TiM8xxP
2D-LiDAR-Sensoren
Hersteller SICK AG
Erwin-Sick-Str. 1 79183 Waldkirch Deutschland Rechtliche Hinweise
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte bleiben bei der Firma SICK AG. Die Vervielfältigung des Werks oder von Teilen dieses Werks ist nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes zulässig. Jede Änderung, Kürzung oder Übersetzung des Werks ohne ausdrückliche schriftliche Zustimmung der Firma SICK AG ist untersagt.
Die in diesem Dokument genannten Marken sind Eigentum ihrer jeweiligen Inhaber.
© SICK AG. Alle Rechte vorbehalten.
Originaldokument
Dieses Dokument ist ein Originaldokument der SICK AG.
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Inhalt
1 Zu diesem Dokument... 5
1.1 Informationen zur Betriebsanleitung... 5
1.2 Symbolerklärung... 5
2 Zu Ihrer Sicherheit... 6
2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung... 6
2.2 Bestimmungswidrige Verwendung... 6
2.3 Cybersecurity... 6
2.4 Haftungsbeschränkung... 7
2.4.1 Programmierbares Gerät... 7
2.5 Änderungen und Umbauten... 7
2.6 Anforderungen an Fachkräfte und Bedienpersonal... 7
2.7 Arbeitssicherheit und besondere Gefahren... 8
3 Produktbeschreibung... 10
3.1 Lieferumfang... 10
3.2 Aufbau und Abmessungen... 11
3.3 Anzeige- und Bedienelemente... 12
3.4 Typenschlüssel... 12
3.5 Produktidentifikation... 12
3.6 SICK AppSpace... 13
3.7 Funktionsweise... 14
3.7.1 Messprinzip... 14
3.7.2 Entfernungsmessung... 14
3.7.3 Richtungsmessung... 14
3.7.4 Objektgrößen... 15
3.7.5 Einflüsse von Objektoberflächen auf die Messung... 16
3.7.6 Reichweite... 18
4 Transport und Lagerung... 20
4.1 Transport... 20
4.2 Auspacken... 20
4.3 Transportinspektion... 20
4.4 Lagerung... 20
5 Montage... 22
5.1 Montagehinweise... 22
5.2 Gerät montieren... 22
5.3 Gegenseitige Beeinflussung ... 23
6 Elektrische Installation... 24
6.1 Voraussetzungen für den sicheren Betrieb des Geräts... 24
6.2 Elektrisches Blockschaltbild für Inbetriebnahme... 27
6.3 Verdrahtungshinweise... 27
6.4 Anschlussschema... 28
6.4.1 TiMxxxP-21xxxxx... 28
6.4.2 USB-Schnittstelle... 29
6.5 Gerät elektrisch anschließen... 29
6.6 Digitaleingänge / Digitalausgänge beschalten... 29
7 Inbetriebnahme... 33
7.1 Gerät mit AppStudio programmieren... 33
8 Instandhaltung... 34
8.1 Wartungsplan... 34
8.2 Reinigung... 34
9 Störungsbehebung... 35
9.1 Reparatur... 35
9.2 Rücksendung... 35
9.3 Entsorgung... 35
10 Technische Daten... 36
10.1 Merkmale... 36
10.2 Performance... 37
10.3 Schnittstellen... 37
10.4 Mechanik/Elektrik... 38
10.5 Umgebungsdaten... 38
11 Zubehör... 40
12 Anhang... 41
12.1 Konformitätserklärungen und Zertifikate... 41
12.2 Lizenzen... 41
1 Zu diesem Dokument
1.1 Informationen zur Betriebsanleitung
Diese Betriebsanleitung gibt wichtige Hinweise zum Umgang mit den Geräten der Firma SICK AG.
Voraussetzungen für sicheres Arbeiten sind:
•
Einhaltung aller angegebenen Sicherheitshinweise und Handlungsanweisungen•
Einhaltung der örtlichen Unfallverhütungsvorschriften und allgemeinen Sicher‐heitsbestimmungen im Einsatzbereich des Geräts
Die Betriebsanleitung richtet sich an Fachkräfte und Elektrofachkräfte.
HINWEIS
Um mit dem Gerät und seinen Funktionen vertraut zu werden, die Betriebsanleitung vor Beginn aller Arbeiten sorgfältig durchlesen.
Die Betriebsanleitung ist Produktbestandteil. Die Anleitung in unmittelbarer Nähe des Geräts für das Personal jederzeit zugänglich bewahren. Bei Weitergabe des Geräts an Dritte auch die Betriebsanleitung mitgeben.
Diese Betriebsanleitung leitet nicht zur Bedienung der Maschine oder des Systems an, in die das Gerät ggf. integriert wird. Informationen hierzu enthält die Betriebsanleitung der Maschine oder des Systems.
1.2 Symbolerklärung
Warnhinweise und wichtige Informationen sind in diesem Dokument durch Symbole gekennzeichnet. Signalworte leiten die Hinweise ein und zeigen das Ausmaß der Gefährdung auf. Um Unfälle, Personen- und Sachschäden zu vermeiden, die Hinweise unbedingt einhalten und umsichtig handeln.
GEFAHR
… weist auf eine unmittelbar gefährliche Situation hin, die zum Tod oder zu schweren Verletzungen führt, wenn sie nicht gemieden wird.
WARNUNG
… weist auf eine möglicherweise gefährliche Situation hin, die zum Tod oder zu schwe‐
ren Verletzungen führen kann, wenn sie nicht gemieden wird.
VORSICHT
… weist auf eine möglicherweise gefährliche Situation hin, die zu geringfügigen oder leichten Verletzungen führen kann, wenn sie nicht gemieden wird.
WICHTIG
… weist auf eine möglicherweise schädliche Situation hin, die zu Sachschäden führen kann, wenn sie nicht gemieden wird.
HINWEIS
… hebt nützliche Tipps und Empfehlungen sowie Informationen für einen effizienten und störungsfreien Betrieb hervor.
2 Zu Ihrer Sicherheit
2.1 Bestimmungsgemäße Verwendung
Der TiM8xxP ist ein programmierbarer 2D-LiDAR Sensor. Er verfügt über eine Scan‐
ebene und ist für Anwendungen geeignet, bei denen präzise, berührungslose optische Konturvermessungen und Umgebungserfassung gefordert sind.
Die Programmierung des Geräts erfolgt auf dem PC unter Benutzung der Software-Ent‐
wicklungsumgebung SICK AppSpace und dem Softwareprogramm SICK AppStudio.
Je nach Applikation kann eine Browser-basierte grafische Benutzerschnittstelle (HMI) erstellt werden, die vom Applikationsentwickler vorgegebene Möglichkeiten zur Beein‐
flussung einer Applikation auf Operator-Ebene zur Verfügung stellt.
Zur Steuerung, Programmierung und Bedienung stellt das Gerät verschiedene Schnitt‐
stellen und Bedienelemente zur Verfügung, die nach Bedarf über Entwicklungsumge‐
bungen, Steuersysteme (SPS) oder Anwendungen angesprochen werden können. Die Einrichtung, Programmierung und Steuerung setzt daher, je nach Einbindung und Ver‐
wendung, unterschiedliche Fachkenntnisse voraus.
Die Geräte sind primär für die Verwendung in industriellen und logistischen Bereichen konzipiert und erfüllen die Anforderungen an industrielle Robustheit, Schnittstellen und Datenverarbeitung.
Die SICK AG übernimmt keine Haftung für direkte oder indirekte Verluste oder Schä‐
den, die aus der Benutzung des Produkts resultieren. Dies gilt insbesondere für eine andersartige Verwendung des Produkts, die nicht mit dem beabsichtigten Zweck über‐
einstimmt.
2.2 Bestimmungswidrige Verwendung
Jegliche Verwendung, die über die genannten Bereiche hinausgeht, insbesondere die Verwendung außerhalb der technischen Spezifikationen und den Vorgaben für den bestimmungsgemäßen Gebrauch, ist bestimmungswidrig.
•
Das Gerät ist kein Sicherheitsbauteil im Sinne der jeweils gültigen Sicherheitsnor‐men für Maschinen.
•
Das Gerät darf nicht in explosionsgefährdeten Bereichen oder korrosiven Umge‐bung sowie unter extremen Umweltbedingungen eingesetzt werden.
•
Die Verwendung von Zubehör, welches nicht ausdrücklich durch die SICK AG frei‐gegeben wurde, erfolgt auf eigenes Risiko.
WARNUNG
Gefahr durch bestimmungswidrige Verwendung!
Jede bestimmungswidrige Verwendung kann zu gefährlichen Situationen führen.
Deshalb folgende Hinweise beachten:
■ Produkt nur nach bestimmungsgemäßer Verwendung einsetzen.
■ Sämtliche Angaben in der Betriebsanleitung sind strikt einzuhalten.
■ Produkt bei Beschädigungen sofort außer Betrieb nehmen.
2.3 Cybersecurity
Eine Absicherung gegen Cybersecurity-Bedrohungen setzt ein übergreifendes und ganz‐
heitliches Cybersecurity-Konzept voraus, das kontinuierlich überprüft und aufrechter‐
halten werden muss. Ein entsprechendes Konzept besteht aus organisatorischen,
technischen, prozessualen, elektronischen und physischen Abwehrebenen und stellt angemessene Maßnahmen für die unterschiedlichen Risikoarten auf. Die Produkte und Lösungen von SICK müssen als Bestandteil dieses Konzepts betrachtet werden.
Informationen zu Cybersecurity finden Sie unter: www.sick.com/psirt .
2.4 Haftungsbeschränkung
Alle Angaben und Hinweise in dieser Anleitung sind unter Berücksichtigung der gelten‐
den Normen und Vorschriften, des Stands der Technik sowie unserer langjährigen Erkenntnisse und Erfahrungen zusammengestellt. Der Hersteller übernimmt keine Haf‐
tung für Schäden aufgrund:
■ Nichtbeachtung der Produktdokumentation (z. B. Betriebsanleitung)
■ Bestimmungswidriger Verwendung
■ Einsatz nicht ausgebildeten Personals
■ Eigenmächtiger Umbauten oder Reparaturen
■ Technischer Veränderungen
■ Verwendung nicht freigegebener Ersatz-, Verschleiß- und Zubehörteile 2.4.1 Programmierbares Gerät
Der TiM8xxP ist ein programmierbares Gerät.
Deshalb ist der jeweilige Programmierer für seine Programmierungsleistungen und die daraus resultierende Arbeitsweise des Gerätes verantwortlich.
Die Haftung und Gewährleistung der SICK AG beschränkt sich auf die Gerätespezifi‐
kation (Hardwarefunktionalität und etwaige Programmierschnittstellen) gemäß den ver‐
einbarten Bedingungen.
Die SICK AG haftet daher u.a. nicht für Schäden, die durch Programmierungen des Kunden oder Dritten verursacht werden.
2.5 Änderungen und Umbauten
WICHTIG
Änderungen und Umbauten am Gerät können zu unvorhergesehenen Gefahren führen.
Bei Eingriffen und Änderungen am Gerät oder an der SICK-Software erlischt der Gewährleistungsanspruch gegenüber der SICK AG. Dies gilt insbesondere beim Öffnen des Gehäuses auch im Rahmen von Montage und elektrischer Installation.
2.6 Anforderungen an Fachkräfte und Bedienpersonal
WARNUNG
Verletzungsgefahr bei unzureichender Qualifikation!
Unsachgemäßer Umgang mit dem Gerät kann zu erheblichen Personen- und Sachschä‐
den führen.
■ Jegliche Tätigkeiten immer nur durch die dafür benannten Personen durchführen lassen.
In dieser Produktdokumentation werden folgende Qualifikationsanforderungen für die verschiedenen Tätigkeitsbereiche benannt:
■ Unterwiesene Personen wurden durch den Betreiber über die ihnen übertragenen Aufgaben und möglichen Gefahren bei unsachgemäßem Verhalten unterrichtet.
■ Fachkräfte sind aufgrund ihrer fachlichen Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrun‐
gen sowie Kenntnis der einschlägigen Bestimmungen in der Lage, die ihnen über‐
tragenen Arbeiten auszuführen und mögliche Gefahren selbstständig zu erkennen und zu vermeiden.
■ Elektrofachkräfte sind aufgrund ihrer fachlichen Ausbildung, Kenntnisse und Erfahrungen sowie Kenntnis der einschlägigen Normen und Bestimmungen in der Lage, Arbeiten an elektrischen Anlagen auszuführen und mögliche Gefahren selbstständig zu erkennen und zu vermeiden. Die Elektrofachkraft muss die vor Ort geltenden Bestimmungen der Unfallverhütungsvorschrift erfüllen.
Folgende Qualifikationen sind für unterschiedliche Tätigkeiten erforderlich:
Tabelle 1: Tätigkeiten und fachliche Anforderungen Tätigkeiten Qualifikation
Montage, Wartung ■ Praktische technische Grundausbildung
■ Kenntnisse der gängigen Sicherheitsrichtlinien am Arbeitsplatz Elektroinstallation,
Geräteersatz
■ Praktische elektrotechnische Ausbildung
■ Kenntnisse der gängigen elektrotechnischen Sicherheitsbe‐
stimmungen
■ Kenntnisse über Betrieb und Bedienung der Geräte des jeweili‐
gen Einsatzgebiets Inbetriebnahme, Konfigura‐
tion, Programmierung
■ Grundkenntnisse des verwendeten Computerbetriebssystems
■ Grundkenntnisse im Aufbau und in der Einrichtung der beschriebenen Verbindungen und Schnittstellen
■ Grundkenntnisse der Datenübertragung
■ Kenntnisse in der Programmierung von Systemen und Netz‐
werkkomponenten Bedienung der Geräte des
jeweiligen Einsatzgebiets
■ Kenntnisse über Betrieb und Bedienung der Geräte des jeweili‐
gen Einsatzgebiets
■ Kenntnis der Soft- und Hardware-Umgebung des jeweiligen Ein‐
satzgebiets
2.7 Arbeitssicherheit und besondere Gefahren
Beachten Sie die hier aufgeführten Sicherheitshinweise und die Warnhinweise in den weiteren Abschnitten dieser Produktdokumentation, um Gesundheitsgefahren zu redu‐
zieren und gefährliche Situationen zu vermeiden.
VORSICHT
Optische Strahlung: Laserklasse 1
Die zugängliche Strahlung stellt bei direkter Betrachtung bis zu 100 Sekunden keine Gefahr dar. Mögliche Gefährdung von Augen und Haut bei nicht bestimmungsgemäßer Verwendung.
■ Gehäuse nicht öffnen. Die Gefahr kann sich durch das Öffnen des Gehäuses erhöhen.
■ Gültige nationale Bestimmungen zum Laserschutz beachten.
WARNUNG
Elektrische Spannung!
Elektrische Spannung kann zu gefährlichen Verletzungen oder zum Tod führen.
■ Nur Elektrofachkräfte dürfen Arbeiten an elektrischen Anlagen durchführen.
■ Elektrische Verbindungen nur im spannungsfreien Zustand herstellen und tren‐
nen.
■ Das Produkt nur an eine Spannungsversorgung anschließen, die die Anforderun‐
gen der Betriebsanleitung erfüllt.
■ Nationale und örtliche Vorschriften beachten.
■ Sicherheitsvorschriften für Arbeiten an elektrischen Anlagen beachten.
WARNUNG
Verletzungs- und Beschädigungsgefahr durch Potenzialausgleichsströme!
Durch eine unsachgemäße Erdung kann es zu gefährlichen Potenzialausgleichsströmen und somit zu gefährlichen Spannungen an metallischen Flächen kommen, wie z. B.
dem Gehäuse. Elektrische Spannung kann zu gefährlichen Verletzungen oder zum Tod führen.
■ Nur Elektrofachkräfte dürfen Arbeiten an elektrischen Anlagen durchführen.
■ Hinweise in der Betriebsanleitung beachten.
■ Erdung des Produkts und der Anlage gemäß den nationalen und örtlichen Vor‐
schriften errichten.
3 Produktbeschreibung
3.1 Lieferumfang
Die Lieferung des Geräts umfasst folgende Komponenten:
Tabelle 2: Lieferumfang
Stück Komponente Bemerkung
1 Gerät in der bestellten Ausfüh‐
rung
2 Befestigungslaschen, 2 Schrauben M3 x 5 mm
Ohne Anschlussleitungen
1 Gedruckte Safety Notes, mehr‐
sprachig
Kurzinformationen und allgemeine Sicherheitshin‐
weise
3.2 Aufbau und Abmessungen
4 5 3
ß
7
9 à
2 2
225°
‒45°
180°
0°
ä ã
85.75(3.38) 27.3[24.462.46(2.46)
60 (2.30) 0.7 (0.03)
[68.8 (2.71)] [76.25 (3.00)]
61 (2.40)
46.71 (1.84) 74.39 (2.93)
101.12(3.98)
17.37 (0.68)
51 (2.01)
30°
90°
6 á
8
â 2 1
2 x 51 (2.01)
44.79(1.76) 16.79 (0.66) 33(1.3) [Ø 4.3 (0.17)]
(0.96)](1.07) 8 (0.31) 24.4 (0.96)
Abbildung 1: Aufbau und Abmessungen, Maßeinheit: mm (inch), Dezimaltrennzeichen: Punkt 1 2x Befestigungslasche mit Senkschraube M3 x 5 mm, selbstsichernd (im Lieferumfang) 2 Befestigungsgewinde M3, 2,8 mm tief (Sacklochgewinde), max. Anzugsdrehmoment
0,8 Nm 3 Optikhaube
4 Empfangsbereich (Lichteintritt) 5 Sendebereich (Lichtaustritt)
6 Taste
7 Rote und grüne LED (Statusanzeigen)
8 Drehbare Steckereinheit mit elektrischen Anschlüssen 9 Micro-USB-Dose, hinter schwarzer Kunststoffabdeckung
ß Anschluss Spannungsversorgung, digitale Ein-/Ausgänge, 12-pol. M12-Dose à Markierung für Lage der Lichtaustrittsebene
á Anschluss Ethernet, 4-pol. M12-Dose
â Bereich, in dem sich beim montierten Gerät keine reflektierende Fläche befinden darf ã Peilmarkierung zur Unterstützung der Ausrichtung (90°-Achse)
ä Öffnungswinkel 270° (Sichtbereich)
3.3 Anzeige- und Bedienelemente
1 2 3
Abbildung 2: Anzeigen- und Bedienelemente TiM8xxP 1 Rote LED
2 Grüne LED
3 Taste
Statusanzeigen
Die LEDs können die Zustände Aus, Blinken oder dauerhaft Leuchten annehmen, abhängig von der Programmierung des Geräts. Ebenso ist programmierbar, welche Funktionen beim Betätigen der Taste ausgelöst werden.
3.4 Typenschlüssel
Die Geräte der Produktfamilie sind nach folgendem Typenschlüssel geordnet:
TIM x y z ‒ aa bb c dd
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tabelle 3: Typenschlüssel
Position Beschreibung Ausprägung
1 Gerätebenennung TIM: 2D-LiDAR-Sensor Short Range
2 Gerätetyp 8. AppSpace-Gerät
3 Ausführung 8: 25 m Messbereich, 0,33° Winkelauflösung, Per‐
formance professional, HDDM+
4 Gehäuse 1: Gehäuse IP67 ohne Heizung
5 P: Programmierbar
6 Anschluss 21: Drehbare Anschlusseinheit, 1 x Stecker M12, 12-polig, D-codiert (Power + I/O); 1x Dose M12, 4-polig, A-codiert (Ethernet)
7 Applikation 00: AppSpace Standard
8 Lasertyp 1: Pulsleistung bis 880 mW, Pulsbreite bis 5 ns, Pulsfrequenz 1500 kHz
9 Farbe 01: grau
3.5 Produktidentifikation
Auf dem Typenschild befinden sich Informationen zur Identifikation der Produktvari‐
ante.
TIM881P-2100101
1090292 1916 0001
April 2019
1 2 3 4 5 6 8
7 9
25
1 Typenschlüssel
2 Artikelnummer, Seriennummer
3 Spannungsversorgung, maximale Leistungsaufnahme 4 MAC-Adresse
5 Konformitätszeichen/Prüfzeichen, Zeichen: Betriebsanleitung beachten!
6 Produktionsdatum
7 DataMatrix-Code mit Produktdaten (Artikelnummer, Seriennummer, MAC-Adresse) 8 Hersteller / Fertigungsstandort
9 Konformitätszeichen/Prüfzeichen
3.6 SICK AppSpace
Das Eco-System SICK AppSpace eröffnet neue Wege zur Lösung kundenspezifischer Applikationen und besteht aus Software-Tools und programmierbaren Sensoren oder Geräten. Das SICK AppStudio SDK dient der Entwicklung von SensorApps auf pro‐
grammierbaren SICK-Geräten. Die Benutzeroberfläche für den Maschinenbediener kann individuell als Web-GUI erstellt werden. Das Software-Tool SICK AppManager unterstützt den Service im Feld bei der einfachen Verteilung und Verwaltung der SensorApps.
Abbildung 3: SICK AppSpace
Ausführliche Anleitungen zum Umgang mit SICK AppStudio sowie zur Programmierung des Geräts finden Sie auf supportportal.sick.com.
3.7 Funktionsweise
3.7.1 Messprinzip
Das Gerät ist ein opto-elektronischer LiDAR-Sensor (Laserscanner), der mit Hilfe von Laserstrahlen berührungslos den Umriss seiner Umgebung in einer Ebene abtastet.
Das Gerät vermisst seine Umgebung in zweidimensionalen Polarkoordinaten, bezogen auf seinen Messursprung. Dieser ist auf der Haube in der Mitte durch eine runde Vertiefung gekennzeichnet. Trifft ein Laserstrahl auf ein Objekt, wird die Position in Form von Strecke und Richtung ermittelt.
Abbildung 4: Messprinzip 2D-LiDAR-Sensor
3.7.2 Entfernungsmessung
Das Gerät sendet mit einer Laserdiode gepulste Laserstrahlen aus. Trifft ein solcher Laserpuls auf ein Objekt oder eine Person, wird er an dessen Oberfläche reflektiert.
Die Reflexion wird im Empfänger des Geräts von einem fotoempfindlichen Element registriert. Das Gerät nutzt die SICK-eigene HDDM+-Technologie (High Definition Dis‐
tance Measurement). Bei diesem Messverfahren wird ein Messwert durch die Addition mehrerer Einzelpulse gebildet. Aus der Laufzeit, die das Licht von der Aussendung des Strahls bis zum Empfang der Reflexion benötigt, berechnet das Gerät die Entfer‐
nung zum Objekt. Dieses Prinzip der „Pulslaufzeitmessung“ wird in ähnlicher Form von Radarsystemen benutzt.
3.7.3 Richtungsmessung
Mit einem rotierenden Spiegel lenkt das Gerät die ausgesendeten Laserstrahlen ab und tastet damit die Umgebung kreisförmig ab. Die Messungen werden intern von einem Winkelkodierer in regelmäßigen Winkelschritten ausgelöst.
Das Messverfahren nutzt die Mittelwertbildung aus mehreren Pulsen zur Bestimmung von Einzelmesswerten. Ein Messpunkt setzt sich aus der Mittelung von mehreren Mes‐
sungen zusammen.
1
2
1 Gerät
2 Laserpulse
3.7.4 Objektgrößen
Mit steigender Entfernung vom Gerät weitet sich der Laserstrahl. Dadurch erhöht sich der Durchmesser des Lichtflecks auf der Oberfläche des Objektes.
1
2
Abbildung 5: Strahlaufweitung 1 Aufgeweiteter Laserstrahl 2 Optische Achse
Erforderliche Werte zur Berechnung der Lichtfleckgröße und minimalen Objektgröße:
•
Lichtfleckabmessung an Gerätehaube: 7 mm (aufgerundet)•
Lichtfleckdivergenz 1 Einzelpuls: 0,49 deg (8,6 mrad)•
Zusatzfaktor HDDM+ (1 Messwert besteht aus mehreren sich überlagernden Ein‐zelpulsen):5,8 mrad
Formel zur Berechnung der Lichtfleckbreite:
(Lichtfleckdivergenz [mrad] + Zusatzfaktor [mrad]) * Distanz [mm] + Lichtfleckabmes‐
sung an Gerätehaube [mm] = Lichtfleckbreite [mm]
Berechnungsbeispiel Lichtfleckbreite bei 4 m Distanz, mit Zusatzfaktor 5,8 mrad:
(8,6 mrad + 5,8 mrad) * 4000 mm + 7 mm = 64,6 mm Formel zur Berechnung der Lichtfleckhöhe:
Lichtfleckdivergenz [mrad] * Distanz [mm] + Lichtfleckabmessung an Gerätehaube [mm] = Lichtfleckhöhe [mm]
Berechnungsbeispiel Lichtfleckhöhe bei 4 m Distanz:
8,6 mrad * 4000 mm + 7 mm = 41,4 mm
Formel zur Berechnung der minimalen Objektgröße:
2 * Zusatzfaktor [mrad] * Distanz [mm] + Lichtfleckhöhe [mm] = minimale Objektgröße [mm]
Berechnungsbeispiel minimale Objektgröße bei 4 m Distanz, mit Zusatzfaktor 5,8 mrad:
2 * 5,8 mrad * 4000 mm + 41,4 mm = 87,8 mm
HINWEIS
Insbesondere bei Verwendung des Geräts zur Messwertausgabe ist es für eine zuver‐
lässige Messung wichtig, ein Objekt mehrmals zu treffen. Deswegen sollte ein Objekt entweder größer sein als die minimale Objektgröße oder sowohl der LiDAR-Sensor als auch das Objekt sollten sich nicht bewegen.
Size in mm (inch) 1
0
5 (16.4)
20 (65.6)
25 (82.0) 10
(32.8)
Distance in m (ft) 2
500 (19.7)
0 100 (3.9) 300 (11.8) 400 (15.7)
15 (49.2) 200
(7.9)
3 4
5
Abbildung 6: Minimale Objektgröße 1 Größe in Millimeter (Zoll) 2 Distanz in Meter (Fuß) 3 Minimale Objektgröße 4 Lichtfleckbreite 5 Lichtfleckhöhe
3.7.5 Einflüsse von Objektoberflächen auf die Messung Remission
Die Remission ist die Fähigkeit eines Materials, Licht zurück zu strahlen. Der Remissi‐
onsgrad korreliert mit dem Anteil des vom LiDAR-Sensor ausgesendeten Laserlichts, der von einem Objekt zurückgestrahlt wird (vergleiche Lambert-Beer’sche Gesetz).
Glänzende Oberflächen haben bei gleicher Entfernung unter unterschiedlichen Auftreff‐
winkeln unterschiedliche Remissionsgrade. Die maximale Remission wird bei glänzen‐
den Oberflächen bei senkrechtem Auftreffen des Strahls erreicht.
Matte und stumpfe Oberflächen haben eine diffuse Remission und zeigen daher unab‐
hängig von der Entfernung vom Nullpunkt bei gleichem Auftreffwinkel ähnliche relative Remissionsgrade.
Tabelle 4: Typische Remissionsgrade häufig verwendeter Materialien
Material Typ. relativer Remissionsgrad
Gummireifen (vulkanisiert, schwarz) 2 %
Moosgummi (schwarz) 2,4 %
Fotokarton (schwarz, matt) 10 %
Karton (grau) 20 %
Holz (Tanne roh, verschmutzt) 40 %
PVC (grau) 50 %
Material Typ. relativer Remissionsgrad Aluminium (schwarz eloxiert) 110 … 150 %
Stahl (rostfrei, glänzend) 120 … 150 %
Stahl (hochglänzend) 140 … 200 %
Reflexion
Die meisten Oberflächen reflektieren den Laserstrahl diffus in alle Richtungen. Je nach Oberflächenstruktur (glatt oder rau), Form (flach oder gekrümmt) und Farbe (hell oder dunkel) wird der Laserstrahl unterschiedlich gut reflektiert.
Auf sehr rauen Oberflächen geht ein größerer Teil der Energie durch Absorption verlo‐
ren. Gekrümmte Oberflächen führen zu einer höheren Diffusion. Dunkle Oberflächen reflektieren den Laserstrahl schlechter als helle (strahlend weißer Gips reflektiert ca.
100 % des einfallenden Lichts, schwarzes Moosgummi ca. 2,4 %). Besonders bei Oberflächen mit geringen Remissionswerten kann die Reichweite des Geräts durch die beschriebenen Oberflächeneigenschaften abnehmen.
Abbildung 7: Reflexion des Lichtstrahls an der Oberfläche des Objektes
Reflexionswinkel
Der Reflexionswinkel entspricht dem Einstrahlwinkel. Trifft der Laserstrahl rechtwinklig auf eine Oberfläche, wird die Energie optimal reflektiert. Bei schrägem Auftreffen ergibt sich ein entsprechender Energie- und Reichweitenverlust.
Abbildung 8: Reflexionswinkel
Retroreflexion
Bei rückstrahlender Reflexionsenergie von über 100 % wird die auftreffende Strahlung nicht diffus in alle Richtungen, sondern gerichtet reflektiert (Retroreflexion). Dadurch kann ein großer Teil der ausgesendeten Energie vom Laserentfernungsmesser empfan‐
gen werden. Kunststoffreflektoren („Katzenaugen“), Reflexionsfolie und Tripelprismen haben diese Eigenschaften.
Abbildung 9: Retroreflexion
Spiegelnde Oberflächen
Auf spiegelnden Oberflächen wird der Laserstrahl fast vollständig abgelenkt. Anstelle der Spiegeloberfläche kann das Objekt detektiert werden, das von dem abgelenkten Laserstrahl getroffen wird.
Abbildung 10: Spiegelnde Oberflächen
Kleine Objekte
Objekte, die kleiner sind als der Durchmesser des Laserstrahls, können nicht die gesamte Energie des Laserlichts reflektieren. Infolgedessen geht der Anteil des Licht‐
strahls, der nicht auf das Objekt auftrifft, verloren. Wenn die Gesamtmenge des zum Sensor reflektierten Lichts nicht ausreicht, dann wird das Objekt unter Umständen nicht erkannt.
Der Anteil des Lichts, der nicht auf das vordere Objekt auftrifft, kann von einem größe‐
ren Objekt im Hintergrund reflektiert werden. Ist die Gesamtmenge des zum Sensor reflektierten Lichts ausreichend, dann wird dieses Objekt erkannt. Hierdurch ist eine Verfälschung des Messwerts möglich.
Abbildung 11: Objekt kleiner als Laserstrahldurchmesser
3.7.6 Reichweite
Die Reichweite des Geräts ist abhängig von der Remission der zu detektierenden Objekte. Je besser eine Oberfläche die auftreffende Strahlung zurück zum Gerät reflek‐
tiert, umso größer ist die Reichweite des Geräts.
0 10 20 30 50 60
40
Object remission in % 1
Measuring range in m (ft) 2
0 20
(65.6) 70
90 100
80
10 (32.8)
15 (49.2)
30 (98.4) 5
(16.4)
25 (82.0)
Abbildung 12: Reichweite in Abhängigkeit der Objektremission 1 Objektremission in Prozent
2 Messbereich in Meter (Fuß)
4 Transport und Lagerung
4.1 Transport
Folgende Hinweise zu Ihrer eigenen Sicherheit beachten und einhalten:
WICHTIG
Beschädigung des Produkts durch unsachgemäßen Transport!
■ Gerät für Transport stoßsicher und geschützt gegen Feuchtigkeit verpacken.
■ Empfehlung: Originalverpackung verwenden, bietet optimalen Schutz.
■ Transport nur durch ausgebildete Arbeitskräfte durchführen lassen.
■ Beim Abladen und beim innerbetrieblichen Transport stets mit größter Sorgfalt und Vorsicht vorgehen.
■ Symbole auf der Verpackung beachten.
■ Verpackungen erst unmittelbar vor Montagebeginn entfernen.
4.2 Auspacken
•
Um das Gerät vor Kondensation zu schützen, vor dem Auspacken evtl. Temperatur‐ausgleich mit Umgebung herstellen.
•
Gerät sorgfältig handhaben und vor mechanischer Beschädigung schützen.•
Um das Eindringen von Schmutz und Wasser zu verhindern, Schutzelemente, z. B.Schutzkappen, der elektrischen Anschlüsse erst unmittelbar vor dem Anschließen der Anschlussleitung abnehmen.
4.3 Transportinspektion
Die Lieferung bei Erhalt im Wareneingang unverzüglich auf Vollständigkeit und Trans‐
portschäden prüfen. Bei äußerlich erkennbarem Transportschaden ist wie folgt vorzuge‐
hen:
•
Lieferung nicht oder nur unter Vorbehalt entgegennehmen.•
Schadensumfang auf den Transportunterlagen oder auf dem Lieferschein des Transporteurs vermerken.•
Reklamation einleiten.HINWEIS
Jeden Mangel reklamieren, sobald er erkannt ist. Schadenersatzansprüche können nur innerhalb der geltenden Reklamationsfristen geltend gemacht werden.
4.4 Lagerung
Das Gerät unter folgenden Bedingungen lagern:
•
Empfehlung: Originalverpackung verwenden.•
Elektrische Anschlüsse mit einer Schutzkappe versehen (wie im Auslieferungszu‐stand).
•
Nicht im Freien aufbewahren.•
Trocken und staubfrei lagern.•
Damit eventuell vorhandene Restfeuchte entweichen kann, nicht in luftdichten Behältern aufbewahren.•
Keinen aggressiven Medien aussetzen.•
Vor Sonneneinstrahlung schützen.•
Mechanische Erschütterungen vermeiden.•
Relative Luftfeuchte: siehe „Technische Daten“, Seite 36.•
Bei Lagerung länger als 3 Monate regelmäßig den allgemeinen Zustand aller Komponenten und der Verpackung kontrollieren.5 Montage
5.1 Montagehinweise
•
Technische Daten einhalten.•
Sensor vor direkter und indirekter Sonneneinstrahlung schützen.•
Um Kondenswasser zu vermeiden, das Gerät keinem schnellen Temperaturwech‐sel aussetzen.
•
Der Montageort muss für das Gewicht des Geräts geeignet sein.•
Eine Montage ist in beliebiger Einbaulage möglich.•
Gerät möglichst erschütterungs- und schwingungsfrei befestigen. Montagezubehör ist optional erhältlich, siehe „Zubehör“, Seite 40.•
In Anwendungsbereichen mit starken Vibrationen oder Schockeinwirkung verur‐sacht durch Schwingungen, Erschütterungen oder abrupten Bewegungsänderun‐
gen (z. B. bei der Befestigung an einem Gabelstapler), ist die Montage mit Schwin‐
gungsdämpfern (siehe „Zubehör“, Seite 40) vorzunehmen. Gerät frei schwebend montieren.
•
Bei der Montage darauf achten, dass sich hinter dem Referenzziel keine reflektier‐enden Flächen befinden, siehe „Aufbau und Abmessungen“, Seite 11.
•
Um Fehlmessungen bei der Installation mehrerer Geräte zu vermeiden: Sicherstel‐len, dass der Laserfleck eines Geräts nicht im Sichtbereich eines anderen Geräts liegt, siehe „Gegenseitige Beeinflussung “, Seite 23.
•
Glänzende oder spiegelnde Flächen im Scanbereich vermeiden, z. B. Edelstahl, Aluminium, Glas, Reflektoren oder entsprechend beschichtete Oberflächen.•
Gerät vor Feuchtigkeit, Schmutz und Beschädigung schützen.•
Auf gute Sichtbarkeit der Anzeigeelemente achten.•
Gerät keinen übermäßigen Schock- und Vibrationseinflüssen aussetzen. Bei stark vibrierenden Anlagen die Befestigungsschrauben mittels Schraubensicherungsmit‐teln sichern.
•
Die im Lieferumfang enthaltenen Schrauben M3 x 5 sind zur Montage der Befes‐tigungslaschen über die Sacklochgewinde an der Geräterückseite bzw. der Geräte‐
unterseite vorgesehen, siehe „Aufbau und Abmessungen“, Seite 11. Werden die Befestigungslaschen nicht verwendet oder werden andere Schrauben verwendet, dürfen die Schrauben max. 2,8 mm in das Gewinde eingedreht werden. Das maximale Anzugsdrehmoment beträgt 0,8 Nm.
5.2 Gerät montieren
1. Den LiDAR-Sensor unter Verwendung der vorgesehenen Befestigungsbohrungen montieren, siehe „Aufbau und Abmessungen“, Seite 11.
WICHTIG
Beschädigungsgefahr des Geräts
Ein zu hohes Anzugsdrehmoment der Montageschrauben oder ein Überschreiten der maximalen Einschraubtiefe der Sacklochgewinde führen zu einer Beschädi‐
gung des Geräts.
b Maximales Anzugsdrehmoment beachten.
b Passende Montageschrauben für die Sacklochgewinde des Geräts verwen‐
den. Dabei die maximale Einschraubtiefe beachten.
2. Elektrischen Anschluss vornehmen. Spannungsfreie Leitung anbringen und fest‐
ziehen, siehe „Gerät elektrisch anschließen“, Seite 29 . 3. Versorgungsspannung einschalten.
4. Das Gerät mit der vertikalen Mittelachse des Sichtbereichs auf die Mitte der
5.3 Gegenseitige Beeinflussung
HINWEIS
Optische Sensoren und andere IR-Lichtquellen können die Mess- und Detektionsfähig‐
keit des Geräts beeinflussen.
Das Gerät ist so konstruiert, dass die gegenseitige Beeinflussung gleicher Geräte unwahrscheinlich ist. Um auch geringste Einflüsse auf die Messgenauigkeit auszu‐
schließen, sollten die Geräte so angeordnet werden, dass die Laserstrahlen nicht von einem anderen Gerät empfangen werden.
Abbildung 13: Winkel ≥ 6°
Abbildung 14: Abstand ≥ 200 mm
6 Elektrische Installation
6.1 Voraussetzungen für den sicheren Betrieb des Geräts
WARNUNG
Verletzungs- und Beschädigungsgefahr durch elektrischen Strom!
Eine fehlerhafte Erdung des Geräts kann durch mögliche Potenzialausgleichsströme zwischen dem Gerät und anderen geerdeten Geräten in der Anlage folgende Gefahren und Störungen verursachen:
•
Metallgehäuse stehen unter gefährlicher elektrischer Spannung.•
Geräte verhalten sich falsch oder werden zerstört.•
Leitungsschirme werden durch Erhitzung beschädigt und lösen Leitungsbrände aus.Abhilfemaßnahmen
•
Arbeiten an der elektrischen Anlage nur von Elektrofachkräften ausführen lassen.•
Bei Beschädigung der Leitungsisolation Spannungsversorgung sofort abschalten und Reparatur veranlassen.•
Für gleiches Erdpotenzial an allen Erdungspunkten sorgen.•
Wo die örtlichen Gegebenheiten ein sicheres Erdungskonzept nicht erfüllen, geeig‐nete Maßnahmen durchführen. Zum Beispiel einen niederimpedanten und strom‐
tragfähigen Potenzialausgleich sicherstellen.
Das Gerät wird über geschirmte Leitungen an die Peripheriegeräte angeschlossen (ggf.
lokale Trigger-Sensor(en), Anlagensteuerung). Der Leitungsschirm, z. B. der Datenlei‐
tung, liegt dabei an dem Metallgehäuse des Geräts auf.
Das Gerät kann z. B. über den Leitungsschirm oder über ein Sacklochgewinde des Gehäuses geerdet werden.
Wenn die Peripheriegeräte Metallgehäuse besitzen und die Leitungsschirme ebenfalls an deren Gehäuse aufliegen, wird davon ausgegangen, dass alle beteiligten Geräte in der Installation das gleiche Erdpotenzial haben.
Dies erfolgt durch die Einhaltung der folgenden Bedingungen:
■ Montage der Geräte auf leitenden Metallflächen
■ Fachgerechte Erdung der Geräte und Metallflächen in der Anlage
■ Falls erforderlich: Niederimpedanter und stromtragfähiger Potenzialausgleich zwi‐
schen Bereichen mit unterschiedlichen Erdpotenzialen
SICK Device
7 6 4
Power Supply
U
= 8
= 9
1 2 3
I
5 System
Controller
Abbildung 15: Beispiel: Entstehung von Potenzialausgleichsströmen im Geräteverbund 1 Anlagensteuerung
Gerät
4 Erdungspunkt 2
5 Geschlossene Stromschleife mit Ausgleichsströmen über Leitungsschirm 6 Erdpotenzialdifferenz
7 Erdungspunkt 1 8 Metallgehäuse
9 Geschirmte elektrische Leitung
Wenn diese Bedingungen nicht erfüllt sind, können Potenzialausgleichströme über die Leitungsschirme zwischen den Geräten aufgrund unterschiedlicher Erdpotenziale fließen und zu den genannten Gefahren führen. Dies ist z. B. möglich bei Geräten innerhalb eines weit verteilten Systems über mehrere Gebäude.
Abhilfemaßnahmen
Die vorrangige Lösung für das Vermeiden von Potenzialausgleichsströmen auf den Leitungsschirmen ist die Sicherstellung eines niederimpedanten und stromtragfähigen Potenzialausgleichs. Wenn der Potenzialausgleich nicht realisierbar ist, dienen die fol‐
genden beiden Lösungsansätze als Vorschlag.
WICHTIG
Es wird ausdrücklich davon abgeraten, die Leitungsschirme aufzutrennen. Mit dieser Maßnahme können die Einhaltung der EMV-Grenzwerte und der sichere Betrieb der Datenschnittstellen der Geräte nicht mehr gewährleistet werden.
Maßnahmen bei räumlich weitverteilten Systeminstallationen
Bei räumlich weit verteilten Systeminstallationen mit entsprechend großen Potenzialun‐
terschieden empfiehlt sich der Aufbau lokaler Inseln und die Verbindung dieser Inseln über kommerziell erhältliche elektro-optische Signaltrenner. Mit dieser Maßnahme wird ein Höchstmaß an Robustheit gegenüber elektromagnetischen Störungen erreicht.
Electro- optical signal isolator
Electro- optical signal isolator
Power Supply SICK
Device
1 2 2 3 4
6 5
System Controller
= 7 = 8 = 9
Abbildung 16: Beispiel: Verhinderung von Potenzialausgleichsströmen im Geräteverbund durch den Einsatz von elektro-optischen Signaltrennern
1 Anlagensteuerung
2 Elektro-optischer Signaltrenner
3 Gerät
4 Spannungsversorgung 5 Erdungspunkt 2 6 Erdungspunkt 1 7 Metallgehäuse
8 Geschirmte elektrische Leitung 9 Lichtwellenleiter
Der Einsatz elektro-optischer Signaltrenner zwischen den Inseln trennt die Erdschleife auf. Innerhalb der Inseln verhindert ein tragfähiger Potenzialausgleich Ausgleichs‐
ströme auf den Leitungsschirmen.
Maßnahmen bei kleinen Systeminstallationen
Bei kleineren Installationen mit nur geringen Potenzialunterschieden können die iso‐
lierte Montage des Geräts und der Peripheriegeräte eine hinreichende Lösung sein.
U System
Controller SICK Power Supply
Device
8 6
5 2
1 3
4 7
= 9 = ß
Abbildung 17: Beispiel: Verhinderung von Potenzialausgleichsströmen im Geräteverbund durch die isolierte Montage des Geräts
1 Anlagensteuerung
2 Gerät
3 Spannungsversorgung 4 Erdungspunkt 3 5 Isolierte Montage 6 Erdungspunkt 2 7 Erdpotenzialdifferenz 8 Erdungspunkt 1 9 Metallgehäuse
ß Geschirmte elektrische Leitung
Erdschleifen werden, selbst bei hohen Erdpotenzialdifferenzen, wirksam verhindert.
Dadurch fließen keine Ausgleichsströme mehr über die Leitungsschirme und Metallge‐
häuse.
WICHTIG
Die Spannungsversorgung für das Gerät sowie die angeschlossene Peripherie müssen dann ebenfalls die erforderliche Isolierung gewährleisten.
Unter Umständen kann zwischen den isoliert montierten Metallgehäusen und dem örtlichen Erdpotenzial ein berührbares Potenzial entstehen.
6.2 Elektrisches Blockschaltbild für Inbetriebnahme
TiMxxxP-21xxxxx
„Power/Out“
„USB 2.0“
Programmierung, Konfiguration
Diagnose
TiM Anschalt-
vorrichtung
USB USB
DC 9 ... 28 V
Messwertanforderung/
Weiterverarbeitung
„Ethernet“
Ethernet Ethernet
Sicherung 0,8A/T
Abbildung 18: Anschluss "Power, I/O": mit Stecker M12, 12-polig, A-kodiert; Anschluss "Ethernet":
Dose M12, 4-polig, D-kodiert
6.3 Verdrahtungshinweise
HINWEIS
Vorkonfektionierte Leitungen finden Sie im Internet unter:
•
www.sick.com/TiM-PWICHTIG
Störungen im Betrieb und Defekte am Gerät oder der Anlage!
Eine unsachgemäße Verdrahtung kann zu Störungen im Betrieb und zu Defekten füh‐
ren.
■ Verdrahtungshinweise genau befolgen.
Alle elektrischen Anschlüsse des Geräts sind als M12-Rundsteckverbinder ausgeführt.
Die in den technischen Daten angegebene Schutzart wird nur mit verschraubten Steck‐
verbindern oder Schutzkappen erreicht.
Das Gerät bei geöffneter USB-Kunststoffabdeckung vor Staub und Feuchtigkeit schüt‐
zen.
USB-Schnittstelle nur zur Parametrierung verwenden. Für den einwandfreien Betrieb des Geräts die USB-Leitung entfernen.
Sämtliche am Gerät angeschlossenen Stromkreise als SELV- oder PELV-Stromkreise ausführen. SELV = Safety Extra Low Voltage = Sicherheitskleinspannung, PELV = Protec‐
tive Extra Low Voltage = Schutzkleinspannung.
Das Gerät mit einer externen Sicherung von 0,8 A träge am Anfang der Versorgungslei‐
tung absichern.
Anschlussleitungen im spannungslosen Zustand anschließen. Versorgungsspannung erst nach vollständiger Installation und Anschluss aller Anschlussleitungen an Gerät und Steuerung einschalten.
Aderquerschnitte der kundenseitig zuführenden Versorgungsleitung nach gültigen Nor‐
men wählen und umsetzen.
6.4 Anschlussschema
HINWEIS
Empfohlene Anschlussleitungen und zugehörige Technische Daten finden Sie im Inter‐
net unter:
www.sick.com/TiM-P
6.4.1 TiMxxxP-21xxxxx
Anschluss "Power/I/O“
3
1
7 2
6 5
4
8 9 10
12 11
Tabelle 5: Stecker M12, 12-polig, A-kodiert
Pin Signal Funktion Adernfarben Anschlusslei‐
tung Art.-Nr. 6054974 (5 m), 6054973 (10 m), 6054972 (20 m) 1)
1 GND Ground (Masse) Blau
2 DC 9 V ... 28 V Versorgungsspannung Braun
3 IN 1 Schalteingang 1 Rot
4 IN 2 Schalteingang 2 Grün
5 OUT 1 Schaltausgang 1 Rosa
6 OUT 2 Schaltausgang 2 Gelb
7 OUT 3 Schaltausgang 3 Schwarz
8 OUT 4 Schaltausgang 4 Grau
9 INGND gemeinsame Masse aller Eingänge Weiß
10 IN 3 Schalteingang 3 Violett
11 IN 4 Schalteingang 4 Grau + pink
12 – Reserviert, PIN nicht beschalten! Rot + blau
– – Schirm –
1) Beispielhafte Angaben bei Verwendung der angegebenen Anschlussleitung(en). Die Signalzuordnung und Adernfarben können bei Verwendung anderer Anschlussleitungen abweichen!
Anschluss "Ethernet"
1 4 3
2
Tabelle 6: Dose 4-polig, D-kodiert
Kontakt Kennzeichnung Beschreibung
1 TX+ Sender+
2 RX+ Empfänger+
3 TX- Sender-
6.4.2 USB-Schnittstelle
Als Kommunikationsschnittstelle wird die Ethernet-Schnittstelle empfohlen.
Bei Verwendung der USB-Schnittstelle beachten:
•
High-Speed-USB-Leitung verwenden, Leitungslänge maximal 3 m.•
Durch ESD-/EMV-Einflüsse kann es zu Abbrüchen der Verbindung kommen. Bei Bedarf: USB-Leitung vom Gerät trennen und neu verbinden.6.5 Gerät elektrisch anschließen
WICHTIG
Verdrahtungshinweise beachten, siehe „Verdrahtungshinweise“, Seite 27.
1. Spannungsfreiheit sicherstellen.
2. Gerät gemäß Anschlussschema anschließen, siehe „Anschlussschema“, Seite 28.
6.6 Digitaleingänge / Digitalausgänge beschalten
Digitaleingänge
Das Gerät verfügt über 4 schaltende Digitaleingänge.
Die Digitaleingänge sind gegenüber der Versorgungsspannung des Geräts entkoppelt.
Sie haben jedoch einen gemeinsamen Bezugspunkt (INGND), sind also untereinander nicht entkoppelt.
Nachfolgend dargestellt sind Aufbau und Beschaltungsprinzip der Digitaleingänge.
IN X 4
INGND
GND
GND
V
S
C B A
D
V
in 5
VS
6.64 K
3.32 K
Device 3 VS 2
VS ext 1
GND
GND
Abbildung 19: Beschaltung Digitaleingang (PNP-Ausführung) 1 Externe Versorgungsspannung VSext
2 Versorgungsspannung Vs für Gerät
3 Gerät
4 Signal IN X
5 Eingangsspannung Vin
Posi‐
tion
Signal TiM3xx-01xxxx (Leitung mit offe‐
nem Ende): Ader‐
farbe
TiM3xx-10xxxx (Stecker D- Sub-HD, 15-pol.): PIN
TiM3xx-11xxxx, TiM3xx-21xxxx (Stecker M12, 12-pol.): PIN
A Vs Rot 1 2
D GND Schwarz 5 1
C INGND Weiß + Schwarz 15 9
Posi‐
tion
Signal TiM3xx-01xxxx (Leitung mit offe‐
nem Ende): Ader‐
farbe
TiM3xx-10xxxx (Stecker D- Sub-HD, 15-pol.): PIN
TiM3xx-11xxxx, TiM3xx-21xxxx (Stecker M12, 12-pol.): PIN
B1 IN 1 Türkis oder Hell‐
grau
8 3
B2 IN 2 Grün 9 4
B3 IN 3 Grau 10 10
B4 IN 4 Rosa 11 11
IN
IN X 5 GND
GND
VS
C A
B
D
Vin 4
V
S
6.64 K
3.32 K
Device 3 VS 2
VS ext 1
GND
GND
Abbildung 20: Beschaltung Digitaleingang (NPN-Ausführung) 1 Externe Versorgungsspannung VSext
2 Versorgungsspannung Vs für Gerät
3 Gerät
4 Eingangsspannung Vin 5 Signal IN X
Posi‐
tion
Signal TiM3xx-01xxxx (Leitung mit offe‐
nem Ende): Ader‐
farbe
TiM3xx-10xxxx (Stecker D- Sub-HD, 15-pol.): PIN
TiM3xx-11xxxx, TiM3xx-21xxxx (Stecker M12, 12-pol.): PIN
A Vs Rot 1 2
B VIN Weiß + Schwarz 15 9
D GND Schwarz 5 1
C1 IN 1 Türkis oder Hell‐
grau
8 3
C2 IN 2 Grün 9 4
C3 IN 3 Grau 10 10
C4 IN 4 Rosa 11 11
Schaltverhalten Strom auf den Eingang startet die zugewiesene Funktion im Gerät.
Eigenschaften Opto-entkoppelt
Mit einem elektronischen Schalter (PNP-Ausgang) oder einem mechani‐
schen Schalter beschaltbar Elektrische Werte Low: Vin ≤ 2 V; Iin ≤ 0,3 mA
High: 8 V ≤ Vin ≤ 32 V; 0,7 mA ≤ Iin ≤ 5 mA
Digitalausgänge
Das Gerät verfügt über 4 schaltende Digitalausgänge.
Die Digitalausgänge OUT 1 bis OUT 3 signalisieren in Kombination die Verletzung der einzelnen Felder eines Feldsatzes.
Der Digitalausgang OUT 4 dient der Ausgabe eines Fehlers und eines regelmäßigen Indeximpulses.
Nachfolgend dargestellt sind Aufbau und Beschaltungsprinzip der Digitalausgänge.
Device 1
OUT X 2 X
GND Y
Vout 3
4
Abbildung 21: Beschaltung Digitalausgang (PNP-Ausführung)
1 Gerät
2 Signal OUT X
3 Ausgangsspannung Vout
4 Bei induktiver Last: Funkenlöschschaltung am digitalen Schaltausgang vorsehen. Hierzu eine Freilaufdiode direkt an der Last anbringen.
Posi‐
tion
Signal TiM3xx-01xxxx (Leitung mit offe‐
nem Ende): Ader‐
farbe
TiM3xx-10xxxx (Stecker D- Sub-HD, 15-pol.): PIN
TiM3xx-11xxxx, TiM3xx-21xxxx (Stecker M12, 12-pol.): PIN
X1 OUT 1 Braun 12 5
X2 OUT 2 Orange 13 6
X3 OUT 3 Weiß 14 7
X4 OUT 4 Rot + Schwarz 4 8
Y GND Schwarz 5 1
OUT X 5 Y
GND Z X
VS 2 V
S
Vout 3 Device 1
4
Abbildung 22: Beschaltung Digitalausgang (NPN-Ausführung)
1 Gerät
2 Versorgungsspannung Vs des Geräts 3 Ausgangsspannung Vout
4 Bei induktiver Last: Funkenlöschschaltung am digitalen Schaltausgang vorsehen. Hierzu eine Freilaufdiode direkt an der Last anbringen.
5 Signal OUT X
Posi‐
tion
Signal TiM3xx-01xxxx (Leitung mit offe‐
nem Ende): Ader‐
farbe
TiM3xx-10xxxx (Stecker D- Sub-HD, 15-pol.): PIN
TiM3xx-11xxxx, TiM3xx-21xxxx (Stecker M12, 12-pol.): PIN
X VS Rot 1 2
Y1 OUT 1 Braun 12 5
Y2 OUT 2 Orange 13 6
Y3 OUT 3 Weiß 14 7
Y4 OUT 4 Rot + Schwarz 4 8
Z GND Schwarz 5 1
Schaltverhalten PNP-schaltend gegen die Versorgungsspannung UV.
Eigenschaften Kurzschlussfest und temperaturgeschützt
Galvanisch nicht getrennt von der Versorgungsspannung UV Elektrische Werte 0 V ≤ Vout ≤ VS
(VS – 1,5 V) ≤ Vout ≤ VS bei Iout ≤ 100 mA
Längere Anschlussleitungen an den Digitalausgängen des Geräts sind aufgrund des auftretenden Spannungsfalls zu vermeiden. Dieser berechnet sich wie folgt:
Δ U = (2 x Länge x Strom) : (Leitwert x Querschnitt) Leitwert für Kupfer: 56 m/Ω mm2.
7 Inbetriebnahme
7.1 Gerät mit AppStudio programmieren
Die Programmierung des Geräts für die Anwendung erfolgt standardmäßig mit der Entwicklungsumgebung AppStudio.
Entwicklungsumgebung installieren und starten
1. Neuesten Stand von AppStudio von der Produktseite der Software im Web gemäß dortiger Anleitung herunterladen und installieren (supportportal.sick.com).
Gegebenenfalls sind für die Installation der Software Administrationsrechte auf dem PC erforderlich.
2. Geben Sie Ihren persönlichen Lizenzkey ein, um die Installation abzuschließen.
3. Programm starten. Pfad: Start > Alle Programme > SICK > SICK AppStudio
4. Verzeichnis (Workspace) auswählen, in dem automatisch alle Daten und Änderun‐
gen abgespeichert werden sollen.
5. Verbindung zwischen Software und Gerät über Ethernet oder USB (typabhängig) herstellen.
Die IP-Adresse 192.168.0.1 ist am Gerät voreingestellt.
Erste Schritte mit dem Gerät
Für das Gerät stehen verschiedene SensorApps zur Verfügung, die zur Demonstration bestimmter Geräteeigenschaften und als Ausgangspunkt für Programmierungen ver‐
wendet werden können.
Abhängig von der benutzten Version der Entwicklungsumgebung AppStudio kön‐
nen die nachfolgend beschriebenen Schritte abweichen.
1. Die aktuell auf dem verbunden Gerät befindliche App wird automatisch in den angelegten Workspace übertragen und auf der linken Seite im AppExplorer ange‐
zeigt.
2. App mit rechter Maustaste > Export als zip-Datei sichern und weitere Apps über rechte Maustaste > Import App laden.
3. Gewünschte App auswählen und in der oberen Leiste mit Run all Apps auf Sensor übertragen und aktivieren
4. Internet-Browser starten (Empfehlung: Chrome, Firefox oder Safari) und IP-Adresse des Geräts eingeben
5. Funktionsweise der App kennen lernen und nach Bedarf Parameter ändern 6. Im AppExplorer in der App unter pages UI-Elemente anpassen oder unter scripts die
Funktionsweise der App verändern (Programmierung in LUA).
7. Änderungen über Run all Apps auf das Gerät übertragen und zur Visualisierung Browser aktualisieren
Weiterführende Informationen finden Sie unter supportportal.sick.com.
8 Instandhaltung
8.1 Wartungsplan
Abhängig vom Einsatzort können für das Gerät in regelmäßigen Zeitintervallen folgende, vorbeugende Instandhaltungsarbeiten erforderlich sein:
Tabelle 7: Wartungsplan
Wartungsarbeit Intervall Durchzuführen
von Gerät und Anschlussleitungen
in regelmäßigen Abständen auf Beschädigungen prüfen.
Abhängig von den Umgebungsbedin‐
gungen und vom Klima.
Fachkraft
Gehäuse und Optikhaube reinigen. Abhängig von den Umgebungsbedin‐
gungen und vom Klima.
Fachkraft
Verschraubungen und Steckverbin‐
dungen prüfen.
Abhängig vom Einsatzort, Umge‐
bungsbedingungen oder betriebli‐
chen Vorgaben. Empfohlen: mindes‐
tens alle 6 Monate.
Fachkraft
Verwendetes Montagezubehör und Schwingungsdämpfer prüfen.
Abhängig vom Einsatzort, Umge‐
bungsbedingungen oder betriebli‐
chen Vorgaben. Empfohlen: mindes‐
tens alle 6 Monate.
Fachkraft
Prüfen, ob alle nicht verwendeten Anschlüsse mit Schutzkappen ver‐
schlossen sind.
Abhängig von den Umgebungsbedin‐
gungen und vom Klima. Empfohlen:
mindestens alle 6 Monate.
Fachkraft
8.2 Reinigung
WICHTIG
Geräteschaden durch unsachgemäße Reinigung!
Eine unsachgemäße Reinigung kann zu einem Geräteschaden führen.
■ Nur empfohlene Reinigungsutensilien und Reinigungsmittel verwenden.
■ Keine spitzen Gegenstände zum Reinigen verwenden.
b In regelmäßigen Abständen und bei Verschmutzung die Optikhaube mit einem fusselfreien Optiktuch (Artikelnr. 4003353) und Kunststoff-Reinigungsmittel (Arti‐
kelnr. 5600006) reinigen. Groben Schmutz vorab mit Wasser abspülen. Das Reini‐
gungsintervall ist im Wesentlichen von den Umgebungsbedingungen abhängig.
9 Störungsbehebung
9.1 Reparatur
Reparaturen am Gerät dürfen nur von ausgebildetem und autorisiertem Personal der SICK AG durchgeführt werden. Bei Eingriffen und Änderungen am Gerät durch den Kunden erlischt der Gewährleistungsanspruch gegenüber der SICK AG.
9.2 Rücksendung
b Geräte nur in Rücksprache mit dem SICK-Service einsenden.
b Gerät nur in Originalverpackung oder gleichwertig gepolsterter Verpackung versen‐
den.
HINWEIS
Für eine effiziente Abwicklung und eine schnelle Ursachenermittlung legen Sie der Rücksendung Folgendes bei:
•
Angaben zu einem Ansprechpartner•
Beschreibung der Anwendung•
Beschreibung des aufgetretenen Fehlers9.3 Entsorgung
Ein unbrauchbar gewordenes Gerät umweltgerecht nach den jeweils gültigen, länder‐
spezifischen Abfallbeseitigungsvorschriften entsorgen. Produkt nicht mit dem Hausmüll entsorgen.
WICHTIG
Gefahr für die Umwelt durch die unsachgemäße Entsorgung des Geräts!
Bei unsachgemäßer Entsorgung des Geräts können Schäden für die Umwelt entstehen.
Deshalb folgende Hinweise beachten:
■ Die geltenden nationalen Umweltschutzvorschriften immer beachten.
■ Die Wertstoffe sortenrein trennen und dem Recycling zuführen.
10 Technische Daten
HINWEIS
Über das Internet können Sie sich für Ihr Produkt das zugehörige Online-Datenblatt mit technischen Daten, Maßzeichnung und Anschlussschemata herunterladen, speichern und drucken:
•
www.sick.com/TiM-PBitte beachten: Die hier vorliegende Dokumentation enthält eventuell weitere techni‐
sche Daten.
10.1 Merkmale
Variante TiM881P
Messprinzip HDDM+
Einsatzgebiet Outdoor
Lichtquelle Infrarot (Wellenlänge 850 nm, max. Pulsleistung 880 mW, max.
Pulsbreite 5 ns, Pulsfrequenz 1500 kHz) Laserklasse 1 (IEC 60825-1:2014, EN 60825-1:2014)
Entspricht 21 CFR 1040.10 und 1040.11 mit Ausnahme der Kon‐
formität mit IEC 60825-1 Ed.3., wie in der Laser Notice No. 56 vom 8. Mai 2019 beschrieben.
Öffnungswinkel 270° (horizontal) Scanfeldebenheit typ. ± 1,5°
Scanfrequenz 15 Hz
Winkelauflösung 0,33°
Arbeitsbereich 0,05 m ... 25 m Reichweite bei 10 %
Remission
8 m (typisch) 1)
1) bei Umgebungstemperatur < -15 °C: typ. 7,5 m
