Bedienungsanleitung

Bedienungsanleitung
GV204
Impulssplitter für inkrementelle Encoder-Signale
Produkteigenschaften:





Programmierbarer Eingang für Geber mit TTL- (A, /A, B, /B, Z, /Z)
oder HTL-Pegel (wahlweise A, /A, B, /B, Z, /Z oder nur A / B / Z)
2 Impulsausgänge, jeweils A, /A, B, /B, Z, /Z, mit individuell
einstellbaren Ausgangspegeln TTL / 5 V oder HTL / 10 bis 30 V
Grenzfrequenz 750 kHz (TTL) oder 300 kHz (HTL)
Versorgung wahlweise 5 VDC oder 10 bis 30 VDC
Hilfsspannung +5 V zur Geberversorgung
(bei 10 bis 30 VDC Versorgung)
motrona GmbH, Zeppelinstraße 16, DE - 78244 Gottmadingen, Tel. +49 (0) 7731 9332-0, Fax +49 (0) 7731 9332-30, [email protected], www.motrona.de
Version:
GV20401a/af/hk/Sept. 08
Gv20401b/ag/Apr.15
Gv204_01c_oi/Apr.16/ag
Beschreibung:
Erstausgabe
Sicherheitshinweise / Techn. Daten neu sowie opt. Anpassungen
Dil-Schaltereinstellung = HTL, wenn 5 V-Versorgung über +Vext. erfolgt.
Änderungen und Ergänzungen hierzu erfolgten im Blockschaltbild, den
Hinweiskästen sowie im Kapitel „Impulsausgänge und Ausgangspegel“
Rechtliche Hinweise:
Sämtliche Inhalte dieser Gerätebeschreibung unterliegen den Nutzungs- und Urheberrechten der motrona GmbH. Jegliche
Vervielfältigung, Veränderung, Weiterverwendung und Publikation in anderen elektronischen oder gedruckten Medien,
sowie deren Veröffentlichung im Internet, bedarf der vorherigen schriftlichen Genehmigung durch die motrona GmbH.
Inhaltsverzeichnis
1. Sicherheit und Verantwortung ..................................................................... 3
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
2.
3.
4.
5.
Hinweis zur Kompatibilität ........................................................................... 5
Anwendung ................................................................................................. 5
Blockschaltbild ............................................................................................ 6
Geräteversorgung ........................................................................................ 7
5.1.
5.2.
6.
7.
8.
9.
Allgemeine Sicherheitshinweise...........................................................................3
Bestimmungsgemäße Verwendung ......................................................................3
Installation.............................................................................................................4
Reinigungs-, Pflege- und Wartungshinweise........................................................4
Versorgung via +VB mit 10 ... 30 VDC (unstabilisiert) ...........................................7
Versorgung via +Vext mit 5 VDC (stabilisiert) .......................................................7
Impuls-Eingänge .......................................................................................... 8
Impulsausgänge und Ausgangspegel ........................................................... 9
Abmessungen ............................................................................................ 10
Technische Daten ...................................................................................... 11
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1. Sicherheit und Verantwortung
1.1. Allgemeine Sicherheitshinweise
Diese Beschreibung ist wesentlicher Bestandteil des Gerätes und enthält wichtige Hinweise
bezüglich Installation, Funktion und Bedienung. Nichtbeachtung kann zur Beschädigung oder zur
Beeinträchtigung der Sicherheit von Menschen und Anlagen führen!
Bitte lesen Sie vor der ersten Inbetriebnahme des Geräts diese Beschreibung sorgfältig durch,
und beachten Sie alle Sicherheits- und Warnhinweise! Bewahren Sie diese Beschreibung für
eine spätere Verwendung auf.
Voraussetzung für die Verwendung dieser Gerätebeschreibung ist eine entsprechende
Qualifikation des jeweiligen Personals. Das Gerät darf nur von einer geschulten Elektrofachkraft
installiert, gewartet, angeschlossen und in Betrieb genommen werden.
Haftungsausschluss: Die motrona GmbH haftet nicht für eventuelle Personen- oder Sachschäden,
die durch unsachgemäße Installation, Inbetriebnahme, Bedienung sowie aufgrund von
menschlichen Fehlinterpretationen oder Fehlern innerhalb dieser Gerätebeschreibung auftreten.
Zudem behält sich der Hersteller das Recht vor, jederzeit - auch ohne vorherige Ankündigung technische Änderungen am Gerät oder an der Beschreibung vorzunehmen. Mögliche
Abweichungen zwischen Gerät und Beschreibung sind deshalb nicht auszuschließen.
Die Sicherheit der Anlage bzw. des Gesamtsystems, in welche(s) dieses Gerät integriert wird,
obliegt der Verantwortung des Errichters der Anlage bzw. des Gesamtsystems.
Es müssen während der Installation sowie bei Wartungsarbeiten sämtliche allgemeinen sowie
länderspezifischen und anwendungsspezifischen Sicherheitsbestimmungen und Standards
beachtet und befolgt werden.
Wird das Gerät in Prozessen eingesetzt, bei denen ein eventuelles Versagen oder eine
Fehlbedienung die Beschädigung der Anlage oder eine Verletzung von Personen zur Folge haben
kann, dann müssen entsprechende Vorkehrungen zur sicheren Vermeidung solcher Folgen
getroffen werden.
1.2. Bestimmungsgemäße Verwendung
Dieses Gerät dient ausschließlich zur Verwendung in industriellen Maschinen und Anlagen.
Hiervon abweichende Verwendungszwecke entsprechen nicht den Bestimmungen und obliegen
allein der Verantwortung des Nutzers. Die motrona GmbH haftet nicht für Schäden, die durch eine
unsachgemäße Verwendung entstehen.
Das Gerät darf nur ordnungsgemäß eingebaut und in technisch einwandfreiem Zustand entsprechend der Technische Daten eingesetzt und betrieben werden. Das Gerät ist nicht
geeignet für den explosionsgeschützten Bereich sowie Einsatzbereiche, die in DIN EN 61010-1
ausgeschlossen sind.
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1.3. Installation
Das Gerät darf nur in einer Umgebung installiert und betrieben werden, die dem zulässigen
Temperaturbereich entspricht. Stellen Sie eine ausreichende Belüftung sicher und vermeiden Sie
den direkten Kontakt des Gerätes mit heißen oder aggressiven Gasen oder Flüssigkeiten.
Vor der Installation sowie vor Wartungsarbeiten ist die Einheit von sämtlichen Spannungsquellen
zu trennen. Auch ist sicherzustellen, dass von einer Berührung der getrennten Spannungsquellen
keinerlei Gefahr mehr ausgehen kann.
Geräte, die mittels Wechselspannung versorgt werden, dürfen ausschließlich via Schalter bzw.
Leistungsschalter mit dem Niederspannungsnetz verbunden werden. Dieser Schalter muss in
Gerätenähe platziert werden und eine Kennzeichnung als Trennvorrichtung aufweisen.
Eingehende sowie ausgehende Leitungen für Kleinspannungen müssen durch eine doppelte bzw.
verstärkte Isolation von gefährlichen, stromführenden Leitungen getrennt werden (SELV Kreise).
Sämtliche Leitungen und deren Isolationen sind so zu wählen, dass sie dem vorgesehenen
Spannungs- und Temperaturbereich entsprechen. Zudem sind sowohl die geräte-, als auch
länderspezifischen Standards einzuhalten, die in Aufbau, Form und Qualität für die Leitungen
gelten. Angaben über zulässige Leitungsquerschnitte für die Schraubklemmverbindungen sind den
Technische Daten zu entnehmen.
Vor der Inbetriebnahme sind sämtliche Anschlüsse. bzw. Leitungen auf einen soliden Sitz in den
Schraubklemmen zu überprüfen. Alle (auch unbelegte) Schraubklemmen müssen bis zum
Anschlag nach rechts gedreht und somit sicher befestigt werden, damit sie sich bei
Erschütterungen und Vibrationen nicht lösen können.
Überspannungen an den Anschlüssen des Gerätes sind auf die Werte der
Überspannungskategorie II zu begrenzen.
Bezüglich Einbausituation, Verdrahtung, Umgebungsbedingungen sowie Abschirmung und Erdung
von Zuleitungen gelten die allgemeinen Standards für den Schaltschrankbau in der
Maschinenindustrie sowie die spezifischen Abschirmvorschriften der motrona GmbH. Diese
finden Sie unter www.motrona.de/download.html --> [Allgemeine EMV-Vorschriften für
Verkabelung, Abschirmung, Erdung]
1.4. Reinigungs-, Pflege- und Wartungshinweise
Zur Reinigung der Frontseite verwenden Sie bitte ausschließlich ein weiches, leicht
angefeuchtetes Tuch. Für die Geräte-Rückseite sind keinerlei Reinigungsarbeiten vorgesehen
bzw. erforderlich. Eine außerplanmäßige Reinigung obliegt der Verantwortung des zuständigen
Wartungspersonals, bzw. dem jeweiligen Monteur.
Im regulären Betrieb sind für das Gerät keinerlei Wartungsmaßnahmen erforderlich. Bei
unerwarteten Problemen, Fehlern oder Funktionsausfällen muss das Gerät an die motrona GmbH
geschickt und dort überprüft sowie ggfs. repariert werden. Ein unbefugtes Öffnen und
Instandsetzen kann zur Beeinträchtigung oder gar zum Ausfall der vom Gerät unterstützten
Schutzmaßnahmen führen.
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2. Hinweis zur Kompatibilität
Dieses Produkt ersetzt die folgenden beiden Gerätetypen:
 GV202 (2-fach-Splitter mit TTL-Eingang)
 GV203 (2-fach-Splitter mit HTL-Eingang)
Der neue Typ ist in allen Funktionen, Anschlüssen, Abmessungen und technischen Daten
vollständig kompatibel zu den Vorgängertypen. Er verfügt lediglich über einen zusätzlichen DILSchalter zur Anwahl des gewünschten Eingangspegels (TTL oder HTL). Dadurch werden die
beiden Vorgängermodelle durch ein einziges Nachfolgegerät ersetzt.
GV204 enthält zudem einige technische Verbesserungen (z. B. höherer Frequenzbereich), was die
Qualität des Produktes erhöht, die Kompatibilität aber nicht beeinträchtigt.
3. Anwendung
Das Gerät wird eingesetzt, um die Ausgangssignale inkrementeller Impulsgeber sauber und
problemlos auf zwei Endgeräte zu verteilen. Bei mehr als zwei Endgeräten können auch mehrere
Splitter kaskadiert werden, oder es wird ein größerer Splitter wie z. B. das GV470 verwendet.
Gleichzeitig kann das Gerät als Pegelumsetzer zwischen TTL/RS422 und HTL (10 … 30 VDC)
Pegel benutzt werden.
Es können bei Bedarf nur die Signale A, B, Z angeschlossen und die invertierten Eingänge
/A, /B, /Z offen gelassen werden.
Wenn hingegen alle Signale A, /A, B, /B, Z, /Z im HTL-Format verfügbar sind, arbeitet das Gerät
mit sämtlichen industriellen Impulspegeln (RS422, TTL, HTL 10 ... 30 V).
An den Ausgängen stehen grundsätzlich die Signale A, /A, B, /B, Z, /Z zur Verfügung, wobei der
Signalpegel jedes Ausgangs per DIL- Schalter auf 5 V oder 10 ... 30 V eingestellt werden kann.
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4. Blockschaltbild
Das nachfolgende Blockschaltbild zeigt die prinzipielle Schaltung von GV204.
Shield
+V B +V ext
GND
+VB
OUT1
TTL
+5,4V
HTL /
Vext
+VB
Vout
A
/A
B
/B
Z
/Z
GND
IN HTL
4
+5,4V
3
2
1
9
7
6
Ausgang 2
(Sub-D-9 Buchse)
3
2
1
9
7
6
5
TTL
5
Eingang
(Sub-D-9 Stift)
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+
-
OUT2
TTL
HTL /
Vext
A
/A
B
/B
Z
/Z
GND
Ausgang 1
(Sub-D-9 Buchse)
3
2
1
9
7
6
5
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A
/A
B
/B
Z
/Z
GND
5. Geräteversorgung
5.1. Versorgung via +VB mit 10 ... 30 VDC (unstabilisiert)
In der Regel wird das Gerät über die Schraubklemme +VB und GND mit einer unstabilisierten
Gleichspannung von 10 ... 30 VDC versorgt. In diesem Falle erzeugt das Gerät auch eine
Hilfsspannung von +5,4 V / 150 mA, die zur Versorgung eines TTL-Gebers auf Pin 4 des EingangsStecker geschaltet werden kann.
5.2. Versorgung via +Vext mit 5 VDC (stabilisiert)
Über die Schraubklemmen +Vext und GND kann das Gerät auch mit einer stabilisierten Spannung
von +5 VDC gespeist werden.
Das Gerät kann ebenso auch ohne Verwendung der Schraubklemmen direkt über Pin 4 (+ 5V) und
Pin 5 (GND) des 9-poligen Eingangs-Steckers versorgt werden (z. B. wenn das Eingangssignal von
der Encoder-Simulation eines Antriebes kommt, der auch gleichzeitig die stabile 5 V-Versorgung
bereitstellt).
 Bei einer Geräteversorgung von +5 VDC kann das Gerät am Ausgang
verständlicherweise keine höheren Pegel als ebenfalls 5 Volt erzeugen.
 Bei einer 5 VDC Versorgung via +Vext. und gewünschtem TTL-Ausgangspegel,
muss der jeweilige DIL Schalter dennoch auf „HTL / Vext“ eingestellt werden.
Die Klemme "Shield" ist nur mit dem Metallgehäuse der SUB-D-Stecker verbunden und kann je
nach Abschirmungs- und Erdungsbedürfnissen entweder offen gelassen oder geerdet oder mit
der Geräte-Masse GND verbunden werden.
 Aus technischen Gründen besteht bei 5-Volt-Versorgung kein
Verpolungsschutz, d. h. das Gerät kann beschädigt werden, wenn die
5 VDC-Versorgung mit falscher Polarität angeschlossen wird
 Die Schraubklemmen +Vext und Pin 4 des Eingangssteckers sind galvanisch
miteinander verbunden. Deshalb dürfen an diesen beiden Anschlüssen
keine unterschiedlichen Potenziale zugeführt werden
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6. Impuls-Eingänge
Die Impulseingänge befinden sich auf dem mit „Input“ bezeichneten, 9-poligen SUB-D-Stecker
(Stift am Gerät). Die Steckerbelegung ist aus dem Blockschaltbild ersichtlich und ist auch auf dem
Gerät selbst aufgedruckt.
An dem 6-poligen DIL-Schalter auf der Oberseite des Gerätes werden die Einstellungen für das
gewünschte Eingangsformat getroffen. Für die meisten praktischen Anwendungen gilt eine der
folgenden beiden Konfigurationen:
Schalterstellung
ON
Erlaubte Signalpegel
Notwendige Signale
Hilfsspannung an Pin 4
(Geberversorgung)
RS422 (Diff.>1V)
Differenzsignale
A, /A , B, /B, Z, /Z
+5,4 V
TTL (5 V)
1 2 3 4 5 6
HTL (10 ... 30 V)
ON
HTL (10 ... 30 V)
1 2 3 4 5 6
(invertierte Signale
müssen vorhanden sein)
Asymmetrische
Signale A, B, Z
(invertierte Signale
sind nicht notwendig)
(bzw. Vext. *)
+VB - 1,4 V
(bzw. Vext. **)
Andere Schaltereinstellungen sollen nur für Sonderanwendungen nach Absprache mit der
motrona GmbH verwendet werden.
*) Wenn zur Versorgung eines Gebers anstelle der Spannung 5,4 V eine höhere Spannung
verwendet werden soll, so kann diese extern über die Klemme +Vext zugeführt werden.
**) Wenn zur Versorgung eines Gebers anstelle der Spannungen VB eine höhere Spannung
verwendet werden soll, so kann diese extern über die Klemme +Vext zugeführt werden.
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7. Impulsausgänge und Ausgangspegel
Die Impulsausgänge befinden sich auf den beiden mit „OUT1“ und "OUT2" bezeichneten,
9-poligen SUB-D-Buchsen (Buchse am Gerät). Die Stiftbelegung ist aus dem Blockschaltbild
ersichtlich und ist auch auf dem Gerät selbst aufgedruckt.
An dem 4-poligen DIL-Schalter auf der Oberseite des Gerätes werden die Einstellungen für das
gewünschte Ausgangsformat getroffen. Am Ausgang erscheinen grundsätzlich auch die
invertierten Signale, selbst wenn am Eingang keine invertierten Signale anliegen.
OUT1: TTL
OUT1: HTL / Vext
OUT2: TTL
OUT2: HTL / Vext
ON
ON
ON
ON
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
Bei Ausgangsformat TTL und Versorgung über +VB ist der Ausgangspegel stets 5 Volt.
Bei Ausgangsformat HTL / Vext entspricht der Ausgangspegel ca. der Versorgungsspannung VB *).
Wenn am Anschluss +Vext eine zusätzliche Spannung größer als die Versorgungsspannung
angelegt, bzw. das Gerät über die +Vext versorgt wird, dann ist +Vext für den Ausgangspegel
verantwortlich *).
 Bei einer Geräteversorgung von +5 VDC kann das Gerät am Ausgang
verständlicherweise keine höheren Pegel als ebenfalls 5 Volt erzeugen.
 Bei einer 5 VDC Versorgung via +Vext und gewünschten TTL-Ausgangspegeln,
müssen die entsprechenden DIL-Schalter dennoch auf „HTL / Vext“
eingestellt werden, da die Einstellung „TTL“ nur bei Speisung via +VB und
interner TTL-Pegelerzeugung funktioniert.
*) Spannungsabfall jeweils ca. 1,4 Volt
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8.
Abmessungen
1 2 3 4 5 6 12 3 4
90
(3.543’’)
85 (3.346’’)
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38
(1.496’’)
50
(1.969’’)
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9. Technische Daten
Spannungsversorgung:
Eingangsspannung
(wahlweise):
Schutzschaltung:
Restwelligkeit:
Stromaufnahme:
5 … 30 VDC (an Klemme +Vext) oder
10 … 30 VDC (an Klemme +VB)
Verpolungsschutz
≤ 10 % bei 24 VDC
ca. 5… 50 mA, unbelastet
(abhängig von Spannungsversorgung)
Geberversorgung:
Anschlussart:
Ausgangsspannung:
Inkremental-Eingang:
Ausgangsstrom:
Anschlussart:
Signalpegel:
Spuren:
Frequenz:
Inkremental-Ausgänge:
Gehäuse:
Umgebungstemperatur:
Ausfallrate:
Konformität & Normen:
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Anschlussart:
Anzahl:
Pegel:
Spuren:
Ausgangsstrom:
Ausgangsstufe:
Signallaufzeit:
Anschlussart:
Material:
Montage:
Abmessungen (L x B x H):
Schutzart:
Gewicht:
Betrieb:
Lagerung:
MTBF in Jahren:
EMV 2004/108/EG:
Richtlinie 2011/65/EU:
Schraubklemmen, 1,5 mm²
5,3 VDC oder 5 … 30 VDC
oder 10 … 30 VDC (wahlweise)
max. 150 mA
SUB-D Stecker, 9-pol.
TTL / RS422 (Differenzspannung > 1 V)
oder HTL (LOW: 0 … 3,5 V, HIGH: 10… 30 V)
asymmetrisch A, B, Z bzw.
symmetrisch A, /A, B, /B, Z, /Z
max. 750 kHz (RS422 / TTL differentiell)
max. 350 kHz (HTL)
SUB-D Stecker, 9-pol.
2
wahlweise TTL (5 V) oder
HTL (≙ Versorgungsspannung minus ca. 1,4 V)
A, /A, B, /B, Z, /Z
max. 30 mA pro Ausgang
Push-Pull
ca. 700 ns
SUB-D Buchse, 9-pol.
Kunststoff
35 mm Hutschiene (nach EN 60715)
85 x 90 x 50 mm
IP20
ca. 120 g
0 °C … +45 °C (nicht kondensierend)
-25 °C … +70 °C (nicht kondensierend)
225,7 a (Dauerbetrieb bei 60 °C)
EN 61000-6-2, EN 61000-6-3, EN 61000-6-4
RoHS-konform
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