UA 30 CLD - Ultraschallsensor CARLO GAVAZZI - Kostenlose Bedienungsanleitung

BEDIENUNGSANLEITUNG UA 30 CLD CARLO GAVAZZI

Beschreibung der Software

Hinweise zur Installation

Montieren Sie den Sensor in der gewünschten Position mit Ausrichtung auf das Objekt. Kontrollieren Sie, dass der Objektabstand innerhalb der Sensorreichweite liegt. ITALIANO

Zur Sensorversorgung ist Pin 2 an Erde (0 V DC) und Pin 1 an + (19 -30 V DC) zu verbinden. DANSK

3. Programmierung des Sensors

Die Parameter werden entsprechend der Software-Beschreibung eingegeben.

Das für die Windows-Plattform konzipierte Programm UDSProg.EXE erleichtert die Konfiguration des Sensors anhand selbsterklärender Menüs. Konfiguration von COM Schnittstelle und Adresse DANSK ITALIANO ESPAÑOL FRANÇAIS DEUTSCH ENGLISH Beschreibung der Software Schnittstelle (Port) Die COM Schnittstelle für den Programmieradapter wird im ersten Fenster ausgewählt, das beim Programmstart erscheint. Sensor Im Drop-down-Menü wird der korrekte Sensortyp ausgewählt. Adresse (Address) Die werkseitige Einstellung ist 97, doch lässt sich diese Adresse in einen beliebigen Wert zwischen 0 und 99 ändern. Adresse suchen (Search address) Wird ein Sensor mit einer unbekannten Adresse angeschlossen, findet man mit der Funktion „Adresse suchen“ die korrekte Adresse. Demo-Modus (Demo-Mode) Der Sensor läuft auch im Demo-Modus. Eine Programmierung ist nicht möglich, es lassen sich lediglich die Einstellungen überprüfen.

ENGLISH Initialisieren des Sensors (Initialize sensor) Der Sensor wird auf die werkseitigen Einstellungen zurückgestellt. Die Einstellungen wurden bestätigt und das Hauptmenü erscheint. Sollwerte-Ausgänge (Setpoint outputs) Sollwerte werden entweder als Grenzwerte (Limits) (im Modus „Limits“) oder als Sollwerte (Setpoint) (im Modus „Setpoints“) gewählt, wobei ein Fenster für „Position“ und „Hysterese“ vorhanden ist. Je nach Wahl (NO oder NC), handelt es sich bei den Sollwerten in der Regel um Schließer- oder Öffner-Funktionen.

ITALIANO DANSK Analogausgang (Analogue output) Für den Analogausgang werden zwei Parameter eingegeben: Offset und Messbereich. Offset bezeichnet die Entfernung von der Sensorvorderseite zum nächstgelegenen Endpunkt des Messbereichs. Der Messbereich bezeichnet die Entfernung, die den Ausgang veranlasst, von 0-10V oder 4-20 mA umzuschalten. Offset und Messbereich werden schrittweise (in mm) gewählt – durch Scrollen der Bildlaufleiste oder Eingabe von Werten. Das Kontrollkästchen ist anzuklicken, wenn eine Umkehrung des Analogausgangs gewünscht wird. Die gewählten Ausgangseigenschaften werden gezeigt. ESPAÑOL FRANÇAIS DEUTSCH Hauptmenü ENGLISH DEUTSCH FRANÇAIS ESPAÑOL ITALIANO DANSK NO: Wird ein Sollwert überschritten, ist die Ausgangsimpedanz hoch. Innerhalb des Messbereichs ist die Ausgangsimpedanz niedrig und es fließt Strom (<100 mA). NC: Wird ein Sollwert überschritten, ist die Ausgangsimpedanz niedrig und es fließt Strom (< 100 mA). Innerhalb des Messbereichs ist die Ausgangsimpedanz hoch. Hysterese (Hysteresis) Um einen stabilen Ausgang zu gewährleisten (wenn eine gemessene Entfernung dem Sollwert entspricht), kann eine Hysterese festgelegt werden. Beispiel für einen NO-Ausgang: Sensor Ausgang Sollwert Sollwert + Hysterese Objekt Wenn sich ein Objekt dem Sensor nähert, ändert sich der Ausgang, wenn die Entfernung dem Sollwert entspricht. Entfernt sich das Objekt von diesem Punkt, geht der Ausgang zurück, wenn die Entfernung dem Sollwert zuzüglich der Hysterese entspricht. Datei-Menü Erfassen und Speichern von Werten Bei dieser Auswahl öffnet sich ein neues Fenster. Die Frequenz der Messungen kann gewählt werden (Sekunden, Minuten und Stunden). „Start“ startet die Erfassung. „Speichern“ speichert die Werte ab (die sich mithilfe des Programms Excel auswerten lassen). Ablegen von Sensor-Parametern Die Parameter der aktuell angezeigten Einstellungen werden in einer Datei auf der Festplatte abgelegt. Laden der Sensor-Parameter Die Parameter aus einer Datei auf der Festplatte werden in den Sensor geladen.

Initialisieren des Sensors (Initialize sensor) Der Sensor wird auf die werkseitigen Einstellungen zurückgestellt. Konfiguration von Sensor und Schnittstelle (Configure sensor and interface) Sensor, serielle Schnittstelle und weitere Einstellungen lassen sich auswählen. Serielle Ausgabe ausgeschaltet (Serial output off) Deaktiviert die serielle Datenausgabe vom Sensor. Bei zeitkritischen Anwendungen kann diese Funktion hilfreich sein. Zykluszeit (Cycle Time) Die Zykluszeit lässt sich stufenweise einstellen: 64, 32, 16, 8 oder 4 ms. Das Prinzip der Entfernungsmessung ist in der nachfolgenden Grafik dargestellt.

DANSK Ausgang mit Durchschnittswerten (Output with mean value) Auswahl eines Durchschnittwert-Verfahrens. ITALIANO ESPAÑOL Weitere Optionen ENGLISH Übergabe von Konfigurationsdaten an den Sensor (Write configuration to sensor) Die auf dem Bildschirm angezeigten Parameter werden an den Sensor übermittelt. Das gleiche lässt sich auch durch Anklicken der Schaltfläche „Programmierung starten“ (Hauptmenü) erreichen. DEUTSCH Konfiguration vom Sensor einlesen (Read configuration from sensor) Die aktuelle Konfiguration des Sensors wird abgerufen und angezeigt. FRANÇAIS Konfigurations-Menü ENGLISH Signalposition Objekt Tmeasure DANSK ITALIANO ESPAÑOL FRANÇAIS DEUTSCH Sensor Tcycle Zeit Das Schaubild zeigt die Signalposition im Verhältnis zur Zeit. Der Sensor sendet einen Ultraschallimpuls aus. Das Objekt reflektiert das Signal, und dieses Echo wird vom Sensor empfangen. An der Vorderseite des Sensors wird ein neues Echo erzeugt, also ein Echo des Echos. Da es sich hierbei um ein schwaches nicht verwendbares Signal handelt – lässt Tmeasure (Messzeit) nur das nutzbare Signal durch (erstes Echo). Mit Tcycle (Zykluszeit) wird festgelegt, wann der nächste Impuls übermittelt wird. Mit der Zykluszeit wird die Reaktionszeit des Sensors festgelegt. Natürlich weisen Sensoren mit größerer Reichweite auch längere Reaktionszeiten auf. Bei der Eingabe der Zykluszeit lässt sich auch die Reaktionszeit des Sensors nach Einsatzbereich einstellen. Die Zykluszeit muss länger andauern als die Zeit, die zum Empfangen des Echos nach der Aussendung des Impulses erforderlich ist! Tmeasure ist proportional der Entfernung zum Objekt (von der Aussendung des Impulses bis zum Empfangen des Echos). Tmeasure ist ein proportionaler Ausdruck für die Entfernung, weshalb die Zeit in Entfernung umgerechnet und als analoger Wert angegeben wird. Eine Richtlinie für die maximale Reichweite innerhalb einer bestimmten Zykluszeit ist: Zykluszeit (ms) Entfernung (m)

Messbereichsunterschreitung (Under Range) Diese lässt sich stufenweise von 0 bis 255 cm einstellen. Während der Aussendung ist der Sensor nicht empfangsbereit, weshalb die Länge

Messbereichsunterschreitung Ein Sensor kann beispielsweise durch ein Gitter hindurch Objekte ausmachen, ohne durch Reflexionen von Ersterem gestört zu werden. Beschränkungen (Limitations)

• Die mindestmögliche Messbereichsunterschreitung hängt vom Sender-Schwingkreis ab.
• Echos von einem massigen Objekt in einem toten Bereich werden unterdrückt, aber Zweit- und Drittechos können aufgefangen werden, wenn der Zeitwert den eingegebenen Wert für den toten Bereich übersteigt. Der Ausgangswert zeigt dann eine Entfernung an, die 2 bis 3 mal länger ist. Aussendungszeit (Transmission Time) Aussendungszeit ist der Wert, mit dem die Länge des ausgesendeten Impulses bezeichnet wird. Er lässt sich in Schritten von 10 µs bis zum Wert von 2.55 ms festlegen. Wurde der Wert 0 gewählt, verändert sich die Länge entsprechend der gemessenen Entfernung. Einstellung von Offset und Neigung (Offset and Slope Adjustment) Diese Einstellungen werden werkseitig vorgenommen. Lassen Sie bitte Vorsicht walten und verändern Sie diese nach Möglichkeit nicht, denn diese Parameter dienen der Feineinstellung. Einstellung von Offset (Offset Adjustment) Zwischen der angezeigten und wirklichen Entfernung kann ein Unterschied bestehen. 0 mm bei der Anzeige und 0 mm als physische Länge können diffe21 ENGLISH DEUTSCH FRANÇAIS Toter Bereich ESPAÑOL Objekt Sensor ITALIANO Gitter DANSK des Sende-Impulses auch für die kürzeste Entfernung zur Erfassung maßgebend ist. Diese Reichweite, die durch die Länge des SendeImpulses begrenzt wird, nennt sich „Toter Bereich“. Es ist möglich, die Messbereichsunterschreitung zu kontrollieren. Indem man die Messbereichsunterschreitung auf eine bestimmte Entfernung einstellt, kann man Echos ignorieren, die von Objekten zwischen der Sensorvorderseite und der Grenze zur Messbereichsunterschreitung liegen. Dadurch wird es ermöglicht, dicht vor dem Sensor auftretende Störobjekte zu ignorieren. ENGLISH DEUTSCH FRANÇAIS ESPAÑOL ITALIANO DANSK rieren. Die Position 0 mm lässt sich mit der Ausgleichsvorrichtung am Sensorkopf in Millimeter-Schritten im Bereich +/-128 mm verändern. Beispiel für einen negativen Offset (s. nachfolgende Abb.): Der Ausgang gibt eine Entfernung an, die sich 30 mm hinter dem Objekt befindet. Durch Einstellen vom Offset auf -30 mm kann die Falschanzeige aufgehoben werden, weil bei allen Messungen 30 mm abgezogen werden. Entfernungs-Ausgangswert

Tatsächliche Enfernung

Einstellung der Neigung (Slope adjustment) Damit lässt sich die Neigung des analogen Ausgangs verändern. Werden bei der Neigungseinstellung falsche Werte eingegeben, können Linearität und Temperaturausgleich beeinflusst werden. Fensterbreite (Window Width) Arbeitet der Sensor in der Durchschnittswert-Betriebsart wird ein Fenster um den aktuellen Messwert gelegt. Alle gemessenen Werte innerhalb dieses Fensters bilden die Grundlage für die Anzeige. Die Anzeige bildet dann den Mittelpunkt des Fensters für die nächste Anzeige, weshalb sich das Fenster entsprechend der Bewegung des Objektes verschiebt. Die Höchstgeschwindigkeit der Fensterverschiebungen begrenzt auch die Geschwindigkeit des zu erfassenden Objektes. Bewegt das Objekt sich zu schnell, ignoriert der Algorithmus der Fehlimpuls-Unterdrückung die Entfernungsmessung. Die maximale Geschwindigkeit hängt von der Zykluszeit und der Größe des verwendeten Messfensters ab. Mit dem Befehl „Cycle time adjustment“ (Einstellung von Zykluszeit) besteht die Möglichkeit, das Messfenster anzupassen. Die „Normalgröße“ des Messfensters liegt im Bereich ± 32 mm. Messfenster Aktueller Ausgangswert

Entfernung Liegt der Wert des Logout-Zählers A unter 3 (programmierbar), springt das Programm zur Startposition zurück und beginnt mit einer neuen Messung. Ist der Wert größer als oder gleich 3, erhöht sich der Wert im LoginZähler B. Ist B = 1, wird davon ausgegangen, dass der gemessene Wert die neue Entfernung darstellt, und ein neues Messfenster wird generiert. Das Programm springt zurück in Startposition und beginnt mit einer neuen Messung. Ist B > 1, und der neue Messwert liegt außerhalb des neuen Messfensters, wird B auf den Wert 1 gesetzt, das Programm springt zurück in Startposition und beginnt mit einer neuen Messung. Ist B = 4 (programmierbar), wird die neue Messung als neue Entfernung angenommen. Der Ausgang verändert sich daraufhin, und die Login23 ENGLISH DEUTSCH FRANÇAIS ESPAÑOL Die beiden Zähler‚ ,A’ (Logout-Zähler) für das Auslesen der jeweiligen Entfernung und ‚B’ (Login-Zähler) werden auf 0 zurückgesetzt. Befindet sich die nächste Messung bzw. der neue Wert außerhalb des Fensters, wird diese Messung ignoriert und der Entfernungs-Ausgangswert bleibt unverändert. Das Zählwerk für die Messungen außerhalb des Fensters erhöht sich jeweils um 1. ITALIANO Die Sensorelektronik ist gegen elektromagnetische Störungen von außen bestens abgeschirmt. Außerdem ist der Mikroprozessor in der Lage, das Nutzsignal aus einem Bereich mit vielen Störsignalen herauszufiltern. Die werkseitigen Einstellungen sind so optimiert, dass sie den allermeisten Messaufgaben gewachsen sind. Bei Auswahl des Ausgangs mit Durchschnittswert wird eine Routine aktiviert die wie folgt abläuft. Die aktuell gemessene Entfernung wird als Mittelpunkt eines Fensters (± 32) angenommen. Dieses wird Messfenster genannt (zu dessen Einstellung beachten Sie bitte den Abschnitt „Messfenster“). Befindet sich die nächste Messung bzw. der neue Wert innerhalb des Messfensters, werden sie zur erneuten Ermittlung der Entfernung herangezogen, die dann angezeigt wird. Der neue Wert bildet dann den Mittelpunkt des Messfensters. DANSK An- und Abmeldezähler (Login-Logout Counter) Dieser Zähler ist Teil der Sensor-Software (Fehlimpuls-Unterdrückung). Bei Veränderungen ist daher Vorsicht geboten! Das folgende Ablaufdiagramm zeigt die Programmstruktur. DEUTSCH ENGLISH und Logout-Zähler A und B werden auf 0 zurückgesetzt. Das Programm springt zurück in Startposition und beginnt mit einer neuen Messung. A&B=0 Start Neuer Wert FRANÇAIS

Innerhalb des alten Nein Messbereichs? Neue Entfernung ermitteln Ausgänge ändern A&B=0 A = A+1

A ≥ 3? Nein B = B+1 ESPAÑOL Nein Neuer Wert im „möglichen“ Messfenster B = 1? Nein

Neuer Wert steht im Mittelpunkt des „möglichen“ Messfensters

ITALIANO Neuer Wert steht im Mittelpunkt des „möglichen“ Messfensters B=1 B = 4?

DANSK Neuer Wert = neue Entfernung Ausgänge ändern A&B=0

Nein Neuen Zyklus starten Impuls aussenden FRANÇAIS ORC Einstellung = 0 Entfernung ermitteln Ausgänge ändern Nein ORC erhöhen ORC ≥ p? Nein

Ausgang in Messbereichsüberschreitung ändern Zu Beginn des Messzyklus’ sendet der Sensor einen Impuls aus. Beim Empfangen des Echos werden der ORC (Over Range Counter) auf den Wert 0 zurückgesetzt, eine neue Entfernung ermittelt und ggf. die Ausgänge verändert. Danach erfolgt die Aussendung eines neuen Impulses. Wird kein Echo empfangen, erhöht sich der Wert des ORC. Liegt der Wert des ORC unter dem Parameter p, erfolgen keine Änderungen am Ausgang, und der Sensor sendet im nächsten Messzyklus einen Impuls aus. Ist dieser Wert größer als oder gleich p, werden die Ausgänge auf Messbereichsüberschreitung gesetzt, und der Sensor sendet beim nächsten Messzyklus einen Impuls aus. ESPAÑOL Echo aufgefangen? ITALIANO

ENGLISH DEUTSCH Messbereichsüberschreitung (Over Range) Der Zähler lässt sich auf Werte zwischen 0 bis 255 einstellen. Wenn der Sensor die Entfernung zu einem kleinen, schwer erfassbaren Objekt messen soll, können die Ausgangswerte sehr instabil sein. Sie springen dann zwischen der tatsächlichen Entfernung und Messbereichsüberschreitung hin und her. Diese unerwünschten „Sprünge“ lassen sich mit dem ORC (Überschreitungszähler) unterdrücken. Dieser Vorgang geht aus folgendem Ablaufdiagramm hervor: Zykluszeit = 64 ms Messbereichsüberschreitung = 200 Verschwindet das Objekt plötzlich, benötigt der Sensor 200*64 ms = 12.8 Sek. zum Umschalten der Ausgänge auf Messbereichsüberschreitung.

DANSK Beispiel: Sensor mit folgenden Einstellungen: Im Start-Modus lässt sich ein separates Fenster öffnen, in dem Entfernung und Status des Kontaktausgangs angezeigt wird. DANSK ITALIANO ESPAÑOL FRANÇAIS DEUTSCH ENGLISH Weiteres Fenster im Test-Modus

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