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elobau N6 Gebrauchsanweisung

Neigungssensor
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Gebrauchsanweisung
Version: 1.1
Nr.: 9010052B01D
N6/N7 Neigungssensor
N6SA, N6SC static
N7DA, N7DC dynamic
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Verwandte Anleitungen für elobau N6

Inhaltszusammenfassung für elobau N6

  • Seite 1 Gebrauchsanweisung Version: 1.1 Nr.: 9010052B01D N6/N7 Neigungssensor N6SA, N6SC static N7DA, N7DC dynamic...

  • Seite 2: Inhaltsverzeichnis

    Verknüpfungsarten der Relaisausgänge ................19 4.6.2 Schaltverhalten........................21 Verhalten von Ausgangssignalen ................23 4.7.1 Erkennen der Position zur Referenzebene................23 Filter.......................... 23 4.8.1 Tiefpassfilter (N6) ........................24 4.8.2 Sensorfusions-Filter (N7)....................... 24 Montage und Inbetriebnahme Montage........................25 2 / 72 www.elobau.com 9010052B01D...
  • Seite 3 Einbaulage ....................... 26 Rohdaten ......................... 26 5.3.1 Beschleunigung | Messachsen (N7DC*) ................26 5.3.2 Drehrate | Messachsen (N7DC*)................... 27 Elektrischer Anschluss ..................... 27 5.4.1 Pin-Belegung 1x M12-Stecker (analog)................. 28 5.4.2 Pin-Belegung 1x M12-Stecker (CAN)..................28 5.4.3 Pin-Belegung 2x M12-Stecker (CAN)..................29 5.4.4 Pin-Belegung Deutsch-Stecker (DT06-8S) 8-pol.

  • Seite 4: Benutzerinformation

    Schadensersatz (lt. UWG BGB). Alle Rechte für den Fall der Pa- tenterteilung oder Gebrauchsmustereintragung vorbehalten (DIN34). Gültigkeit Diese Gebrauchsanweisung gilt generell für das auf der Titelseite aufgeführte Produkt N6/ N7 und ist den Produktdokumenten der nachgeschalteten Maschine beizulegen. Weitere Varianten sind möglich und werden bei abweichenden Angaben zusätzlich aufgeführt. Je nach Kundenwunsch oder Sonderausführung können einzelne Bauteile fehlen oder vom...

  • Seite 5: Verwendete Abkürzungen

    1. Benutzerinformation Handlungsaufgabe 1. Handlungsschritt: Fordert zum Handeln auf. Zwischenergebnis: Zur Kontrolle eines Handlungsschrittes. 2. Handlungsschritt: Fordert zum Handeln auf. Zwischenergebnis: Zur Kontrolle eines Handlungsschrittes. 3. Handlungsschritt: Fordert zum Handeln auf.  Handlungsergebnis Einzelne Handlungsanweisung, ohne chronologische Abfolge werden wie folgt dargestellt: ...

  • Seite 6: Funktionsprinzip

    1. Benutzerinformation Funktionsprinzip N6/N7 ist ein kompakter und robuster Neigungssensor, der einfach in Landmaschinen, Baumaschinen und Flurförderzeuge integriert werden kann, um Neigungsinformationen von Maschinenkomponenten zu erfassen und über eine elektrische Schnittstelle bereitzu- stellen. Für den elektrischen Anschluss an ein übergeordnetes System stellt der Neigungssensor auf der Rückseite einen Stecker als elektrische Schnittstelle zur Verfügung.

  • Seite 7: Gewährleistung Und Haftung

    Defekte, die während dieser Gewährleistungszeit in Form von Material- und/oder Herstel- lungsfehlern auftreten, werden kostenfrei behoben, entweder durch Reparatur oder durch Ersatzlieferung. Es gelten die Allgemeine Lieferbedingungen der elobau GmbH & Co. KG. Bei Erbringung einer Gewährleistung verlängert sich der Gewährleistungszeitraum nicht.

  • Seite 8: Sicherheitshinweise

    Personals müssen durch den Betreiber genau geregelt sein. Liegen die notwen- digen Kenntnisse bei dem Personal nicht vor, so muss der Betreiber dieses schulen und unterweisen. Dies kann, falls erforderlich, im Auftrag des Betreibers durch den Hersteller oder Lieferer erfolgen. 8 / 72 www.elobau.com 9010052B01D...

  • Seite 9: Konformität

    3. Transport und Lagerung Konformität Das Produkt N6/N7 entspricht dem Stand der Technik sowie den geltenden Sicherheitsbe- stimmungen zum Zeitpunkt des Inverkehrbringens im Rahmen seiner bestimmungsgemä- ßen Verwendung. Konstruktiv konnte die vorhersehbare Fehlanwendung nicht vermieden werden, ohne die bestimmungsgemäße Funktionalität einzuschränken.

  • Seite 10: Abmessungen

    5. Buchse 6. Kennzeichnung Weitere Details entnehmen Sie bitte Ihrem Datenblatt. 4.2.1 Druckausgleichsmembran An der Unterseite des Sensors befindet sich eine Druckausgleichsmembran. Diese ermög- licht den Betrieb des Sensors bei unterschiedlichen Temperaturen und Höhenlagen. Abbildung 2 10 / 72 www.elobau.com 9010052B01D...

  • Seite 11: Werkstoffdefinition Und Materialien

    4. Produktspezifische Angaben ACHTUNG! Systemfehler durch mechanische Beschädigung! Wird die Druckausgleichsmembran beschädigt, kann es zu einem Systemausfall führen.  Membran vor äußeren Einflüssen jeglicher Art zu schützen.  Membran nicht überlackieren.  Neigungssensor entsprechend positionieren. 4.2.2 Werkstoffdefinition und Materialien Die Materialien des Neigungssensors werden unter Berücksichtigung verschiedener Punk- te ausgewählt, um eine lange Lebensdauer zu gewährleisten.

  • Seite 12: Integrierte Led-Konfiguration

    Gelb Tabelle 2 LED-Status Sensor Ursache Abhilfe CAN Bus Off Error Fehler im CAN-Netzwerk behe- N6/N7 konstant CAN falsche Baudrate eingestellt CAN Baudrate überprüfen Sensor defekt elobau kontaktieren Filter nicht initialisiert Sensor Reset gelb Zu hohe Vibrationen beim Sen-...

  • Seite 13: Elektrische Daten

    4. Produktspezifische Angaben Elektrische Daten Beschreibung N6SA N6SC N7DC N7DA EMV-Konformität entsprechend den gängigen Off-Highway-Normen (Kapitel 2.3 "Konformität") Ideal geeignet für den Einsatz in rauen Umge- bungsbedingungen: • Temperaturbereich: -40…+85 °C • Schutzart: IP67K / IP6K9K • Robustes Gehäuse Großer Versorgungsspannungsbereich 8 VDC...36 VDC Kompakte Bauweise für den Einsatz in engen Einbausituationen...

  • Seite 14: Signalfluss

    Abbildung 4 Ausgangssignale Der Neigungssensor N6/N7 verfügt über drei Schnittstellen, über diese er Neigungsinfor- mationen bereitstellen kann. Proportional zum Winkel können über den Analogausgang Ströme bzw. Spannungen ausgegeben werden. Alternativ können die berechneten Winkel auch über CAN versendet werden, wobei die Protokolle CANopen und J1939 zur Verfü- gung stehen.

  • Seite 15: Analoge Ausgangssignale

    4. Produktspezifische Angaben 4.5.1 Analoge Ausgangssignale In der folgenden Tabellen ist der Standardsignalbereich abgebildet. Weitere Konfiguratio- nen sind nach Absprache möglich. Ausgangssignal Fehlersignal Weitere technische Angaben finden Sie im 4 mA...20 mA 22 mA jeweils gültigen Datenblatt zu Ihrer Konfigu- 0,5 V...4,5 V ration.
  • Seite 16 Z-Achse = 0° Z-Achse = 0° Z-Achse = 0° X-Achse = 0° X-Achse = +20° X-Achse = +60° Abbildung 7 CAN: Z = Roll, X = Pitch Messbereich ±60° - vertikale Montage (X/Z-Achse) Abbildung 8 16 / 72 www.elobau.com 9010052B01D...
  • Seite 17 4. Produktspezifische Angaben Ausgangskennlinien X/Y-Achse Y-Achse = 0° Y-Achse = -20° Y-Achse = -60° X-Achse = 0° X-Achse = 0° X-Achse = 0° Y-Achse = 0° Y-Achse = +20° Y-Achse = +60° X-Achse = 0° X-Achse = 0° X-Achse = 0° Abbildung 9 CAN: Y = Roll, X = Pitch Messbereich ±60°...

  • Seite 18: Anpassung Analoger Signale

    = 27,4 V reduziert werden. Abbildung 11 Hinweis Betreiben Sie den Neigungssensor N6/N7 nur innerhalb des zugelassenen Betriebsbe- reich. Bei einem Betrieb außerhalb des zulässigen Betriebsbereich ist eine Funktion nicht mehr gewährleistet und kann den Neigungssensor unter Umständen zerstören. 4.5.2 Anpassung analoger Signale Die analogen Ausgangssignale können unabhängig voneinander für jeden Signalausgang...

  • Seite 19: Can-Ausgang

    4. Produktspezifische Angaben 4.5.3 CAN-Ausgang Alle Informationen zu CAN-Ausgang finden Sie im Kapitel 6. "CANopen | J1939 Schnittstel- le". Relais-Schaltausgänge Die Schaltausgänge bieten eine einfache Möglichkeit, das Überschreiten einer Winkel- schwelle einer angeschlossenen Auswerteeinheit mitzuteilen. Es stehen pro Achse 4 Schaltschwellen zur Verfügung, die den beiden Relais zugewiesen werden können.
  • Seite 20 Relais 2 = X2/X4 Z2/Z4 Relais 1 = X1/X3 Relais 2 = X2/X4 Relais 1 = X1 Relais 2 = X3 Relais 1 = Z1/Z3 Relais 2 = Z2/Z4 Relais 1 = Z1 Relais 2 = Z3 Tabelle 9 20 / 72 www.elobau.com 9010052B01D...

  • Seite 21: Schaltverhalten

    4. Produktspezifische Angaben Einbaulage horizontale Montage (X/Y-Achse) Abbildung 15 Mögliche Verknüpfungsarten bei horizontaler Montage (X/Y-Achse): Verknüpfungstyp Relaisverknüpfung Relais 1 = X1/X3 Y1/Y3 Relais 2 = - Relais 1 = X1/X3 Relais 2 = Y1/Y3 Relais 1 = X1/X3 Y1/Y3 Relais 2 = X2/X4 Y2/Y4 Relais 1 = X1/X3 Relais 2 = X2/X4 Relais 1 = X1...
  • Seite 22 Die Neigungsbedingungen einer Achse können ANDe oder ANDd zu den Neigungsbe- dingungen der anderen Achse sein. Beispiel für eine Triggerbedingung, die eine einzige Neigungsbedingung verwendet: Abbildung 17 Beispiel für eine Triggerbedingung, die zwei Neigungsbedingungen ORed verwendet: Abbildung 18 22 / 72 www.elobau.com 9010052B01D...

  • Seite 23: Verhalten Von Ausgangssignalen

    Nachfolgend ein Beispiel für eine Triggerbedingung, die zwei Neigungsbedingungen jeder Achse verwendet, kombiniert mit einem OR. Das Ergebnis ist ein geschalteter Signalaus- gang, der ausgelöst wird, wenn das N6/N7-Gerät um mehr als 45° in beide Richtungen ge- neigt ist. Abbildung 19...

  • Seite 24: Tiefpassfilter (N6)

    Raw-Signal (graue Linie) reagiert als das FIR-Filter (grüne Li- nie). Möglich macht dies eine Kombination der nachfolgend beschriebenen Filter. Der N6 Neigungssensor bietet diverse Möglichkeiten das Winkelsignal zu glätten und ro- buster gegen Vibrationen zu machen. Dazu gibt es an zwei Stellen im Signalfluss (Abbil- dung 4) jeweils zwei verschiedene Arten von Filtern, die ausgewählt werden können, ein...

  • Seite 25: Montage Und Inbetriebnahme

    5. Montage und Inbetriebnahme Typische Einsatzszenarien: • Dynamische Anwendungen mobiler Arbeitsmaschinen • Messungen mit geringstmöglichem Zeitverzug im Ausgangssignal • Messungen bei Kurvenfahren • Messungen bei Beschleunigungs- / Bremsvorgängen Montage und Inbetriebnahme Montage ACHTUNG! Gefahr durch unsachgemäßen Einbau! Neigungssensor kann durch übermäßige Stöße und Vibrationen beschädigt werden. Auf das Gehäuse dürfen keine Verwindungskräfte oder sonstige mechanische Belastungen einwirken.

  • Seite 26: Einbaulage

     Neigungssensoren nur dann als Huckepack montieren, wenn Abstandshalter zwischen beiden Neigungssensoren verwendet werden! Einbaulage Die Neigungssensoren N6/N7 können passend zur Anwendung flexibel an der Maschine platziert werden. Dabei müssen jedoch die Aspekte unter Kapitel 7.2 "Einflussfaktoren Per- formance", Seite 52 berücksichtigt werden.

  • Seite 27: Drehrate | Messachsen (N7Dc*)

    Personen- oder Sachschäden folgen können.  Elektrische Daten aus dem jeweiligen Datenblatt entnehmen und einhalten.  Signalverlauf des Ausgangssignals ist auf dem Datenblatt abgebildet oder wird auf Nachfrage von elobau zur Verfügung gestellt.  Temperatur-Drift beachten. Neigungssensor anschließen 1. Spannungsfreien Zustand aller Zuleitungen prüfen.

  • Seite 28: Pin-Belegung 1X M12-Stecker (Analog)

    Pin-Belegung 1x M12-Stecker (CAN) In der Variante mit CAN-Signalausgang kann das System mit einem M12-Stecker mit 5 Pins ausgestattet werden (Abbildung 26). Belegung Beschreibung n.c. not connected Betriebsspannung Masse CAN_H Signalleitung CAN CAN_L Signalleitung CAN Tabelle 14 28 / 72 www.elobau.com 9010052B01D...

  • Seite 29: Pin-Belegung 2X M12-Stecker (Can)

    5. Montage und Inbetriebnahme 5.4.3 Pin-Belegung 2x M12-Stecker (CAN) In der Variante mit CAN-Signalausgang kann das System mit zwei M12-Steckern mit je 5 Pins ausgestattet werden (Abbildung 26). Diese Zuordnung ist abwärtskompatibel zu be- stehenden elobau Neigungssensoren. Belegung Beschreibung n.c. not connected...

  • Seite 30: Offset-Korrektur

    Der Sensor bestätigt das Setzen des Nullpunkts durch einen Neustart.  Die aktuelle Position wurde als Nullpunkt erfolgreich berücksichtigt. Variante mit J1939-Signalausgang – N6SC* | N7DC* Für eine Nullpunktjustierung über CAN sind entsprechende UDS-Protokolle erforderlich. Siehe nachfolgende Vorgehensweise. 30 / 72 www.elobau.com 9010052B01D...

  • Seite 31: Offset-Vorgabe

    5. Montage und Inbetriebnahme Nullpunkt per UDS justieren 1. Extended Diagnostic Session (0x3) 2. Seed & Key 3. Start Routine S31 0x0103 4. Hard Reset (S11 0x1) Die Winkelausgabe liefert den Wert „0“.  Nullpunkt per UDS justiert. Nullpunkt per CANopen justieren 1.

  • Seite 32: Sensorverhalten Bei Messbereichsüberschreitung

    Tabelle 21 Hinweis N6 Um mit dem N6 das Verhalten des N5 bei Überschreitung 1:1 nachzustellen, kann die Feh- lerreaktion auf „no reaction“ geändert werden. Dabei wird der aktuelle Winkel auch wäh- rend der Überschreitung berechnet. Diese Vorgehensweise wird jedoch nicht empfohlen.

  • Seite 33: Inbetriebnahme

    5. Montage und Inbetriebnahme Signal SafeState (No Healing) (1) J1939 DM1 Nachricht wird bei der Überschreitung des Messbereichs gesetzt. Die „Figure Of Me- rit“ in den CAN-Botschaften SSI, SSI2, ACCS, ARI und ePSSI1 wird auf „degraded“ ge- setzt. Der Sensor muss neu gestartet werden, um den Fehler als inaktiv zu markieren. CANopen Es wird eine EMCY-Nachricht gesendet.

  • Seite 34: Canopen | J1939 Schnittstelle

    32 (default) Tabelle 22 Bus-Abschlusswiderstand Information An den Enden des Netzwerks muss ein Abschlusswiderstand vorhanden sein. Der elobau Neigungssensor besitzt keinen internen Abschlusswiderstand. Einstellmöglichkeiten Filterung für Rohdaten und Winkelsignale Die Filtereinheit beinhaltet einen Mittelwert- oder einen Vibrationsfilter (FIR-Filter), die auf die Rohdaten und auf die Winkelsignale angewandt werden können.
  • Seite 35 6. CANopen | J1939 Schnittstelle Rohdaten- und Winkelfilterung Filterlänge MAVG Filterprofil Filterlänge, Grenzfrequenz Abbildung 27 CANopen Index Sub- Beschreibung Default Unit 0x... 0x... index Rohdaten Filterung F215 2001 Filterprofil 0: Tiefpassfilter mit Blackman- Harris-Fenster 1: Gleitender Mittelwertfilter F214 2001 Filterlänge 2,5 ms 1024 F213 2001...

  • Seite 36: Mittelwertfilter

    Seite 55 und in Kapitel 9.2 "Parameterkonfiguration CANopen", Seite 60. 6.2.2 Vibrationsfilter In den Neigungssensoren N6 und N7 ist ein digitales Tiefpassfilter (FIR-Filter) implemen- tiert, bei dem die Filterordnung sowie die Grenzfrequenz einstellbar sind. Mit den Objekten 0xF210 bzw. F213 (cut-off frequency) kann in 0,001 Hz-Schritten die Grenzfrequenz zwischen 1 Hz und 25 Hz eingestellt werden.
  • Seite 37 6. CANopen | J1939 Schnittstelle 1. Rohsignal 3. mittlere Filterung 2. leichte Filterung 4. starke Filterung Abbildung 28: Rauschsignal mit unterschiedlichen Filtereinstellungen 18.03.24 V1.1 37 / 72...
  • Seite 38 In Abbildung 30 ist der Frequenzgang des FIR-Filters dargestellt, beispielhaft mit einer Grenzfrequenz von 5 Hz und unterschiedlichen Filterlängen. Es wird ersichtlich, dass mit zunehmender Filterlänge die Filtersteilheit zunimmt. Eine höhere Filterlänge führt jedoch auch zu einer höheren Verzögerung (Gruppenlaufzeit) des Signals.: 38 / 72 www.elobau.com 9010052B01D...
  • Seite 39 6. CANopen | J1939 Schnittstelle 1. fcutoff = 5 Hz / FIR-Filter (FIR) = 250 2. fcutoff = 5 Hz / FIR-Filter (FIR) = 128 3. fcutoff = 5 Hz / FIR-Filter (FIR) = 64 4. fcutoff = 5 Hz / FIR-Filter (FIR) = 32 5.

  • Seite 40: Relaisschaltpunkte

    6. CANopen | J1939 Schnittstelle Relaisschaltpunkte Der Neigungssensor N6/N7 ist mit bis zu 2 Relais-Ausgängen erhältlich. Mit Hilfe unter- schiedlicher Verknüpfungsarten können bis zu 4 Schaltpunkte den zwei Ausgängen zuge- ordnet werden. Für jeden dieser Schaltpunkte kann eine Ein- und Ausschaltverzögerungs- zeit sowie eine Hysterese definiert werden.
  • Seite 41 6. CANopen | J1939 Schnittstelle TPDO #1 In der TPDO #1 werden die Rohdaten des Beschleunigungssensors in [g] übertragen. Die Daten werden unter der Message-ID 0x280 + Node ID gesendet. Die Nachricht kann im Ob- jekt-Verzeichnis unter der Message-ID 0x1801.5 aktiviert werden. Byte Accelerati Accelerati...
  • Seite 72 GmbH & Co. KG Zeppelinstraße 44 D-88299 Leutkirch +49-7561-970-0 www.elobau.com info@elobau.com © 2024 by elobau...

Diese Anleitung auch für:

N7N6saN6scN7daN7dc

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