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Gerätehandbuch
DE
Neigungssensor
2-achsig
AW001
autosen
Firmware 1.0

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Inhaltszusammenfassung für autosen AW001

  • Seite 1 Gerätehandbuch Neigungssensor 2-achsig AW001 autosen Firmware 1.0...
  • Seite 2 Neigungssensor AW001 Inhalt 1 Vorbemerkung ..........4 1.1 Verwendete Symbole .
  • Seite 3 Neigungssensor AW001 13.1 Analoger Ausgang als Stromquelle 4...20 mA ....23 13.2 Analoger Ausgang als Spannungsquelle 2...10 V ....24 13.3 Anlernen von ASP und AEP durch System-Kommandos .
  • Seite 4 Neigungssensor AW001 1 Vorbemerkung Dieses Dokument gilt für das Gerät des Typs "Neigungssensor" (Art.-Nr.: AW001). Es ist Bestandteil des Geräts. Das Dokument richtet sich an Fachkräfte. Dabei handelt es sich um Personen, die aufgrund ihrer einschlägigen Ausbildung und ihrer Erfahrung befähigt sind, Risiken zu erkennen und mögliche Gefährdungen zu vermeiden, die der Betrieb oder die...
  • Seite 5 An den Anschlussklemmen dürfen nur die in den technischen Daten bzw. auf dem Geräteaufdruck angegebenen Signale eingespeist bzw. die zugelassenen Zube- hörkomponenten der autosen angeschlossen werden. 2.4 Eingriffe in das Gerät Bei Fehlfunktionen des Gerätes oder Unklarheiten setzen Sie sich mit dem Her- steller in Verbindung.
  • Seite 6 Neigungssensor AW001 4.2 Montagefläche Auf das Gehäuse dürfen keine Verwindungskräfte oder mechanische Be- lastungen wirken. ► Steht keine ebene Montagefläche zur Verfügung, Ausgleichelemente verwen- den. 5 Maßzeichnung 6 Elektrischer Anschluss Die Neigungssensoren sind mit zwei 4-poligen Rundsteckern M12 (Klasse A) gemäß...
  • Seite 7 Neigungssensor AW001 1: L+ 24 V DC (+Ub-A) 2: A2 Analogausgang 2 3: L- Masse (GND) 4: A1 Analogausgang 1 M12-Stecker (rechts) Die Masseanschlüsse der beiden M12-Rundstecker sind intern jeweils direkt miteinander verbunden, die Versorgungsspannungsanschlüsse sind voneinander entkoppelt. 7 IO-Link–Schnittstelle Die Neigungssensoren besitzen eine standardisierte IO-Link-Schnittstelle V1.1 und...
  • Seite 8 Neigungssensor AW001 Hersteller- und Geräteidentifikation 837 / 0x0345 Vendor ID autosen gmbh Vendor Name www.autosen.com Vendor Text 116 / 0x000074 Device ID AW001 Product Name AW001 Product ID 2-axis inclination Sensor Product Text Die von der IO-Link Spezifikation im Indexbereich 0...63 zwingend vorgeschrie-...
  • Seite 9 Neigungssensor AW001 Index Sub- Wert Inhalt Lesen / Länge Index Schreiben Byte UINT8 Data Storage Siehe IO-Link Spezifikation UINT16 Device Access Siehe IO-Link Spezifikation Locks Profile 0x0001 8000 8002 8003 Characteristic 0001 → Smart Sensor Profile (DeviceProfileID) 8000 → Device Identification Objects (FunctionClassID) 8002 →...
  • Seite 10 → Bit 15 8 Grundlegende Systemeinstellungen und Diagnose Der Neigungssensor AW001 kann zur Neigungs- oder Schwingungsmessung verwendet werden. Alle Parameterwerte, die für die ausgewählte Messmethode keine Bedeutung haben, sind trotzdem stets zugänglich und werden im internen Speicher gesichert. Sie sind damit Teil der IO-Link Datenhaltung.
  • Seite 11 Neigungssensor AW001 Index Sub- Wert Inhalt Lesen / Länge Index Schreiben Byte → 4102 UINT8 Heizung Heizung aus → Heizung an → 4106 UINT8 Messmethode Winkel [0,01°] → veff [0,1 mm/s] / app [mg] 4110 INT16 MEMS [1/10 °C] Temperatur...
  • Seite 12 Neigungssensor AW001 8.4 MEMS Selbsttest (System-Kommando 0xB2 und ISDU-Index 4114) Um die Funktionsfähigkeit der Messachsen zu überprüfen, kann ein Selbsttest der Messzelle durchgeführt werden. ► Den MEMS Selbsttest per IO-Link System-Kommando 0xB2 (ISDU-Index 2 = 0xB2) aktivieren. Der Selbsttest benötigt etwa 2 s. Während der Selbsttest durchgeführt wird, ist sowohl im ISDU-Index 4113 als auch in den Prozessdaten (ISDU-Index 40) das Status-Flag auf „1“...
  • Seite 13 Neigungssensor AW001 Index Sub- Wert Inhalt Lesen / Länge Index Schreiben Byte → 4105 UINT8 Zero X / Y / Z Achse Null aktiv Status (relative Messung) → Null inaktiv (absolute Messung) 10 Winkelberechnung (ISDU-Index 4100) Um die Anwendung des Neigungssensors für die verschiedenen Einsatzfälle mög- lichst einfach anpassen zu können, wird die gemessene Neigungsinformation in...
  • Seite 14 Neigungssensor AW001 10.2 Eulerwinkel (ISDU-Index 4100 = 1) In dieser Einstellung sind die beiden ausgegebenen Winkelwerte als Eulerwinkel zu interpretieren. Dabei geht die aktuelle Lage des Sensors durch zwei nacheinander ausgeführte Rotationen aus dem horizontal ausgerichteten Zustand hervor. Der „Neigungswert longitudinal“...
  • Seite 15 Neigungssensor AW001 Neigungssensor nicht erfasst werden kann. In diesem Zustand ist der „Neigungs- wert lateral“ ohne Bedeutung. In der Praxis wird in der Nähe dieses Zustands der „Neigungswert lateral“ auch bei nur geringer Bewegung sehr stark schwanken. 10.4 Kardanwinkel Y (ISDU-Index 4100 = 3) Diese Einstellung entspricht der in 10.3 beschriebenen Einstellung, mit dem Unter-...
  • Seite 16 Filter (digitaler FIR-Filter) unterdrückt werden. Die Grenzfrequenz des Filters wird über die FIR Filterstufe (ISDU-Index 4101) eingestellt. 10.7 Quadrantenkorrektur (ISDU-Index 4103) Quadrantenkorrektur bedeutet beim AW001 eine Erweiterung der Winkelausgabe auf den Messbereich ± 180° (entspricht ISDU-Index 4103 = 1) Für die unterschiedlichen Winkelberechnungen gelten folgende Bedingungen Lotwinkel: Longitudinal (x) und lateral (y) werden korrigiert.
  • Seite 17 Neigungssensor AW001 Zum Setzen des Teachpunktes muss über die IO-Link-Schnittstelle das System- Kommando 0xE0 geschickt werden (ISDU-Index 2 = 0xE0). Zum Löschen des Teachpunktes muss über die IO-Link-Schnittstelle das System-Kommando 0xE1 geschickt werden (ISDU-Index 2 = 0xE1). Der Status des Teachpunktes (gesetzt oder gelöscht) kann über den ISDU-Index 4104 jederzeit ausgelesen werden.
  • Seite 18 Neigungssensor AW001 11 Parametrierung der Schwingungsmessung Ist die Messmethode auf Schwingungsmessung eingestellt (ISDU-Index 4106 = 1), kann der Sensor über die nachfolgenden IO-Link Parameter optimal an den jeweiligen Einsatzzweck angepasst werden. Index Sub- Wert Inhalt Lesen / Länge Index Schreiben Byte →...
  • Seite 19 Neigungssensor AW001 Mit den letzten drei LSB des Parameters zur Konfiguration der Messebene (ISDU- Index 4107) wird eingestellt, welche Messachsen im Endergebnis berechnet werden. Per Default werden die Kennwerte der Schwingungsmessung für alle 3 Achsen gemessen. x-Achse aktiv: Bit 2 = 1...
  • Seite 20 Neigungssensor AW001 Ein weiteres Status-Bit zeigt an, ob die Prozesswerte aufgrund eines gerade lau- fenden Selbsttests nicht aussagekräftig sind (zusätzlich zu ISDU-Index 4113). Über ein Bit-Feld wird jederzeit der Gerätestatus angezeigt (zusätzlich zu ISDU- Index 36). Name Datentyp Bitoffset Bitlänge...
  • Seite 21 Neigungssensor AW001 Index Sub- Wert Inhalt Lesen / Länge Index Schreiben INT16 ASP1 Neigungsmessung [1/100 °] (X-Achse) INT16 AEP1 Neigungsmessung [1/100 °] (X-Achse) INT16 ASP2 Neigungsmessung [1/100 °] (Y-Achse) INT16 AEP2 Neigungsmessung [1/100 °] (Y-Achse) INT16 ASP1 Schwingungsmessung v [1/10 mm/s]...
  • Seite 22 Neigungssensor AW001 Die gemessenen Werte können je nach gewählter Messmethode (Neigung oder Schwingung) auf den Ausgangssignalbereich von 4...20 mA bzw. 2...10 V abgebil- det werden. Hierzu dienen die jeweiligen Parameter ASP („Analoger Startpunkt“) und AEP („Analoger Endpunkt“) ab ISDU-Index 620.
  • Seite 23 Neigungssensor AW001 Strom 4 mA 8 mA 12 mA 16 mA 20 mA Winkel - 90 ° + 90 ° + 135 ° + 180 ° + 225 ° + 270 ° + 315 ° + 360 ° - 45 °...
  • Seite 24 Neigungssensor AW001 [mA] Winkel [°] z.B. - 45 ° → ASP = -4500 z.B. + 45 ° → AEP = +4500 13.2 Analoger Ausgang als Spannungsquelle 2...10 V Die beiden analogen Ausgänge können alternativ als Spannungsquelle eingestellt werden. Damit werden die gemessenen Winkel (entsprechend der gewählten Messmethode als Lot-, Euler- oder Kardan-Winkel) als Ausgangsspannung im Wertebereich 2...10 V ausgegeben.
  • Seite 25 Neigungssensor AW001 Die Umsetzung der Messwerte auf die eingeprägte Spannung an den Ausgängen erfolgt wie in nachfolgendem Diagramm dargestellt. Winkelwerte kleiner als der eingestellte Startpunkt werden konstant auf den niedrigsten Wert von 2 V abge- bildet. Winkelwerte größer als der eingestellte Endpunkt werden konstant auf den höchsten Wert von 10 V abgebildet.
  • Seite 26 Neigungssensor AW001 Nachdem ein analoger Start- oder Endpunkt durch Senden eines System-Kommandos angelernt wurde, sollten die neuen Werte für die Start- oder Endpunkte durch Auslesen des entsprechenden ISDU-Index kontrolliert werden. Nur so kann erkannt werden, ob das Anlernen erfolgreich war oder wegen Nichteinhaltung der Regeln „ASP <...
  • Seite 27 Neigungssensor AW001 Messmethode Ausgang 1 Ausgang 2 Neigungsmessung Lotwinkel longitudinal Lotwinkel lateral Index 4106: 0 Index 4100: 0 Neigungsmessung Euler Eulerwinkel longitudinal Eulerwinkel lateral Index 4106: 0 Index 4100: 1 Neigungsmessung Kardan 1X Kardanwinkel X longitudinal Kardanwinkel X lateral Index 4106: 0...
  • Seite 28 Neigungssensor AW001 Index Sub- Wert Inhalt Lesen / Länge Index Schreiben → 4115 UINT8 LOGIC_OUT1 keine Verknüpfung Logische Verknüpfung für → log. ODER mit Schaltausgang 1 Ausgang 2 → log. UND mit Ausgang 2 INT16 [1/10 mm/s] Schwingungsmessung INT16 [1/10 mm/s] Schwingungsmessung Für Schaltausgang 2 sind die folgenden Parameter via IO-Link eingestellbar...
  • Seite 29 Neigungssensor AW001 Index Sub- Wert Inhalt Lesen / Länge Index Schreiben → 4116 UINT8 LOGIC_OUT2 keine Verknüpfung Logische Verknüpfung für → log. ODER mit Schaltausgang 2 Ausgang 1 → log. UND mit Ausgang 1 INT16 [mg] peak Schwingungsmessung INT16 [mg]...
  • Seite 30 Neigungssensor AW001 14.1 Ausgangsfunktion ou1 und ou2 Über den ISDU-Index 580 und 590 kann die Ausgangsfunktion OU für die beiden Schaltausgänge jeweils auf einen der folgenden Werte eingestellt werden: ● 3 = Hysterese (normal AUS; Schließer) [Hno] ● 4 = Hysterese (normal EIN; Öffner) [Hnc] ●...
  • Seite 31 Neigungssensor AW001 14.3 Ausgangsfunktion „Hysterese (normal EIN; Öffner)“ [Hnc] Die Ausgangsfunktion „Hysterese (normal EIN)“ arbeitet gegenüber der vorange- gangenen Ausgangsfunktion mit invertierter Logik, so dass der Ausgang für kleine Prozesswerte zunächst eingeschaltet ist. Wird der eingestellte Schaltpunkt SP überschritten, wird der entsprechende Aus- gang ausgeschaltet (roter Pfad).
  • Seite 32 Neigungssensor AW001 14.4 Schaltausgang „Fenster (normal AUS; Schließer)“ [Fno] Mit der Ausgangsfunktion „Fenster (normal AUS)“ können die Schaltausgänge akti- viert werden, solange die gemessenen Prozesswerte innerhalb eines eingestellten Wertebereiches liegen. Sobald die untere Schwelle rP überschritten wird, schaltet der entsprechende Ausgang auf den logischen Zustand „EIN“.
  • Seite 33 Neigungssensor AW001 14.5 Schaltausgang „Fenster (normal EIN; Öffner)“ [Fnc] Die Ausgangsfunktion „Fenster (normal EIN)“ arbeitet gegenüber der vorangegangenen Ausgangsfunktion lediglich mit invertierter Logik. Ansonsten ist das Verhalten vollkommen analog. Schaltausgang Winkel [°] Fenster z.B. 45 ° → rP = 4500 z.B.
  • Seite 34 Neigungssensor AW001 Der Schaltpunkt SP muss stets kleiner als der zugehörige Rückschaltpunkt rP sein. Anderenfalls wird das Setzen des Parameters vom Sensor verweigert. Der minimale Abstand zwischen SP und rP von 1° bei Neigungsmessung bzw. 1 mm/s und 1 mg bei Schwingungsmessung muss stets eingehalten werden.
  • Seite 35 Neigungssensor AW001 System-Kommando Aktion (ISDU-Index 2) 0xC3 Teach SP1 0xC5 Teach rP1 0xC4 Teach SP2 0xC6 Teach rP2 14.8 Schaltverzögerung dS1 / dS2 und Rückschaltverzögerung dr1 / dr2 Über den ISDU-Index 581 und 582 oder 591 und 592 kann für beide digitalen Schaltausgänge jeweils eine Schalt- und Rückschaltverzögerung nach erfolgter...
  • Seite 36 Neigungssensor AW001 Funktion von Schalt- und Rückschaltverzögerung Prozesswert Hysterese Schaltausgang 14.9 Logische Operation der Schaltausgänge Über die ISDU-Indizes 580 und 590 können die beiden Schaltausgänge (nach erfolgter Bewertung der Prozesswerte) durch die Ausgangsfunktion „ou“ und an- schließender Berücksichtigung der Schalt- und Rückschaltverzögerungen logisch miteinander verknüpft werden.
  • Seite 37 Neigungssensor AW001 ● 2 = Logische UND Verknüpfung Das Ergebnis der Pegelbewertung durch die gewählte Ausgangsfunktion und der zeitlichen Bewertung durch die Schalt- und Rückschaltverzögerungen eines Prozesswertes wird mit dem jeweils anderen bewerteten Prozesswert logisch UND verknüpft. ● 3 = konstant AUS (open) Der Schaltausgang ist konstant ausgeschaltet (unabhängig vom Prozesswert)
  • Seite 38 Neigungssensor AW001 Verzögerungszeit bis max. 10.000 ms Die Fehler-Signalisierung erfolgt gemäß der eingestellten Fehlerfunktion FOU1 oder FOU2 (sofern für diese ON, OFF oder TOGGLE gewählt ist) erst dann, wenn ein Sensorfehler (Fehler der MEMS Zelle) dauerhaft nach mindestens der einge- stellten Zeit vorliegt.
  • Seite 39 IO-Link - Kommunikation Gelb (rechter Stecker) konstant ein Schaltzustand OUT1 / OUT2 16 Wartung, Instandsetzung und Entsorgung Das Gerät ist wartungsfrei. ►Das Gerät gemäß den nationalen Umweltvorschriften entsorgen. 17 Zulassungen/Normen Die CE-Konformitätserklärung und Zulassungen sind abrufbar unter: www.autosen.com → Datenblattsuche → AW001...
  • Seite 40 Neigungssensor AW001 18 Auslieferungszustand Index Sub- Wert Inhalt Lesen/ Index Schreiben → UINT8 Schaltverhalten der digitalen R / W Ausgänge (high side switch; +U → UINT8 ou1 Ausgangskonfiguration → INT16 SP1 Winkel X + 9000 + 90° → INT16 rP1 Winkel X - 9000 - 90°...
  • Seite 41 Neigungssensor AW001 Index Sub- Wert Inhalt Lesen/ Index Schreiben → 4105 UINT8 Zero X/Y/Z Achse absolute Messung → 4106 UINT8 Messmethode Winkelausgabe → 4107 UINT8 Achsenselektierung für alle 3 Achsen Schwingungsmessung (X/Y/Z) → 4108 UINT8 FIR-Filterstufe Schwingung Bandpass 10...400 Hz →...