Seite 3
Neigungssensor JN 13.1 Analoger Ausgang als Stromquelle 4...20 mA ....24 13.2 Analoger Ausgang als Spannungsquelle 2...10 V ....25 13.3 Anlernen von ASP und AEP durch System-Kommandos .
Neigungssensor JN 1 Vorbemerkung Dieses Dokument gilt für das Gerät des Typs "Neigungssensor" (Art.-Nr.: JN2200). 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...
An den Anschlussklemmen dürfen nur die in den technischen Daten bzw. auf dem Geräteaufdruck angegebenen Signale eingespeist bzw. die zugelassenen Zube- hörkomponenten der ifm angeschlossen werden. 2.4 Eingriffe in das Gerät Bei Fehlfunktionen des Gerätes oder Unklarheiten setzen Sie sich mit dem Her- steller in Verbindung.
Neigungssensor JN 4 Montage 4.1 Befestigung ► Das Gerät mit 4 Stück M5-Schrauben auf einer ebenen Fläche befestigen. Schraubenmaterial: Stahl oder Edelstahl. 4.2 Montagefläche Auf das Gehäuse dürfen keine Verwindungskräfte oder mechanische Be- lastungen wirken. ► Steht keine ebene Montagefläche zur Verfügung, Ausgleichelemente verwen- den.
Neigungssensor JN ● Device Status und Detailed Device Status Hersteller- und Geräteidentifikation Vendor ID 310 / 0x0136 Vendor Name ifm electronic gmbh Vendor Text www.ifm.com Device ID 416 / 0x0001A0 Product Name JN2200 Product ID JN2200 Product Text 2-axis inclination Sensor Die von der IO-Link Spezifikation im Indexbereich 0...63 zwingend vorgeschrie-...
Seite 9
Neigungssensor JN Index Sub- Wert Inhalt Lesen / Länge Index Schreiben Byte → UINT8 System 0x82 Werkseinstellung Kommando → 0xB2 Start Selbsttest → 0xE0 Set Teach XYZ → 0xE1 Reset Teach XYZ → 0xE2 Set Zero XYZ → 0xE3 Reset Zero XYZ →...
Seite 10
Neigungssensor JN Index Sub- Wert Inhalt Lesen / Länge Index Schreiben Byte ASCII Vendor Name ifm electronic gmbh ASCII Vendor Text www.ifm.com ASCII Product Name JN2200 ASCII Product ID JN2200 ASCII Product Text 2-axis inclination sensor ASCII Serial Number ASCII...
→ Bit 15 8 Grundlegende Systemeinstellungen und Diagnose Der Neigungssensor JN2200 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.
Neigungssensor JN 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“...
Neigungssensor JN 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 verschiedene Winkelangaben umgerechnet.
Neigungssensor JN 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“...
Neigungssensor JN 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- schied, dass nun die Reihenfolge der beiden Drehungen vertauscht ist.
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 JN2200 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 18
Neigungssensor JN 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.
Neigungssensor JN 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 →...
Neigungssensor JN 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 x-Achse inaktiv: Bit 2 = 0 y-Achse aktiv : Bit 1 = 1 y-Achse inaktiv: Bit 1 = 0...
Neigungssensor JN 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 Wertebereich Einheit Schaltausgang...
Seite 22
Neigungssensor JN 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] INT16 AEP1 Schwingungsmessung v [1/10 mm/s]...
Seite 23
Neigungssensor JN 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. Die Angabe der Start-/Endpunkte erfolgt als vorzeichenbehafteter 16bit Integer- Wert je nach Messmethode, z.B.
Wurden beide analogen Ausgänge als Stromquelle eingestellt, so werden die gemessenen Winkel (entsprechend der gewählten Messmethode als Lot-, Euler- oder Kardan-Winkel) gemäß Industrie-Standard als Schleifenstrom im Wertebe- reich 4...20 mA ausgegeben. Neigungssensor JN2200 SPS Maschinensteuerung + 24 V 4...20 mA OUT1 ≥...
Wertebereich 2...10 V ausgegeben. Aufgrund interner Schaltungsdetails kann der Ausgang nicht bis 0 V herabgesteu- ert werden. Daher ist im Gegensatz zum weit verbreiteten Standard mit 0...10 V der Ausgangsspannungshub auf 2...10 V eingegrenzt. Neigungssensor JN2200 SPS Maschinensteuerung +24 V 2...10 V OUT1 ≥10 k...
Neigungssensor JN 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.
Neigungssensor JN 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 <...
Neigungssensor JN 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 Index 4100: 2 Neigungsmessung Kardan 1Y...
Seite 29
Neigungssensor JN 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 Index...
Seite 30
Neigungssensor JN 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] peak Schwingungsmessung Darüber hinaus können für beide Schaltausgänge gemeinsam die folgenden Para-...
Neigungssensor JN 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] ●...
Neigungssensor JN 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).
Neigungssensor JN 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“.
Neigungssensor JN 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.
Neigungssensor JN 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.
Neigungssensor JN 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 Bewertung durch die Ausgangsfunktion ou eingestellt werden.
Neigungssensor JN 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.
Neigungssensor JN ● 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) ●...
Neigungssensor JN 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.
Das Gerät ist wartungsfrei. ►Das Gerät gemäß den nationalen Umweltvorschriften entsorgen. 17 Zulassungen/Normen Die CE-Konformitätserklärung und Zulassungen sind abrufbar unter www.ifm.com. 17.1 UL-Zulassung Die zum Anschluss an das Gerät vorgesehene externe Spannungsversorgung und externen Schaltkreise müssen durch eine verstärkte oder doppelte Isolierung galvanisch vom Stromnetz oder anliegenden Spannungen getrennt sein und den in UL 61010-1, Abschnitt 6.3 und 9.4 genannten Grenzwerten entsprechen.