2. Bestimmungsgemäße Verwendung Dieses wenglor-Produkt ist gemäß dem folgenden Funktionsprinzip zu verwenden: Laserdistanzsensor High-Precision In dieser Gruppe sind die leistungsfähigsten Sensoren zur Abstandsmessung vereint, die nach verschie- denen Prinzipien im Tastbetrieb arbeiten. Laserdistanzsensoren High-Precision sind besonders schnell, präzise oder beweisen ihre hohe Leistungsfähigkeit über große Arbeitsbereiche. Sie sind für anspruchsvolle Anwendungen bestens geeignet.
3.2.1 Warnhinweise gemäß Norm EN 60825-1:2007 CAUTION CAUTION LASERSTRAHLUNG NICHT IN DEN STRAHL BLICKEN LASER KLASSE 2 LASER RADIATION LASER RADIATION - EN60825-1: 2007 Po<1mW, λ=620 – 690nm DO NOT STARE INTO BEAM DO NOT STARE INTO BEAM Complies with 21 CFR Conforme aux règlements 21CFR 1040.10 et 1040.11 1040.10 and 1040.11 except...
6. Montagehinweise Für die Inbetriebnahme des Sensors sind die entsprechenden elektrischen sowie mechanischen Vorschrif- ten, Normen und Sicherheitsregeln zu beachten. Der Sensor muss vor mechanischer Einwirkung geschützt werden. Bei der Montage des Sensors ist ein direkter Augenkontakt mit dem Laserstrahl unbedingt zu vermeiden. Der Laser-Warnhinweis muss im sichtbaren Bereich angebracht sein.
8. Funktionsbeschreibung Die Laserdistanzsensoren High-Precision der PNBC-Serie arbeiten mit einer hochauflösenden CMOS-Zeile und ermitteln den Abstand über eine Winkelmessung mit einer Messrate von bis zu 30 kHz. Der Sensor besitzt eine integrierte Elektronik und benötigt daher keinen zusätzlichen Controller. Die ermittelten Abstandswerte werden als Prozessdaten über die Schnittstelle und am Analogausgang mit einer 16-Bit-Auflösung ausgegeben.
8.1 Auswerteverfahren 8.1.1 Schwerpunkt (COG) Das COG-Auswerteverfahren berechnet den Schwerpunkt des Peaks, dessen x-Koordinate das gesuchte Rohergebnis darstellt. Für die Schwerpunktanalyse muss der Hintergrund herausgelöst werden, was die Berechnung einer Schwelle erfordert. Schwelle Hintergrundpegel Messwert Die Schwelle ist ein Mittelwert aller Pixel-Intensitäten und liegt daher etwas über dem Hintergrundpegel. Für die Schwerpunktberechnung werden alle Pixel links und rechts vom Maximum herangezogen, deren Intensität über der Schwelle liegt.
8.2 Messgenauigkeit und Fehlereinflüsse 8.2.1 Kalibrierprotokoll Dem Sensor ist ein Kalibrierprotokoll beigelegt, das die Linearitätsabweichung in % zum Messwert auf matt- weißer Oberfläche grafisch darstellt. Nachfolgend ein Beispiel für ein Kalibrierprotokoll: Calibration Protocol PNBC001 Order Number: 000001 Serial Number: 00:07:AB:F0:0C:AB MAC Address: Measurement Conditions: Measuring Range...
8.2.2 Oberflächenmaterial PNBC-Sensoren messen präzise die Distanz zu Objekten unabhängig der verwendeten Materialien, wie z. B. Metall, Plastik, Keramik, Gummi oder Papier. Bei stark spiegelnden Oberflächen oder Flüssigkeiten muss der Einsatz im Einzelfall geprüft werden. 8.2.3 Oberflächenbeschädigungen auf dem Messobjekt Verläuft ein Kratzer auf der Oberfläche des Messobjekts quer zur Linsenachse, können stärkere Lichtemissio- nen auftreten, deren Maximum von der Mitte des Lichtflecks seitlich abweicht.
Die webbasierte Einstelloberfläche wird nicht für den Regelbetrieb an der Steuerung benötigt (Default IP-Adresse siehe Kapitel 6.1). • Die Konfigurations- und Anzeige-Software w-Teach auf www.wenglor.com als Download • Ein Funktionsbaustein für die vereinfachte Einbindung der PNBC Sensoren in eine S7 Steuerung, ebenfalls als Download Die Einstellmöglichkeiten werden im Folgenden am anschaulichen Beispiel der im Sensor integrierten Websi-...
Um nun die Website des Produkts (im Beispiel PNBC002) aufrufen zu können, muss die IP-Adresse wie beschrieben in der Adresszeile des Browsers eingegeben werden. Werksseitig eingestellte IP-Adresse: 192.168.0.225 Es erscheint die Startseite mit allgemeinen Informationen zum angeschlossenen Sensor. 9.1 Seitenaufbau (Website) ...
Die Website ist in folgende Bereiche aufgeteilt: Sprachauswahl: Über die Sprachauswahl kann die Website von Englisch (Auslieferungszustand) auf weitere Sprachen umge- stellt werden. Statusanzeige: Messwert Gibt den aktuellen Abstandswert zwischen der Gehäusekante des Sensors und dem Objekt an. E/A1...E/A4 Stellt den Schaltzustand des jeweiligen Ein- bzw.
9.2 Device Einstellungen (Website) Netzwerk-Einstellungen: Die IP-Adresse und die Adressen für Subnetzmaske und Gateway können im entsprechenden Feld geändert werden. Die Änderungen werden durch Eingabe des Passworts "admin" und durch einen Neustart aktiviert. Bitte achten Sie darauf, dass die gewählte Subnetzmaske im Netzwerk vorhanden ist. Ansonsten kann es passieren, dass Sie den Sensor nicht mehr im Netzwerk finden.
Allgemeine Einstellungen: Encoder-Reset Setzt den Encoder-Wert im Sensor auf Null zurück Default-Werte Setzt alle Einstellungen auf Werkseinstellung zurück (Ausnahme: Netzwerk-Einstel- lungen). 9.3 E/A-Einstellungen (Website) Analogausgang: Der Analogausgang bietet die Wahlmöglichkeit zwischen 0...10 V und 4...20 mA. Wird der Analogausgang als Spannungsquelle verwendet, so sollte die angeschlossene Last 1 kΩ betragen. Ist der Analogausgang als Stromausgang konfiguriert, so sollte die angeschlossene Last 400 Ω...
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E/A einstellen: Für die einzelnen Ein-/Ausgänge lassen sich unterschiedliche Pin-Funktionen einstellen. Je nach Einstellung bieten die Kontextmenüs entsprechende Auswahlmöglichkeiten an: Pin-Funktion: Schaltausgang Der gewählte Ausgang fungiert als Schaltausgang. Ext. Teach An diesem Eingang kann durch Anlegen eines elektrischen Signals ein Schaltein- gang des Sensors neu eingelernt werden.
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Teach-Modus: Teach-in Eine Funktion, bei der der Sensor per Knopfdruck oder Steuersignal aus den augen- blicklich erfassten Werten die zukünftigen Einstellwerte automatisch errechnet und abspeichert. Dieser Vorgang wird auch als Einlernen des Sensors bezeichnet. Teach-in-Modus FT Beim Fenster-Teach-in sind zwei Schaltpunkte vorhanden. Der Abstand zwischen (Fenster-Teach-in) den beiden Schaltpunkten wird als Fenster bezeichnet.
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Schaltpunkt verändern: Der Schaltpunkt wird auf den eingegebenen Abstand verschoben. Beim Vordergrund-Tech-in ist das der oben beschriebene Tech-in-Abstand, beim Fenster-Tech-in ist es der Abstand zur Fenstermitte. Schalthysterese: Beschreibt den Abstand zwischen Einschalt- und Ausschaltpunkt. Aufgrund der sehr stabilen Messwerte der Sensorbaureihe kann die Hysterese sehr klein und sogar bis auf 0,000 mm eingestellt werden.
10. Schnittstellenprotokoll Dieser Abschnitt beschreibt den Aufbau und die Funktion der TCP-Kommandos zur Steuerung und Einstel- lung des Laserdistanzsensors High-Precision PNBCxxx. Die Kommandos werden über den Port 3000 gesendet. Nach Öffnen des Ports sendet das Gerät ohne weitere Aufforderung Datenpakete. Weitere Informationen zu Header und Datenformat finden Sie in Kapitel 10.5.
10.2 Sensoreinstellungen 10.2.1 IP-Adresse einstellen set_ip_addr=192.168.0.225<CR> Befehl Im Reply-Echo-Mode: OK:ip_addr=192.168.0.225<CR> Antwort Beschreibung Die neu eingestellte IP-Adresse wird erst nach einem Neustart aktiv. 10.2.2 Adresse Subnetzmaske einstellen set_netmask_addr=255.255.0.0<CR> Befehl Im Reply-Echo-Mode: OK:net_mask=255.255.0.0<CR> Antwort Beschreibung Die neu eingestellte Subnetzmaske wird erst nach einem Neustart aktiv. 10.2.3 Gateway-Adresse einstellen set_gateway_addr=192.168.0.1<CR>...
10.2.6 Mittelwertfilter einstellen set_avg_filter_cnt=x<CR> Befehl Im Reply-Echo-Mode: OK:avg_filter_cnt=x<CR> Antwort Der rollierende Mittelwert kann aus einem Wert zwischen 2 und 1 000 gebildet werden. Je Beschreibung kleiner der eingestellte Wert, desto schneller reagiert der Messwert auf Sprünge. Je größer der eingestellte Wert, desto geglätteter ist der Messwert. Mögliche Werte für „x“...
10.2.9 Paketlänge einstellen set_packet_size=x<CR> Befehl Im Reply-Echo-Mode: OK:packet_size=x<CR> Antwort Beschreibung Hier kann die gewünschte Anzahl der Distanzwerte pro Paket eingestellt werden. Mögliche Werte für „x“ sind: • Bei kontinuierlicher Messung: 1...450 • Bei erweiterter kontinuierlicher Messung: 1...150 Der eingegebene Wert bleibt solange gültig, bis das Datenformat verändert wird. Die Werte werden dann wieder auf Werkseinstellung zurückgesetzt (150/450).
10.2.12 Laserleistung einstellen set_laser=x<CR> Befehl Im Reply-Echo-Mode: OK:laser=x<CR> Antwort Die Laserleistung ist in 1/10 mW-Schritten einzustellen. Beschreibung Mögliche Werte für „x“ sind: Auto (Werkseinstellung) 1 (0,1 mW)...10 (1 mW) Die Einstellung ist nur bei manueller Laserleistungsregelung wirksam (siehe Kapitel 10.2.10) 10.2.13 Offset einstellen set_digout_offset=x<CR>...
10.2.16 Laser ein-/ausschalten set_activate_laser<CR> Befehl set_deactivate_laser<CR> Im Reply-Echo-Mode: OK:activate_laser<CR> Antwort OK:deactivate_laser<CR> Der Laser wird per TCP-Befehl ein- bzw. ausgeschaltet (Werkseinstellung: Laser an). Beschreibung Grundsätzlich ist die Pin-Einstellung dominant. Diese Einstellung kann durch den Eingabe- befehl nicht geändert werden. 10.2.17 Auf Default-Werte zurücksetzen set_activate_default<CR>...
10.3.9 Schaltpunkt einstellen set_usrio1_switch_dist_mm=x<CR> Befehl set_usrio2_switch_dist_mm=x<CR> set_usrio3_switch_dist_mm=x<CR> set_usrio4_switch_dist_mm=x<CR> Im Reply-Echo-Mode (z. B. I/O1): OK:usr_io1_switch_dist_mm=x<CR> Antwort Beschreibung Der Schaltpunkt wird auf den eingegebenen Abstand verschoben. Beim Vordergrund- Teach-in ist das der Teach-in-Abstand (siehe Kapitel 10.3.8), beim Fenster-Teach-in ist es der Abstand zur Fenstermitte. Die Werte für „x“...
10.3.12 Fensterbreite einstellen set_usrio1_window_size_mm=x<CR> Befehl set_usrio2_window_size_mm=x<CR> set_usrio3_window_size_mm=x<CR> set_usrio4_window_size_mm=x<CR> Im Reply-Echo-Mode (z. B. I/O1): OK:usr_io1_window_size_mm=x<CR> Antwort Einstellen der Fensterbreite (siehe Kapitel 10.3.8) Beschreibung Der Eingabewert muss kleiner sein als der Messbereich des Sensors, Beispiel: 0.100 (Angabe in mm). HINWEIS! Bei nicht ganzen Zahlen muss ein Punkt anstelle des Kommas gesetzt werden. 10.3.13 Eingangslast einstellen set_usrio1_input_load=x<CR>...
10.4.26 Hysterese abfragen get_usrio1_hysteresis_mm<CR> Befehl get_usrio2_hysteresis_mm<CR> get_usrio3_hysteresis_mm<CR> get_usrio4_hysteresis_mm<CR> Beispiel: OK:usr_io1_hysteresis_mm=0.120<CR> Antwort Die Hysterese wird in mm ausgegeben. Beschreibung 10.4.27 Schaltreserve abfragen get_usrio1_switch_res_mm<CR> Befehl get_usrio2_switch_res_mm<CR> get_usrio3_switch_res_mm<CR> get_usrio4_switch_res_mm<CR> Beispiel: OK:usr_io1_switch_res_mm=0.188<CR> Antwort Die Entfernung zwischen Teach-in-Abstand und Schaltpunkt des Sensors wird in mm Beschreibung ausgegeben.
10.5 Header- und Datenformat Nach dem Öffnen des Ports 3 000 sendet der Sensor Datenpakete im zuletzt eingestellten Datenformat (Ausnahme: Peak-Daten, siehe Kapitel 10.5.3). Folgende Datenformate sind möglich: • Kontinuierliche Distanzmessung (Werkseinstellung) • Erweiterte kontinuierliche Distanzmessung • Peak-Daten Header und Daten werden auf zwei TCP/IP Pakete aufgeteilt, so dass beide Pakete ungefähr gleich groß sind. Bei einem Header von 94 Byte und Daten von 900 Byte (gesamt 994 Byte) enthält das erste Paket 496 Byte und das zweite 498 Byte.
10.5.1 Kontinuierliche Distanzmessung Dieses Datenformat sollte in Prozessen verwendet werden, bei denen kein Encoder benötigt wird. Es erfolgt eine lückenlose Datenübertragung aller gemessenen Distanzwerte. Benennung Offset [Byte] Länge [Byte] Typ Ausgabe/Bemerkung Datenformat unsigned int 4470 Intern Bestellnummer (null-terminiert) string PNBC002* Seriennummer (null-terminiert) string 001000*...
10.5.2 Erweiterte kontinuierliche Messung (Distanz, Intensität, Encoder) Dieses Datenformat sollte gewählt werden, wenn ein Encoder in der Anwendung verwendet wird. Zusätzlich zu den Distanzwerten werden hier die Intensität und der Encoderwert (Encoder-Zähler im PNBC) jeder einzelnen Messung übertragen. Somit ist es möglich, einen Positions-Istwert zeitlich synchron zu den Abstandswerten zu erhalten.
10.5.3 Peak-Daten Dieses Datenformat eignet sich für Diagnosezwecke. Es werden alle 1024 Pixel-Intensitäten der CMOS-Zeile des Sensors übertragen. Nach einem Neustart bleibt dieses Datenformat nicht erhalten, sondern es wird automatisch auf das zuvor gewählte Format zurückgestellt. Benennung Offset [Byte] Länge [Byte] Typ Ausgabe/Bemerkung Datenformat unsigned int...
10.5.4 Beschreibung der Messdaten Status: Der Status wird als 7-Bit-Wert dargestellt: Bit 0: Out-of-Range-Error: Intensität oder Distanz ist außerhalb des gültigen Arbeitsbereichs Bit 1: Interner Peakspeicher-Überlauf-Fehler Bit 2: Sensor-FIFO-Overflow: CPU kommt mit der Verarbeitung der Messdaten nicht nach Bit 3...7: = 0 Zustand E/Ax, Laser: Der Zustand der Ein-/Ausgänge und des Lasers wird als 7-Bit-Wert dargestellt: Bit 0:...
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Intensitätswert: Der Intensitätswert wird als 16-Bit-Wert dargestellt: Bit 0...11: Intensitätswert (=Peakhöhe; 0...4 095) Bit 12: Reserviert (=0) Bit 13: Reserviert (=0) Bit 14: Errorbit: Intensität zu klein oder zu groß Bit 15: Errorbit: Distanz außerhalb des Arbeitsbereichs Um die auf der Webseite angezeigte Signalstärke zu berechnen, gilt folgende Formel zur Umrechnung des digitalen Werts in einen Prozentwert.
• Verwenden Sie zur Reinigung des Sensors keine Lösungsmittel oder Reiniger, die das Gerät beschädigen könnten 12. Umweltgerechte Entsorgung Die wenglor sensoric GmbH nimmt unbrauchbare oder irreparable Produkte nicht zurück. Bei der Entsorgung der Produkte gelten die jeweils gültigen länderspezifischen Vorschriften zur Abfallentsorgung. 13. EU-Konformitätserklärung Die EU-Konformitätserklärung finden Sie unter www.wenglor.com im Download-Bereich des Produktes.