2 x. Elektro-magnetischer CANopen Multitour-Drehgeber mit redundantem Aufbau, Performance Level 'd' und Kategorie 3 Modell TRN58-Redundant

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1 Elektro-magnetischer CANopen Multitour-Drehgeber mit redundantem Aufbau, Performance Level 'd' und Kategorie Modell Datenblatt Nr.: TRN 85 BD Datum: Robuste Ausführung für den Einsatz in stationären und mobilen Arbeitsmachinen, für Industrieanwendungen und Automatisierungsvorhaben Redundante Elektronik mit 2 autarken CANopen-Knoten, Performance Level 'd' nach DIN ISO 89, Kategorie Schutzart IP 67 (Option IP69k) Spielfreies Messzahnrad ZRS (Option) Option: Seilzug-Ausführung mit integriertem Drehgeber TRN25-D 2 x Aufbau Robustes Gehäuse (Wandstärken mm) aus Aluminium (Option: Edelstahl) - Eine gemeinsame Antriebswelle (Messachse) und Kugellager mit Nilosring - Rotor mit Welle, Getriebe und Permanentmagneten in Vorkammer gelagert - Sensorschaltung bestehend aus ASICs mit Hall-Elementen und Schnittstellen-Elektronik in geschlossener Hauptkammer untergebracht - Erfassung der Umdrehungen durch absolutes Multitourgetriebe - Redundanter Aufbau (Sensor, Elektronik und Spannungsversorgung), d.h. 2 autarke Knoten - Elektrischer Anschluss über zwei Stecker M2x, 5-polig, A-codiert. Seilzugversion mit integrierten redundantem Drehgeber TRN zur kompakten Längenmessung bis 0 Meter verfügbar. Ausführung TRN25-D. Bestellschlüssel siehe Seite 7. Datenblatt für den mechanischen Aufbau 79. Funktion Das CANopen-Interface ist entsprechend CANopen Application Layer and Communication Profile, CiA Draft Standard 0, Version. und nach Device Profile for Encoders CiA Draft Standard Proposal 06 Version.0. und CANopen Layer setting Services and Protocol (LSS), CiA DSP 05 ausgeführt. Durch den redundanten Aufbau stehen dem Anwender zwei autark arbeitende Drehgeber mit dem CANopen-Interface zur Verfügung. Zusätzlich zum Positionssignal ist ein Geschwindigkeitssignal für jeden Knoten verfügbar. Die Torzeit für die Erfassung des Geschwindigkeitssignales ist standardmäßig mit 000 ms definiert. Für die Berechnung des Geschwindigkeitssignales werden -Bit Positionsdaten verwendet sowie eine gleitende Mittelwertbildung des Geschwindigkeitssignales ausgeführt. Je nach Anwendungsfall kann ein spielfreies Messzahnrad an die Drehgeber montiert werden. Die technischen Daten für die spielfreien Messzahnräder sind nach Datenblatt ZRS 877. TWK-ELEKTRONIK GmbH D-00 Düsseldorf Tel info@twk.de Heinrichstrasse 85 Postfach Fax

2 Technische Daten Elektrische Daten/ Knoten Sensorsystem: ASICs mit Hall-Elementen Genauigkeit: ± 0,2 % (bezogen auf 60 ) Reproduzierbarkeit: ± 0,02 % (bezogen auf 60 ) Temperaturdrift: < 0, % (bezogen auf 60 über den gesamten Temperaturbereich) Gleichlauf der Systeme: % (bezogen auf 60 ) ** Betriebsspannungsbereich: + 9 VDC bis + 6 VDC Leistungsaufnahme: < 2 W je Sensor Einschaltstrom: < 500 ma Auflösung: 096 Schritte / 60 <) - (2 Bit) ( Bit Option) Messbereich: 096 Umdrehungen Ausgabecode: Binär Geschwindigkeitssignal: Digits/ Torzeit / Basis Bit, gleitende Mittelwertbildung Torzeit für Geschwindigkeitssignal: 000 ms Codeverlauf: CW / CCW - parametrierbar Referenzwert: 0 - (Gesamtschrittzahl-) CAN-Interface: nach ISO/DIS 898 Adresseinstellung: über LMT / LSS oder SDO Abschlusswiderstand: separat zu realisieren Max.Übertragungslänge: 200 m* * Keine galvanische Trennung zwischen Versorgungsspannung und Busleitungen (siehe auch CiA DS0). ** Dieser Wert gilt für langsame Umdrehungen ( 0,5 Umd./s oder 80 /s) und bei synchroner Abfrage der redundanten Drehgeberposition. Andernfalls kann der Gleichlauf größer werden. Mehr Details dazu erhalten Sie von unseren technischen Mitarbeitern. Mechanische Daten Betriebsdrehzahl:.000 min - max. Winkelbeschleunigung: 0 5 rad/s² max. Trägheitsmoment (Rotor): 20 gcm² Betriebsdrehmoment: 8 Ncm (bei Drehzahl 500 min - ) Anlaufdrehmoment: Ncm Zul. Wellenbelastung: 250 N axial, 250 N radial Lagerlebensdauer: 0 9 Umdrehungen Masse: ca. 0,5 kg Umgebungsdaten Arbeitstemperaturbereich: - 0 C bis + 85 C Lagertemperaturbereich: - 20 C bis + 60 C (bedingt durch Verpackung) Widerstandsfähigkeit gegen Schock: 250 m/s² ; 6 ms DIN EN gegen Vibration: 200 m/s² ; 0 Hz Hz DIN EN EMV-Normen: DIN EN Immission (ESD) DIN EN Immission (Burst) DIN EN Immission (Surge) DIN EN (Emission) Schutzarten (DIN EN 60529) IP 67 IP 69K gehäuseseitig (Option) Zuverlässigkeitsdaten n Drehgeber TRN58-KZA096R096R2C2SN0: Redundantes System, Kategorie nach DIN ISO 89 n Ausfallrate Λ für jeweils beide Kanäle: 2,957 FIT n MTTF d : 88, + 25 C n Diagnosedeckungsgrad Gesamtsystem DC: niedrig n Performance Level PL: d Datum: Seite 2 von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

3 CANopen Features CANopen Features NMT Master: no NMT-Slave: yes, redundant system, sensor and sensor 2 Maximum Boot up: no Minimum Boot up: yes COB ID Distribution: Default, SDO Node ID Distribution: via Index 2000 oder LSS No of PDOs: 2 Tx PDO-Modes: sync, async, cyclic, acyclic Variables PDO-Mapping: no Emergency Message: yes Heartbeat: yes No. of SDOs: Rx / Tx Device Profile: CiA DSP 06 Version.0. Im Anwenderhandbuch NOC 00 werden die Details des Profils ausführlich beschrieben. Prinzipschaltbild Kanal Reset +,V Singletour Abtastung Multitour Abtastung SPI SPI +,V Positions- Controller Netz- Regler UART Reset +,V Haupt- Controller Netz- Regler UART U - Überwachung I - Überwachung Digital- Isolator DC/DC Wandler Versorgung - Schaltregler - Filterung - Verpolungsschutz - Sicherung - U/I Überwachung CAN Treiber +UB -UB CANH CAN CANL CAN * * * * Kanal 2 Reset +,V Singletour Abtastung Multitour Abtastung SPI SPI +,V Positions- Controller Netz- Regler UART Reset +,V Netz- Regler Haupt- Controller CAN U - Überwachung I - Überwachung Digital- Isolator DC/DC Wandler Versorgung - Schaltregler - Filterung - Verpolungsschutz - Sicherung - U/I Überwachung CAN Treiber +UB -UB CANH CANL CAN * * * * Datum: Seite von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

4 Busanschaltung, Ausgangspegel, Polbilder Stecker und Datenprofil Busanschaltung nach ISO / DIS 898 CANopen- Teilnehmer Codierer TRN Node Codierer TRN Node 2 CAN_H CAN_H * CAN-Bus * CAN_L CAN_L * Abschlusswiderstand (20 ) Ausgangspegel nach ISO / DIS 898 Buspegel / V ) 5 2 0,5 CAN_H 2,5,5 CAN_L t rezessiv dominant rezessiv ) bei Common-Mode-Spannung = 0 V Polbilder Stecker Ausführung M2 x (Ansicht auf Steckseite) Buchse, 5-polig, A-kodiert Stifte, 5-polig, A-kodiert Datenprofil CANopen/ Knoten /2 PDO / PDO 2 Data Byte 0 Data Byte Data Byte 2 Data Byte Data Byte LSB MSB LSB 7 Data Byte MSB data position velocity value Datum: Seite von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

5 Steckeranschluss, Pinbelegung und galvanische Trennung Beispiel anhand Standardausführung Achtung: Die Beschreibung der verschiedenen Versionen der galvanischen Trennung, V bis V, bezieht sich nur auf die Verhältnisse der einzelnen Potentiale (-U B, CAN_ und Gehäuse/Schirm) zueinander. D.h. ob sie galvanisch verbunden sind oder nicht. Die unten gezeigten Pinbelegungen der Anschlussstecker sind davon unabhängig und beschreiben nur die Standard-Pinbelegung. Andere Varianten weisen ggf. eine andere Pinbelegung auf. Es ist immer die Anschlussbelegung (TYxxxx) zu beachten, die jedem Gerät beigelegt ist bzw. angefordert werden kann. Hinweis: Die empfohlene Ausführung ist V mit voller galvanischer Trennung (ǂ). Diese bietet die höchste EMV- Festigkeit und die sicherste Übertragung der CANopen Daten und somit die höchste Betriebssicherheit. Die Versionen V2 und V sind Sonderversionen, die mit dem Aufbau (Topologie) des CANopen-Bussystems in der Kundenapplikation verträglich sein müssen ( Steuerung und weitere CANopen Teilnehmer). Ansonsten kann die Betriebssicherheit bzw. die Sicherheit der Datenübertragung beeinträchtigt sein. Bei den nachfolgenden Darstellungen gilt folgendes: Alle Darstellungen sind mit Blick auf die PIN-Seite der im TRN eingebauten Stecker. V: CAN_ und -U B galvanisch getrennt (ǂ). Schirm/Gehäuse galvanisch getrennt (ǂ). Empfohlen. Bei dieser Version liegt komplette galvanische Trennung vor. Kabelschirm/Gehäuse galvanisch getrennt von -U B und CAN_ sowie -U B und CAN_ voneinander galvanisch getrennt. Der Kabelschirm wird über das Steckergehäuse auf den Drehgeber übertragen. 2 5 Buchse 5 2 Pins PIN Funktion bei Standardbelegung CAN 2 Betriebsspannung + U B Betriebsspannung - U B CAN_H 5 CAN_L V2: CAN_ und -U B nicht galvanisch getrennt (=). Schirm galvanisch getrennt (ǂ). Bei dieser Version liegt teilweise galvanische Trennung vor: Kabelschirm/Gehäuse galvanisch getrennt von -U B und CAN_. Aber: -U B und CAN_ nicht voneinander galvanisch getrennt. Der Kabelschirm wird über Pin auf den Drehgeber übertragen. Beachte CAN Treiber Gleichtaktspannung. 2 5 Buchse 5 2 Pins PIN Funktion bei Standardbelegung Abschirmung 2 Betriebsspannung + U B Betriebsspannung - U B und CAN_ CAN_H der Standardausführung 5 CAN_L Datum: Seite 5 von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

6 Steckeranschluss, Pinbelegung und galvanische Trennung Beispiel anhand Standardausführung V: CAN_ und -U B nicht galvanisch getrennt (=). Schirm nicht galvanisch getrennt (=). Bei dieser Version liegt keine galvanische Trennung vor: Kabelschirm/Gehäuse nicht galvanisch getrennt von -U B und CAN_ sowie -U B und CAN_ nicht voneinander galvanisch getrennt. Beachte CAN Treiber Gleichtaktspannung. 2 5 Buchse 5 2 Pins PIN Funktion bei Standardbelegung Abschirmung - kurzgeschlossen mit Pin - 2 Betriebsspannung + U B Betriebsspannung - U B und CAN_ - kurzgeschlossen mit Pin - CAN_H 5 CAN_L Datum: Seite 6 von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

7 Bestellbezeichnung - TRN 58 KZ A 096 R 096 R2 C2 S 2 V N 0 2 V V2 V 0 Elektrische und mechanische Varianten* Ausgang: N CANopen Galvanische Trennung ǂ: -U B ǂ CAN_ ǂ Schirm/Gehäuse Empfohlen -U B = CAN_ ǂ Schirm/Gehäuse -U B = CAN_ = Schirm/Gehäuse x Gerätestecker oder Kabel 2 x Gerätestecker oder Kabel S T K L Elektrische Anschlüsse: Gerätestecker, radial, M2x, A-codiert, Pin Gerätestecker, axial, M2x, A-codiert, Pin, (T wählen für die Seilzug-Version) Kabel - Option (2 x m, radial) Kabel - Option (2 x m, axial) Andere Kabellängen auf Anfrage TRN K KP KZ SN S D A S R2 X Profil: C2 CANopen nach CiA, DS 06 Revision.0. Redundanz: Redundante Ausführung für 2 getrennte Bussysteme Länge in Meter für Seilzugintegration, X = 6 oder X = 0 Messbereich: 096 Umdrehungen Ausgabecode: R Binär Auflösung: Schritte / 60 bzw. in Schritten für Trommelumfang (= 28,0 mm) 2 Bit Bit Gehäusematerial: Aluminium Edelstahl (.05, optional.0) Flanschart: Klemmflansch, Welle 0 mm - mit Abflachung Klemmflansch, Welle 0 mm - mit Passfeder Klemmflansch, Welle für Messzahnrad ZRS Synchroflansch, Klemmwelle 2 mm Innendurchmesser - mit Nut Synchroflansch, Welle 6 mm Seilzug mit integriertem TRN Drehgeber nach Datenblatt 79 Bauform: Gehäusedurchmesser Ø mm Modellreihe: TRN Multiturn-Drehgeber, Redundant mit CANopen Interface * Die Grundausführungen laut Datenblatt tragen die Nummer 0. Abweichungen werden mit einer Varianten-Nummer gekennzeichnet und werkseitig dokumentiert. Lieferumfang Eine Anschlussbelegung wird jedem Gerät beigefügt. Verfügbar sind EDS-Datei, Datenblatt und Handbuch auf Datum: Seite 7 von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

8 Einbauzeichnung Maße in mm Modell TRN-K mit Welle 0 mm - mit Abflachung 0 ± ± ø ø 5-0. ø 6 f7 Mx9 S S2 NILOS-Ring 9-0. ø 0 f7 ca. 8 ca.75 8 ±0. Sensorstecker M2 5-polig Stifte, A-kodiert ausgerichtet Position Codierzapfen Datum: Seite 8 von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

9 Einbauzeichnung Maße in mm Modell TRN-KP mit Welle 0 mm - mit Passfeder 0 ± ± ø ø 5-0. ø 6 f7 Mx9 S S2 ca. NILOS-Ring ø 0 f7 ca.75 8 ±0. Sensorstecker M2 5-polig Stifte, A-kodiert ausgerichtet Position Codierzapfen N9 Nut für Passfeder DIN 6885 A xx0 8 A EINZELHEIT A 2: Datum: Seite 9 von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

10 Einbauzeichnung Maße in mm Modell TRN-KZ mit Welle für Messzahnrad 6,2 ±0,5 85 ±0,5 2, ø 58-0, ø 5-0, ø 6 f7 Mx9 ca. M6x0-0, 0 ca.75 NILOS-Ring 8 ±0, Sensorstecker M2 5polig Stifte, A-kodiert ausgerichtet Codierzapfen ø 7 ø 2,9 ø 2 f6 ø 0, -0, EINZELHEIT A 2 : A Datum: Seite 0 von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

11 Einbauzeichnung Maße in mm Modell TRN-SN mit Klemmwelle 2 mm Innendurchmesser - mit Nut 8.5 ±0.5 9 ±0.5 6 S S2 O O 50 f7 A 5 A ca. Mx7 NILOS-Ring Sensorstecker M2 5-polig Stifte, A-kodiert ausgerichtet ø 50 ca ±0. ø 2 H7 ø 5 h7 6.2 Position Codierzapfen Schnitt A-A Datum: Seite von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

12 Einbauzeichnung Maße in mm Modell TRN-S mit Welle 6 mm ± ±0.5 S S2 ø ø 50 f7 ø 6 f7 ca. Mx7 NILOS-Ring ø 50 ca ±0. Sensorstecker M2 5-polig Stifte, A-kodiert ausgerichtet Position Codierzapfen Datum: Seite 2 von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

13 Zubehör Spielfreie Faltenbalg Kupplung BKK 2 / x - y x und y: Bohrungsdurchmesser für Wellenaufnahme Siehe Datenblatt BKK 80 Spielfreie Klemmkupplung KKS / x - y (ohne Nut) x und y: Bohrungsdurchmesser für Wellenaufnahme Siehe Datenblatt KK 20 Spielfreie Klemmkupplung KKN / x - y (mit Nut) x und y: Bohrungsdurchmesser für Wellenaufnahme mit Nut für Passfeder nach DIN 6885 Bl. JS9. Siehe Datenblatt KK 20 KL 66-2-S Befestigungsklammern zur Drehgebermontage. Siehe Datenblatt MZ 0 ZMS58 Drehmomentstütze/Statorkupplung. Einsetzbar als Drehgeber-Halterung für Wellenversion 'Klemmwelle' zum Ausgleich von radialem und axialem Spiel der Antriebswelle. Siehe Datenblatt ZMS 299 Datum: Seite von Datenblatt Nr. TRN 85 BD

14 Spielausgleichendes Messzahnrad ZRS (Unterliegt Gebrauchsmusterschutz TWK) Zum spielfreien mechanischen Antrieb der Welle des Drehgebers an einem Drehkranz/Zahnstange kann das 'Spielausgleichendes Messzahnrad' ZRS verwendet werden. Unterschiedliche Module und Zähnezahlen sind lieferbar. Werkstoff des ZRS: Polyamid. Siehe auch Datenblatt ZRS 877. Die mechanische Anbindung erfordert die Wellenausführung 'KZ', siehe Bestellbezeichnung. Montageempfehlung: Schraube M6x2 mit einem Drehmoment von 6 Nm anziehen und mit Loctite (mittlere Klebkraft) sichern O H9 0 + Bestellbezeichnung Scheibe DIN 902 x7x aus VA Zahnrad Scheibe DIN 902 0,5x0x2,5 aus VA Scheibe DIN 79 6,x7x aus VA Sicherungsscheibe S6 aus VA Schraube DIN 92 M6x2 aus VA ZRS A 0 Varianten **: A 0 Standard Zähnezahl : 0 Zähne * Modul: 2 5 bis 2 * Modell: ZRS Spielausgleichendes Messzahnrad * Andere Werte auf Anfrage ** Setzen Sie sich bitte mit unseren technischen Ansprechpartnern in Verbindung, um das Messzahnrad an Ihre Anforderungen anzupassen. Datum: Seite von Datenblatt Nr. TRN 85 BD