
1
=Messbereichsende Sde wiederhergestellt.
1
Gemäss Datenblatt Kapitel 6.1
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5.10 SYSTEM
5.10.1 RS485 BAUD
Der Sensor kann mit drei verschiedenen Baudraten betrieben werden:
• 38400
• 57600
• 115200
5.10.2 RS485 ADDR
Jeder Sensor hat eine eigene RS485 Adresse, mit welcher der gewünschte Sensor direkt angesprochen
werden kann. Sie ist bei jedem Sensor auf 001 voreingestellt und kann hier 3-stellig verändert werden. Zwei
Sensoren im selben Netzwerk dürfen nicht dieselbe Adresse haben, da ansonsten ein Buskonflikt entsteht. Es
dürfen total max. 32 Sensoren an einem Bus betrieben werden.
5.10.3 ANALOG OUT
Der Analoge Ausgang kann je nach Einsatzzweck in Spannung oder Strom umgestellt werden.
Siehe dazu Kapitel „Schnittstellen und Output --> Signalausgabe analog“.
• Strom
• Spannung
5.10.4 DISPLAY LICHT
Die Hintergrundbeleuchtung des Displays schaltet sich automatisch nach der eingestellten Zeit aus bzw.
bleibt immer eingeschaltet. Die Zeit fängt an zu zählen, sobald die Tasten für eine Bedienung gesperrt sind
(Schlüsselsymbol).
•
•
•
•
AUS 5min
AUS 10min
AUS 20min
Immer AN
5.10.5 SENSOR INFO
Hier werden Sensortyp und Seriennummer angezeigt. So kann der Sensor eindeutig identifiziert werden.
•
•
SENSOR TYP
SERIENNUMMER
5.10.6 SPRACHE
Auswahl der Sprache:
•
•
•
•
English
Deutsch
Italiano
Français
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5.10.7 RESET
„Fabrikeinst.“ stellt in allen Sensor-Parametern den Auslieferzustand her.
MESSTYP
OBJEKT
PRÄZISION
SCALE OUT
MESSFELD
DIGITAL OUT
= Avg DIST
= Hell
= Standard
= Max. Werte
= Max. Werte
= Schwelle (Messbereichsende Sde, active high)
RS485 lock
RS485 BAUD
RS485 ADR
ANALOG OUT
DISPLAY LICHT
SPRACHE
= 1 (aktiviert)
= 57600
= 001
= Strom
= AUS nach 5min
= Englisch
HINWEIS
Bei „Reset“ wird die aktuelle Konfiguration im Sensor überschrieben, die
gespeicherten Konfigurationen werden ebenfalls aus dem-Speicher gelöscht. Der
Werkszustand wird wiederhergestellt.
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5.11 EINSTELLUNG
Die am Sensor vorgenommenen Einstellungen können hier angewendet, gespeichert oder angezeigt werden.
5.11.1 ANWENDEN
Die unter SPEICHERN gespeicherten Einstellungen können hier aktiviert werden.
• Setting 1
• Setting 2
• Setting 3
5.11.2 SPEICHERN
Die am Sensor vorgenommenen Einstellungen können hier gespeichert werden.
Es stehen 3 Speicherplätze zur Verfügung.
• Setting 1
• Setting 2
• Setting 3
5.11.3 ANZEIGEN
ANZEIGEN zeigt die Werte der Einstellungen an.
ANZEIGEN Aktiv
Zeigt die aktiven Einstellungen an.
ANZEIGEN Einstellung 1-3
Zeigt die gespeicherten Einstellungen der Speicherplätze 1-3 an
Die Werte werden der Reihe nach angezeigt, mit der Taste DOWN kann zum nächsten Wert gesprungen
werden.
MESSTYP
OBJEKT
PRÄZISION
SCALE OUT- Dist NAH
SCALE OUT- Dist WEIT
GRENZE LINKS
GRENZE RECHTS
SCHWELLE
FENSTER P1
(FENSTER P2)
PEGEL
ANALOG OUT
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6
6.1
Funktion und Definition
Sensor Datenblatt
Allgemeine Daten
MESAX 70 multi-spot
11155463
OM70-11155463
MESAX 70 multi-spot
11112069
OM70-11112069
Funktion
Funktion: MESSFELD
Messbereich (Abstand)
Messbereichsanfang Sdc
Messbereichsende Sde
Messbereich (Breite)
Messfeldbreite rechts @ Sde
Messfeldbreite links @ Sde
Blindbereich
Messfrequenz
- OBJEKT hell (ca. 90% Refl.)
- OBJEKT dunkel (ca. 6% Refl.)
Distanz
Ja
100…150 mm
100
150
48…72 mm
+36 mm
-36 mm
0…100 mm
Distanz
Ja
100…500 mm
100
500
13 …66 mm
+33 mm
-33 mm
0…100 mm
Ansprechzeit
- OBJEKT hell (ca. 90% Refl.)
- OBJEKT dunkel (ca. 6% Refl.)
14
124
244…570 Hz
14
192…342 Hz
440…1540 Hz
124
340…770 Hz
14
124
3.5…8.2 ms
14
5.8…10.4 ms
1.3…4.5 ms
124
2.6…5.8 ms
345
Auflösung AVG DIST
(max. Messfeldbreite)
8…16 µm
(Ohne Filter)
3456
4…8 µm
(Mit Filter Präzision hoch)
3456
2…4 µm
(Mit Filter Präzision sehr hoch)
Auflösung MIN / MAN DIST
23…48 µm
34
(Ohne Filter)
345
15…55 µm
(Ohne Filter)
3456
8…28 µm
(Mit Filter Präzision hoch)
3456
4…25 µm
(Mit Filter Präzision sehr hoch)
34
70…150 µm (Ohne Filter)
346
45…75 µm
(Mit Filter Präzision hoch)
346
25…45 µm
(Mit Filter Präzision sehr hoch)
345
Wiederholgenauigkeit AVG DIST
(max. Messfeldbreite)
10…40 µm
(Ohne Filter)
3456
5…25 µm
(Mit Filter Präzision hoch)
3456
4…20 µm
(Mit Filter Präzision sehr hoch)
Wiederholgenauigkeit MIN / MAX DIST
30…90 µm (Ohne Filter)
346
20…70 µm
(Mit Filter Präzision hoch)
346
15…60 µm
(Mit Filter Präzision sehr hoch)
Linearitätsabweichung
Temperaturdrift
PRECISION Filterwerte:
Standard
High
Very High
Kleinstes erfassbares Objekt
Laserklasse
Max. Unebenheit Referenzfläche (rms)
Min. Länge Referenzfläche
LIVE MONITOR:
Minimale Objekthöhe
Minimale Objektbreite
Digitalausgang Hysterese
Betriebsanzeige
34
3457
± 30 ... ± 90 µm
345
± 100 µm
3458
345
± 0.04% Sde/K
Median
Average
Off
Off
Off
3
16
3
0.7…1.1 mm
± 0.04% Sde/K
Median
Average
Off
Off
Off
3
16
3
1…5 mm
1
0.25 mm
24 mm
2
0.25 mm
24 mm
4 mm
4 mm
0.5 % von Sd (Schaltpunkt)
LED grün
4 mm
4 mm
0.5 % von Sd (Schaltpunkt)
LED grün
1
Messrate abhängig von Messfeld (Abstand). Min Wert: Maximales Messfeld; Max. Wert: 20% vom Messfeld
Messrate abhängig von Messfeld (Breite)
Messungen mit Baumer Standard-Messausrüstung und Objekten abhängig von Messdistanz Sd
4
Messung auf 90% Reflektivität (Weiss)
5
Messung mit Messtyp Mittelwert
6
Messung mit Filterung
7
Messbereich (Abstand) 100…150 mm
8
Messbereich (Abstand) 100…200 mm
2
3
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Baumer Electric AG
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Ausgangsanzeige
Lichtquelle
Einstellung
LED gelb / LED rot
Laserdiode rot, gepulst
Touch Display, RS485
LED gelb / LED rot
Laserdiode rot, gepulst
Touch Display, RS485
Elektrische Daten
MESAX 70 multi-spot
11155463
OM70-11155463
MESAX 70 multi-spot
11112069
OM70-11112069
Betriebsspannungsbereich +Vs
15 ... 28 VDC
120 mA
Analog und RS485
4 ... 20 mA / 0 ... 10 VDC (Einstellbar)
Gegentakt
Out 1 / Alarm
< 100 mA
38400 ; 57600 ; 115200
Ja, +VS zu GND
Ja
15 ... 28 VDC
120 mA
Analog und RS485
4 ... 20 mA / 0 ... 10 VDC (Einstellbar)
Gegentakt
Out 1 / Alarm
< 100 mA
38400 ; 57600 ; 115200
Ja, +VS zu GND
Ja
Mechanische Daten
MESAX 70 multi-spot
11155463
OM70-11155463
MESAX 70 multi-spot
11112069
OM70-11112069
Breite / Höhe / Länge
26 / 74 / 55 mm
quaderförmig, frontale Optik
Aluminium
Glas
Stecker M12 8-polig
130 g
26 / 74 / 55 mm
quaderförmig, frontale Optik
Aluminium
Glas
Stecker M12 8-polig
130 g
Umgebungsbedingungen
MESAX 70 multi-spot
11155463
OM70-11155463
MESAX 70 multi-spot
11112069
OM70-11112069
Fremdlichtsicherheit
< 35 kLux
-10 ... +50 °C
-25…+75 °C
IP 67
IEC 60068-2-6:2008
7.5mm p-p for f = 2 - 8Hz
2g for f = 8 – 200Hz, or 4g for 200 – 500Hz
IEC 60068-2-6:2008
1.5mm p-p for f = 10 - 57Hz , 10 cycles for
each axis 10g for f = 58 -2,000Hz, 10 cycles
for each axis
IEC 60068-2-64:2008
Spectrum: 0.1 g2/Hz for 20 – 1,000Hz, 30
minutes / axis (>10gRMS)
IEC 60068-2-27:2009
50g / 11ms or 100g / 6ms, 10 shocks in each
axis and each direction
100g / 2ms, 5,000 shocks in each axis and
each direction
IEC 60068-2-27
100g / 2ms, 4,000 shocks in each axis and
each direction
< 35 kLux
-10 ... +50 °C
-25…+75 °C
IP 67
IEC 60068-2-6:2008
7.5mm p-p for f = 2 - 8Hz
2g for f = 8 – 200Hz, or 4g for 200 – 500Hz
IEC 60068-2-6:2008
1.5mm p-p for f = 10 - 57Hz , 10 cycles for
each axis 10g for f = 58 -2,000Hz, 10 cycles
for each axis
IEC 60068-2-64:2008
Spectrum: 0.1 g2/Hz for 20 – 1,000Hz, 30
minutes / axis (>10gRMS)
IEC 60068-2-27:2009
50g / 11ms or 100g / 6ms, 10 shocks in each
axis and each direction
100g / 2ms, 5,000 shocks in each axis and
each direction
IEC 60068-2-27
100g / 2ms, 4,000 shocks in each axis and
each direction
MESAX 70 multi-spot
11155463
OM70-11155463
MESAX 70 multi-spot
11112069
OM70-11112069
Stromaufnahme max. (ohne Last)
Ausgangsschaltung
Ausgangssignal
Schaltausgang
Schaltfunktion
Ausgangsstrom
Baudrate
Verpolungsfest
Kurzschlussfest
Bauform
Gehäusematerial
Frontscheibe
Anschlussart
Gewicht
Arbeitstemperatur
Lagertemperatur
Schutzart
Vibrationsfestigkeit (sinusförmig)
Resonanztest
Vibrationsfestigkeit (Zufall)
Schockfestigkeit
Stossfestigkeit
Optische Eigenschaften
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Baumer Electric AG
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Lichtquelle
Wellenlänge
Betriebsmodus
Pulsdauer
Modus dunkel
Modus hell
Pulsperiode
Modus dunkel
Modus hell
Emittierte Gesamtpulsleistung
Strahlform
Fokusabstand df
Strahlgrösse @ Fenster
senkrecht δ⊥
parallel δ∥
Strahlgrösse @ Fokuspunkt
senkrecht δ⊥
parallel δ∥
Strahl Divergenz
senkrecht δ⊥
parallel δ∥
Laserklassifizierung (per IEC 608251/2014)
6.1.1
AlGaInP-Laser Diode
656 nm
pulsed
InGaAlP-Laser Diode
3 ms
1 ms
0.8 ms
0.2 ms
>4 ms
>1.9 ms
3 mW
Elliptisch (Fokussiert zur Laserlinie)
200 mm
>0.65 ms
>1.3 ms
10 mW
Elliptisch (Fokussiert zur Laserlinie)
300 mm
3 mm
8 mm
3 mm
8 mm
< 0.5 mm
L = 120 mm
< 0.5 mm
L = 120 mm
15 mrad
32°
15 mrad
32°
Laserklasse 1
Laserklasse 2
660 nm
pulsed
Strahl Divergenz
Senkrechte Ebene:
δ⊥
Waagrechte Ebene:
δ∥
L
df
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6.1.2
Dimensionen
*Optische Achse
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6.2
Funktionsweise
Der Sensor arbeitet nach dem LaserTriangulationsprinzip. Über eine Spezialoptik wird
ein Laserstrahl zu einer Line aufgeweitet und auf
die Messobjektoberfläche projiziert. Über das
Mehrfachlinsensystem wird das reflektierte Licht
dieser Laserlinie auf eine Matrix abgebildet. Ein
Controller berechnet aus diesem Matrixbild die
Distanz zu jedem einzelnen Messpunkt.
Gemäss dem gewählten Modus wird der
Messwert berechnet. Dank der Kalibrierung des
Sensors ab Werk kann die Distanz zum Objekt in
mm ausgegeben werden.
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6.2.1 qTarget
Das Messfeld wird ab Werk auf die Gehäuse-Referenzflächen ausgerichtet. Dadurch ist die Strahlposition bei
jedem Sensor exakt an derselben Stelle, wodurch die Planung und ein Sensortausch zum Kinderspiel
werden.
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Messwiederholzeit und Ansprechzeit
ObjektÄnderung
6.3
Ansprechzeit schnell
2x Messwiederholzeit
Messwiederholzeit
ObjektÄnderung
LaserBelichtungszeit
6.3.1
Ansprechzeit schlechtester Fall
3x Messwiederholzeit
Messwiederholzeit
Die Messwiederholzeit wird in ms angegeben und stellt die Zeit zwischen zwei Belichtungszeiten dar.
Messwiederholzeit = 1/‘Messfrequenz in Hz‘
Beispiel:
Messfrequenz = 100 Hz
1/100 Hz = 0.01 ms
Messwiederholzeit = 0.01 ms
6.3.2
Ansprechzeit
Ansprechzeit ist die Zeit, in welcher der Sensor eine Positionsänderung des Objektes mit dem neuen
Messwert ausgegeben hat. Typischerweise ist diese 2-3x der Messwiederholzeit.
Wenn die Position vom Objekt während der Belichtungszeit geändert hat, ist die Ansprechzeit am schnellsten,
d.h. ca. 2x der Messwiederholzeit.
Im schlechtesten Fall, wenn die Position vom Objekt kurz nach einer Belichtungszeit geändert hat, ist die
Ansprechzeit 3x Messwiederholzeit
6.3.3
Ansprechzeit nach Sync-In
Wenn der Sync-In Eingang High ist und danach, um eine Messung zu starten, wieder auf Low gelegt wird,
dann beginnt der Sensor mit dem Belichtungsvorgang.
Das heisst bei der Verwendung des Sync-In kann immer mit der schnellen Ansprechzeit von 2x
Messwiederholzeit gerechnet werden.
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6.4
Messobjekt
Kleinstes
erfassbares
Objekt
6.4.2
Abstand zum Sensor
6.4.1 Kleinstes erkennbares Objekt
Damit ein Objekt zuverlässig detektiert werden kann, muss es die minimale Objektbreite1 erfüllen. Diese
minimale Objektbreite variiert je nach Abstand zum Sensor.
Kleinstes erfassbares Objekt nah
Kleinstes erfassbares Objekt fern
Reflektivität
Generell werden helle Objekte besser erkannt als dunkle, da diese das Licht besser reflektieren. Die
Reflektivität ist das Verhältnis zwischen gesendetem und reflektiertem Licht in %.
Definition von Objekten:
Objekt Weiss
ca. 90% Reflektivität
Objekt Schwarz
ca. 6% Reflektivität
Objekt hell
> 18% Reflektivität
Objekt dunkel
6…18% Reflektivität
6.4.3
Normobjekt
Die technischen Angaben der Sensoren im Datenblatt beziehen sich auf Messungen auf ein Baumer
Normobjekt. Dieses Normobjekt ist in Grösse, Form und Farbe genau definiert, womit mehrere Messungen
miteinander vergleichbar sind.
Definition Normobjekt:
• Keramik weiss (Reflektivität ca. 90%)
• Glatte und ebene Oberfläche
• Deckt gesamten Messbereich des Sensors ab
1
Gemäss Datenblatt Kapitel 6.1
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6.5
Schnittstellen und Output
Als Schnittstellen werden alle Ein- und Ausgänge am Sensor bezeichnet, welche Daten übertragen.
-
Analog Stromausgang
Synchronisation
Schaltausgang
Alarmausgang
RS-485
HINWEIS
Wenn ein Objekt seitlich aus dem Messfeld fährt, wird der letzte gültige Wert der Ausgänge
solange gehalten, bis sich wieder ein Objekt im Messbereich befindet.
6.5.1 Signalausgabe analog
Strom- oder Spannungsausgang
Der Sensor verfügt über einen analogen Ausgang, welcher das Signal in Form von Strom oder Spannung
über denselben Pin ausgeben kann.
In den Einstellungen des Sensors SYSTEM --> ANALOG OUT oder über einen RS485 Befehl kann die
gewünschte Ausgangsfunktion Strom oder Spannung aktiviert werden.
Analogausgang mit Funktion DISTANZ
HINWEIS
Verlässt das Objekt den Messbereich, wird der Analogausgang den letzten gültigen Zustand
halten.
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6.5.1.1 Formeln zur Umrechnung des analogen Signals
Mit folgenden Formeln können die Messwerte von mm in das analoge Ausgangssignal und umgekehrt
umgerechnet werden.
Sollte der Messbereich mit SCALE OUT eingeschränkt worden sein, so müssen die neu gesetzten Werte
Aktueller Messbereichsanfang Sdc sowie Aktuelles Messbereichsende Sde eingesetzt werden.
Messbereichsende
Sde
Messbereichsanfang
Sdc
Definitionen Funktion DISTANZ
0 V / 4 mA
10 V / 20 mA
−
=
∗ 10
−
=
16
∗(
=
=
−
)
−
∗(
∗(
−
−
+4
) + (20
16
) + (10
∗
∗
) − (4
∗
)
)
10
HINWEIS
Sdc sowie Sde werden immer in mm angegeben.
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6.5.2 Sync-In / Trigger
Die Messung und Signalausgabe kann mit dem Eingang Sync-In, durch Verbinden mit High, unterbrochen
werden. Solange Sync-In auf High steht, wartet der Sensor mit der nächsten Messung (Hold) und reduziert
dabei die Leistung des Laserstrahls.
•
•
•
•
•
•
Der Sensor prüft den Sync-In vor jeder Messung
Der vorhergehende Messzyklus wird immer erst abgeschlossen, auch wenn der Sync-In auf High liegt
Während der Wartezeit (Hold) reduziert sich die Leistung des Laserstrahls
Während Hold High ist, werden die alle Ausgänge im letzten Zustand eingefroren
Um den Sensor wieder in den messenden Mode zu bringen, muss der Sync-In von High auf Low
gelegt werden
Der Sync-In muss mindestens 5µs auf Low Pegel liegen, damit der Sensor wieder zu messen beginnt
Sync-In
Sync-In Low
Sync-In High
Level
0…2.5 V
8 V…UB (Operating Voltage)
Messung
Run
Hold
Anwendungsbeispiel: Gegenseitige Beeinflussung
Im Messfeld von Sensor1 darf nur der eigene Laserstrahl liegen. Der Laser von Sensor2 Darf Sensor 1 nicht
beeinflussen.
Lässt sich jedoch eine gegenseitige Beeinflussung mehrerer Sensoren durch geeignete Montage nicht
verhindern, dann können die sich beeinflussenden Sensoren durch die Sync-In Leitung asynchron betrieben
werden. Die übergeordnete Steuerung erzeugt dazu die Signale.
HINWEIS
Sobald der Sync-In High ist (Hold), werden bis zur nächsten Messung alle
Ausgangsfunktionen in ihrem letzten Zustand eingefroren.
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Messen wenn Sync-In Low:
Vor jedem Senden eines Laserpulses prüft der Sensor den Pegel am Sync-In. Liegt er auf Low-Pegel, dann
beginnt der Sensor sofort mit der nächsten Messung.
High
Start Messzyklus
Sync-In
Low
t
High
Laser
1ms oder 3ms
(Objekt weiss/schwarz)
t
Low
Kamera auslesen High
Auswertungen
Ausgänge setzen
t
Low
Analog
Ausgang
High
t
Low
1 Messzyklus
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Sync-In Low auf High:
Liegt der Synch-In Pegel auf High, dann macht der Sensor immer seine angefangene Messung fertig und
wartet dann mit der nächsten Messung. Alle Ausgaben werden gehalten (Hold Funktion).
High
Sync-In
Low
t
High
Laser
1ms oder 3ms
(Objekt weiss/schwarz)
t
Low
Kamera auslesen
Auswertungen
Ausgänge setzen
High
t
Low
High
Analog
Ausgang
Hold Funktion
t
Low
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Sync-In High auf Low:
Um den Sensor wieder in den messenden Mode zu bringen, muss Sync-In von High auf Low gelegt werden.
Der Sync-In muss mindestens 5µs auf Low Pegel liegen, damit der Sensor wieder zu messen beginnt.
Geht der Sync-In von High auf Low Pegel, dann erhöht sich die Ansprechzeit im ersten Messzyklus um diese
5µs.
High
Sync-In
5µs
Low
t
High
Laser
1ms oder 3ms
Low
Kamera auslesen
Auswertungen
Ausgänge setzen
(Objekt weiss/schwarz)
t
High
t
Low
High
Analog
Ausgang
t
Low
Messzyklus 1
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Messzyklus 2
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6.5.3
Schaltausgang
Der Schaltausgang kann als Punkt oder Fenster eingestellt werden, siehe Kapitel DIGITAL OUT.
Der Ausgang wird als Gegentaktsignal, je nach Einstellung als active high oder active low (invertiert)
ausgegeben.
6.5.4
Alarmausgang
Für jeden Messzyklus wertet der Sensor den Signalpegel (Menge des zurückgeworfenen Lichts) aus. Fällt
dieser Pegel unter einen definierten Wert (Signalreserve), dann wird Alarmausgang und die rote LED am
Sensor aktiv.
Gründe für einen tiefen Signalpegel:
• Zu kleine Signalreserve
• Falscher Montagewinkel
• Zu wenig Licht welches vom Objekt reflektiert wird
• Objekt ausserhalb des Messfeldes
Signalpegel
Signalreserve erreicht
Signalreserve nicht erreicht
Kein Objekt innerhalb des Messbereiches
Rote LED
Aus
Blinkt (8 Hz)
Ein
Alarmausgang out2
Low
Low
High
RS485 Qualitäts-Bit
Valid
Low signal
No signal
Der Alarmausgang kann nicht beeinflusst werden und wird durch folgende Situationen ausgelöst:
• Kein Objekt im Messfeld
• Zu wenig Signalreserve (z.B. bei Verschmutzung) oder falscher Objekteinstellung OBJEKT
Das Alarmsignal wird als Gegentaktsignal (active high) ausgegeben.
HINWEIS
Die Funktionsreserve hat keine Hysterese, weshalb es zu schnellen Wechseln zwischen den
Alarmen kommen kann.
6.5.5
Schnittstelle RS-485
Beim Betrieb mit RS-485 dürfen max. 32 Sensoren an einem Bus betrieben werden.
Bei Aktivierung der RS485 Schnittstelle werden der Analogausgang, der digitale Ausgang und der
Alarmausgang deaktiviert, bzw. so geschaltet, wie wenn kein Objekt im Messbereich wäre.
Weitere Informationen siehe separate RS 485 Anleitung.
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6.6
6.6.1
Touchpanel
Funktion und Aufbau
Die Anzeige besteht aus einem monochromen 128 x 32 Pixel LCD mit RGB LED Hintergrundbeleuchtung.
Über vier Kapazitive Touch Bedienflächen kann der Sensor konfiguriert werden.
6.6.2
Vermassung
24
3.5
7
7
20.5
10
Kapazitive
Bedienflächen
4
5
1
31.5
6.7
Speicher
Alle am Sensor vorgenommenen Änderungen werden dauerhaft gespeichert und bestehen auch nach einem
Stromausfall weiterhin.
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6.8
Standardabweichung
Die Standardabweichung ist ein Begriff aus der Statistik bzw. Stochastik und wird in σ (Sigma) angegeben.
Mit der Standardabweichung kann man ermitteln, wie stark die Streuung der Werte um einen Mittelwert ist.
Vereinfacht gesagt ist die Standardabweichung die durchschnittliche Entfernung aller gemessenen
Ausprägungen eines Merkmals vom Mittelwert.
Die Standardabweichung hat nur dann einen Nutzen, wenn man Messwerte betrachtet, die eigentlich gleich
sein sollten, aber streuen. Für den Sensor bedeutet dies, dass eine ebene Fläche senkrecht (oder mit
aktiviertem FLEX MOUNT) beobachtet wird. Dann gibt die Standardabweichung ein Mass für die Unebenheit
der Oberfläche. Es werden alle Messpunkte innerhalb des eingestellten Messfeldes beachtet.
Merke
• Die Standardabweichung ist ein Mass für die Streuung der Höhenwerte aller gemessenen
Profilpunkte in mm.
• Sie kann nur auf eine Ebene verwendet werden, die entweder senkrecht zum Sensor oder parallel
zur Flex Mount-Referenz liegt.
• Die Ebene muss das gesamte Messfeld in X-Richtung abdecken.
6.8.1 Beispiel
Dies ist ein Profil von 190 Punkten auf einer ebenen Fläche, wie es der Sensor vor der Auswertung erfasst
(Höhe in mm). Es ist eine typische Linie.
Die rote Linie stellt den Mittelwert dar, die grünen Linien jeweils 1x Standardabweichung. Die
Standardabweichung gibt an, wie eben die gemessene Linie ist.
6.6
6.55
6.5
6.45
6.4
6.35
6.3
6.25
6.2
6.15
1
7
13
19
25
31
37
43
49
55
61
67
73
79
85
91
97
103
109
115
121
127
133
139
145
151
157
163
169
175
181
187
6.1
Standardabweichung: 0.03 mm
Max-Min = 0.157mm
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7
Sicherheitshinweise und Wartung
7.1
Allgemeine Sicherheitshinweise
Bestimmungsgemässer Gebrauch
Dieses Produkt ist ein Präzisionsgerät und dient zur Erfassung von Objekten, Gegenständen und
Aufbereitung bzw. Bereitstellung von Messwerten als elektrische Grösse für das Folgesystem. Sofern dieses
Produkt nicht speziell gekennzeichnet ist, darf dieses nicht für den Betrieb in explosionsgefährdeter
Umgebung eingesetzt werden.
Inbetriebnahme
Einbau, Montage und Justierung dieses Produktes dürfen nur durch eine Fachkraft erfolgen.
Montage
Zur Montage nur die für dieses Produkt vorgesehenen Befestigungen und Befestigungszubehör verwenden.
Nicht benutzte Ausgänge dürfen nicht beschaltet werden. Bei Kabelausführungen mit nicht benutzten Adern,
müssen diese isoliert werden. Zulässige Kabel-Biegeradien nicht unterschreiten. Vor dem elektrischen
Anschluss des Produktes ist die Anlage spannungsfrei zu schalten. Wo geschirmte Kabel vorgeschrieben
werden, sind diese zum Schutz vor elektromagnetischen Störungen einzusetzen. Bei kundenseitiger
Konfektion von Steckverbindungen an geschirmte Kabel, sollen Steckverbindungen in EMV-Ausführung
verwendet und der Kabelschirm muss grossflächig mit dem Steckergehäuse verbunden werden.
7.1 Sensor Beschriftung
Hinweisschild
Zulassungsschild
Identifikationsschild
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Identifikationsschild
Class 2: Do not stare into beam
Laser der Klasse 1 sind unter
vernünftigerweise vorhersehbaren
Betriebsbedingungen im Normalbetrieb
sicher, einschließlich langfristige direkte
Betrachtung des Strahls, auch wenn die
Belichtung bei der Verwendung von
Teleskopoptik auftritt.
Jedoch kann eine direkte Betrachtung
eines Klasse 1 Laser Produktes, vor allem
bei geringem Umgebungslicht, schillernde
visuelle Effekte erzeugen.
Zulassungsschild
Hinweisschild
Class 1: No risk to eyes or skin
Die zugängliche Laserstrahlung liegt im sichtbaren
Spektralbereich (400 nm bis 700 nm). Sie ist bei
kurzzeitiger Einwirkungsdauer (bis 0.25 s) auch für
das Auge ungefährlich. Zufällige kurzzeitige
Einwirkungen (bis 0.25 s) schädigen das Auge nicht,
da der Lidschlussreflex das Auge automatisch
ausreichend gegen längere Bestrahlung schützen
kann. Klasse 2 Laser dürfen deshalb ohne weiteren
Schutz eingesetzt werden, wenn sichergestellt ist,
dass kein ein absichtliches Hineinschauen für eine
Anwendung länger als 0.25 s erforderlich ist, oder
(z.B. durch Medikamenteneinwirkung) der
Lidschlussreflex unterdrückt ist.
FDA Zertifizierungsschild
Das Sensor Identifizierungsschild enthält Folgende Informationen:
• Firmenlogo
• Sensor Markenname
• QR-Code für Zusatzinfos
• Artikelname und Artikelnummer
• Produktinformationen
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7.2
Einfluss vom Fremdlicht
Fremdlicht wie Lampen, Sonne usw. im Sichtfeld des Sensors können zu Störungen oder Reduzierung der
Genauigkeit führen und sollte soweit möglich vermieden werden.
7.3
Frontscheibe
Im Falle einer gebrochenen Frontscheibe, defektem Display oder lose oder freistehender Laseroptik muss der
Sensor sofort von der Stromversorgung getrennt werden. Er darf nicht wieder in Betrieb genommen werden,
bis er von einer autorisierten Person repariert worden ist. Nichtbeachtung dieser Sicherheitshinweise kann die
Freisetzung gefährlicher Laserstrahlung zur Folge haben!
ACHTUNG!
Die Verwendung eines Sensors mit gebrochener Frontscheibe oder
gelöster oder freistehende Linse kann zu einer gefährlichen
Laserstrahlung führen.
7.4
Reinigung der Sensoren
Die Laser-Distanz-Sensoren benötigen keine Wartung, ausser dass die Frontfenster sauber gehalten werden
müssen. Staub und Fingerabdrücke können die Sensorfunktion beeinträchtigen. Normalerweise genügt es,
die Fenster mit einem sauberen (!), weichen Brillenreinigungstuch abzureiben. Bei stärkerer Verschmutzung
kann Alkohol oder Seifenwasser verwendet werden.
Das Display und die Tasten sollten frei von Verunreinigungen und Feuchtigkeit sein. Wasser und Schmutz auf
den Tasten kann deren Funktion beeinträchtigen.
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8
Fehlerbehebung und Tipps
8.1
8.1.1
Beispiele für das Einrichten eines Sensors
Einfache Distanzmessung auf Objekt
1. Anschluss: Gemäss Anschlussdiagramm
2. Montage: Der Sensor wird so montiert, dass
sich das Objekt während des Messvorgangs
innerhalb des Messbereichs befindet
3. Messtyp Min DIST für die Ausgabe der
minimalen Distanz zum Objekt aktivieren
Messwert
Messbereich
Objekt
8.1.2
Distanzmessung des Durchschnittswertes eines dunklen Objektes, Digitales Signal bei 130mm
Abstand
1. Anschluss: Gemäss Anschlussdiagramm
2. Montage: Der Sensor wird so montiert, dass
sich das Objekt während des Messvorgangs
innerhalb des Messbereichs befindet
3. Messtyp Avg DIST für die Distanz der
Mittelwerte zum Objekt aktivieren
4. OBJEKT: Dunkel einstellen
5. Schaltausgang DIGITAL OUT als Schwelle
auf 130 mm setzen
Messwert
Messbereich
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8.2
Fehlerbehebung
Fehler
Keine Funktion
LED grün blinkt
LED rot leuchtet
Touchpanel lässt sich nicht
bedienen
Touchpanel reagiert nicht
Sensor gibt nicht die erwarteten
Messresultate aus
Der Sensor beachtet nicht alle
Objekte innerhalb des
Messfeldes
Unzuverlässiger Messwert: Der
Messwert springt hin und her
Sendelaser leuchtet nur
schwach
Fehlerbehebung
• Anschluss prüfen. Spannungsversorgung 15 … 28 VDC auf Pin 2
(+Vs, braun) und Pin 7 (GND, blau)
• Kurzschluss an Schaltausgängen. Anschluss überprüfen.
• Objekt ausserhalb Messfeld (Nah, fern oder seitlich)
• Zu wenig Amplitude am Empfangssignal (z.B. bei Verschmutzung)
• Touchpanel gesperrt. Panel für Bedienung freigeben indem mit
dem Finger von links nach rechts über die 4 Tasten gefahren wird.
• RS-485 kontrolliert den Sensor--> Währenddessen keine
Bedienung über das Touchpanel möglich
• RS-485 sperrt die Touch-Tasten--> Das Bedienpanel wurde über
RS-485 gesperrt und kann nur wieder mit einem Befehl über RS485 wieder freigegeben werden
• Panel Reinigen. Das Panel ist verschmutzt bzw. feucht, die
Betätigung der Tasten wird dadurch erschwert
• Das Objekt befindet sich nicht im Messbereich
• Glänzendes Objekt, vermeiden von Direkt-Reflexen vom Sender
zum Empfänger
• Messfeld vergrössern. Eventuell wurde das Messfeld eingegrenzt,
siehe Kapitel „MESSFELD“
• Der rote sichtbare Laserstrahl stellt nicht das maximale Messfeld
dar. Wenn sich das Objekt am Rand dieses Strahls befindet
könnte es ausserhalb des Messbereichs sein
• Objekt versetzen. Das Objekt befindet sich in der Höhe
ausserhalb des Messfeldes bzw. im Blindbereich des Sensors
• Das Objekt befindet sich nicht im Messbereich
• Glänzendes Objekt vermeiden
• Sehr dunkles Objekt vermeiden
• Zu viel Fremdlicht
• Eingestellten Messmodus überprüfen (MESSTYP)
Sync-In Eingang ist auf High--> Auf Low legen
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Änderungshistorie
23.11.2015
26.01.2016
8.04.2016
28.04.2016
31.05.2016
tof
tof
tof
tof
tof
Manual released in version 1.0
Integrated linearity and definition of response time and measuring repetition time
Integrated new article; optimized Laser characteristics
Additional information about the working principle of the filter PREZISION
New sensor type integrated. Chapter 6.1 updated
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