Elektro-magnetische Winkelcodierer Modellreihe TMX 50 MULTITOUR

Elektro-magnetische Winkelcodierer Modellreihe TMX 50 MULTITOUR TMX 11451 F 03 / 2008 Kompakte und robuste usführung für Maschinen und nlagen, besonders für Baumaschinen, Unterwassergeräte und Maschinen zur Lebensmittelverarbeitung igitale oder analoge Schnittstellen Hohe Vibrations- und Schockfestigkeit durch robusten mechanischen ufbau und zusätzlichen Gehäuseverguss uflösungen: bis 4096 Schritte / 360 () 13 Bit (Option) Messbereiche bis 32.768 Umdrehungen Gehäuse: luminium oder Edelstahl Zwei-Kammersystem zur Trennung von Rotor und Elektronik Schutzarten: IP 66 oder IP 69K (Option) rbeitstemperaturbereich: - 40 C bis + 85 C ufbau Robustes Gehäuse (Wandstärke 5 mm) aus luminium oder nicht-rostendem Stahl - Welle und Kugellager mit Simmerring - Rotor mit Welle und Permanentmagnet in Vorkammer gelagert - Sensorschaltung bestehend aus SIC mit Hall-Elementen und Schnittstellen-Elektronik in geschlossener Hauptkammer angebracht - Erfassung der Umdrehungen durch Binär-Zähler mit nicht-flüchtigem Speicher - Für Schutzart IP 69K des Gehäuses zusätzlich vergossen - Elektrische nschlüsse über Stecker oder Kabel (offene Kabelenden). Hinweis: ie nzahl der Umdrehungen werden in einem Zähler erfasst. as bspeichern des Positionswertes erfolgt beim bschalten der Versorgungsspannung. Im spannungslosen Zustand wird der Positionswert beim Bewegen der Welle in einem Bereich ±90 erfasst. Elektrische Schnittstellen Modell TME 50: Synchron-seriell InterfaceSSI (Seite 2) Modell TMN 50: CNopen (Seite 3) Modell TM 50: nalog (Seite 4) Mechanische aten für alle Modelle Betriebsdrehzahl: 1.000 min -1 max. (Option bis 10.000 min -1 ) Winkelbeschleunigung: 10 5 rad/s² max. Trägheitsmoment (Rotor): 20 gcm² Betriebsdrehmoment: 8 Ncm (bei rehzahl 500 min -1 ) nlaufdrehmoment: 4 Ncm Zul. Wellenbelastung: 250 N axial 250 N radial Lagerlebensdauer: 10 9 Umdrehungen Masse: ca. 0,350 kg Maße, Werkstoffe und Zubehör: Seite 6 Elektrische aten für alle Modelle Sensorsystem: SIC mit Hall-Elementen Meßschrittabweichung: ± 0,5 LSB EMV-Normen: EN 50081-2, EN 50082-2 Umgebungsdaten für alle Modelle rbeitstemperaturbereich: - 40 C bis + 85 C Lagertemperaturbereich: - 20 C bis + 60 C (bedingt durch Verpackung) Widerstandsfähigkeit: gegen Schock: 500 m/s² ; 11 ms IN EN 60068-2-27 gegen Vibration: 10 Hz... 2000 Hz ; 500 m/s² IN EN 60068-2-6 Schutzarten (IN EN 60529) TMX 50: IP 66 IP 69K gehäuseseitig (Option) nschlussbelegungen werden mit den Geräten geliefert. TWK-ELEKTRONIK GmbH PB. 10 50 63-40041 üsseldorf Tel.: +49/211/63 20 67 Fax: +49/211/63 77 05 info@twk.de www.twk.de TMX 11451 F / Seite 1

Elektro-magnetische Multitour-Winkelcodierer Modell TME 50 Modell TME 50: Synchron Serielles Interface - s / 360 und max. 4096 Umdr. Funktion ie im Winkelcodierer vorliegende absolute Winkelinformation wird seriell und synchron zu einem Takt an eine Empfangselektronik übertragen. Wesentliche Vorteile sind die geringe nzahl von atenleitungen und eine sehr hohe Störsicherheit (Eine ausführliche Beschreibung enthält die TWK-ruckschrift SSI 10630). Maximale atenraten ie atenrate ist durch folgende Größen begrenzt: Bis ca. 40 m Taktfrequenz max. 1 MHz Zwischen 40 m und 150 m Verzögerung der Gesamtelektronik: Frequenz (khz) 1000. 700. 500. 300. 200. 150. 100. SSI Frequenz t GV = t C + 2t K + t E t GV : Gesamtverzögerungszeit t C : Verzögerungszeit der Codiererelektronik (hier z.b. 300 ns) t K : Verzögerungszeit des Kabels (abhängig von Kabellänge und - typ. Geschwindigkeit z.b. 6,5 ns/m) t E : Verzögerungszeit der Empfangselektronik (z.b. 150 ns) Mit einem Sicherheitsabstand von 50 ns zwischen der Periodendauer des Taktes t T und der Gesamtverzögerungszeit t GV ergibt sich: t T = t GV + 50 ns = 500 ns + 2t K Bei der Berechnung der max. Taktfrequenz gilt folgender Zusammenhang: f max. = 1/t T b 150 m nach RS 422 Spezifikation So erhält man z.b. mit den oben genannten Werten die nebenstehende Grenzwertkurve. 10. 20. Elektrische aten 40. 50. 100. 150 200. Leitungslänge in Meter Betriebsspannungsbereich: + 11 VC bis + 28 VC Betriebsstrom: 50 m typ. / 80 m max. uflösung: 4096 Schritte / 360 <) - () (13 Bit Option) Messbereich: SSI 13 Bit Protokoll: max. 256 Umdrehungen SSI 25 Bit Protokoll: max. 4096 Umdrehungen usgabecode: Binär (Gray optional) Codeverlauf: CW (CCW optional) usgang seriell SSI: ifferential-atenausgang (RS 422) Takteingang SSI: ifferential-ateneingang über Optokoppler (RS 422) Monoflopzeit: 16 ± 10 µs (Standard) Taktrate: max. 1 MHz Prinzipschaltbild Hall - Sensor N S Magnet SINE - COSINE - Signal Interpolator Schnittstellen-Profil SSI - 25 Bit / Binär (Beispiel: 4096 Schritte / 360-4096 Umdrehungen) Counter + V S clock + clock - data + data - - V (0 V) S Bestellbezeichnung TME 50-S S 4096 R 4096 K E 01 Elektrische und mechanische Varianten* E = SSI Elektrische nschlüsse S = Gerätestecker M12x1** K = Kabel 1m** Messbereich / Umdrehungen R = Binär G = Gray (optional) uflösung 4096 Schritte / 360 Gehäusematerial S = Edelstahl** = luminium** S = Synchroflansch Bauform ø 50 mm Modellreihe: TME mit SSI-usgang * ie Grundausführungen laut atenblatt tragen die Nummer 01. bweichungen werden mit einer Varianten-Nummer gekennzeichnet und werksseitig dokumentiert. ** luminium-gehäuse mit Stecker M12x1 (8-polig), Edelstahlgehäuse mit Kabel 1m und -Sub-Stecker ohne Haube (für Prüfzwecke). TMX 11451 F / Seite 2

* Elektro-magnetische Multitour-Winkelcodierer Modell TMN 50 Modell TMN 50: CNopen - / 360, bis 32768 Umdrehungen Funktion Ein CN-Controller am usgang ermöglicht die Einbindung in das CNopen-Netz. Nach CNopen pplication Layer and Communication Profile, Ci raft Standard 301, Version 4.1 und nach evice Profile for Encoders Ci raft Standard Proposal 406 Version 3.0 und CNopen Layer setting Services and Protocol (LSS), Ci SP 305. Betriebsspannungsbereich: + 11 VC bis + 26 VC Betriebsstrom: 50 m typ. / 80 m max. uflösung: 4096 Schritte / 360 <) - () (13 Bit Option) Messbereich: max. 15 Bit (32.768 Umdr.) usgabecode: Binär Codeverlauf: CW / CCW Referenzwert: 0 - (Gesamtschrittzahl-1) CN-Interface: nach ISO/IS 11898 dresseinstellung: über LMT / LSS bschlusswiderstand: separat zu realisieren Max.Übertragungslänge: 200 m* * Keine galvanische Trennung zwischen Versorgungsspannung und Busleitungen (siehe auch Ci S301). Prinzipschaltbild Hall - Sensor N S Magnet SINE - COSINE - Signal Interpolator Counter Busanschaltung nach ISO / IS 11898 CNopen- Teilnehmer CN Controller PC 82C250 Codierer TMN 50 CN + CN - CN GN Shield + VS - V S Screening NMT Master: no NMT-Slave: yes Maximum Boot up: no Minimum Boot up: yes COB I istribution: efault, SO Node I istribution: via Index 2000 oder LSS No of POs: 2 Tx PO-Modes: sync, async, cyclic, acyclic Variables PO-Mapping: no Emergency Message: yes Heartbeat: yes No. of SOs: 1 Rx / 1 Tx evice Profile: Ci SP 406 Version 3.0 Im nwenderhandbuch TXN 11551 werden die etails des Profils ausführlich beschrieben. Bestellbezeichnung TMN 50-S 4096 R 32 768 C2 S N 01 Elektrische und mechanische Varianten* N = CNopen Elektrische nschlüsse S = Gerätestecker M12x1** K = Kabel 1m** Profil: C2 = CNopen nach Ci, S 406 Revision 3.0 Messbereich in Umdrehungen R = Binär uflösung 4096 Schritte / 360 Gehäusematerial = luminium** S = Edelstahl** S = Synchroflansch Bauform ø 50 mm Modellreihe: TMN mit CNopen-Interface * 120 CN_H CN_H CN-Bus CN_L CN_L * bschlusswiderstand 120 * ie Grundausführungen laut atenblatt tragen die Nummer 01. bweichungen werden mit einer Varianten-Nummer gekennzeichnet und werksseitig dokumentiert. ** luminium-gehäuse mit Stecker M12x1 (8-polig, optional 5-polig), Edelstahlgehäuse mit Kabel 1m und -Sub-Stecker ohne Haube (für Prüfzwecke). atenprofile CNopen PO 1 / PO 2 ata Byte 0 ata Byte 1 ata Byte 2 ata Byte 3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 0 0 0 0 0 LSB MSB data positions TMX 11451 F / Seite 3

Elektro-magnetischer Multitour-Winkelcodierer Modell TM 50 Modell TM 50: nalog usgänge 0-20 m, 4-20 m, 0-10 VC oder ±10 VC Funktion as kontaktlose elektro-magnetische Sensorsystem wird durch einen 12-Bit / Wandler erweitert, so dass die Messgröße als analoges Signal von 0 (4) bis 20 m, 0 bis 10 VC oder ± 10 VC zur Verfügung steht. er Standard Messbereich ist 0 bis 3600 <) und CW als Coderichtung (Steigende Werte im Uhrzeigersinn bei Blickrichtung auf die Welle. Bei anderen Werten z.b. 1300 <) erfolgt die usgabe eines Oberflows bis zur nächsten ganzzahligen Umdrehung (siehe Beispiel). Beispiel 1: Messbereich 1300 bzw. 3,61 Umdrehungen Beispiel 2: Messbereich 1440 bzw. 4 Umdrehungen Elektrische aten uflösung: Messbereich: 3600 <) andere Messwinkel auf nfrage Programmierparameter: Nullpunkt, Endwert Codeverlauf (s. Tabelle Seite 5) usgänge: : 0 bis 20 m B: 4 bis 20 m C: 0 bis 10 VC : ± 10 VC Signalverlauf: CW (CCW optional) Nullpunktverschiebung: Optional Betriebsspannungsbereich: 20 bis 28 VC (usgang:,b,c) ± 13 bis ± 16 VC (usgang ) Betriebsstrom: 50 m typ. / 60 m max. Linearität: 0,5 % Reproduzierbarkeit: 0,2 % Temperaturdrift: < 0,01 % / K / typ. Stromausgang Genauigkeit Minimalwert 0 m: 0 m ± 50 µ 4 m: 4 m ± 50 µ Maximalwert 20 m: 20 m ± 50 µ Lastwiderstand (Bürde): 0... 500 Ω (U B = 20... 28 VC) Bestellbezeichnung TM 50 - S 3600 W S 01 Elektrische und mechanische Varianten* usgangssignale: = 0-20 m B = 4-20 m C = 0-10 VC = ± 10 VC Elektrische nschlüsse S = Gerätestecker M12x1** K = Kabel 1m** Signalverlauf W = CW C = CCW (optional) Messbereich in Winkelgrad (maximal 36000 ) Gehäusematerial = luminium** S = Edelstahl** S = Synchroflansch Bauform ø 50 mm Modellreihe: TM mit nalog-usgang Spannungsausgang Genauigkeit Minimalwert 0 V: 0 V + 0,1 V bei usgang 0-10 V 0 V ± 25 mv bei usgang ± 10 V Maximalwert 10 V: 10 V ± 25 mv ± 10 V: ± 10 V ± 50 mv usgangsstrom: max. 5 m (kurzschlußfest) entspr. Lastwiderstand > 2 kω * ie Grundausführungen laut atenblatt tragen die Nummer 01. bweichungen werden mit einer Varianten-Nummer gekennzeichnet und werksseitig dokumentiert. ** luminium-gehäuse mit Stecker M12x1 (8-polig), Edelstahlgehäuse mit Kabel 1m und -Sub-Stecker ohne Haube (für Prüfzwecke). TMX 11451 F / Seite 4

Elektro-magnetischer Multitour-Winkelcodierer Modell TM 50 Funktion und Einstellmöglichkeiten ie Parameter Coderichtung, Nullpunkt setzen, Endwert setzen und das Setzen der efaultwerte können vom nwender entsprechend den Gegebenheiten am Einsatzort eingestellt werden. Hierzu sind die Multifunktionseingänge 1 und 2 vorgesehen. ie Eingangsschaltung ist die E8 bzw. E9. Werkseitig erfolgt die Grundeinstellung für einen Meßbereich von 0 bis 3600 <) bei einem Signalverlauf CW, d.h. usgangssignal zunehmend bei rehung der Welle im Uhrzeigersinn mit Blick auf das freie Wellende. Wird ein kleinerer Meßbereich gewählt, ergibt sich nach Überschreiten des Endpunktes ein Overflow. as usgangssignal behält seinen Endwert bis zum Erreichen des Gesamtmessbereiches von 3600 <). Tabelle für Multifunktionseingänge (MFP) Funktion MFP 0 MFP 1 Nullpunkt setzen 0 1 Pin MFP 0 für die auer von 1,5s auf logisch Null halten Endwert setzen 1 0 Pin MFP 1 für die auer von 1,5s auf logisch Null halten efaultwert setzen 0 0 Gleichzeitig (innerhalb 1ms) Pins MFP 0 und MFP 1 für die auer von 1,5s auf logisch Null setzen. Werkseinstellung ist wiederhergestellt. Änderung der Coderichtung 0 1 und 1 0 chtung: bei gleicher Wellenposition Pin MFP 0 für die auer von 1,5s auf logisch Null halten. Pin MFP 1 für die auer von 1,5s auf logisch Null halten. Normaler Betrieb 1 1 Für eine einfache Programmierung des TM ist das nalog-handprogrammiergerät Modell PM-01 (siehe atenblatt PM 11443) vorgesehen. Prinzipschaltbild usgangsschaltungen Output Output B Hall - Sensor Magnet N S SINE - COSINE - Signal Interpolator Counter Controller + V S (output) (0 V) (common) mfp 0 mfp 1 Screening = 0-20 m R L = 0-0.5 k Output C Vo = 0... 10 V max. = 5 m R = 2 k min 0-20 m 0-10 V RL Vo = 4-20 m R = 0-0.5 k L Output Vo = -10... +10 V max = 5 m R = 2 k min 4-20 m ±10 V R L RL Eingangsschaltungen der Multifunktionseingänge (MFP) Input E8 active "low" Input E9 active "low" I i I i Vmax < Vs V i I Low < 6m Log 0 < 5 V Log 1 > 12 V or not connected Bei usgangsschaltungen = 0-20 m und B = 4-20 m Vmax < 12 V V i I Low < 6m Log 0 < 0,5 V Log 1 > 4 V or not connected Bei usgangsschaltungen C = 0-10 VC und = ± 10 VC TMX 11451 F / Seite 5

Elektro-magnetische Multitour-Winkelcodierer Modelle TMX 50 Maße in mm Gehäuse aus luminium mit Gehäusestecker M12x1 (Version ) 20 +0.2-0.5 1.5 6 3 54 ±0.8 120 (3x) ø50 ø47 ø30 11 M5x9 +1.5 ø40 15 Gehäusedeckel ca. 30 Gegenstecker, gerade, Serie M12x1 (getrennt zu bestellen) ca. 56 Modell Polzahl Gehäusewerkstoff Kunststoff 1) Metal 2) K Ø (mm) TME 50 8 STK 8GS 53 STK 8GS 54 6-8 8 STK 8GS 53 STK 8GS 54 6-8 TMN 50 3 (5) 3) (STK 5GS 55) (STK 5GS 56) (4-6) TM 50 8 STK 8GS 53 STK 8GS 54 6-8 1) Schirmung am Pin 2) Schirmung am Gehäuse 3) optional Kø Kabeldurchmesser Gehäuse aus Edelstahl mit Kabelverschraubung (Version S) +0.2 20-0.5 54 1.5 6 3 ±0.8 120 (3x) ø50 ø47 ø30 11 M5x9 +1.5 ø40 Verwendete Werkstoffe 15 Gehäuse aus Edelstahl: 1.4305 Gehäuse aus luminium: lmgsi1 Welle aus Edelstahl: 1.4305 Gehäusedeckel: Polyamid Kabelverschraubung: Polyamid Simmerring: NBR ichtringe: NBR ca. 30 Kabel 1 m Befestigungsklammern der Serie KL 66-2 Oldham-Kupplung 416/12 Faltenbalg-Kupplung 493/12 Teilkreisdurchmesser : Material: Erforderliche Schrauben: (jeweils 3 Stück erforderlich) Senkung IN 74 Bm4 65 + 0,5 mm Ms vernickelt M4 Senkkopf mit Innensechskant IN 7991 5.2 2.6 31,5 12 28 6,5 32 6,5 22 ø14.5 5.5 (luminium / Kunststoff) (Nichtrostender Stahl) uf der ntriebsseite sind die Kupplungen 416 auch mit Bohrungen für andere Wellendurchmesser lieferbar. TMX 11451 F / Seite 6