Řádkový snímač PosCon Návod na použití

Transkript

1 Řádkový snímač PosCon Návod na použití Obsah 1. Úvod 2. Uvedení do činnosti 3. Systém PosCon 4. Klávesnice 5. Typy měření 6. Aplikační informace 7. Instalace 8. Programování různých typů měření 9. Programování výstupu v režimu Teach-in 10. Vstupy / Výstupy 11. Sériové rozhraní 12. Provozní pravidla 13. Technická data 14. Příslušenství 1. Úvod Snímač PosCon je konkurenčně schopné řešení pro mnoho možností použití jako např. měření šířky látek a jiných materiálů, monitorování správnosti vedení nití nebo drátů, umístění okrajů tkanin. Záměrem vývojových techniků bylo pomoci konečným uživatelům s obtížemi v použití jiných zatím dostupných snímacích metod. Vývojáři splnili závazek aby použití snímače v praxi a jeho nastavování bylo jednoduché. Ve většině případů při měření okrajů osnov, šířka a tloušťka materiálu je získávána snímáním dané linky, která je nastavena jako výchozí bod pohybujícího se objektu. Až doposud byly pro tento typ měření používány řádkové kamerové snímače. Řádková kamera je, zjednodušeně řečeno, videokamera, která má místo matrixu jednořádkový CCD senzor. Snímač PosCon využívá principu měření v lince. Avšak místo množství kamerových komponentů využívá řady jednoduchých fotodiod. Zkombinování potřeb minimálního množství komponentů a odbourání problémů s nastavováním a použitím doposud dostupných snímačů pomohlo firmě Baumer vyvinout snímač, který vypadá na jedné straně jako drahý systém, ale návratnost nákladů je v jednoduchosti a bezproblémovosti tohoto snímače. Návod na pouziti PosCon cz 1/ /dod

2 2. Uvedení snímače do provozu Po zapnutí, PosCon nastartuje v režimu RUN 2.1. Umístění a ustavení Umístěte snímač do správné vzdálenosti podle tabulky. Jestliže bude snímaný objekt umístěný na jinou vzdálenost, rozmezí a výstup se proporcionálně změní. Pro dosažení optimálních výsledků je nutné, aby odchylka pohybu snímaného předmětu nebyla větší než 10% specifikovaného rozmezí. K nastavení snímače, nastavte programovací režim na Width measurement/sum of all objects ( Měření šířky / Součet všech šířek snímaných objektů viz kapitola 2.2. Analogový výstup bude 4mA, pokud je snímač správně nastaven s reflexní páskou Doporučené délka reflexní pásky 1,2 rozsahu měření x vzdálenost pásky Délka = Měřící vzdálenost analog výstup I = 4mA analog výstup I > 4mA analog výstup I < 4mA Doporučená šířka reflexní pásky: Rozsah měření 50mm 5mm Rozsah měření 150mm 20mm Rozsah měření 350mm 355mm 2.2. Programování režimu měření Umístění hrany vlevo zobrazí se první hrana zleva Umístění hrany vpravo zobrazí se první hrana zprava Umístění v ose zobrazí umístění uprostřed mezi nejodlehlejšími hranami Měření šířky Vzdálenost mezi hranami zobrazí se vzdálenost mezi nejodlehlejšími hranami Měření šířky Součet všech objektů zobrazí se součet všech šířek snímaných objektů Návod na pouziti PosCon cz 2/ /dod

3 2.3. Teach-in mezních hodnot Snímače s jedním digitální výstupem TEACH min 2 sek. TEACH TEACH LED TEACH bliká umístěte předmět reprezentující první toleranční hodnotu LED TEACH bliká rychle krátkou dobu umístěte předmět reprezentující druhou toleranční hodnotu LED TEACH bliká rychle krátkou dobu dvě mezní hodnoty jsou naučeny Snímače s dvěma digitálními výstupy min 2 sek. LED S1 bliká umístěte předmět na první mezní.. LED S1 bliká krátkou dobu, S2 bliká umístěte předmět na druhý mezní.. LED S2 bliká krátkou dobu 2 mezní hodnoty jsou naučeny 3. Systém PosCon Levá hrana Objekt Začátek měřícího pásma výstup 4mA Pravá hrana Reflexní páska Konec měřícího pásma výstup 20mA Systém se skládá s infrazářiče, přijímače, elektronických komponentů a připojení. Kromě toho je nezbytná přítomnost reflexní pásky. Pro orientaci, systém má levou( L ) a pravou ( R ) stranu a takto je to označeno na pouzdře snímače. To odpovídá analogovému výstupu signálu: levá strana se rovná 4mA zatímco pravá strana se rovná 20mA. Každá změna - zacloněno/ odcloněno nebo odcloněno/ zacloněno uvnitř rozsahu měření znamená pro snímač hranu. Podle toho, jaký režim měření je nastaven, snímač vyhodnocuje tyto hrany a zobrazuje je na analogovém výstupu Návod na pouziti PosCon cz 3/ /dod

4 4. Klávesnice LED indikátor režimů měření MOD Tlačítko pro výběr režimu měření LED indikátor pro režim teach-in, indikuje také stav spínacího výstupu PRO SET Startovací tlačítko na programování režimu měření Tlačítko pro teachin mezních vzdáleností 5. Typy měření Základní informace Všechny změny zacloněno/odcloněno nebo odcloněno/zacloněno uvnitř měřeného rozsahu indikují hranu Odkrytá část reflexní pásky uvnitř měřeného rozsahu indikuje odcloněnou zónu Zakrytá část reflexní pásky uvnitř měřeného rozsahu indikuje zacloněnou zónu Žádná hrana uvnitř měřeného rozsahu znamená; žádný objekt nebo objekt, který pokrývá celý měřící rozsah 5.1. Detekce pozice hrany - levá hrana Snímač měří vnější hranu, která je nejvíc vlevo uvnitř měřícího rozsahu. Pokud není naměřená žádná hrana uvnitř měřícího rozsahu analogový výstup = 4mA Návod na pouziti PosCon cz 4/ /dod

5 5.2. Detekce pozice hrany - pravá hrana Snímač měří vnější hranu, která je nejvíc vpravo uvnitř měřícího rozsahu. Pokud není naměřená žádná hrana uvnitř měřícího rozsahu analogový výstup = 4mA 5.3. Detekce pozice hrany - uprostřed Snímač měří umístění uprostřed mezi vnější hranami, které jsou nejvíc vpravo a vlevo uvnitř měřícího rozsahu. Pokud není naměřená žádná hrana uvnitř měřícího rozsahu analogový výstup = 4mA 5.4 Měření šířky / vzdálenost mezi hranami Snímač měří vzdálenost mezi vnější hranami, které jsou nejvíc vpravo a vlevo uvnitř měřícího rozsahu. Pokud není naměřená žádná hrana uvnitř měřícího rozsahu analogový výstup = 4mA 5.5 Měření šířky / součet velikostí všech objektů Snímač měří součet velikostí všech objektů uvnitř měřícího rozsahu. Celý měřící rozsah je viditelný analogový výstup = 20mA Uvnitř měřícího rozsahu není žádný objekt analogový výstup = 4mA Tento režim se používá u základního nastavení snímače po prvním připojení / orientace na odrazku Návod na pouziti PosCon cz 5/ /dod

6 6. Instalace 6.1 Nastavení reflexní pásky Nastavte snímač do režimu měření Měření šířky/ Součet velikostí všech objektů Jestliže je odrazová páska dobře nastavena, pak výstup bude 4mA. analogový výstup I = 4mA analogový výstup I > 4mA analogový výstup I < 4mA 6.2 Měřící vzdálenost měřící rozsah velikost odrazové pásky Ideální měřící vzdálenost - ±10% jmenovitého měř. rozsahu Maximální vzdálenost mezi snímačem a odraz. páskou je ± 50% předepsané měřící vzdálenosti Jmenovitý měřící rozsah je uveden v tabulce pro každý model PosConu. Jestliže se vzdálenost mezi objektem a snímačem liší od jmenovité měřící vzdálenosti, pak se změní i měřící rozsah. Měřící vzdálenost můžeme spočítat Jmenovitý měřící rozsah x měřící vzdálenost měřící rozsah = předepsaná měřící vzdálenost Odrazová páska Měřící rozsah Pokud není možné umístit objekt do předepsaného měřícího rozsahu, pak berte na vědomí že snímač pracuje nejlépe s odchylkou ± 10%od předepsané měřící vzdálenosti Správnou velikost odrazové pásky můžeme spočítat následovně 1.2. jmenovitého měřícího rozsahu x vzdálenost k odrazce délka = předepsaná měřící vzdálenost doporučované šířky: měřící vzdálenost 50 mm 5 mm měřící vzdálenost 150 mm 20 mm měřící vzdálenost 350 mm 35 mm Úhel reflexní pásky vůči ose snímače by měl být v rozmezí ±20 o. Návod na pouziti PosCon cz 6/ /dod

7 Informace k aplikacím 7.1. Zvýšené objekty 1.poloha 2.poloha Snímač rozeznává pouze nejkrajnější hrany objektu. Pokud se tvar objektu zvětší směrem k snímači, povede to k rozdílným hodnotám v rozdílných pozicích v pásmu měřícího režimu. 1. Poloha: bude změřena jedna pření a jedna zadní hrana 2. Poloha: budou změřeny přední hrany Měřená velikost objektu v 1.poloze bude větší než v 2. poloze. 7.2 Reflexní páska chráněná plexisklem Jestliže je reflexní páska chráněná plexisklem pak musí být odchýlena asi o 5 o, protože světelný odraz by mohl narušit měření Pozor: odrazka musí být odchýlena, jak je znázorněno na obr. Jestliže je reflexní páska chráněná plexisklem pak musí být odchýlena asi o 5 o, protože světelný odraz by mohl narušit měření Pozor: odrazka musí být odchýlena, jak je znázorněno na obr. 7.3 Lesklé objekty Pokud potřebujeme měřit velmi lesklé objekty, odraz od objektu y mohl narušit měření. V tomto případě pomůže odklonit objekt a snímač odlesk nezachytí. Pozor: Objekt misí být odkloněn tak, jak je znázorněno na obr. V měřícím rozsahu 30mm cca 7 o, V měřícím rozsahu 150mm cca 3 o Návod na pouziti PosCon cz 7/ /dod

8 7.4 Průhledné objekty (pouze pro snímače s polarizačním filtrem) Snímač se zabudovaným polarizačním filtrem detekuje a měří průhledné objekty. V tomto případě je nutné odklonit objekt. Úhel mezi snímačem a objektem musí být menší než 25 o Reflexní páska Transparentní objekt 8. Programování režimu měření PRO Snímač se spouští módem RUN. LED ukazuje režim měření. Poznámka: Režim měření a toleranční limity pro spínací výstup se ukládají i po vypnutí Pomocí dvou tlačítek MOD a PROG se programuje režim měření. Tlačítko SET se používá k nastavení nejkrajnějších uvnitř měřícího rozsahu spínacího výstupu. hran L R MOD PRO min. 2 sek Stiskněte tlačítko PROG na déle než 2 sek. Aby jste se dostali do programovacího režimu. Indikátor LED bliká. Pokud se potřebujete dostat zpět do režimu RUN po správném nastavení režimu měření, stiskněte opět tlačítko PROG na déle než 2 sek. Použijte tlačítko MOD k přepínání mezi režimy měření L R L R MOD PRO Polo ha hrany / levá strana Měření šířky / součet všech objektů MOD PRO Poloha hrany /pravá strana L R MOD PRO Polo ha hrany / uprostřed t L R L R MOD PRO MOD PRO Měření šířky / vzdálenost mezi hranami Návod na pouziti PosCon cz 8/ /dod

9 9. Teach in spínacího bodu Je možné nastavit dvě mezní hodnoty uvnitř analogových hodnot mezi 4 20mA. Záleží na tom, jak jsou naprogramovány do spínacího výstupu na stavu aktuální měřené hodnoty. Spínací výstup bude buď vyšší nebo nižžsí. Pro Tech-in mezních hodnot potřebujeme nasimulovat toleranční polohy objektu nebo toleranční velikosti objektu. Postup u jednoho spínacího výstupu TEACH min 2 sek. TEACH TEACH LED TEACH bliká umístěte předmět reprezentující první toleranční hodnotu LED TEACH bliká rychle krátkou dobu umístěte předmět reprezentující druhou toleranční hodnotu LED TEACH bliká rychle krátkou dobu dvě mezní hodnoty jsou naučeny Postup u dvou spínacích výstupů min 2 sek. LED S1 bliká umístěte předmět na první mezní hodnotu LED S1 bliká krátkou dobu, S2 bliká umístěte předmět na druhou mezní hodnotu LED S2 bliká krátkou dobu 2 mezní hodnoty jsou naučeny Logika spínacího výstupu (jeden spínací výstup) Jestliže 1. mezní hodnota < než 2. mezní hodnota spínací výstup je ON v případě, že měřená hodnota je mezi oběma mezními hodnotami, jinak je OFF Jestliže 1. mezní hodnota >než 2. mezní hodnota spínací výstup je OFF v případě, že měřená hodnota je mezi oběma mezními hodnotami, jinak je ON Logika spínacího výstupu (dva spínací výstupy) Jestliže měřená hodnota > než 1. mezní hodnota spínací výstup S1 je ON jinak je OFF Jestliže měřená hodnota > než 2. mezní hodnota spínací výstup S2 je ON jinak je OFF 10. Vstupy / Výstupy 10.1 Analogový výstup Nulový bod měřícího rozsahu je na levé straně (označeno na snímači). Záleží na poloze objektu a na režimu měření. Proud je 4-20mA Spínací výstup Záleží na mezních hodnotách a hodnotě měření, ale spínací výstup (nebo dva spínací výstupy, podle toho jaký typ čidla používáme) je vysoko nebo nízko. Logika spínacího výstupu (jeden spínací výstup) Jestliže 1. mezní hodnota < než 2. mezní hodnota spínací výstup je ON v případě, že měřená hodnota je mezi oběma mezními hodnotami, jinak je OFF Návod na pouziti PosCon cz 9/ /dod

10 Jestliže 1. mezní hodnota >než 2. mezní hodnota spínací výstup je OFF v případě, že měřená hodnota je mezi oběma mezními hodnotami, jinak je ON Logika spínacího výstupu (dva spínací výstupy) Jestliže měřená hodnota > než 1. mezní hodnota spínací výstup S1 je ON jinak je OFF Jestliže měřená hodnota > než 2. mezní hodnota spínací výstup S2 je ON jinak je OFF 10.3 Výstup alarmu Snímač bude pracovat se znečištěnou optikou jen do určité míry. Pokud je míra překročena výstup alarmu se aktivuje. (šedý drát, pin 5) 10.4 Spínací vstup Spínací vstup (červený drát, pin 8) může zablokovat/odblokovat spínací výstup Snímač s jedním spínacím výstupem Spínací vstup je připojen k GND (zem) nebo není připojen vůbec Spínací vstup je připojen k +Vs (napěťový zdroj) Snímač s dvěmi spínacími výstupy Spínací vstup je připojen k GND (zem) nebo není připojen vůbec Spínací vstup je připojen k +Vs (napěťový zdroj) Spínací výstup je aktivní Spínací výstup je OFF Spínací výstup je OFF Spínací výstup je OFF 11. Sériové rozhraní RS 485 ( volitelné) 11.1 Obecně Některé modely snímačů PosCon mají sériový port (RS 485). Přes tento port, který se nachází na analogovém výstupu je možné získat všechna data. Je možné nastavit všechny režimy měření, tlačítka mohou být zapnuta nebo vypnuta a je možné použít více funkcí. RS 485 pracuje ve dvou režimech. Příkazový režim: Snímač je jednoduchý snímač připojený přes sériový port. Není potřebná žádná adresa a čas potřebný k zpracování protokolu. Protokolový režim: Port RS 485 může být řízen stejně jako sběrnice jedním masterem a několika snímači jako slave. Každý snímač má vlastní adresu. Snímač je vybaven nastavovací adresou $FF od výrobce. Adresu je možno měnit pouze v protokolárním režimu. Snímač se vždy uvádí do chodu v příkazovém módu, i když má adresu $FF nebo vlastní adresu Pozn.: Adresa zůstane uložena i po úplném vypnutí Pozn.: Tlačítka klávesnice se nesmí stlačit během přenosu dat Pozn.: Pokud se posílá $0A8 nebo $FF aby se přerušil nepřetržitý datový režim ($0A), pak oba digitální i analogový výstup dají instrukci ON/OFF (digitální výstup) a proudová špička (analogový výstup). Při použití nepřetržitého datového režimu se doporučuje ignorovat analogový i digitální výstup na 1 sek po poslání ($08 /$FF) Návod na pouziti PosCon cz 10/ /dod

11 Specifikace: Přenosová rychlost Standardně Start / Stop bity 1 start / 1 stop bit Délka dat 8 bitů Parita Žádná Operační režim Poloviční duplex Měřená data: Analog Digital Nejnižší hodnota 4mA 0 Nejvyšší hodnota 20mA Příkazový režim V Jednoduché konfiguraci snímače tento režim umožňuje přenos měřených hodnot maximální rychlostí a bez protokolu. Měřící režim není možné v tomto módu změnit. Musí se nastavit před stiskem tlačítka. Příkazy pro komunikaci s master snímačem: Příkaz Funkce Odezva $FF Dotaz na měřenou hodnotu 2 Byte dvoustavový 1. Hi byte, 2. Low byte $08 Přepnutí do protokolového módu Žádná $0A Kontinuální data 2 Byte dvoustavový Hi byte (data Bit 0 4, Bit8 = 1) Low byte(data Bit 0 4, Bit8 = 0) Snímač posílá kontinuálně data dokud neobdrží $FF nebo $08 $99 x Nastavte zpoždění pro odezvu snímače. Nastavení od výrobce je 0,2ms. X je jeden Byte (v binární soustavě) Nastavuje zpoždění v přírůstcích od 0,1ms Hodnota x se může měnit od 0 (0,1ms) do 255 (25,6ms) Snímač musí být v příkazovém režimu již aspoň 10ms. A nedávat další příkaz během následujících 20 ms žádná 11.3 Protokolový režim (Protocol mode) Tento režim umožňuje multi - snímačovou konfiguraci s jedním masterem Protokolová sekvence: V tomto operačním režimu je snímač vždy slave. Každý příkaz začne s ENQ a navazující adresou snímače. Odpověď snímače ENK je ACK. Dále master posílá data mezi STX a ATX. Data obsahují aktuální příkaz a pokud je požadováno, také parametry. Pokud příkaz zaslaný masterem iniciuje akci, pak snímač odpoví ENQ následovaným jeho vlastní adresou. Mater pak odpoví ACK a snímač začne přenášet odpověď mezi STX a ETX. Příklad: Master posílá příkaz, který iniciuje odezvu od snímače Master posílá Zpoždění Snímač s adresou 2 posílá ENQ T1 (čas mezi ENQ od mastera a ACK od snímače ACK T2 (čas mezi ACK a datovým přenosem do snímače) STX<data>ETX T3 (čas mezi datovým přenosem od mastera a ENQ od snímače) ENQ 2 T4 (čas mezi ENQ od snímače a ACK od mastera ACK T5 (čas mezi ACK od mastera a datovým přenosem ze snímače) STX < Data > ETX Návod na pouziti PosCon cz 11/ /dod

12 Time (čas): zpoždění snímače T,T3,T5 se může nastavit od 0,1ms do 25,6ms Zpoždění mastera T2, T4 musí být < 150ms Kódování dat: Hodnoty dat jsou zakódovány v ASCII hexadecimálních číslech. Každý byte představuje hexadecimální číslici. Příklad: Pro přenos hodnoty 755, je číslo převedeno na hexadecimální číslo $2F3 (značka $ znamená že jde o hexadecimální číslo). A teď je číslice přenesena jeho ASCII kódem $32 (pro 2), $46 (pro F) $32 pro (3) Platné znaky Písmena A-Z (pouze velká písmena) Čísla 0-9 Speciální znaky + -., ; < ENQ: ASCII znak 5, připraven poslat (požadavek) ACK: ASCII znak 6, připraven přijímat (potvrdit příjem) STX: ASCII znak 2, začátek textu ETX: ASCII znak 3, konec textu Příkazy v protokolovém režimu Funkce Data Příklad Význam příkladu Odpověď Přiřaď novou adresu Nastav režim měření D x x=0-9 nebo F pro adresu $FF B x 1 levá hrana 2 pravá hrana 3 pozice uprostřed 4 šířka (vzdálenost mezi hranami) 5 šířka (součet objektů) 6 počet hran STX D3 ETX Přiřazení adresy 3 snímači STX 3 ETX Režim měření uprostřed ENQ, nová adresa; ACQ se očekává žádná Nastav mezní hodnoty F xxx yyy xxx a yyy jsou 3číslicové hexadecimální čísla mezi 0 a1023 STX F0C620A ETX Nastav 1. mezní na $0C6 (198) Nastav 2. mez na $20A (522) žádná Požadavek na data A STX A ETX Požadavek na data Požadavek na stav H STX H ETX Požadavek na stav Řízení klávesnice G x 5 klávesnice zapnuta : klávesnice vypnuta STX G ETX vypni klávesnici žádná Přepni do příkazového režimu C < = parametr STX C< ETX žádná Požadavek na stav, význam bajtů Číslo bajtu Význam poznámka 1+2 HW/SW verze 3+4 První aktivní pixel Uživatel nemůže změnit 5+6 Poslední aktivní pixel Uživatel nemůže změnit 7+8 Hi-Byte 1. mezní hodnoty 9+10 Low-Byte 1. mezní hodnoty Hi-Byte 2. mezní hodnoty Low-Byte 2. mezní hodnoty Trvání expozice Dokud je čas expozice kratší než max. čas expozice, pak není snímač znečištěn Režim měření Tyto dva bajty ukazují aktuální režim měření Bit 0: Snímač zůstává v programovacím režimu Bit 1: Snímač zůstává v nastavovacím režimu (SET MODE) Bit 2: Počet hran Návod na pouziti PosCon cz 12/ /dod

13 Bit 3: Levá hrana Bit 4: Pravá hrana Bit 5: Středová pozice Bit 6: Šířka (vzdálenost mezi hranami) Bit 7: šířka (součet objektů) Příklad: Snímač pošle v ASCII kódu $30 $38 = hexadecimální číslo $08 nebo binárně levá strana Vnitřní parametr Pouze pro potřeby výrobce Vnitřní parametr Pouze pro potřeby výrobce Maximální hodnota expozice Nastavení od výrobce Pokud hodnota trvání expozice dosáhne limitu, nastaví se výstup alarmu Vnitřní parametr Pouze pro potřeby výrobce Příklady Snímač 5, Nastavení typu měření pro středovou pozici master posílá Přenesené bajty v hexadecimál. soust. Snímač posílá Snímač 2, požadavek na data (aktuální hodnota 416 nebo $01A0) master posílá Přenesené bajty v hexadecimál. soust. Snímač posílá Snímač 7, nastavení mezí až do 498 a 517, logika spínacího výstupu (spínací výstup je ON, pokud měřená hodnota je mezi 1. a 2. mezí, jinak je OFF). master posílá Přenesené bajty v hexadecimál. soust. Snímač posílá 11.5 Tabulka ASSCIII kódů Návod na pouziti PosCon cz 13/ /dod

14 12. Provozní pravidla Kontrolujte pravidelně čistotu snímače Speciálně se postarejte o to, aby optika a reflexní páska byly čisté. Každá částečka (vodní kapky, silný prach) na odrazce může být považována za objekt. 13. Technická data Měřící rozsah Měření vzdálenosti od objektu Nejmenší rozpoznatelný objekt Rozlišení Minimální šířka reflexní pásky Světelný zdroj/ vlnová délka Chyba linearity Měřící frekvence Analogový výstup Spínací výstup Max. spínací proud Zdroj napětí Spotřeba el.proudu Výstup: Ochrana proti krátkému spoji Zdroj napětí: ochrana proti přepětí Teplotní rozsah Optika Pouzdro Třída ochrany Rozměry Návod na pouziti PosCon cz 14/ /dod

15 Diagram připojení 14. Příslušenství Odrazka a reflexní páska Pro měřící rozsah 30mm Pro měřící rozsah 150mm Pro měřící rozsah 350mm Pro měřící rozsah 630mm Odrazka aktivní oblast (mm) Reflexní páska velikostní (mm) Reflexní páska (na cívce) Konektor a instalační konzola Konektor 8-Pol (M12x1) Instalační konzola Návod na pouziti PosCon cz 15/ /dod