Produktinformation ROC 425 ROQ 437. Absolute Drehgeber mit Vollwelle für sicherheitsgerichtete Anwendungen

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1 Produktinformation ROC 425 ROQ 437 Absolute Drehgeber mit Vollwelle für sicherheitsgerichtete Anwendungen 4/2014

2 ROC 425, ROQ 437 mit Synchroflansch Drehgeber für absolute Positionswerte mit sicherer Singleturn-Information Drehgeber für separate Wellenkupplung Synchroflansch 01C Vollwelle mit Anflachung 92A oder Vollwelle 73A Vollwelle mit Anflachung Vollwelle Kundenseitige Anschlussmaße

3 Technische Kennwerte ROC 425 Singleturn ROQ 437 Multiturn gültig für ID (Welle 92A) ID (Welle 92A) Funktionale Sicherheit für Anwendungen bis Als Eingebersystem für Überwachungsfunktionen SIL 1 nach EN (weitere Prüfgrundlage: EN ) Kategorie 2, PL c nach EN ISO :2008 Als Eingebersystem für Regelkreisfunktionen SIL 2 nach EN (weitere Prüfgrundlage: EN ) Kategorie 3, PL d nach EN ISO :2008 Sicher im Singleturn-Bereich 10 x 10-9 (Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfalls pro Stunde) PFH Sichere Position Gerät: ± 1,76 (sicherheitsrelevanter Messschritt: SM = 0,7 ) mechanische Ankopplung ± 0 (Fehlerausschluss für Statorankopplung und Wellenbruch, ausgelegt für Beschleunigungen 300 m/s 2 ) Schnittstelle EnDat 2.2 Bestellbezeichnung EnDat22 Positionswerte/U (25 bit) Umdrehungen - Rechenzeit tcal / Taktfrequenz 7 µs / 8 MHz Systemgenauigkeit ± 20" Elektrischer Anschluss* Flanschdose M12 (Stift) 8-polig, radial oder Kabel 1 m mit Kupplung M12 (Stift) 8-polig Kabellänge 100 m (siehe EnDat-Beschreibung im Katalog Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten) Spannungsversorgung DC 3,6 V bis 14 V Leistungsaufnahme 2) (maximal) bei 3,6 V: 60 mw; bei 14 V: 700 mw bei 3,6 V: 700 mw; bei 14 V: 800 mw Stromaufnahme (typisch) bei 5 V: 85 ma (ohne Last) bei 5 V: 105 ma (ohne Last) Welle* Vollwelle Ø 6 mm mit Anflachung (92A) oder Vollwelle Ø 6 mm (73A) Drehzahl min -1 Anlaufdrehmoment 0,01 Nm (bei 20 C) Trägheitsmoment Rotor 2, kgm 2 Winkelbeschleunigung Rotor 1 x 10 5 rad/s 2 Belastbarkeit der Welle axial: 40 N; radial: 60 N am Wellenende Vibration 55 bis 2000 Hz Schock 6 ms 300 m/s 2 (EN ); 10 bis 55 Hz wegkonstant 4,9 mm peak to peak 2000 m/s 2 (EN ) Min. Arbeitstemperatur Flanschdose oder Kabel fest verlegt: 40 C; Kabel bewegt: 10 C Max. Arbeitstemperatur 3) 100 C Ansprechschwelle Fehlermeldung Temperaturüberschreitung 125 C (Messgenauigkeit des internen Temperatursensors: ± 7 K) Relative Luftfeuchte 93 % (40 C/21 d gemäß EN ); Kondensation ausgeschlossen Schutzart 3) EN Gehäuse: IP 67; Welleneingang: IP 64 (siehe Isolation unter Allgemeine mechanische Hinweise im Katalog Drehgeber; Verschmutzung durch eindringende Flüssigkeit muss vermieden werden) Masse 0,3 kg fett * 2) 3) 4096 (12 bit) min -1 diese Ausführung ist als Vorzugstyp schnell lieferbar bei Bestellung bitte auswählen nach Positionswertvergleich können in der Folge-Elektronik weitere Toleranzen auftreten (Hersteller der Folge-Elektronik kontaktieren) siehe Allgemeine elektrische Hinweise im Katalog Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten Zusammenhang Arbeitstemperatur/Drehzahl/Versorgungsspannung siehe Allgemeine mechanische Hinweise im Katalog Drehgeber

4 ROC 425, ROQ 437 mit Klemmflansch Drehgeber für absolute Positionswerte mit sicherer Singleturn-Information Drehgeber für separate Wellenkupplung Klemmflansch 03C Vollwelle mit Anflachung 03D oder Vollwelle 01J Vollwelle mit Anflachung Vollwelle Kundenseitige Anschlussmaße

5 Technische Kennwerte ROC 425 Singleturn ROQ 437 Multiturn gültig für ID (Welle 03D) ID (Welle 03D) Funktionale Sicherheit für Anwendungen bis Als Eingebersystem für Überwachungsfunktionen SIL 1 nach EN (weitere Prüfgrundlage: EN ) Kategorie 2, PL c nach EN ISO :2008 Als Eingebersystem für Regelkreisfunktionen SIL 2 nach EN (weitere Prüfgrundlage: EN ) Kategorie 3, PL d nach EN ISO :2008 Sicher im Singleturn-Bereich 10 x 10-9 (Wahrscheinlichkeit eines gefahrbringenden Ausfalls pro Stunde) PFH Sichere Position Gerät: ± 1,76 (sicherheitsrelevanter Messschritt: SM = 0,7 ) mechanische Ankopplung ± 0 (Fehlerausschluss für Statorankopplung und Wellenbruch, ausgelegt für Beschleunigungen 300 m/s 2 ) Schnittstelle EnDat 2.2 Bestellbezeichnung EnDat22 Positionswerte/U (25 bit) Umdrehungen - Rechenzeit tcal / Taktfrequenz 7 µs / 8 MHz Systemgenauigkeit ± 20" Elektrischer Anschluss* Flanschdose M12 (Stift) 8-polig, radial oder Kabel 1 m mit Kupplung M12 (Stift) 8-polig Kabellänge 100 m (siehe EnDat-Beschreibung im Katalog Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten) Spannungsversorgung DC 3,6 V bis 14 V Leistungsaufnahme 2) (maximal) bei 3,6 V: 60 mw; bei 14 V: 700 mw bei 3,6 V: 700 mw; bei 14 V: 800 mw Stromaufnahme (typisch) bei 5 V: 85 ma (ohne Last) bei 5 V: 105 ma (ohne Last) Welle* Vollwelle Ø 10 mm mit Anflachung (03D) oder Vollwelle Ø 10 mm (01J) Drehzahl min -1 Anlaufdrehmoment 0,01 Nm (bei 20 C) Trägheitsmoment Rotor 2, kgm 2 Winkelbeschleunigung Rotor 1 x 10 5 rad/s 2 Belastbarkeit der Welle axial: 40 N; radial: 60 N am Wellenende Vibration 55 bis 2000 Hz Schock 6 ms 300 m/s 2 (EN ); 10 bis 55 Hz wegkonstant 4,9 mm peak to peak 2000 m/s 2 (EN ) Min. Arbeitstemperatur Flanschdose oder Kabel fest verlegt: 40 C; Kabel bewegt: 10 C Max. Arbeitstemperatur 3) 100 C Ansprechschwelle Fehlermeldung Temperaturüberschreitung 125 C (Messgenauigkeit des internen Temperatursensors: ± 7 K) Relative Luftfeuchte 93 % (40 C/21 d gemäß EN ); Kondensation ausgeschlossen Schutzart 3) EN Gehäuse: IP 67; Welleneingang: IP 64 (siehe Isolation unter Allgemeine mechanische Hinweise im Katalog Drehgeber; Verschmutzung durch eindringende Flüssigkeit muss vermieden werden) Masse 0,3 kg fett * 2) 3) 4096 (12 bit) min -1 diese Ausführung ist als Vorzugstyp schnell lieferbar bei Bestellung bitte auswählen nach Positionswertvergleich können in der Folge-Elektronik weitere Toleranzen auftreten (Hersteller der Folge-Elektronik kontaktieren) siehe Allgemeine elektrische Hinweise im Katalog Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten Zusammenhang Arbeitstemperatur/Drehzahl/Versorgungsspannung siehe Allgemeine mechanische Hinweise im Katalog Drehgeber

6 Montage Die Drehgeber werden jeweils über den Zentrierbund des Synchro- bzw. Klemmflansches zentriert und stirnseitig angeschraubt. Ein mechanischer Fehlerausschluss kann nur bei Befestigung mit drei M4-Schrauben der Festigkeitsklasse 8.8 und einer Mindesteinschraubtiefe von 6 mm im Flansch des Drehgebers erreicht werden. Die Befestigungsschrauben sind nicht im Lieferumfang enthalten. Eine stoffschlüssige Losdrehsicherung für die Schrauben muss abhänig von der jeweiligen Anwendung vom Maschinenkonstrukteur festgelegt werden. Zur Berechnung des Fehlerausschlusses wurde eine stoffschlüssige Losdrehsicherung mit einer Gewindereibzahl zwischen 0,1 und 0,16 zugrunde gelegt. Die Schraubendurchgangsbohrungen sind nach EN (mittel) auszulegen. Die Scheiben sind bei Materialien mit zulässigen Grenzflächenpressungen 280 N/mm 2 zu verwenden. Drehgeber mit Synchroflansch Drehgeber mit Klemmflansch Kundenseitige Voraussetzungen für eine sichere mechanische Ankopplung: Kundenanbaufläche Material, z. B Stahl Aluminium Zugfestigkeit Rm 600 N/mm N/mm 2 Grenzflächenpressung PG 280 N/mm N/mm 2 Oberflächenrauheit RZ 10 µm 10 µm Wärmeausdehnungskoeffizient αtherm ( ) 10-6 K K -1 Dicke des Montageflansches 5 mm ± 1 mm 20 mm Zur Auslegung des mechanischen Fehlerauschlusses für die Wellenverbindung ist folgendes maximale Drehmoment Mmax zu berücksichtigen: Mmax = J x α + 0,2 Nm mit J: Trägheitsmoment Rotor (siehe technische Kennwerte Drehgeber) α: Winkelbeschleunigung Rotor (siehe technische Kennwerte Drehgeber) Die kundenseitige Mechanik muss so ausgelegt sein, dass sie das in der Anwendung tatsächlich auftretende Drehmoment Mist übertragen kann. Dieses Mist kann kleiner sein als das für die Auslegung des Fehlerauschlusses zu berücksichtigende Mmax. Anschlusskabel mit mehr als 0,5 m Länge müssen mit einer Zugentlastung versehen werden. Weitere Montagehinweise und Montagehilfen siehe Montageanleitung und Katalog Messgeräte für elektrische Antriebe.

7 Integrierte Temperaturauswertung Dieser Drehgeber verfügt über einen in der Messgeräte-Elektronik integrierten internen Temperatursensor. Der digitalisierte Temperaturwert wird rein seriell über das EnDat-Protokoll übertragen. Es ist zu beachten, dass die Temperaturerfassung und -übertragung nicht sicher im Sinne der Funktionalen Sicherheit erfolgt. In Bezug auf den internen Temperatursensor unterstützt der Drehgeber eine zweistufige kaskadierte Signalisierung einer Temperaturüberschreitung. Diese besteht aus einer EnDatWarnung und einer EnDat-Fehlermeldung. Entsprechend der EnDat-Spezifikation wird bei Erreichen der Warnschwelle für die Temperaturüberschreitung des internen Temperatursensors eine EnDat-Warnung (EnDatSpeicherbereich Betriebszustand, Wort 1 Warnungen, Bit 2 1 Temperaturüberschreitung) ausgegeben. Diese Warnschwelle für den internen Temperatursensor ist im EnDat-Speicherbereich Betriebsparameter, Wort 6 Ansprechschwelle Warnbit Temperaturüberschreitung abgelegt und kann individuell eingestellt werden. Bei Auslieferung des Messgerätes ist hier ein gerätespezifischer Defaultwert hinterlegt. Die durch den internen Temperatursensor gemessene Temperatur liegt um einen geräte- und applikationsspezifischen Betrag höher als die Temperatur, die sich am Messpunkt M1 gemäß Anschlussmaß-Zeichnung einstellt. Der Drehgeber weist eine weitere, allerdings nicht einstellbare Ansprechschwelle für die EnDat-Fehlermeldung Temperaturüberschreitung des internen Temperatursensors auf, bei deren Erreichen eine EnDat-Fehlermeldung (EnDat-Speicherbereich Betriebszustand, Wort 0 Fehlermeldungen, Bit 2 2 Position und in der Zusatzinformation 2 Betriebszustandsfehlerquellen, Bit 2 6 Temperaturüberschreitung) ausgegeben wird. Diese Ansprechschwelle ist geräteabhängig und wird in den Technischen Kennwerten angegeben. Es wird empfohlen, die Warnschwelle applikationsabhängig so einzustellen, dass sie um einen ausreichenden Betrag unterhalb der Ansprechschwelle für die EnDat-Fehlermeldung Temperaturüberschreitung liegt. Maßgeblich für den bestimmungsgemäßen Gebrauch des Messgerätes ist die Einhaltung der auf den Messpunkt M1 bezogenen Arbeitstemperatur.

8 Elektrischer Anschluss Kabel Verbindungskabel PUR Ø 6 mm; [(4 0,14 mm²) + (4 0,34 mm²)]; AV = 0,34 mm 2 komplett verdrahtet mit M12-Stecker (Buchse) und M12-Kupplung (Stift), 8-polig ID xx komplett verdrahtet mit M12-Stecker (Buchse), 8-polig und Sub-D-Stecker (Buchse), 15-polig ID xx komplett verdrahtet mit M12-Stecker (Buchse), 8-polig und Sub-D-Stecker (Stift), 15-polig ID xx einseitig verdrahtet mit M12-Stecker (Buchse), 8-polig ID xx AV: Querschnitt der Versorungsadern Steckverbinder muss für die maximal verwendete Taktfrequenz geeignet sein Hinweis für sicherheitsgerichtete Anwendungen: Bitfehlerrate gemäß Spezifikation nachweisen! Anschlussbelegung 8-polige Kupplung M12 Spannungsversorgung absolute Positionswerte UP Sensor UP 0V Sensor 0 V DATA DATA CLOCK CLOCK braun/grün blau weiß/grün weiß grau rosa violett gelb Kabelschirm mit Gehäuse verbunden; Up = Spannungsversorgung Sensor: Die Sensorleitung ist im Messgerät mit der jeweiligen Spannungsversorgung verbunden Nicht verwendete Pins und Adern dürfen nicht belegt werden! Hinweis für sicherheitsgerichtete Anwendungen: Nur komplett verdrahtete HEIDENHAIN-Kabel sind dafür qualifiziert. Kabel ändern oder konfektionieren erst nach Rücksprache mit HEIDENHAIN,Traunreut! Mit Erscheinen dieser Produktinformation verlieren alle vorherigen Ausgaben ihre Gültigkeit. Für Bestellungen bei HEIDENHAIN maßgebend ist immer die zum Vertragsabschluss aktuelle Fassung der Produktinformation C 01 4/2014 PDF Weiterführende Dokumente: Für die bestimmungsgemäße Verwendung des Messgeräts sind die Angaben in folgenden Dokumenten einzuhalten: Katalog Drehgeber: xx Montageanleitung ROC 425, ROQ 437 Synchroflansch: xx Montageanleitung ROC 425, ROQ 437 Klemmflansch: xx Technische Information Sicherheitsbezogene Positionsmesssysteme: Zur Implementierung in sicherer Steuerung oder Umrichter: Spezifikation: