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Baumer OM20-P0120.HH.YUN Betriebsanleitung

Io-link laser-distanzsensor

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Betriebsanleitung
OM20/OM30 IO-Link
DE
Laser-Distanzsensor

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Inhaltszusammenfassung für Baumer OM20-P0120.HH.YUN

  • Seite 1 Betriebsanleitung OM20/OM30 IO-Link Laser-Distanzsensor...
  • Seite 2 Inhaltsverzeichnis Baumer Inhaltsverzeichnis 1 Zu diesem Dokument ..........................Zweck..............................Warnhinweise in dieser Anleitung ....................... Kennzeichnungen in dieser Anleitung....................Haftungsbeschränkung ........................Typenschild ............................Lieferumfang ............................2 Sicherheit ..............................Anforderungen an das Personal ......................Allgemeine Hinweise........................... Laser ..............................3 Beschreibung .............................. Aufbau..............................
  • Seite 3 Baumer Inhaltsverzeichnis Nullpunkt ............................. 28 Messbereich............................28 Verarbeitung ungültiger Messwerte ....................29 Schaltpunkte ............................31 Polarität ............................... 32 Hysterese ............................33 Funktion des Ausgangs........................36 8.10 Analoges Messfeld..........................36 8.11 Funktion der Teach-Taste ........................38 9 Diagnosedaten............................. 39 Messrate ............................. 39 Antwortverzögerung ..........................
  • Seite 4 Darüber hinaus gelten die örtlichen Arbeitsschutzvorschriften und allgemeinen Sicherheitsbe- stimmungen. Die Abbildungen in dieser Anleitung sind Beispiele. Abweichungen liegen jederzeit im Ermes- sen von Baumer. Warnhinweise in dieser Anleitung Warnhinweise machen auf Verletzungen oder Sachschäden aufmerksam. Die Warnhinweise in dieser Anleitung sind mit unterschiedlichen Gefahrenstufen gekennzeichnet:...
  • Seite 5 Baumer Zu diesem Dokument Kennzeichnungen in dieser Anleitung Auszeichnung Verwendung Beispiel Dialogelement Kennzeichnet Dialogelemente. Klicken Sie auf die Schaltfläche Eigenname Kennzeichnet Namen von Produk- Internet Explorer wird in keiner ten, Dateien, etc. Version unterstützt. Kennzeichnet Eingaben. Geben Sie folgende IP-Adresse...
  • Seite 6 Zu diesem Dokument Baumer Lieferumfang Zum Lieferumfang gehören: 1 x Sensor 1 x Kurzanleitung 1 x Faltblatt Allgemeine Hinweise Zusätzlich ist auf www.baumer.com u. a. folgendes Begleitmaterial in digitaler Form bereitge- stellt: Betriebsanleitung Datenblatt 3D CAD-Zeichnung Kurzanleitung Masszeichnung Anschlussbild & Steckerbelegung IODD-File Zertifikate (EU-Konformitätserklärung, etc.)
  • Seite 7 Entsorgung (Umweltschutz) Gebrauchte Elektro- und Elektronikgeräte dürfen nicht im Hausmüll entsorgt wer- den. Das Produkt enthält wertvolle Rohstoffe, die recycelt werden können. Ent- sorgen Sie dieses Produkt deshalb am entsprechenden Sammeldepot. Weitere Informationen siehe www.baumer.com. V6 | OM20/OM30 IO-Link Betriebsanleitung...
  • Seite 8 Sicherheit Baumer Laser VORSICHT Wenn andere als die hier angegebenen Bedienungs- und Justiereinrichtungen benutzt oder an- dere Verfahrensweisen ausgeführt werden, kann dies zu gefährlicher Strahlungseinwirkung füh- ren. Eine ausführliche Beschreibung des von einem bestimmten Sensors abgegebenen Strah- lungsmusters befindet sich jeweils im Datenblatt des entsprechenden Sensors.
  • Seite 9 Baumer Beschreibung Beschreibung Aufbau OM20 OM30 Abb. 2: Aufbau OM20/OM30 Sensor-LEDs Frontscheibe Teach-Taste Stecker, M8 4-pol Aufdruck von Laserhinweis & Typenschild Allgemeine Funktionsweise Der Sensor misst die Distanz zu einem Messobjekt durch Winkelberechnung (Triangulations- prinzip). Hierfür projiziert der Sensor einen Laserpunkt auf das Messobjekt. Dieser Laserpunkt wird durch die Empfangsoptik auf dem Empfängerelement abgebildet.
  • Seite 10 Beschreibung Baumer Messfeld INFO Die Daten für Ihre Sensorausführung entnehmen Sie dem Datenblatt. Nullpunkt Messbereich Messbereichsanfang Messbereichsende Messbereich (MR) Bereich, in dem sich das Messobjekt befinden muss, damit der Sensor verlässliche Messer- gebnisse liefert. Unerwünschte Objekte (nicht zu messende Objekte) in diesem Bereich können zu Abwei- chungen der Messergebnisse führen.
  • Seite 11 Baumer Beschreibung Bedien- und Anzeigeelemente 3.4.1 Sensor-LEDs Bez. Leuchtet Blinkt POWER Grün Sensor betriebsbereit OUTPUT Gelb Kein gültiges Signal innerhalb des Kritische Signalqualität Messbereichs In den Werkseinstellungen folgt der OUTPUT (Pin 4) und somit auch die gelbe LED der Funkti- on des Alarmausgangs. Alternativ können Sie die Funktion des Schaltausgangs für den OUT- PUT und die gelbe LED wählen.
  • Seite 12 Beschreibung Baumer HINWEIS Die Kennlinie des Analogausgangs kann durch den Teachvorgang invertiert werden (negative Steigung). Lernen Sie dazu für P1 die maximale Distanz und für P2 die minimale Distanz ein. Analoges Messfeld Abb. 3: Analoges Messfeld (invertiert) Nullpunkt teachen a) Drücken Sie kurz die Teach-Taste.
  • Seite 13 Baumer Beschreibung Analoge Messperformance Der Analogausgang der Sensoren hat eine Auflösung von 12 Bit. Diese Auflösung kann die Prä- zision der analogen Strom- oder Spannungswerte begrenzen. Aus diesem Grund sollte das analoge Messfeld auf den für die Anwendung relevanten Messbereich eingeschränkt werden.
  • Seite 14 Beschreibung Baumer Folgende Aussagen lassen sich aus der Grafik ableiten: Keine Eingrenzung des Analogausganges (also Sr = 50 mm - graue Kennline) limitiert die Präzision am Analogausgang auf 16 µm. Wird der analoge Messbereich jedoch bis auf 3 mm oder kleiner eingegrenzt (dunkelblaue Kennlinie), kann bei jeder Entfernung im Messbereich die bestmögliche Präzision des Sen-...
  • Seite 15 Baumer Beschreibung IO-Link Prozessdaten: Output Sub- Bit- Index Offset Bezeichnung Datentyp Beschreibung Find me Boolean Lokalisierung des Sensors durch Akti- vierung der LEDs. Laser ON/ OFF Boolean Laser ein-/auschalten. IO-Link Prozessdaten: Input Sub- Bit- Index Offset Bezeichnung Datentyp Beschreibung Distance (MDC)
  • Seite 16 Beschreibung Baumer Parameter Parameter sind azyklische Daten (Übertragung erfolgt bei Bedarf). Für den Sensor stehen fol- gende Parameter zur Verfügung: Filter zur Glättung der Signalverläufe Trigger für Aufnahme des Messwerts Verarbeitung ungültiger Messwerte Schaltpunkte Polarität (Ausgangspegel Schaltausgang) Hysterese Nullpunkt Grenzen des Messbereichs Grenzen des analogen Messfelds Ausgang &...
  • Seite 17 Baumer Beschreibung Masszeichnung 34,5 31,6 Teach-in Abb. 4: Masszeichnung OM20 40,3 13,6 Teach-in Abb. 5: Masszeichnung OM30 V6 | OM20/OM30 IO-Link Betriebsanleitung...
  • Seite 18 Transport und Lagerung Baumer Transport und Lagerung Transport HINWEIS Sachschäden bei unsachgemässem Transport. a) Gehen Sie beim Abladen der Transportstücke sowie beim innerbetrieblichen Transport mit grösster Sorgfalt um. b) Beachten Sie die Hinweise und Symbole auf der Verpackung. c) Entfernen Sie Verpackungen erst unmittelbar vor der Montage.
  • Seite 19 Montagehinweise Montagehinweise INFO Passendes Montagezubehör finden Sie auf der Baumer Website. Gehen Sie hierzu auf www.baumer.com. Geben Sie anschliessend in das Suchfeld der Website die Artikelnummer des Sensors ein. Bei Messobjekten mit glänzenden Oberflächen: Kippen Sie den Sensor um 6 bis 10° zur Seite, sodass das von der Oberfläche direkt reflektierte Licht nicht auf den Empfänger des...
  • Seite 20 Montagehinweise Baumer û ü Montage bei Messobjekten mit Farbkanten/mit unterschiedlicher Reflektivität der Oberfläche: Richten Sie den Sensor parallel zur Farbkante aus, um Messwertfehler zu vermeiden. ü û Montage in der Nähe von starkem Fremdlicht: Vermeiden Sie, dass das Fremdlicht in den Erfassungsbereich des Empfängers trifft.
  • Seite 21 Baumer Montagehinweise ü û Montage bei runden Messobjekten: Richten Sie den Sensor in einer Achse mit dem Messobjekt aus, um Reflexionen zu vermeiden. V6 | OM20/OM30 IO-Link Betriebsanleitung...
  • Seite 22 Elektrische Installation Baumer Elektrische Installation Steckerbelegung analog teach in analog output / IO-Link Anschlussbild BN (1) BN – Brown WH (2) analog Analog BK (4) Push-Pull WH – White output / IO-Link BU (3) BU – Blue BK – Black...
  • Seite 23 Baumer Inbetriebnahme Inbetriebnahme Werkseinstellungen Einstellbare Parameter Werkseinstellung auf Sensor Operation Mode Precision Filter Highest Sampling Mode Free Running Measurement Range Zero Position 0 mm Distance Near Distance Far Invalid Value Handling Value after Dropout Near Hold Time 0 ms SSC1 Configuration...
  • Seite 24 Funktionen Baumer Funktionen Filter Mit der Funktion Filter kann das Rauschen reduziert und die Wiederholpräzision erhöht werden. Die Anzahl der Messwerte pro Zahlenreihe (Filterlänge) ist wie folgt über die Parametereinstel- lungen einstellbar: Möglichkeit 1: Benötigte Filterlänge aus vordefinierten Filterlängen auswählen.
  • Seite 25 Baumer Funktionen Filter Moving Average Dieser Filter glättet den Signalverlauf mit Hilfe einer Durchschnittsberechnung einer festgeleg- ten Anzahl von Messwerten aus einer Zahlenreihe. Eine Distanzänderung wird aufgrund der Durchschnittsberechnung ansteigend sichtbar. Zeit Abb. 7: Filter Moving Average Rohdaten Daten nach Filterung mit Moving Median...
  • Seite 26 Funktionen Baumer Möglichkeit 2: Filterlänge als Zahlenwert eingeben Sind die vordefinierten Filterlängen nicht passend, so kann eine individuelle Filterlänge für die Filter Moving Average und Moving Median eingegeben werden. Besonders bei Anwendungen ohne dynamische Distanzänderungen, wie bspw. die Überprüfung einer Position eines Objekts, kann eine höhere Filterlänger zu einer besseren Performance des Sensors führen.
  • Seite 27 Baumer Funktionen Triggermodus Mit der Funktion Triggermodus wird die Aufnahme der Messwerte und somit auch die Messfre- quenz gesteuert. Über die Parametereinstellungen haben Sie die Auswahl zwischen den Trig- germodi Free Running und Interval. Triggermodus Free Running Der Sensor misst kontinuierlich und mit maximal möglicher Messfrequenz.
  • Seite 28 Parameter-Name Werte Beschreibung Zero Position.Zero Position Nullpunkt Baumer Commands – Zero Position Teach Aktuelle Position als neuen Null- punkt einlernen. Messbereich Mit der Funktion Messbereich können die Grenzen des Messbereichs so eingestellt werden, dass der aktive Messbereich auf einen Teilbereich des maximalen Messbereichs des Sensors begrenzt wird.
  • Seite 29 Baumer Funktionen Verarbeitung ungültiger Messwerte Die Funktion Verarbeitung ungültiger Messwerte definiert das Verhalten des Sensors, wenn der Sensor einen ungültigen Messwert aufnimmt. Mit der Funktion können z. B. in einer dynami- schen Anwendung wiederkehrende Reflexionen von Maschinenbauteilen oder Reflexionen vom Messobjekt ausgeblendet werden. Ungültige Messwerte treten auf, wenn sich kein Objekt im Messbereich (MR) befindet oder das Signal auf Grund von Reflexionen oder nicht erkennbaren Objekten zu schwach ist.
  • Seite 30 Funktionen Baumer Verarbeitung ungültiger Messwerte – Beispiel 2 Parameter: ▪ Art der Verarbeitung ungültiger Messwerte: min. Ausgabepunkt ▪ Zeitspanne (Hold Time): 1000 ms Interpretation: Nach Ablauf der Zeitspanne wird auf dem Digitalausgang der Platzhalter für einen ungültigen Wert ausgegeben. Für den Analogausgang greift die Art der Verarbeitung ungültiger Messwerte und die Stromstärke fällt auf 4 mA ab.
  • Seite 31 Baumer Funktionen Schaltpunkte Über die Funktion Schaltpunkte werden Distanzen (Schaltpunkte) definiert, bei denen der Schaltausgang aktiviert werden soll. Die Funktion ist über die folgenden Parameter einstellbar: Messmodus auswählen (Punktmodus oder Fenstermodus). Position der Schaltpunkte (SP1 und SP2) definieren: ▪ Punktmodus: SP1 ▪...
  • Seite 32 Funktionen Baumer Polarität Mit der Funktion Polarität wird das Verhalten der Schaltausgänge in Bezug auf den Ausgangs- pegel definiert. Über die Parametrierung haben Sie die Auswahl zwischen Active High und Active Low. Active High Punktmodus Fenstermodus Abb. 12: Polarität – Active High Punktmodus: Der Schaltausgang wird aktiviert, sobald die definierte Distanz SP1 unter- schritten wird.
  • Seite 33 Hysterese Die Funktion Hysterese verhindert ein unerwünschtes Umschalten des Schaltausgangs. Der pa- rametrierte Wert der Hysterese ist die Abstandsdifferenz zwischen den Punkten, an denen der Schaltausgang aktiviert und deaktiviert wird. Baumer empfiehlt, die Hysterese stets ungleich 0 einzustellen. Positive Hysterese...
  • Seite 34 Funktionen Baumer ▪ Daraus resultiert eine linksbündige Hysterese. Wenn sich das Messobjekt von ausserhalb des Fensters den Schaltpunkten nähert, bleibt der Schaltausgang bis zu einem Abstand von 201,5 mm und 298,5 mm deaktiviert. Wenn sich das Messobjekt von der Innenseite des Fensters den Schaltpunkten nähert, bleibt der Schaltausgang bis zu 200 mm und 300 mm (parametrierte Schaltpunkte) aktiv.
  • Seite 35 Baumer Funktionen Fenstermodus (Verhalten Schaltausgang) Positive Hysterese: Hysterese Schaltpunkt P1 Fenster Schaltpunkt P2 Hysterese High Pegel Active high Pegel Abb. 18: Verhalten des Schaltausgangs bei Fenstermodus (positive Hysterese) Negative Hysterese: Schaltpunkt P1 Hysterese Fenster Hysterese Schaltpunkt P2 High Pegel Pegel Active high Abb. 19: Verhalten des Schaltausgangs bei Fenstermodus (negative Hysterese)
  • Seite 36 Funktionen Baumer Funktion des Ausgangs Das IO-Link Kommunikationsprinzip kann auch als Schaltausgang verwendet werden. In den Werkseinstellungen entspricht die Funktion des Ausgangs dem Alarmausgang. Das heisst: Der Ausgang wird aktiviert, sobald kein Messwert aufgenommen werden kann. Über IO-Link kann dies auf einen parametrierbaren Schaltausgang umgestellt werden.
  • Seite 37 Baumer Commands – Max. Grenze des analogen Messbereichs Output Scale at Analog Max einlernen (alternativ zur Teach-Taste) Baumer Commands – Output Analogen Messbereich auf die max. mög- Scale is set to the possible max. lichen Grenzen einstellen V6 | OM20/OM30 IO-Link...
  • Seite 38 Funktionen Baumer 8.11 Funktion der Teach-Taste Über die Funktion der Teach-Taste (Local User Interface) haben Sie die Möglichkeit, den Mo- dus der Teach-Taste festzulegen. Hierfür stehen Ihnen die Modi Xpert (Werkseinstellung) und Xpress zur Verfügung. Die Auswahl des Modus erfolgt über IO-Link.
  • Seite 39 Baumer Diagnosedaten Diagnosedaten Die Diagnosedaten dienen zur Zustandsüberwachung des Gerätes. Sie können sowohl den mo- mentanen Zustand (mittels Parametern) als auch die zeitliche Entwicklung (mittels Histogramm- funktion) überwachen. Sie haben die Möglichkeit, die Diagnosedaten zurückzusetzen. Messrate Die Messrate entspricht der Anzahl Messungen pro Sekunde. Beispiel: Bei einer Messrate von 500 Hz erfolgt jede 0,002 s (1/ 500 Hz = 0,002 s) eine Messung.
  • Seite 40 Diagnosedaten Baumer Antwortverzögerung Die Antwortverzögerung entspricht der Zeit zwischen dem Trigger der Messung (internes Si- gnal) und der Änderung des Messwerts am Ausgang. Die Dauer der Antwortverzögerung ist abhängig von der Belichtungszeit. Der Sensor passt sei- ne Belichtungszeit automatisch an das Messobjekt an, um jederzeit eine optimale Lichtmenge zu empfangen und somit eine ausreichende Belichtungsreserve zu erreichen.
  • Seite 41 Baumer Diagnosedaten Signalqualität Die Signalqualität dient als Indikator für die Zuverlässigkeit der Messung. IO-Link Diagnosedaten: Signalqualität Name Beschreibung Exposure Reserve.Quality Ausgabe der Signalqualität. Level ▪ 0 = gültiges Signal ▪ 1 = schwaches Signal Geringe Singalqualität kann zu grösseren Messwertfehlern führen.
  • Seite 42 Diagnosedaten Baumer Histogrammfunktion Mit der Histogrammfunktion wird das Auftreten von Werten innerhalb definierter Intervalle (Bins) gezählt. Die Anzahl der Werte bezieht sich auf folgende Kennzahlen: Distanz Belichtungsreserve Distanz Mit jedem Zyklus wird ein Messwert (Distanz) aufgezeichnet. Es stehen folgende Informationen zur Verfügung:...
  • Seite 43 Baumer Diagnosedaten IO-Link Diagnosedaten: Histogrammfunktion Distanz Name Beschreibung Baumer Commands – Histogramm Distanz zurücksetzen Distance Resetable Histogram Reset Distance Resetable Histogram.Unit Einheit Distance Resetable Histogram.Range Start Anfang Gültigkeitsbereich Distance Resetable Histogram.Range End Ende Gültigkeitsbereich Distance Resetable Histogram.Nbr of Bins Anzahl Intervalle/Bins Distance Resetable Histogram.Bin 1 - 20...
  • Seite 44 Diagnosedaten Baumer Beispiel für ein aufgezeichnetes Belichtungsreserve-Histogramm: IO-Link Diagnosedaten: Histogrammfunktion Belichtungsreserve Name Beschreibung Baumer Commands – Histogramm Belichtungsreserve zu- Exposure Reserve Resetable Histogram Reset rücksetzen Exposure Reserve Resetable Histogram.Range Start Anfang Gültigkeitsbereich Exposure Reserve Resetable Histogram.Range End Ende Gültigkeitsbereich Exposure Reserve Resetable Histogram.Nbr of Bins Azahl Intervalle/Bins Exposure Reserve Resetable Histogram.Bin 1 - 20...
  • Seite 45 Baumer Wartung Wartung Der Sensor ist wartungsfrei. Es sind keine speziellen Wartungsarbeiten erforderlich. Eine regel- mässige Reinigung sowie eine regelmässige Überprüfung der Steckerverbindungen werden empfohlen. 10.1 Sensor reinigen Aussenreinigung Achten Sie bei der Aussenreinigung des Sensors darauf, dass das verwendete Reinigungsmit- tel die Gehäuseoberfläche und Dichtungen nicht angreift.
  • Seite 46 Störungsbehebung Baumer Störungsbehebung Störung: Trotz angeschlossener Spannungsversorgung startet der Sensor nicht auf. Die LEDs des Sensors sind ausgeschalten. Mögliche Ursache: Die Spannungsversorgung ist unterbrochen. Ein Kurzschluss liegt vor. Behebung: Prüfen Sie den elektrischen Anschluss des Sensors gemäss Anschlussbild. Störung: Es kann kein gültiger Messwert erfasst werden, die LED leuchtet gelb und der Laser ist ein- geschalten.
  • Seite 47 Baumer Anhang Anhang 12.1 Auflösung des Analogausgangs – Diagramme Die nachfolgenden Diagramme zeigen die Auflösung des Analogausgangs im Bezug zur Mess- distanz für die unterschiedlichen Sensortypen. In der Bildlegende ist jeweils der Typenschlüssel des gezeigten Sensors angegeben. Abb. 23: Kennlinien für OM20-x0026.xx.Yxx Abb. 24: Kennlinien für OM20-x0120.xx.Yxx...
  • Seite 48 Anhang Baumer Abb. 25: Kennlinien für OM30-x0100.xx.Yxx Abb. 26: Kennlinien für OM30-x0350.xx.Yxx Betriebsanleitung OM20/OM30 IO-Link | V6...
  • Seite 49 Baumer Anhang Abb. 27: Kennlinien für OM30-x0550.xx.Yxx V6 | OM20/OM30 IO-Link Betriebsanleitung...
  • Seite 50 Abbildungsverzeichnis Baumer Abbildungsverzeichnis Abb. 1 Typenschild ............................Abb. 2 Aufbau OM20/OM30 ........................... Abb. 3 Analoges Messfeld (invertiert)......................12 Abb. 4 Masszeichnung OM20 ........................17 Abb. 5 Masszeichnung OM30 ........................17 Abb. 6 Filter Moving Median........................... 24 Abb. 7 Filter Moving Average ......................... 25 Abb.
  • Seite 52 Baumer Electric AG Hummelstrasse 17 CH − 8501 Frauenfeld www.baumer.com...