KTE102 - 电容传感器 IFM - 免费用户手册

用户手册 KTE102 IFM

操作说明

触控传感器

灯

KTExxx

KTVxxx

目录

1 初步说明 …… 3

1.1 使用的符号 3

2 安全说明 4

3 指定用途 5

3.1 应用范围 5

4 功能 6

4.1 测量原理（不适用于 KTV） 6

4.2 工作模式 6

4.2.1 IO-Link 6

4.2.2 SIO 模式 7

4.3 开启和关闭延迟.... 7

4.3.1 开启延迟 dS 7

4.3.2 关闭延迟dr....7

4.4 工作模式（不适用于 KTV） 7

4.4.1 动态模式（300 ms 脉冲） 7

4.4.2 静态模式 8

4.4.3 双稳态模式 8

4.4.4 组合模式 8

4.5 数字输入 8

4.6 LED 触发 8

4.7 LED 状况.... 9

4.8 LED 模式 10

4.8.1 按钮（不适于 KTV） 10

4.8.2 按钮/输入 10

4.8.3 PDOut / PLC 控制 11

4.9 内部温度 11

4.10 开关周期计数器（不适于 KTV）.... 11

4.11 运行时间计数器.... 11

5 安装 12

6 电气连接....15

7 设定 17

8 参数设定 18

8.1 可调参数 18

8.1.1 传感器参数 ..... 18

8.1.2 配置开关输出.... 19

8.1.3 指示参数 19

8.1.4 其他参数 22

8.2 命令 22

8.3 有效事件和设备状态 ..... 22

9 故障排除 23

10 维护、修理及处理 24

1 初步说明

说明、技术资料、认证、附件和其他信息可通过扫描装置/包装上的二维码或访问网站documentation.ifm.com获取。

1.1 使用的符号

√ 要求
▶ 说明
反应，结果

[...] 按键、按钮或指示标记

→ 交叉引用

重要说明

如不遵守，可能导致故障或干扰

信息

补充说明

2 安全说明

- 所述产品为集成至系统的子组件。

• 系统架构师为系统的安全负责。

• 系统架构师根据运营商和系统用户提供的法规和规范要求来实施风险评估和存档。该存档必须包含针对运营商和用户（如适用，还要包含系统架构师授权的维修人员）的所有必要信息和安全说明。

• 设定产品前请阅读本文档，并在产品整个使用周期内妥善保管本文档。

• 产品必须适合相应的应用和环境条件，且不受任何限制。
• 仅将产品用于指定用途（→指定用途）。
• 如果未遵照操作说明或技术资料，则可能导致人身伤害和/或财产损失。
• 对于操作员擅自改装产品或错误使用导致的任何后果，制造商概不承担任何责任。
• 必须由机器操作员授权的合格人员执行产品的安装、电气连接、设置、操作及维护工作。
• 防止产品和电缆损坏。
• 本设备符合 EN 61000-6-4 标准，且是 B 级产品。设备可能在居住区内造成无线电干扰。如果产生干扰，用户必须采取适当的措施。
• 在 55°C 以上环境温度或阳光直射下，表面温度可能会升高，塑料设备的表面温度为 76°C，金属设备的表面温度为 58°C (DIN EN ISO 13732-1:2008-12)。

3 指定用途

3.1 应用范围

使用时，产品会受到一些影响，从而影响产品的功能、寿命、质量和可靠性。

客户有责任确定产品是否适用于指定应用。尤其是危险区域的应用，以及有不利环境影响的应用，如压力、化学品、温度波动、湿度和辐射以及机械应力，尤其是在产品未正确安装的情况下。

不得在人员安全取决于产品功能的应用中使用产品。如果不遵守这些说明，可能会发生死亡或严重伤害。

不正确的安装可能导致不正确的开关。

▶ 遵循 “设定” 章节。
▶ 通过现场测试检查功能是否正常。

仅安装时有 E12840 FDA 密封件（作为附件提供），设备才符合 FDA 的要求。

该设备不适合在端口等级为 B 的 IO-Link 主站上使用。

4 功能

KTE 类型设备

KTE 类型设备是电容触控传感器，手指轻按即可响应启动，例如 测量原理（不适用于 KTV）

(→ 6)。

KTV 类型设备

KTV 类型设备仅用作灯，设计与 KTE 类型设备相同。它们旨在可视化应用或设备状态。KTV 中缺少电容电极系统和相关评估是两种产品之间的主要区别。

4.1 测量原理（不适用于 KTV）

设备有源电极前产生电场。该场可能受到液体和固体、导电和非导电材料的影响。

电容变化检测到并转换为开关信号。这通常通过接近手或手指来完成。

1: 连接
2: 外壳
3: 交变电场
4: 电极系统
5: 评估电子元件

设备通过检测电容的变化来运行。

▶ 开启时请保持设备的检测范围清晰。

4.2 工作模式

4.2.1 IO-Link

IO-Link 是用于将传感器和执行器连接至自动化系统的通信系统。IO-Link 按照 IEC 61131-9 标准进行标准化。

关于 IO-Link 的一般信息位于 io-link.ifm

输入输出设备描述 (IODD) 以及设备的所有参数、过程值和详细描述位于documentation.ifm.com

IO-Link 提供以下优势：

• 无干扰传输所有数据和过程值
• 运行流程参数化或应用外预设
• 识别系统中连接设备的参数

• 额外参数和诊断功能

• 更换设备时自动备份和恢复参数集（数据存储）

• 记录参数集、过程值和事件
• 用于轻松规划项目的设备描述文件（IODD - 输入输出设备描述）
• 标准化电气连接
• 远程维护

4.2.2 SIO 模式

当设备未连接到 IO-Link 主站时，SIO 模式始终处于启用状态。

在 SIO 模式下，设备作为数字开关运行，使用数字开关输出和两个数字输入。

数字开关输出的配置（常闭/常开，PNP/NPN）可以通过 IO-Link 更改。然后可以在没有 IO-Link 的情况下运行设备。

4.3 开启和关闭延迟

根据工作模式，开启和关闭延迟不可用。

4.3.1 开启延迟 dS

开关输出的开启延迟可设为 0 到 2 s 之间，步距为 100 ms。为此，必须至少触摸设备设定的时间。

此功能提供额外的保护，防止意外启用输出，也可用作按钮锁。

4.3.2 关闭延迟 dr

开关输出的关闭延迟可设为 0 到 3600 s 之间，步距为 100 ms。设备的开关状态保持不变，直到设定的时间过去。

在输出延迟 [dr] 期间，设备的重新启动对开关输出没有影响。

4.4 工作模式（不适用于 KTV）

有以下工作模式可用：

• 动态模式
• 静态模式
• 双稳态模式
• 组合模式

设备只能通过 IO-Link 进行配置。

4.4.1 动态模式（300 ms 脉冲）

在[动态模式]设定中，任何检测到的启动（激活）都会通过 300 ms 的输出脉冲发出信号。可以使用 [dS] 设定（开启延迟）延迟输出脉冲。如果开启延迟时间长于激活时长，则不会产生输出脉冲。[dr]（关闭延迟）设定不可用。

4.4.2 静态模式

在[静态模式]设定中，只要有激活，任何检测到的启动（激活）都会发出信号。可以使用[dS]设定（开启延迟）延迟输出脉冲。如果开启延迟时间长于激活时长，则不会产生输出脉冲。可以使用[dr]设定（关闭延迟）延长输出脉冲。

4.4.3 双稳态模式

在[双稳态模式]设定中，任何检测到的启动（激活）都会改变开关状态。可以使用[dS]设定（开启延迟）来延迟开关状态的变化。如果开启延迟时间长于激活时长，则不会产生开关状态变化。[dr]（关闭延迟）设定不可用。

4.4.4 组合模式

如果开关输出配置为常开 [High active]，则以下适用：

开关状态 OFF:

• 点击：300 ms 开启（最短开启时间）。
• 连续激活：激活时长开启。
• 双击：开（连续 ON）。

开关状态 ON:

• 点击：关，开启锁定 300 ms （因为双击）。
• 连续激活：关。
• 双击：关。

dS（开启延迟）和 dr（关闭延迟）设定不可用。

配置为常闭 [Low active] 时，开关状态将反转。

双击定义为在为此目的定义的 300 ms 时间窗口内两次短暂连续的启动。

4.5 数字输入

数字输入符合 IEC/EN 61131-2 标准 3 类（含比率阈值）。对于 UB 8...32 V，这意味着：

• 在输入电压 <= 20 % * U_B 时，可以可靠地检测到开关状态 OFF。
• 在输入电压 >= 80 % * U_B 时，可以可靠地检测到开关状态 ON。

设备启动优先于数字输入信号。

4.6 LED 触发

下表显示设备状态和 [LED 模式] 的每种组合所显示的颜色。

状态		设备未启动				设备已启动*)
输入	IN1	OFF	ON	OFF	ON	OFF ON
	IN2	OFF	OFF	ON	ON	OFF ON
[LED 模式]	[按钮/输入]	[LED 颜色。按钮未按]				[LED 颜色。按钮已按]
	[输入]	[LED 颜色。按钮未按]	[LED 颜色。仅 IN1]	[LED 颜色。仅 IN2]	[LED 颜色。IN1 和 IN2]
	[PDOut / PLC 控制]	[PDOut / PLC 控制]

表 1: 设备状态和 LED 模式概览
*)不适于 KTV。

在 [LED 模式] [PDOut / PLC 控制]下，颜色选择专门通过 IO-Link 主站进行。设备启动通过 SSC 位 *) 传输到 IO-Link 主站。

▶ 对于启动时的颜色变化，必须在更高级别的控制器中实现逻辑（轮询 SSC 位，颜色选择取决于 SSC 位的状态）。

LED 颜色通过参数 [LED 颜色] 指示参数 ( → 19) 定义。

LED 颜色	预设
关闭 (0)	设备未启动。
蓝色 (1)	IN1 和 IN2 启用。
绿色 (2)	设备已启动(不适用于 KTV)。
青色 (3)	-
红色 (4)	IN1 启用且 IN2 未启用。
紫色 (5)	-
黄色 (6)	IN2 启用且 IN1 未启用。
白色 (7)	-
琥珀色 (8)	-
自定义颜色 1 (9)	红色:252,绿色:0,蓝色:197(品红色)
自定义颜色 2 (10)	红色:254,绿色:40,蓝色:0(橙色)

表 2: 可用 LED 颜色

4.7 LED 状况

LED 状况可以通过参数 [LED 状况] 设定。

以下参数可用：

• 持续亮起
• 缓慢闪烁
• 中快闪烁
• 快速闪烁
• 缓慢脉冲
• 中快脉冲
• 快速脉冲

图 1: 中快闪烁时的 LED 状况

图 2: 中快脉冲时的 LED 状况

4.8 LED 模式

4.8.1 按钮（不适于 KTV）

在此模式下，无法通过 PDOut (IO-Link) 或输入更改所连接设备的 LED。

此功能可用于将来自其他传感器或机械触点的信号集成到 IO-Link 网络中。

如果设备集成到 IO-Link 网络中，则可以使用 IN1（插脚 2）和 IN2（插脚 5）的信号来评估开关输出。

图 3: LED 模式按钮连接示例

可能的连接附件 - EVC847 和 EVC848。

A: 传感器 A
B: 传感器 B
C: IO-Link 主站

4.8.2 按钮/输入

在此模式下，CAN 通过输入更改所连接设备的 LED。

此功能可用于通过设备显示设备状态。

LED 状况与 LED 触发 ( → LED 触发 ☐ 8) 所述一致。

图 4: LED 模式按钮/输入连接示例

可能的连接附件 - EVC847 和 EVC848。

A: 传感器 A
B: 传感器 B
C: IO-Link 主站

4.8.3 PDOut / PLC 控制

在此模式下，所连接设备的 LED 仅可通过 PDOut (IO-Link) 更改。

4.9 内部温度

设备内部设备温度可读取。其他参数 ( → 22)。

由于设备内部加热，内部温度通常与环境温度不一致。

4.10 开关周期计数器（不适于 KTV）

可以读取开关周期数并重置 其他参数 ( → ☐ 22)。开关周期计数循环存储在设备的内存中。读数可用于重新启动设备后的参考，但由于存储周期约为 60 分钟，可能会显示较低的值。

4.11 运行时间计数器

可通过 IO-Link 其他参数 ( → ☐ 22) 从设备内存中读取运行小时数。

5 安装

A: 不锈钢设备
B: 带符号圆盘的塑料设备
C: 带透明符号盘和符号贴纸的塑料设备

A

B

©

图 5: 遵循装配、安装顺序和方向

1: 易于安装的螺母
2: 密封圈 (外)
3: 触摸传感器
4: 密封圈（内）

5: 符号贴纸
6: 塑料符号圆盘（带和不带符号）
7: 用于不锈钢设备的符号圆盘
8: 不锈钢密封圈

在没有符号圆盘的情况下操作时，将无法可靠检测到启动。

▶ 始终操作带符号圆盘的设备。

如果装配不当，水、灰尘或类似物可能会渗入符号圆盘和感应面之间并导致故障。

▶ 拆卸后装配设备和符号圆盘。
▶ 始终使用适当的密封件安装设备和符号圆盘。
▶ 密封件必须完全位于所提供的凹槽内。
▶ 拧紧符号圆盘，拧紧扭矩至少为 1nm。

在安装之前，确保以 1 牛米的扭矩拧紧符号盘。这可以通过手动拧紧来实现。设计排除了用手过度拧紧的可能性。

每台设备均与每个符号圆盘兼容。例如，塑料符号圆盘可以安装在金属设备上。

6 电气连接

务必由具备资质的电工连接产品。

▶ 遵守有关电气设备安装的国内和国际法规。

▶ 断开电源。
▶ 按以下方式连接设备：

KTE 类型:

图 6: 电缆配线

图 7: 连接器配线
KTV 类型

图 8: 电缆配线

图 9: 连接器配线

▶ 尽量按直线敷设电缆，不要绕圈。

7 设定

▶ 完全安装设备。
▶ 检查电气连接。
▶ 进行所需的设置。
▶ 检查设备的功能。

8 参数设定

可在安装之前或运行时设定参数。

如果在运行期间更改参数则会影响设备功能。

▶ 请务必确保您的设备不会出现故障。

设定参数时，设备仍将处于工作模式下。参数设定完成前，会按现有参数继续监测。

根据参数设定，菜单中可用的参数可能会有所变化。

通过 IO-Link 接口参数化的要求:

√ 适当参数化软件，如 ifm moneo|configure
√ 设备的输入输出设备描述 (IODD)，请参阅 documentation.ifm.com
√ 一个 IO-Link 主站
▶ 将 IO-Link 主站连接到参数化软件。
▶ 将主站端口设为 IO-Link 工作模式。
▶ 将设备连接到 IO-Link 主站的空闲端口。
▷ 设备切换至 IO-Link 模式。
▶ 在软件中更改参数设定。
▶ 将参数设定写入设备。

关于参数化软件参数化→手册的注意事项

8.1 可调参数

以下 IO-Link 参数仅提供概览。 在设备的 IODD 中可以找到完整的列表。

8.1.1 传感器参数

参数	值/出厂设定	描述
灵敏度	低(0)介质(1)高(2)	按3个级别设定设备的接触灵敏度。
环境设定	脏污(0)标准(1)溅水(2)	设定环境条件。脏污:无论污垢如何,例如灰尘、油污和导电性有限的湿溶液,设备均能检测到启动。在此设定下,信号处理最不严格。标准:“脏污”和“溅水”之间的折衷设定。它提供有限的脏污和溅水防护,并可检测大多数启动。溅水:设备可防溅水。可避免错误开关。包括细雾、雨水、洗涤和用湿布擦拭/清洁。提供一定程度的意外开启保护。在此设定下,信号处理最为严格。

灵敏度

环境设定

可启动(通过):

非以下因素触发:

抑制脏污:

无手套

薄手套(如乳胶手套)

中等手套(如园艺手套)

厚手套(如作业手套)

喷雾

雨水

微弱喷射水流(例如从清洗瓶)

高压清洗器

湿擦

喷射水流(花园软管等)

脏污(例如油或油脂,无水)

湿污,非导电(例如脱矿质水)

湿污,轻微导电(例如自来水)

湿污,高导电(例如海水)

低

脏污

√

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×

×

√

√

×

√

×

×

√

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×

×

标准

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√

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溅水

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×

中

脏污

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×

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×

标准

√

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×

溅水

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高

脏污

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标准

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×

溅水

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√

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√

√

√

×

√

√

×

×

8.1.2 配置开关输出

参数	值/出厂设定	描述
P-n	PNP (0)NPN (1)	开关输出的输出极性。
SSC 配置逻辑	高电平有效 (0)低电平有效 (1)	设备的开关点逻辑通过触摸设定。
SSC1 延迟 dS	0 s ... 2 s	SSC1 开启延迟,可按 0.1 s 步距调节。
SSC1 延迟 dr	0 s ... 3600 s	SSC1 关闭延迟,可按 0.1 s 步距调节。
SSC1 计数器	0 ... 2147482880	计算开关周期的数量。仅可读取。可通过系统命令 209 复位:“SSC1 计数器复位为 0”
SSC1 累计器	0 ...2147482880	计算开关周期的数量。仅可读取。不可复位。

8.1.3 指示参数

设备的 LED 显示屏可以完全或部分禁用。

参数	值/出厂设定	描述
LED 模式	按钮/输入 (0)输入 (11)*PDOut / PLC 控制 (3)	用于控制 LED 的来源的定义。*KTV 出厂设定
LED 亮度	正常 (0)亮 (1)	LED 亮度
RGB 自定义颜色 1	红色(RGB - 红色成分 0...255):252绿色(RGB - 绿色成分 0...255):0蓝色(RGB - 蓝色成分 0...255):197	客户定义的颜色 (1)
RGB 自定义颜色 2	红色(RGB - 红色成分 0...255):254绿色(RGB - 绿色成分 0...255):40蓝色(RGB - 蓝色成分 0...255):0	客户定义的颜色 (2)
LED 颜色。按钮未按	关闭 (0)蓝色 (1)绿色 (2)青色 (3)红色 (4)紫色 (5)黄色 (6)白色 (7)琥珀色 (8)自定义颜色 1 (9)自定义颜色 2 (10)	状态 LED 颜色:· 设备未启动。
LED 状况。按钮未按	持续亮起 (0)缓慢闪烁 (1)中快闪烁 (2)快速闪烁 (3)缓慢脉冲 (4)中快脉冲 (5)快速脉冲 (6)	状态 LED 状况:· 设备未启动。
LED 颜色。仅 IN2	关闭 (0)蓝色 (1)绿色 (2)青色 (3)红色 (4)紫色 (5)黄色 (6)白色 (7)琥珀色 (8)自定义颜色 1 (9)自定义颜色 2 (10)	状态 LED 颜色:· IN2 启用且 IN1 未启用。
LED 状况。仅 IN2	持续亮起 (0)缓慢闪烁 (1)中快闪烁 (2)快速闪烁 (3)缓慢脉冲 (4)中快脉冲 (5)快速脉冲 (6)	状态 LED 状况:· IN2 启用且 IN1 未启用。
LED颜色。仅IN1	关闭(0)蓝色(1)绿色(2)青色(3)红色(4)紫色(5)黄色(6)白色(7)琥珀色(8)自定义颜色1(9)自定义颜色2(10)	状态LED颜色:·IN1启用且IN2未启用。
LED状况。仅IN1	持续亮起(0)缓慢闪烁(1)中快闪烁(2)快速闪烁(3)缓慢脉冲(4)中快脉冲(5)快速脉冲(6)	状态LED状况:·IN1启用且IN2未启用。
LED颜色。IN1和IN2	关闭(0)蓝色(1)绿色(2)青色(3)红色(4)紫色(5)黄色(6)白色(7)琥珀色(8)自定义颜色1(9)自定义颜色2(10)	状态LED颜色:·IN1启用且IN2启用。
LED状况。IN1和IN2	持续亮起(0)缓慢闪烁(1)中快闪烁(2)快速闪烁(3)缓慢脉冲(4)中快脉冲(5)快速脉冲(6)	状态LED状况:·IN1启用且IN2启用。
LED颜色。按钮未按	关闭(0)蓝色(1)绿色(2)青色(3)红色(4)紫色(5)黄色(6)白色(7)琥珀色(8)自定义颜色1(9)自定义颜色2(10)	状态LED颜色:设备已启动。
LED状况。按钮未按	持续亮起(0)缓慢闪烁(1)中快闪烁(2)快速闪烁(3)缓慢脉冲(4)中快脉冲(5)快速脉冲(6)	状态LED状况:设备已启动。

8.1.4 其他参数

参数	值/出厂设定	描述
内部温度	-30 ... 90 °C	传感器的内部温度。
开启操作	0 ... 2000000	开启操作的次数。
工作小时数	0 ... 2000000 h	工作小时数。

8.2 命令

命令	描述
恢复出厂设定	将设备所有参数复位为出厂设定。开关周期计数器未复位。
计数器归零	将开关周期计数器复位为0。
定位器启动	设备的视觉指示灯(LED)切换为定位显示模式,以便更容易在应用中发现设备。
定位器停止	定位指示模式停止。

闪烁功能 [定位器] 将在 10 分钟后自动禁用，除非通过命令提前禁用。

8.3 有效事件和设备状态

除了包含在流程数据输入中的设备状态之外，设备还输出事件。事件可通过 IO-Link 主站进行评估。

事件	设备状态	描述
设备正常	OK (0)	设备正常工作。
参数错误	功能检查 (3)	写入设备的参数值范围或长度错误。
超出内部温度	不合规格 (2)	内部温度过高。▶ 降低环境温度▶ 降低负载▶ 关闭 LED
未达到内部温度	不合规格 (2)	内部温度过低。▶ 绝缘设备

更多关于事件的信息：→ IODD。

9 故障排除

▶ 清洁设备以移除任何污物。
▶ 检查设备安装是否正确。
▶ 执行复位。
▶ 检查密封件。
▶ 必要时，调整灵敏度或环境设定。
▶ 必要时设定开启延迟。

10 维护、修理及处理

若正确使用，设备无需维护。

▶ 请保持感应面和畅通空间无任何沉积物或异物。
▶ 设备无法修理。
▶ 弃用设备时，应按适用的国家法规以环保的方式处理设备。