TIM3xx DETEKTIERENDER LASERSCANNER

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1 TECHNISCHE INFORMATION TIM3xx DETEKTIERENDER LASERSCANNER Montage und Elektroinstallation

2 Technische Information Detektierender Laserscanner Beschriebenes Produkt Hersteller SICK AG Erwin-Sick-Str Waldkirch, Deutschland Rechtliche Hinweise Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte bleiben bei der Firma SICK AG. Die Vervielfältigung des Werks oder von Teilen dieses Werks ist nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes zulässig. Jede Änderung, Kürzung oder Übersetzung des Werks ohne ausdrückliche schriftliche Zustimmung der Firma SICK AG ist untersagt. Die in diesem Dokument genannten Marken sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber. SICK AG. Alle Rechte vorbehalten. Originaldokument Dieses Dokument ist ein Originaldokument der SICK AG. Der ist zertifiziert nach IEC/EN/UL/CSA :2007. Diese Betriebsanleitung kann fremdsprachige Passagen enthalten. 2 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

3 Technische Information Kapitel 1 Zu diesem Dokument 1 Zu diesem Dokument In diesem Dokument sind ergänzende Informationen zur Montage und Elektroinstallation des zusammengefasst. Sie richten sich an ausreichend qualifiziertes Personal für die Installation und Inbetriebnahme. Hinweise zur Inbetriebnahme, Konfiguration und Wartung enthält die Betriebsanleitung des. Informationen zum finden Sie auch im Internet auf der Produktseite des unter Technische Daten im Online-Datenblatt (PDF) Maßzeichnung und 3D-CAD-Maßmodelle in verschiedenen elektronischen Formaten Reichweitendiagramm (PDF) EU-Konformitätserklärung (PDF) Konfigurationsoftware SOPAS-ET mit Online-Hilfe ( Produktinformation mit Übersicht des lieferbaren Zubehörs (PDF) Betriebsanleitung (PDF), ggf. in weiteren Sprachen Diese Technische Information (PDF) Unterstützung erhalten Sie auch bei Ihrem Vertriebspartner unter Verwendete Symbole Einige Informationen in dieser Dokumentation sind wie folgt hervorgehoben, um den schnellen Zugriff auf diese Informationen zu erleichtern. HINWEIS Hinweis! Ein Hinweis weist auf potenzielle Beschädigungsgefahren oder Funktionsbeeinträchtigungen des oder der daran angeschlossenen Geräte hin. WARNUNG Warnhinweis! Ein Warnhinweis weist auf konkrete oder potentielle Gefahren für die körperliche Unversehrtheit des Anwenders hin. Er soll den Anwender vor Unfällen schützen. Das Sicherheitszeichen links neben dem Wahrhinweis weist auf die Art der Unfallgefahr, z.b. aufgrund von Elektrizität, hin. Die ansteigenden Warnstufen (VORSICHT, WARNUNG, GEFAHR) weisen auf die Schwere der möglichen Gefahr hin. Warnhinweise immer aufmerksam lesen und sorgfältig befolgen. Wichtig Dieser wichtige Hinweis informiert über Besonderheiten. Dieses Symbol verweist auf ergänzende technische Dokumentationen /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 3

4 Kapitel 1 Zu diesem Dokument Technische Information Detektierender Laserscanner Zu Ihrer Sicherheit Montage und Elektroinstallation nur durch Fachpersonal. Lesen Sie die Hinweise zur Montage und Elektroinstallation vor Durchführung der Arbeiten. Lesen Sie ergänzend die Betriebsanleitung des um mit dem Gerät und seinen Funktionen vertraut zu werden. Das Gerät nur in zulässigen Umgebungsbedingungen (z.b. Temperatur, Erdpotential) einsetzen. Ggf. sind behördliche und gesetzliche Vorschriften beim Betrieb einzuhalten. Das verschraubte Gehäuse des nicht öffnen, da sonst ein Gewährleistungsanspruch gegenüber der SICK AG erlischt. Reparaturen am dürfen nur von ausgebildetem und autorisiertem Servicepersonal der SICK AG durchgeführt werden. Der ist keine Einrichtung für Personenschutz im Sinne der jeweils gültigen Sicherheitsnormen für Maschinen. 4 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

5 Technische Information Inhalt Inhalt 1 Zu diesem Dokument Arbeitsweise des Messprinzip Entfernungsmessung Richtungsmessung Montage Hinweise zur Montage Optionales Zubehör Elektroinstallation Übersicht aller Schnittstellen Pin- und Aderfarbelegungen Hinweise zur Elektroinstallation Voraussetzungen für den sicheren Betrieb des in einer Anlage Installationsschritte Verwendung des Anschlussmoduls CDB (Artikel-Nr ) für TiM /TiM Lizenztexte /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 5

6 Kapitel 2 Arbeitsweise des Technische Information Detektierender Laserscanner 2 Arbeitsweise des 2.1 Messprinzip Der ist ein opto-elektronischer Laserscanner, der mit Hilfe von Laserstrahlen berührungslos den Umriss seiner Umgebung in einer Ebene abtastet. Der vermisst seine Umgebung in zweidimensionalen Polarkoordinaten, bezogen auf seinen Messursprung. Dieser ist auf der Haube in der Mitte durch einen runde Vertiefung gekennzeichnet. Trifft ein Laserstrahl auf ein Objekt, wird die Position in Form von Strecke und Richtung ermittelt. Die Abtastung findet in einem Sektor von 270 statt. Die Reichweite beträgt beim maximal 4 m (TiM31x/TiM32x) und 10 m (TiM35x/TiM36x) auf helle, natürliche Oberflächen mit einer Objektremission > 50 % (z. B. eine weiße Wand). Die Reichweite beträgt 2 m (TiM31x/TiM32x) und 8 m (TiM35x/TiM36x) für dunkle Oberfläche mit einer Remission von 10 % und größer. 2.2 Entfernungsmessung Der sendet mit einer Laserdiode gepulste Laserstrahlen aus. Trifft ein solcher Laserpuls auf ein Objekt oder eine Person, wird er an dessen Oberfläche reflektiert. Die Reflexion wird im Empfänger des von einem fotoempfindlichen Element registriert. Der nutzt die SICK-eigene HDDM-Technologie (High Definition Distance Measurement). Bei diesem Messverfahren wird ein Messwert durch die Addition mehrerer Einzelpulse gebildet. Aus der Laufzeit, die das Licht von der Aussendung des Strahls bis zum Empfang der Reflexion benötigt, berechnet der die Entfernung zum Objekt. Dieses Prinzip der Pulslaufzeitmessung wird in ähnlicher Form von Radarsystemen benutzt. 2.3 Richtungsmessung Mit einem rotierenden Spiegel lenkt der die ausgesendeten Laserstrahlen ab und tastet damit die Umgebung kreisförmig ab. Die Messungen werden intern von einem Winkelkodierer in regelmäßigen Winkelschritten ausgelöst. Der scannt mit einer Scanfrequenz von 15 Hz. Das Messverfahren nutzt die Mittelwertbildung aus mehreren Pulsen zur Bestimmung von Einzelmesswerten. 6 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

7 Technische Information Kapitel 2 Arbeitsweise des Bei einer Winkelauflösung von 1 (TiM31x/TiM32x/TiM35x) und 0,3 (TiM36x) setzt sich ein Messpunkt aus der Mittelung von 84 Messungen zusammen. 84 Teilmesspunkte TiM31x/TiM32x Spotdurchmesser (mm) ,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 Reichweite (m) Spotdurchmesser des Teilmesspunktes. Divergenz 9,5 mrad, Spotdurchmesser an der Frontscheibe 6 mm Ausdehnung der überlagerten 84 Teilmesspunkte in Ablenkungsrichtung für Winkelschritt 1. Divergenz 27 mrad, Spotdurchmesser an der Frontscheibe 6,5 mm /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 7

8 Kapitel 2 Arbeitsweise des Technische Information Detektierender Laserscanner TiM35x Spotdurchmesser (mm) Spotdurchmesser des Teilmesspunktes. Divergenz 9,5 mrad, Spotdurchmesser an der Frontscheibe 6 mm Ausdehnung der überlagerten 84 Teilmesspunkte in Ablenkungsrichtung für Winkelschritt 1. Divergenz 27 mrad, Spotdurchmesser an der Frontscheibe 6,5 mm 9 10 Reichweite (m) TiM36x Spotdurchmesser (mm) Spotdurchmesser des Teilmesspunktes. Divergenz 9,5 mrad, Spotdurchmesser an der Frontscheibe 6 mm Ausdehnung der überlagerten 84 Teilmesspunkte in Ablenkungsrichtung für Winkelschritt 0,3. Divergenz 15 mrad, Spotdurchmesser an der Frontscheibe 6,5 mm 9 10 Reichweite (m) 8 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

9 Technische Information Kapitel 3 Montage 3 Montage 3.1 Hinweise zur Montage Der kann, vom Anwendungszweck abhängig, in beliebiger Lage montiert werden. Den möglichst erschütterungs- und schwingungsfrei befestigen. Den so montieren, dass er keiner direkten Sonnenbestrahlung (Fenster, Oberlicht) oder anderen Wärmequellen ausgesetzt ist. Damit wird ein unzulässiger Temperaturanstieg im Inneren des Geräts verhindert. Bei der Montage darauf achten, dass sich hinter dem Referenzziel keine reflektierenden Flächen befindet (siehe Abbildung ) /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 9

10 Kapitel 3 Montage Technische Information Detektierender Laserscanner Verwendung mehrerer Der ist so konstruiert, dass die gegenseitige Beeinflussung gleicher Sensortypen sehr unwahrscheinlich ist. Um auch geringste Einflüsse auf die Messgenauigkeit auszuschließen, empfehlen wir, die wie in den folgenden Beispielen zu montieren. Anordnung zweier gegenüberliegend Anordnung zweier über Kreuz Anordnung zweier parallel versetzt 10 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

11 Technische Information Kapitel 3 Montage Anordnung zweier parallel versetzt, einer über Kopf Anordnung zweier über Kopf, parallel versetzt Anordnung zweier parallel versetzt, einer über Kopf /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 11

12 Kapitel 3 Montage Technische Information Detektierender Laserscanner 3.2 Optionales Zubehör Befestigungssatz 2 (Artikel-Nr ) am TiM31x/TiM32x montieren Der Befestigungssatz 2 in Bügelform dient als Halterung mit Feinjustagemöglichkeit der Scanebene sowie als Rammschutz. Der TiM31x/TiM32x kann ohne die Adapterplatte auch direkt an der Halterung befestigt werden (nur Rammschutz). Haltewinkel Bohrung 4,3 mm zur waagrechten oder senkrechten Befestigung des Haltewinkels auf einer Unterlage, 2 x 2 Zylinderkopfschraube M4 x 16 (Innensechskant) und Druckfeder zur Ausrichtung des TiM31x/ TiM32x, 3 x Stiftschraube zur Arretierung der Adapterplatte nach Ausrichtung, 2 x Adapterplatte Zylinderkopfschraube M3 x 8 in Bohrung 3,2 mm zur Befestigung des TiM31x/TiM32x an der Adapterplatte, 2 x Bohrung 3,2 mm zur Befestigung des TiM31x/TiM32x direkt am Haltewinkel, 2 x (alternativ, ohne Justagemöglichkeit der Scanebene) 12 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

13 Technische Information Kapitel 3 Montage 51 26, ,8 Ø 4,3 (2 x) 70 89, ,5 68,8 Ø 4,3 (2 x) Alle Längenmaße in mm Vorgehensweise für den Anbau des TiM31x/TiM32x 1. TiM31x/TiM32x mit Hilfe der zwei beiliegenden Schrauben M3 x 8 an der Adapterplatte befestigen. Hierzu die Schrauben von unten durch die Bohrung im Haltewinkel und die Bohrung in der Adapterplatte einführen. 2. Scanebene des TiM31x/TiM32x mit Hilfe der drei Zylinderkopfschrauben ausrichten. 3. Nach der Justage die Adapterplatte mit Hilfe der beiden Stiftschrauben gegen den Haltewinkel verriegeln (arretieren) /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 13

14 Kapitel 3 Montage Technische Information Detektierender Laserscanner Befestigungssatz 2 (Artikel-Nr ) am TiM35x/TiM36x montieren Der Befestigungssatz 2 in Bügelform dient als Halterung mit Feinjustagemöglichkeit der Scanebene sowie als Rammschutz. Der TiM35x/TiM36x kann ohne die Adapterplatte auch direkt an der Halterung befestigt werden (nur Rammschutz). Haltewinkel Bohrung zur Befestigung des Wetterschutzgehäuses, 3 x Bohrungen zur Befestigung des Distanzhalters (zur Montage Wetterschutzgehäuse), 3 x Bohrung zur waagrechten oder senkrechten Befestigung des Haltewinkels auf einer Unterlage, 2 x 2 Zylinderkopfschraube M4 x 16 (Innensechskant) und Druckfeder zur Ausrichtung des TiM35x/TiM36x, 3 x Stiftschraube zur Arretierung der Adapterplatte nach Ausrichtung, 2 x Adapterplatte Zylinderkopfschraube M3 x 8 in Bohrung 3,2 mm zur Befestigung des TiM35x/ TiM36x an der Adapterplatte, 2 x Bohrung zur Befestigung des TiM35x/TiM36x direkt am Haltewinkel, 2 x (alternativ, ohne Justagemöglichkeit der Scanebene) 14 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

15 Technische Information Kapitel 3 Montage ,8 Ø 4,3 12,1 26,4 101, , ,1 2 x Ø 4,3 Alle Maße in mm Vorgehensweise für den Anbau des TiM35x/TiM36x 1. TiM35x/TiM36x mit Hilfe der zwei beiliegenden Schrauben M3 x 8 an der Adapterplatte befestigen. Hierzu die Schrauben von unten durch die Bohrung im Haltewinkel und die Bohrung in der Adapterplatte einführen. 2. Scanebene des TiM35x/TiM36x mit Hilfe der drei Zylinderkopfschrauben ausrichten. 3. Nach der Justage die Adapterplatte mit Hilfe der beiden Stiftschrauben gegen den Haltewinkel verriegeln (arretieren). 4. Haltewinkel mit geeigneten Schrauben waagrecht oder senkrecht auf einer Unterlage befestigen oder Wetterschutzgehäuse montieren, siehe Abschnitt Vorgehensweise für den Anbau des Wetterschutzgehäuses auf Seite /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 15

16 Kapitel 3 Montage Technische Information Detektierender Laserscanner Wetterschutzgehäuse HINWEIS Beschädigung des Sensors! Beim Betrieb im Außenbereich ist das Wetterschutzgehäuse erforderlich ,5 69,5 47, Alle Maße in mm HINWEIS Eingeschränkter Scanbereich! Bei der Verwendung des Wetterschutzgehäuses wird der Sichtbereich des TiM35x/TiM36x auf voll nutzbare 210 eingeschränkt. Vorgehensweise für den Anbau des Wetterschutzgehäuses 1. TiM35x/TiM36x im Befestigungssatz wie gewünscht arretieren und montieren Abschnitt Vorgehensweise für den Anbau des TiM35x/TiM36x auf Seite Distanzplatte 3 befestigen. 3. Wetterschutzgehäuse 1 über den TiM35x/TiM36x im Befestigungssatz schieben. 4. Wetterschutzgehäuse über Befestigungsschrauben 2 am TiM35x/TiM36x festschrauben. 5. Haltewinkel mit geeigneten Schrauben 4 waagrecht oder senkrecht auf einer Unterlage befestigen. 16 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

17 Technische Information Kapitel 4 Elektroinstallation 4 Elektroinstallation 4.1 Übersicht aller Schnittstellen -01xxxxx (Anschluss Power/I/O : Leitung mit offenem Ende) kundenseitig OUT 1 OUT 2 OUT 3 OUT 4 USB Sicherung 0,8A/T Anschaltevorrichtung IN 1 IN 2 IN 3 IN 4 PNP: IN DC 9 V V NPN: Power/I/O IN 9 V V USB 2.0 SOPAS Konfiguration Feldbeobachtung Diagnose -10xxxxx (Anschluss Power/I/O : Leitung mit Stecker, D-Sub-HD, 15-pol.) IN OUT 1 IN OUT 2 IN OUT 3 IN 4 S 12 Anschlussmodul CDB SOPAS USB 2.0 OUT 4 OUT 3 OUT 2 OUT 1 13 OUT 4 31 USB DC 9 V V Power/I/O Konfiguration Feldbeobachtung Diagnose -11xxxxx (Anschluss Power/I/O : Leitung mit Stecker, M12, 12-pol., A-kodiert) -21xxxxx (Anschluss Power/I/O : Stecker, M12, 12-pol., A-kodiert) kundenseitig OUT 1 OUT 2 OUT 3 OUT 4 USB Sicherung 0,8A/T Anschaltevorrichtung IN 1 IN 2 IN 3 IN 4 PNP: IN DC 9 V V NPN: Power/I/O IN 9 V V USB 2.0 SOPAS Konfiguration Feldbeobachtung Diagnose /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 17

18 Kapitel 4 Elektroinstallation Technische Information Detektierender Laserscanner 4.2 Pin- und Aderfarbelegungen xxxxx Anschluss Power/I/O : Anschlussleitung, 15-adrig, mit offenem Ende Aderfarbe Signal Funktion Rot DC 9 V V Versorgungsspannung Violett N.c. Gelb N.c. Rot + schwarz OUT 4 Schaltausgang 4 (Index/Fehler) Schwarz Ground (Masse) Hellblau N.c. Dunkelblau N.c. Türkis oder hellgrau IN 1 Schalteingang 1 (Feldsatzauswahl) Grün IN 2 Schalteingang 2 (Feldsatzauswahl) Grau IN 3 Schalteingang 3 (Feldsatzauswahl) Rosa IN 4 Schalteingang 4 (Feldsatzauswahl) Braun OUT 1 Schaltausgang 1 (Feldverletzung) Orange OUT 2 Schaltausgang 2 (Feldverletzung) Weiß OUT 3 Schaltausgang 3 (Feldverletzung) Weiß + schwarz PNP: IN NPN: IN 9 V V PNP: gemeinsame Masse aller Eingänge NPN: gemeinsames Bezugspotential aller Eingänge Metall Schirm xxxxx Anschluss Power/I/O : Anschlussleitung mit Stecker, D-Sub-HD, 15-pol Pin Signal Funktion 1 DC 9 V V Versorgungsspannung 2 N.c. 3 N.c. 4 OUT 4 Schaltausgang 4 (Index/Fehler) 5 Ground (Masse) 6 N.c. 7 N.c. 8 IN 1 Schalteingang 1 (Feldsatzauswahl) 18 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

19 Technische Information Kapitel 4 Elektroinstallation Pin Signal Funktion 9 IN 2 Schalteingang 2 (Feldsatzauswahl) 10 IN 3 Schalteingang 3 (Feldsatzauswahl) 11 IN 4 Schalteingang 4 (Feldsatzauswahl) 12 OUT 1 Schaltausgang 1 (Feldverletzung) 13 OUT 2 Schaltausgang 2 (Feldverletzung) 14 OUT 3 Schaltausgang 3 (Feldverletzung) 15 PNP: IN NPN: IN 9 V V Schirm xxxxx/-21xxxxx PNP: gemeinsame Masse aller Eingänge NPN: gemeinsames Bezugspotential aller Eingänge Anschluss Power/I/O : Anschlussleitung mit Stecker, M12, 12-pol., A-kodiert (- 11xxxxx) Anschluss Power/I/O : Stecker, M12, 12-pol., A-kodiert (-21xxxxx) Pin Signal Funktion 1 Ground (Masse) 2 DC 9 V V Versorgungsspannung 3 IN 1 Schalteingang 1 (Feldsatzauswahl) 4 IN 2 Schalteingang 2 (Feldsatzauswahl) 5 OUT 1 Schaltausgang 1 (Feldverletzung) 6 OUT 2 Schaltausgang 2 (Feldverletzung) 7 OUT 3 Schaltausgang 3 (Feldverletzung) 8 OUT 4 Schaltausgang 4 (Index/Fehler) 9 PNP: IN NPN: IN 9 V V PNP: gemeinsame Masse aller Eingänge NPN: gemeinsames Bezugspotential aller Eingänge 10 IN 3 Schalteingang 3 (Feldsatzauswahl) 11 IN 4 Schalteingang 4 (Feldsatzauswahl) 12 N.c. Schirm /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 19

20 Kapitel 4 Elektroinstallation Technische Information Detektierender Laserscanner xxxxx Optionales Zubehör: Adapaterleitung Nr mit Dose, D-Sub-HD, 15-pol. und offenem Ende Dose, D-Sub-HD, 15-pol. (Ansicht von vorne) Pin Signal Aderfarbe Funktion 1 DC 9 V V Rot Versorgungsspannung 2 N.c. Violett 3 N.c. Gelb 4 OUT 4 Rot + schwarz Schaltausgang 4 (Index/Fehler) 5 Schwarz Ground (Masse) 6 N.c. Hellblau 7 N.c. Dunkelblau 8 IN 1 Türkis oder hellgrau Schalteingang 1 (Feldsatzauswahl) 9 IN 2 Grün Schalteingang 2 (Feldsatzauswahl) 10 IN 3 Grau Schalteingang 3 (Feldsatzauswahl) 11 IN 4 Rosa Schalteingang 4 (Feldsatzauswahl) 12 OUT 1 Braun Schaltausgang 1 (Feldverletzung) 13 OUT 2 Orange Schaltausgang 2 (Feldverletzung) 14 OUT 3 Weiß Schaltausgang 3 (Feldverletzung) 15 PNP: IN NPN: IN 9 V V Weiß + schwarz Metall Schirm PNP: gemeinsame Masse aller Eingänge NPN: gemeinsames Bezugspotential aller Eingänge Optionales Zubehör: Adapterleitungen mit Dose, M12, 12-pol., A-kodiert und offenem Ende für -11xxxxx und -21xxxxx Dose, M12, 12-pol., A-codiert (Ansicht von vorne) Abbildung kann abweichen... Pin Signal Funktion Aderfarbbe Leitung Artikelnummer (5 m) (10 m) (20 m) Leitung Artikelnummer (5 m) Leitung Artikelnummer (20 m) (10 m) (5 m) (20 m) 1 Ground (Masse) Braun Blau Blau 20 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

21 Technische Information Kapitel 4 Elektroinstallation Dose, M12, 12-pol., A-codiert (Ansicht von vorne) Abbildung kann abweichen... Pin Signal Funktion Aderfarbbe Leitung Leitung Leitung Artikelnummer Artikelnummer Artikelnummer (5 m) (5 m) (20 m) (10 m) (10 m) (20 m) (5 m) (20 m) 2 DC 9 V V Versorgungsspannung Blau Braun Braun 3 IN 1 Schalteingang 1 (Feldsatzauswahl) Weiß Grün Rot 4 IN 2 Schalteingang 2 (Feldsatzauswahl) Grün Weiß Grün 5 OUT 1 Schaltausgang 1 (Feldverletzung) Pink Pink Rosa 6 OUT 2 Schaltausgang 2 (Feldverletzung) Gelb Gelb Gelb 7 OUT 3 Schaltausgang 3 (Feldverletzung) Schwarz Schwarz Schwarz 8 OUT 4 Schaltausgang 4 (Index/Fehler) Grau Grau Grau 9 PNP: IN NPN: IN 9 V V PNP: gemeinsame Masse aller Eingänge NPN: gemeinsames Bezugspotential aller Eingänge Rot Grau-braun Weiß 10 IN 3 Schalteingang 3 (Feldsatzauswahl) Violett Violett Violett 11 IN 4 Schalteingang 4 (Feldsatzauswahl) Grau-pink Grau-pink Grau-pink 12 N.c. Rot-blau Rot-blau Rot-blau Schirm /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 21

22 Kapitel 4 Elektroinstallation Technische Information Detektierender Laserscanner 4.3 Hinweise zur Elektroinstallation Voraussetzungen für Schutzart IP 65/IP67: Die schwarze Gummilasche (USB-Dose) muss bündig am Gehäuse anliegen. Den bei geöffneter Abdeckung der USB-Dose vor Feuchtigkeit und Staub schützen. Elektrische Verbindungen zwischen dem und anderen Geräten nur im spannungsfreien Zustand herstellen oder trennen. Ansonsten kann es zu Beschädigungen der Geräte kommen. Aderquerschnitte der kundenseitig zuführenden Versorgungsleitung gemäß gültiger Normen wählen. Wird die Versorgungsspannung für den TiM /TiM nicht über das optionale Anschlussmodul CDB (Artikel-Nr ) zugeführt, den mit einer externen Sicherung von 0,8 A träge am Anfang der Versorgungsleitung aus Sicht der Stromversorgung absichern. Das Anschlussmodul besitzt bereits eine entsprechende Sicherung. Sämtliche am angeschlossene Stromkreise müssen als SELV- oder PELV- Stromkreise ausgeführt werden (SELV = Safety Extra Low Voltage = Sicherheitskleinspannung, PELV = Protective Extra Low Voltage = Schutzkleinspannung). Versorgungsspannung für den erst nach Abschluss der Anschlussarbeiten und sorgfältiger Prüfung der Verdrahtungsarbeiten einschalten. 4.4 Voraussetzungen für den sicheren Betrieb des in einer Anlage Der ist auf elektrische Sicherheit gemäß IEC (ed. 3) ausgelegt und geprüft. Er wird über geschirmte Leitungen an die Peripheriegeräte (Stromversorgung, Steuerung, Aktoren) angeschlossenen. Der Leitungsschirm z.b. der Versorgungsleitung liegt dabei an dem Metallgehäuse des auf. Das Gerät kann entweder über den Leitungsschirm oder über die beiden Befestigungslaschen geerdet werden. Falls die Peripheriegeräte Metallgehäuse besitzen und die Leitungsschirme ebenfalls an deren Gehäuse aufliegen, wird davon ausgegangen, dass alle beteiligten Geräte in der Installation das gleiche Erdpotential haben. Dies erfolgt durch die Einhaltung z.b. der folgenen Bedingungen: Montage der Geräte auf leitende Metallflächen Fachgerechte Erdung der Geräte/Metallflächen in der Anlage Niederimpedanter und stromtragfähiger Potentialausgleich zwischen Bereichen mit unterschiedlichen Erdpotentialen, falls erforderlich. Sind diese Bedingungen nicht erfüllt, z.b. bei Geräten innerhalb eines weit verteilten Systems über mehrere Gebäude, können Potentialausgleichströme über die Leitungsschirme zwischen den Geräten aufgrund unterschiedlicher Erdpotentiale fließen und zu Gefahren führen. 22 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

23 Technische Information Kapitel 4 Elektroinstallation Ansteuerung für Schalteingänge Aktoren für Schaltausgänge Stromversorgung I geschlossene Stromschleife mit Ausgleichsströmen über Leitungsschirm. U Erdungspunkt 1 Erdpotentialdifferenz Erdungspunkt 2 = Metallgehäuse = geschirmte elektrische Leitung Aufgrund des unzureichenden Erdpotentailausgleichs entstehen Spannungsdifferenzen zwischen den Erdungspunkten 1 und 2. Über die geschirmten Leitungen/Metallgehäuse schließt sich die Stromschleife. GEFAHR Verletzungsgefahr/Beschädigungsgefahr durch elektrischen Strom! Potentialausgleichsströme zwischen dem und anderen geerdeten Geräten in der Anlage können ggf. folgende Auswirkungen haben: Gefährliche Spannungen am Metallgehäuse z.b. des Fehlverhalten oder die Zerstörung der Geräte Schädigung/Zerstörung des Leitungsschirms durch Erhitzung sowie Leitungsbrände Wo die örtlichen, ungünstigen Gegebenheiten ein sicheres Erdungskonzept (gleiches Erdpotential in allen Erdungspunkten) nicht erfüllen, Maßnahmen gemäß den nachfolgenden Ausführungen durchführen. Wichtig Abhilfemaßnahmen Die vorrangige Lösung für das Vermeiden von Potentialausgleichsströmen auf den Leitungsschirmen ist die Sicherstellung eines niederimpedanten und stromtragfähigen Potentialausgleichs. Ist dieser nicht realisierbar, dienen die folgenden beiden Lösungsansätze als Vorschlag. Es wird ausdrücklich davon abgeraten, die Leitungsschirme aufzutrennen. Mit dieser Maßnahme kann die Einhaltung der EMV-Grenzwerte der Geräte nicht mehr gewährleistet werden. a) Massnahmen bei räumlich weitverteilten Systeminstallationen Bei räumlich weit verteilten Systeminstallationen, mit entsprechend großen Potentialunterschieden, wird der Aufbau lokaler Inseln und die Verbindung dieser Inseln über kommerziell erhältliche elektro-optische Signaltrenner empfohlen. Mit dieser Maßnahme wird ein Höchstmaß an Robustheit gegenüber elektromagnetischen Störungen erreicht, bei gleichzeitiger Einhaltung sämtlicher Anforderungen der EN /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 23

24 Kapitel 4 Elektroinstallation Technische Information Detektierender Laserscanner Ansteuerung für Schalteingänge Aktoren für Schaltausgänge Elektrooptischer Trenner Elektrooptischer Trenner Erdungspunkt 1 U Erdpotentialdifferenz Erdungspunkt 2 = Metallgehäuse = geschirmte elektrische Leitung = Lichtwellenleiter Durch den Einsatz der elektro-optischen Signaltrenner zwischen den Inseln wird die Erdschleife aufgetrennt. Innerhalb der Inseln werden durch einen tragfähigen Potentialausgleich Ausgleichsströme auf den Leitungsschirmen verhindert. b) Massnahmen bei kleinen Systeminstallationen Bei kleineren Installationen mit nur geringen Potentialunterschieden kann die isolierte Montage des und der Peripheriegeräte eine hinreichende Lösung sein. Ansteuerung für Schalteingänge Aktoren für Schaltausgänge Stromversorgung Isolierte Montage Erdungspunkt 1 U Erdpotentialdifferenz Erdungspunkt 2 Erdungspunkt 3 = Metallgehäuse = geschirmte elektrische Leitung Erdschleifen werden, selbst bei hohen Erdpotentialdifferenzen wirksam verhindert. Dadurch fließen keine Ausgleichsströme mehr über die Leitungsschirme und Metallgehäuse. Wichtig Die Stromversorgung für den sowie die angeschlossene Peripherie müssen dann ebenfalls die erforderliche Isolation gewährleisten. Unter Umständen kann zwischen den isoliert montierten Metallgehäusen und dem örtlichen Erdpotential ein berührbares Potential entstehen. 24 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

25 Technische Information Kapitel 4 Elektroinstallation 4.5 Installationsschritte Anschluss der Versorgungsspannung Der benötigt eine Versorgungsspannung DC 9 V V (stabilisierte Funktionskleinspannung (SELV oder PELV) nach der Norm IEC (VDE 0100 Teil 410)). Die Stromquelle muss mind. 5 W Leistung abgeben können. GEFAHR Verletzungsgefahr durch elektrischen Strom! Wird die Versorgungsspannung durch Entnahme und Wandlung von Strom aus dem Wechelstromnetz mit Hilfe eines stabilisierten Netzgerät erzeugt, kann mangelhafte elektrische Trennung zwischen Eingangs- und Ausgangskreis zu einem Stromschlag führen. Nur ein Netzgerät verwenden, dessen Ausgangskreis gegenüber dem Eingangskreis eine sichere elektrische Trennung durch Doppelisolation und Sicherheitstransformator nach IEC 742 (VDE 0551) besitzt Beschaltung der Schalteingänge IN 1... IN 4 Wichtig Wichtig Die vier digitalen Schalteingänge aktivieren in binärer Kombination einen der 16 Feldsätze als Auswertefall (Kombinatorik-Tabelle siehe Betriebsanleitung ). Die Eingänge sind gegenüber der Versorgungsspannung des entkoppelt. Sie haben jedoch einen gemeinsamen Bezugspunkt (IN), sind also untereinander nicht entkoppelt. Wird der zusammen mit einem Anschlussmodul CDB betrieben, ist zu beachten, dass der Bezugspunkt IN mit des fest verschaltet ist. Die NPN-Varianten (TIM3xx-xxxxxxxxS02) können nicht zusammen mit einem Anschlussmodul CDB betrieben werden. PNP-Variante ext A B IN X 6,64 K U e 3,32 K C IN D U e = max. 32 V = DC 9 V V Aufbau und Beschaltungprinzip der Eingänge IN 2, IN 3 und IN 4 wie Eingang IN /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 25

26 Kapitel 4 Elektroinstallation Technische Information Detektierender Laserscanner Platzhalter Signal -01xxxx -10xxxx -11xxxx -21xxxx Leitung mit offenem Ende Stecker, D-Sub-HD, 15-pol. Aderfarbe Pin Pin A Rot 1 2 D Schwarz 5 1 C IN Weiß + schwarz 15 9 B1 IN 1 Türkis oder hellgrau 8 3 B2 IN 2 Grün 9 4 B3 IN 3 Grau B4 IN 4 Rosa Stecker, M12, 12-pol., A-kodiert NPN-Variante (TIM3xx-xxxxxxxxS02) ext A B IN 9 V...28 V6,64 K C U e IN X 3,32 K D ext = max. 32 V = DC 9 V V Aufbau und Beschaltungprinzip der Eingänge IN 2, IN 3 und IN 4 wie Eingang IN 1. Platzhalter Signal -01xxxx -10xxxx -11xxxx -21xxxx Leitung mit offenem Ende Stecker, D-Sub-HD, 15-pol. Aderfarbe Pin Pin A Rot 1 2 B IN 9 V V Weiß + schwarz 15 9 D Schwarz 5 1 C1 IN 1 Türkis oder hellgrau 8 3 C2 IN 2 Grün 9 4 C3 IN 3 Grau C4 IN 4 Rosa Stecker, M12, 12-pol., A-kodiert 26 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

27 Technische Information Kapitel 4 Elektroinstallation Kenndaten der Schalteingänge Die Kenndaten aller Schalteingänge sind identisch. Schaltverhalten Eigenschaften Elektrische Werte PNP Elektrische Werte NPN Strom auf den Eingang startet die zugewiesene Funktion im. (Grundeinstellung: Pegel: aktiv high; Entprellung: 10 ms) Opto-entkoppelt Mit einem elektronischen Schalter (PNP/NPN-Ausgang) oder einem mechanischen Schalter beschaltbar Low: High: U e 2 V; I e 0,3 ma 8 VU e 32 V; 0,7 ma I e 5 ma Inaktiv: U e > (ext 2 V); I e < 0,3 ma Aktiv: U e (ext 8 V); 0,7 ma I e 5 ma /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 27

28 Kapitel 4 Elektroinstallation Technische Information Detektierender Laserscanner Beschaltung der Schaltausgänge OUT 1... OUT 4 Die Schalteingänge OUT 1 bis OUT 3 signalisieren in Kombination die Verletzung der einzelnen Felder eines Feldsatzes (Kombinatorik-Tabelle siehe Betriebsanleitung ). Der Ausgang OUT 4 dient der Ausgabe eines Fehlers und eines regelmäßigen Indeximpulses. PNP-Variante Bei induktiver Last: OUT X X = DC 9 V V Aufbau und Beschaltungsprinzip der Ausgänge OUT 2, OUT 3 und OUT 4 wie Ausgang OUT 1 Y U a Löschschaltung: Freilauf-Diode direkt an der Last anbringen! Platzhalter Signal -01xxxx -10xxxx -11xxxx -21xxxx Leitung mit offenem Ende Stecker, D-Sub-HD, 15-pol. Aderfarbe Pin Pin X1 OUT 1 Braun 12 5 X2 OUT 2 Orange 13 6 X3 OUT 3 Weiß 14 7 X4 OUT 4 Rot+schwarz 4 8 Y Schwarz 5 1 Stecker, M12, 12-pol.,A-kodiert NPN-Variante (TIM3xx-xxxxxxxxS02) X Bei induktiver Last: U a OUT Y Y = DC 9 V V Aufbau und Beschaltungsprinzip der Ausgänge OUT 2, OUT 3 und OUT 4 wie Ausgang OUT 1 Z Löschschaltung: Freilauf-Diode direkt an der Last anbringen! 28 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

29 Technische Information Kapitel 4 Elektroinstallation Platzhalter Signal -01xxxx -10xxxx -11xxxx -21xxxx Leitung mit offenem Ende Stecker, D-Sub-HD, 15-pol. Stecker, M12, 12-pol.,A-kodiert Aderfarbe Pin Pin X Rot 1 2 Y1 OUT 1 Braun 12 5 Y2 OUT 2 Orange 13 6 Y3 OUT 3 Weiß 14 7 Y4 OUT 4 Rot+schwarz 4 8 Z Schwarz 5 1 Kenndaten der Schaltausgänge Die Kenndaten aller Schaltausgänge sind identisch. Schaltverhalten PNP Schaltverhalten NPN Eigenschaften Elektrische Werte PNP Elektrische Werte NPN PNP-schaltend gegen die Versorgungsspannung. OUT 1... OUT 3: Ruhepegel: High (keine Feldverletzung), Arbeitspegel: Low (Feldverletzung) Ansprechzeit: 134 ms s (über SOPAS ET einstellbar) Haltezeit: 0 ms s (über SOPAS ET einstellbar) OUT 4: Ruhepegel: High (Device Ready), Arbeitspegel: Low (Fehler), Low-Impuls (15 Hz, Index, entspricht Messung bei 90 ) NPN-schaltend gegen die Versorgungs-. OUT 1... OUT 3: Ruhepegel: Low (keine Feldverletzung), Arbeitspegel: High (Feldverletzung) Ansprechzeit: 134 ms s (über SOPAS ET einstellbar) Haltezeit: 0 ms s (über SOPAS ET einstellbar) OUT 4: Ruhepegel: Low (Device Ready), Arbeitspegel: High (Fehler), High-Impuls (15 Hz, Index, entspricht Messung bei 90 ) Kurzschlussfest und temperaturgeschützt Galvanisch nicht getrennt von der Versorgungsspannung 0 V U a ( 1,5 V)U a bei I a 100 ma 0 V U a NPN: 0 V U a ( + 1,5 V) bei I a 100 ma Wichtig Längere Anschlussleitungen an den Schaltausgängen des sind aufgrund des auftretenden Spannungsfalls zu vermeiden. Dieser berechnet sich wie folgt: 2 x Länge x Strom U = Leitwert x Querschnitt Leitwert für Kupfer: 56 m/ mm /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 29

30 Kapitel 4 Elektroinstallation Technische Information Detektierender Laserscanner 4.6 Verwendung des Anschlussmoduls CDB (Artikel-Nr ) für TiM /TiM Verdrahtungsübersicht Wichtig Die NPN-Varianten (TIM3xx-xxxxxxxxS02) können nicht zusammen mit einem Anschlussmodul CDB betrieben werden. Anschlussmodul CDB A T F S - S3 OFF ON *) LEDs S OFF ON POWER OUT 3 U IN * S OUT 4 U IN * S nc nc S OUT 1 OUT 2 nc nc U IN U IN Shield Shield Shield Shield IN 3 IN 4 IN 1 nc nc nc IN 2 nc SCANNER DC 9 V V zum U IN* OUT IN Ausgabe Feldverletzung/Fehler Ansteuerung der Schalteingänge = DC 9 V V an Klemme U IN = U IN * nach Sicherung F und Schalter S1 *) S der Schalteingänge IN 1... IN 4 auf des geschaltet. Nicht änderbar! Klemmen mit Bezeichnung nc (not connected) nicht belegen! 30 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

31 Technische Information Kapitel 4 Elektroinstallation Schalter Schalter Funktion Default S1 S3 Anliegende Versorgungsspannung: ON: Versorgungspannung U IN* ein OFF: Versorgungspannung U IN* aus Bezugspotential für S: ON: verbunden mit des ON ON (nicht änderbar) Versorgungsspannung im CDB anschließen CDB U IN * 1 DC 9 V V 1 U IN 2 F U IN * POWER S Shield 5 S1 : POWER ON OFF Shield Stecker, D-Sub-HD, 15-pol. = DC 9 V V an Klemme U IN = U IN * nach Sicherung F und Schalter S1 Schalter S1: ON: Versorgungsspannung U IN über Sicherung als U IN * an CDB und geschaltet. Spannung U IN * zusätzlich an Klemme 11 und 14 abgreifbar. OFF: CDB und von Versorgungsspannung getrennt. Empfohlene Stellung bei allen Anschlussarbeiten /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 31

32 Kapitel 4 Elektroinstallation Technische Information Detektierender Laserscanner Schalteingänge im CDB verdrahten Schema: Schaltelement extern versorgt ext Schaltelement über CDB versorgt CDB U IN * 33 IN 1 12 S Shield U IN * IN 1 U e IN 6,64 K 3,32 K 6 Shield S3 5 S3 : S- ON *) OFF U IN * = DC 9 V V Stecker, D-Sub-HD, 15-pol. U e = max. 32 V *) IN der Schalteingänge IN 1... IN 4 auf des geschaltet. Nicht änderbar! 43 IN 2 9 IN 2 30 IN 3 10 IN 3 31 IN 4 11 IN 4 Kenndaten der Schalteingänge IN 1... IN 4 Schaltverhalten Strom auf einen Eingang aktiviert in Kombination mit den anderen Eingängen den zugeordneten Feldzusatz als Auswertefall. Grundeinstellung: Pegel aktiv high, Entprellung 10 ms Eigenschaften Verpolsicher Mit PNP-Ausgang eines Sensors oder einem mechanischen Schalter beschaltbar Elektrische Werte Low: U e 2 V; I e 0,3 ma High: 8 V U e 32 V; 0,7 ma I e 5 ma Pin-/Aderfarbbelegung konfektionierter Leitungen Signal IN 1 IN 2 IN 3 IN 4 Leitung Nr Dose, offene D-Sub-HD, Adern, 15-pol. 15-adrig 1 Rot 8 Türkis oder hellblau 9 Grün 10 Grau 11 Rosa 5 Schwarz 32 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

33 Technische Information Kapitel 4 Elektroinstallation Schaltausgänge im CDB verdrahten Schema: CDB Last (z.b. SPS) 1 U IN * Shield 5 OUT 1 12 OUT U a Stecker, D-Sub-HD, 15-pol. U IN * = DC 9 V V Bei induktiver Last: OUT 2 13 OUT 2 21 Löschschaltung: Freilauf-Diode direkt an der Last anbringen! OUT 3 14 OUT 3 10 OUT 4 4 OUT 4 13 Kenndaten der Schaltausgänge OUT 1... OUT 4 Schaltverhalten Eigenschaften Elektrische Werte PNP-schaltend gegen Versorgungsspannung OUT 1... OUT 3: Ruhepegel: High (keine Feldverletzung) Arbeitspegel: Low (Feldverletzung) OUT 4: Ruhepegel: High (Device Ready) Arbeitspegel: Low (Fehler), Low (15 Hz, Index, entspricht Messung bei 90 ) Kurzschlussfest + temperaturgeschützt Galvanisch nicht getrennt von 0 V U a ( 1,5 V) U a bei I a 100 ma Pin-/Aderfarbbelegung konfektionierter Leitungen Signal Leitung Nr OUT 1 OUT 2 OUT 3 OUT 4 Dose, D-Sub-HD, 15-pol offene Adern, 15-adrig Rot Braun Orange Weiß Rot + schwarz Schwarz /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 33

34 Kapitel 5 Lizenztexte Technische Information Detektierender Laserscanner 5 Lizenztexte SICK verwendet in den TiM-Sensoren Open Source Software, die von den Rechteinhabern unter anderem der freien Lizenzen GNU General Public Licence (GPL Version2, GPL Version3) und GNU Lesser General Public Licence (LGPL), MIT Lizenz, zlib Lizenz, und von der BSD Lizenz abgeleiteten Lizenzen lizenziert werden. Dieses Programm wird zur allgemeinen Verwendung bereitgestellt, jedoch OHNE JEDE GEWÄHRLEISTUNG. Dieser Gewährleistungsausschluss erstreckt sich auch auf die implizite Zusicherung der Marktgängigkeit oder Eignung des Programms für einen bestimmten Zweck.Weitere Details können der GNU General Public Licenceentnommen werden. Vollständige Lizenztexte siehe Auf Anfrage können die Lizenztexte auch gedruckt bezogen werden. 34 SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer u. Änderungen vorbehalten /YZK8/

35 Technische Information Kapitel 5 Lizenztexte Notizen: /YZK8/ SICK AG Germany All rights reserved Irrtümer und Änderungen vorbehalten 35

36 /YZK8/ TM_8M A4 4c int46 Australia Phone tollfree sales@sick.com.au Austria Phone office@sick.at Belgium/Luxembourg Phone info@sick.be Brazil Phone marketing@sick.com.br Canada Phone information@sick.com Czech Republic Phone sick@sick.cz Chile Phone info@schadler.com China Phone info.china@sick.net.cn Denmark Phone sick@sick.dk Finland Phone sick@sick.fi France Phone info@sick.fr Germany Phone info@sick.de Hong Kong Phone ghk@sick.com.hk Hungary Phone office@sick.hu India Phone info@sick-india.com Israel Phone info@sick-sensors.com Italy Phone info@sick.it Japan Phone support@sick.jp Malaysia Phone enquiry.my@sick.com Mexico Phone mario.garcia@sick.com Netherlands Phone info@sick.nl New Zealand Phone tollfree sales@sick.co.nz Norway Phone sick@sick.no Poland Phone info@sick.pl Romania Phone office@sick.ro Russia Phone info@sick.ru Singapore Phone sales.gsg@sick.com Slovakia Phone mail@sick-sk.sk Slovenia Phone office@sick.si South Africa Phone info@sickautomation.co.za South Korea Phone info@sickkorea.net Spain Phone info@sick.es Sweden Phone info@sick.se Switzerland Phone contact@sick.ch Taiwan Phone sales@sick.com.tw Thailand Phone Ronnie.Lim@sick.com Turkey Phone info@sick.com.tr United Arab Emirates Phone info@sick.ae United Kingdom Phone info@sick.co.uk USA Phone info@sick.com Vietnam Phone Ngo.Duy.Linh@sick.com Further locations at SICK AG Waldkirch Germany