SIGMATEK ST 151 Betriebsanleitung
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Andere Handbücher für ST 151:
- Handbuch (46 Seiten) ,
- Bedienungsanleitung (44 Seiten)
Verwandte Anleitungen für SIGMATEK ST 151
Inhaltszusammenfassung für SIGMATEK ST 151
- Seite 1 ST 151 S-DIAS Schrittmotor-Endstufe Betriebsanleitung Erstellungsdatum: 23.10.2017 Versionsdatum: 05.12.2023 Artikelnummer: 20-014-151-D...
- Seite 2 Verfahren) ohne ausdrückliche Genehmigung reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden. Inhaltliche Änderungen behalten wir uns ohne Ankündigung vor. Die SIGMATEK GmbH & Co KG haftet nicht für technische oder drucktechnische Fehler in diesem Handbuch und übernimmt keine Haftung für Schäden, die auf die...
- Seite 3 Verfügung, der sowohl RS422- als auch TTL-Geber unterstützt. Mit den beiden Enable-Eingängen wird die Sicherheitsfunktionalität STO umgesetzt. Die 2 Latch-/Digitaleingänge sind für die Referenzfahrt und zur Überwachung der Endlagen vorgesehen. ST 151-X: Hauptplatine inkl. S-DIAS Stecker in Purocoat (Certonal) getaucht 05.12.2023 Seite 1...
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Seite 4: Inhaltsverzeichnis
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Inhaltsverzeichnis Einleitung ................6 Wichtige und referenzierende Dokumentationen ...... 6 Lieferumfang ................. 6 Grundlegende Sicherheitshinweise ........7 Verwendete Symbole ..............7 Haftungsausschluss ..............9 Allgemeine Sicherheitshinweise ..........10 Bestimmungsgemäße Verwendung .......... 12 Software/Schulung ..............13 Normen und Richtlinien ............14 Restrisiken................... - Seite 5 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Spezifikation Inkrementalgebereingang ........18 Spezifikation Enable Eingänge für STO ........19 Spezifikation Latch-/Digitaleingänge ........19 Elektrische Anforderungen ............20 Sonstiges ..................22 Umgebungsbedingungen ............22 Mechanische Abmessungen ..........23 Anschlussbelegung .............. 24 Status-LEDs ................. 25 Zu verwendende Steckverbinder ..........26 Beschriftungsfeld ...............
- Seite 6 ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Signalverlauf “Count DOWN” ............. 34 9.3.2 Signalverlauf “Referenzimpuls (Zero Position)” ......... 34 9.3.3 9.3.4 Latch-Funktion ................... 35 10 Zusätzliche Sicherheitshinweise ..........36 10.1 STO ....................37 10.2 Funktionsweise ................38 10.3 Funktionsprüfung ............... 38 11 Anschlussbeispiele ...............39 Performance Level e, Kategorie 4 bzw.
- Seite 7 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 16 Entsorgung ................51 17 Hardwareklasse ST151 ..Fehler! Textmarke nicht definiert. 17.1 Allgemein ........Fehler! Textmarke nicht definiert. 17.2 Inkremental Encoder ....Fehler! Textmarke nicht definiert. 17.3 Digitale Eingänge 1 und 2 ..Fehler! Textmarke nicht definiert.
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Seite 8: Einleitung
Bei Fragen steht Ihnen natürlich auch gerne unser Support-Team zur Verfügung. Notfalltelefon sowie Geschäftszeiten entnehmen Sie bitte unserer Website. Wichtige und referenzierende Dokumentationen • Safety Systemhandbuch Dieses und weitere Dokumente können Sie über unsere Website bzw. über den Support beziehen. Lieferumfang 1x ST 151 Seite 6 05.12.2023... -
Seite 9: Grundlegende Sicherheitshinweise
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Grundlegende Sicherheitshinweise Verwendete Symbole Für die in den einschlägigen Anwenderdokumentationen verwendeten Warn-, Gefahren- und Informationshinweise werden folgende Symbole verwendet: GEFAHR Gefahr bedeutet, dass der Tod oder schwere Verletzungen eintreten, wenn die angegebenen Maßnahmen nicht getroffen werden. - Seite 10 ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE WARNUNG Heiße Oberflächen VORSICHT ESD-gefährdete Bauteile INFORMATION Information Liefert wichtige Hinweise über das Produkt, die Handhabung oder relevante Teile der Dokumentation, auf welche beson- ders aufmerksam gemacht werden soll. Seite 8 05.12.2023...
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Seite 11: Haftungsausschluss
Bitte lesen Sie vor jeder Handhabung eines Produktes die dazu gehöri- gen Dokumente und diese Betriebsanleitung gründlich durch. Für Schäden, die aufgrund einer Nichtbeachtung dieser Anleitun- oder der jeweiligen Vorschriften entstehen, übernimmt die Fa. SIGMATEK GmbH & Co KG keine Haftung. 05.12.2023 Seite 9... -
Seite 12: Allgemeine Sicherheitshinweise
Im Hinblick auf die mit der Nutzung der Maschine verbundenen Sicher- heits- und Gesundheitsschutzanforderungen muss der Hersteller, be- vor eine Inverkehrbringung einer Maschine erfolgt, eine Risikobeurtei- lung gemäß Maschinenrichtlinie 2006/42/EG durchführen. Betreiben Sie das Gerät nur mit von SIGMATEK dafür freigegebenen Geräten und Zubehör. Seite 10 05.12.2023... - Seite 13 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 VORSICHT Behandeln Sie das Gerät mit Sorgfalt und lassen Sie es nicht fallen. Fremdkörper und Flüssigkeiten dürfen nicht ins Geräteinnere gelan- gen. Das Gerät darf nicht geöffnet werden! Bei nicht bestimmungsgemäßer Funktion oder bei Beschädigungen, die Gefährdungen hervorrufen können, ist das Gerät zu ersetzen! Das Gerät entspricht der EN 61131-2.
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Seite 14: Bestimmungsgemäße Verwendung
Bestimmungsgemäße Verwendung Die durch das Produkt realisierten Sicherheitsfunktionen sind für den Einsatz in sicherheits- gerichteten Anwendungen im Rahmen einer SIGMATEK-Steuerung bestimmt und erfüllen alle notwendigen Anforderungen für einen sicheren Betrieb nach SIL 3, HFT 1 gemäß EN 62061 und nach PL e, Kat. 4 gemäß EN ISO 13849-1. -
Seite 15: Software/Schulung
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Software/Schulung Die Applikation wird mit der Software LASAL CLASS 2 und LASAL SCREEN Editor erstellt, die Safety-Applikation mit dem LASAL SAFETYDesigner. Grundlegende Informationen über Safety (Funktionale Sicherheit) finden Sie im Safety-Systemhandbuch. Es werden Schulungen für die LASAL-Entwicklungsumgebung angeboten, mit der Sie das Produkt konfigurieren können. -
Seite 16: Normen Und Richtlinien
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Normen und Richtlinien Restrisiken VORSICHT In der Risikobeurteilung des Systemintegrators sind folgende Restrisi- ken für das Produkt zu betrachten: • Freisetzung von nicht umweltgerechten Stoffen, Emissionen und ungewöhnliche Temperaturen • Mögliche Einwirkungen von Geräten der Informationstechnik... -
Seite 17: Eu-Konformitätserklärung
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 3.3.2 EU-Konformitätserklärung EU-Konformitätserklärung Das Produkt ST 151 ist konform mit folgenden europäischen Richtlinien: • 2006/42/EG Maschinenrichtlinie • 2014/30/EU Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV-Richtlinie) • 2011/65/EU „Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährli- cher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten (RoHS-Richtlinie) Die EU-Konformitätserklärungen werden auf der SIGMATEK-Homepage zur Verfügung gestellt. -
Seite 18: Typenschild
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Typenschild HW: Hardwareversion SW: Softwareversion Seite 16 05.12.2023... -
Seite 19: Technische Daten
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Technische Daten Spezifikation Schrittmotorausgang Anzahl der Phasen Ausgangsspannung Abhängig von der Versorgung (18-55 V) Stromreglerfrequenz maximal 32 kHz Ausgangsstrom maximal 5 A RMS Ausgangsstrom über die Umge- maximal 5 A Dauerstrom bei 45 °C bungstemperatur maximal 3 A Dauerstrom bei 55 °C Zwischenkreiskapazität... -
Seite 20: Spezifikation Bremschopper
Der Bremswiderstand ist unter Bedachtnahme auf die Anwendung zu dimensionieren. In den meisten Anwendungen ist ein 15 Ω/100 W Widerstand ausreichend. Werden mehrere Motormodule an einer Zwischenkreisversorgung be- trieben, so ist es möglich nur ein Modul mit einem Bremswiderstand auszurüsten. Empfohlener Bremswiderstand ist bei SIGMATEK unter der Artikelnummer 20-014-061-Z1 erhältlich. WARNUNG Heiße Oberflächen Beachten Sie, dass sich der Bremswiderstand im Betrieb stark er- wärmt. -
Seite 21: Spezifikation Enable Eingänge Für Sto
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Spezifikation Enable Eingänge für STO Anzahl Eingangsspannung +24 V DC Eingangsspannungsbereich minimal +18 V maximal +30 V low: ≤ +5 V high: ≥ +15 V Signalpegel Schalthysterese typisch +11 V Eingangsstrom 3 mA bei +24 V Eingangsverzögerung... -
Seite 22: Elektrische Anforderungen
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Elektrische Anforderungen Versorgungsspannung Motor +18-55 V DC Stromaufnahme Motorversorgung maximal 6 A (lastabhängig) Stromaufnahme Versorgungs- typisch 80 mA maximal 120 mA spannung +24 V am S-DIAS-Bus (inkl. +5 V-Versorgung (inkl. +5 V-Versorgung des Inkre- des Inkrementalgebers) - Seite 23 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Das Ein- oder Ausstecken des Steckers an X2 während des Betriebs des Motors ist nicht zulässig! Hinweis S-DIAS Versorgung Wird dieses S-DIAS Modul an einem S-DIAS Versorgungsmodul mit mehreren S-DIAS Modulen eingesetzt, müssen die Summenströme der verwendeten S-DIAS Module ermittelt und überprüft werden.
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Seite 24: Sonstiges
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Sonstiges Artikelnummer 20-014-151 20-014-151-X (Leiterplatte mit Schutzlack) Normung nach UL designed Approbationen Gebrauchsdauer 20 Jahre Umgebungsbedingungen Lagertemperatur -20 ... +85 °C Umgebungstemperatur 0 ... +55 °C Luftfeuchtigkeit 0-95 %, nicht kondensierend Aufstellungshöhe über Meeres- 0-2000 m ohne Derating höhe... -
Seite 25: Mechanische Abmessungen
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Mechanische Abmessungen 05.12.2023 Seite 23... -
Seite 26: Anschlussbelegung
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Anschlussbelegung INFORMATION Das Ein- oder Ausstecken des Motorversorgungssteckers X2 während des Betriebes ist nicht zulässig! Seite 24 05.12.2023... -
Seite 27: Status-Leds
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Status-LEDs Modul Status grün Modul aktiv Keine Versorgung vorhanden BLINKT (5 Hz) Keine Kommunikation User gelb Von Applikation einstellbar (z.B. kann die LED des Moduls über die Visualisierung blinkend eingestellt werden um die Modulfindung im Schaltschrank zu er-... -
Seite 28: Zu Verwendende Steckverbinder
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Zu verwendende Steckverbinder Steckverbinder: X1-X4: Steckverbinder mit Federzugklemme (im Lieferumfang enthalten) Die Federzugklemmen sind für den Anschluss von ultraschallverdichteten (ultraschallver- schweißten) Litzen geeignet. Anschlussvermögen: Abisolierlänge/Hülsenlänge: 10 mm Steckrichtung: parallel zur Leiterachse bzw. zur Leiterplatte Leiterquerschnitt starr:... -
Seite 29: Beschriftungsfeld
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Beschriftungsfeld Hersteller Weidmüller MF 10/5 CABUR MC NE WS Artikelnummer Weidmüller 1854510000 Kompatibler Drucker Weidmüller Printjet Advanced 230V Artikelnummer Weidmüller 1324380000 05.12.2023 Seite 27... -
Seite 30: Verdrahtung
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Verdrahtung Anschlussbeispiel Seite 28 05.12.2023... -
Seite 31: Hinweise
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Hinweise Folgende Installationshinweise sind zu beachten: • Die Hutschiene muss eine ordentliche Masseverbindung aufweisen. • Zur Verdrahtung des Inkrementalgebers ist ein geschirmtes Kabel zu verwenden. Bei ei- nem RS422-Geber empfiehlt sich der Einsatz eines geschirmten und verdrillten Kabels. -
Seite 32: Funktionsbeschreibung
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Funktionsbeschreibung Betriebsmodi Schrittmotorendstufe 9.1.1 Vollschrittbetrieb Im Vollschrittbetrieb werden die Wicklungen wie unten dargestellt bestromt. Dies hat zur Folge, dass der Motor nur volle Schritte ausführt. Er führt also bei einer Umdrehung die Nenn- schrittzahl des Motors aus. -
Seite 33: Mikroschrittbetrieb
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 9.1.3 Mikroschrittbetrieb Beim Mikroschrittbetrieb werden die einzelnen Wicklungen mit einem annähernd sinusförmi- gen Strom beaufschlagt. Beim ST 151 wird die Sinusschwingung mit 256 Schritten aufgelöst. Daraus ergeben sich 64 Mikroschritte pro Vollschritt. 05.12.2023 Seite 31... -
Seite 34: Stromregelung Schrittmotor
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Stromregelung Schrittmotor Die Stromregelung des Schrittmotors wird durch die Stromanstiegszeit bzw. die Stromab- fallszeit in der Motorwicklung beeinflusst. Diese Zeiten sind maßgeblich abhängig von der Höhe der Versorgungsspannung, der Induktivität und dem Wicklungswiderstand des Motors. Die Stromanstiegszeit kann durch die Höhe der Versorgungsspannung beeinflusst werden. - Seite 35 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Die ST 151 besitzt einen adaptiven Fast Decay Stromregler bei dem automatisch der opti- male Decaymode angewendet wird. Der Stromregler entscheidet dabei anhand der benötig- ten Zeit für Erreichen des Sollstromwertes und der konfigurierten ChopperOnTimeMin ) Wertes, welcher Decay Mode verwendet wird und ob die FastDecayTime (T...
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Seite 36: Inkrementalgeber
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Inkrementalgeber Signalverlauf “Count UP” 9.3.1 Signalverlauf “Count DOWN” 9.3.2 Signalverlauf “Referenzimpuls (Zero Position)” 9.3.3 Seite 34 05.12.2023... -
Seite 37: Latch-Funktion
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 9.3.4 Latch-Funktion Diese Funktion wird vorwiegend für die Referenzfahrt verwendet. Die Inkrementalgeberdaten und Taktzählerwerte können zum Zeitpunkt eines Events an ei- nem gewählten Eingang gespeichert (gelatched) werden. Über Latchregister sind die Event- quelle (Eingang) und die Eventart (Flanke) einstellbar. -
Seite 38: Zusätzliche Sicherheitshinweise
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE 10 Zusätzliche Sicherheitshinweise Die Sicherheitsfunktion „STO“ ist ein integraler Bestandteil der Schrittmotorendstufe. Es er- füllt alle notwendigen Bedingungen für einen sicheren Betrieb nach SIL 3 gemäß EN 62061 und nach PL e, Kat.4 gemäß EN ISO 13849-1. -
Seite 39: Sto
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 ISO 13849 entsprechen. Dies beinhaltet: – Türschalter, etc. mit mindestens Schutzklasse IP54 – Schaltschrank mit mindestens Schutzklasse IP54 • Geeignete Kabel und Endhülsen sind zu benutzen. • Alle Kabel, die die Sicherheit betreffen (z.B. Steuerkabel für die Eingänge ENABLE 1 und ENABLE 2) müssen außerhalb... -
Seite 40: Funktionsweise
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE 10.2 Funktionsweise Die Sicherheitsfunktionen der Schrittmotorendstufe werden durch zwei sichere digitale Ein- gänge gesteuert. Die folgende Tabelle zeigt die Zustände, die die sicheren Eingänge ENABLE 1 und ENABLE 2 annehmen müssen um Normalbetrieb zu ermöglichen bzw. die Sicherheitsfunktion auszu- lösen. -
Seite 41: Anschlussbeispiele
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 11 Anschlussbeispiele Es handelt sich in den folgenden Unterpunkten um Verdrahtungsbeispiele. Es muss darauf geachtet werden, dass alle konstruktiven Maßnahmen etc. eingehalten und angewandt wer- den, um die Anforderungen der angewendeten Kategorie zu erfüllen. 11.1 Performance Level e, Kategorie 4 bzw. SIL 3 – Safety-SPS Zur Einhaltung der Kategorie 4, Performance Level „e“... - Seite 42 ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Seite 40 05.12.2023...
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Seite 43: Performance Level E, Kategorie 3 & Sil 3 - Safety-Sps
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 11.2 Performance Level e, Kategorie 3 & SIL 3 – Safety-SPS Zur Einhaltung der Kategorie 3, Performance Level „e“ nach EN ISO 13849-1 und SIL 3 nach EN 62061 muss ein fehlersicherer Ausgang einer Sicherheits-SPS benutzt werden. Grund für die Kategorie 3 ist hier, dass keine Querschlusserkennung der beiden Leitungen möglich... - Seite 44 ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Seite 42 05.12.2023...
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Seite 45: Performance Level E, Kategorie 4 Bzw. Sil 3 - Konventionell
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 11.3 Performance Level e, Kategorie 4 bzw. SIL 3 – Konventionell Zur Einhaltung der Kategorie 4, Performance Level „e“ nach EN ISO 13849-1 und SIL 3 nach EN 62061 muss die Verlegung der Leitung lt. EN ISO 13849-2, Tabelle D.4 eingehalten wer- den (getrennte Verlegung, Fehlerausschlüssen von Kurzschlüssen zwischen Leitern), da hier... - Seite 46 ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Seite 44 05.12.2023...
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Seite 47: Performance Level D, Kategorie 2 Bzw. Sil 2 - Konventionell
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 11.4 Performance Level d, Kategorie 2 bzw. SIL 2 – Konventionell Hierbei handelt es sich um eine 1-kanalige Verdrahtung, wobei die Enable Eingänge eigens getestet werden. Hier ist keine Querschlusserkennung möglich. 05.12.2023 Seite 45... - Seite 48 ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE Seite 46 05.12.2023...
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Seite 49: Montage/Installation
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 12 Montage/Installation 12.1 Lieferumfang prüfen Überprüfen Sie den Lieferumfang auf Vollständigkeit und Unversehrtheit. Siehe dazu Kapi- tel 1.2 Lieferumfang. INFORMATION Prüfen Sie bei Erhalt und vor dem Erstgebrauch das Gerät auf Beschä- digungen. Ist das Gerät beschädigt, kontaktieren Sie unseren Kunden- dienst und installieren Sie es nicht in Ihr System. -
Seite 50: Einbau
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE 12.2 Einbau Die S-DIAS Module sind für den Einbau im Schaltschrank vorgesehen. Zur Befestigung der Module ist eine Hutschiene erforderlich. Diese Hutschiene muss eine leitfähige Verbindung zur Schaltschrankrückwand herstellen. Die einzelnen S-DIAS Module werden aneinanderge- reiht in die Hutschiene eingehängt und durch Schließen der Rasthaken fixiert. Über die Er- dungslasche auf der Rückseite der S-DIAS Module wird die Funktionserdverbindung vom... - Seite 51 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 Empfohlene Minimalabstände der S-DIAS Module zu umgebenden Komponenten bzw. der Schaltschrankwand: a, b, c … Abstände in mm (inch) 05.12.2023 Seite 49...
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Seite 52: Transport/Lagerung
ST 151 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE 13 Transport/Lagerung INFORMATION Bei diesem Gerät handelt es sich um sensible Elektronik. Vermeiden Sie deshalb beim Transport, sowie während der Lagerung, große me- chanische Belastungen. Für Lagerung und Transport sind dieselben Werte für Feuchtigkeit und Erschütterung (Schock, Vibration) einzuhalten wie während des Betrie- bes! Während des Transportes kann es zu Temperatur- und Luftfeuchtig-... -
Seite 53: Instandhaltung
S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 15 Instandhaltung INFORMATION Beachten Sie bei der Instandhaltung sowie bei der Wartung die Sicher- heitshinweise aus Kapitel 2. 15.1 Wartung Dieses Produkt wurde für den wartungsarmen Betrieb konstruiert. 15.2 Reparaturen INFORMATION Senden Sie das Gerät im Falle eines Defektes/einer Reparatur zusam- men mit einer ausführlichen Fehlerbeschreibung an die zu Beginn die-... -
Seite 54: Änderungen Der Dokumentation
17.09.2021 3.6 Elektrische Anforderun- Hinweis zu Leitungslängen ergänzt 14.07.2023 5.6 Elektrische Anforderun- NEC Class 2 UL Hinweis entfernt 05.12.2023 Einleitung ST 151-X hinzugefügt 5.7 Sonstiges Gebrauchsdauer hinzugefügt 5.8 Umgebungsbedingungen Geräuschemissionen hinzugefügt 12 Hardwareklasse ST151 Kapitel entfernt Seite 52 05.12.2023... - Seite 55 S-DIAS SCHRITTMOTOR-ENDSTUFE ST 151 05.12.2023 Seite 53...