März 2015

Schnittstellenvon HEIDENHAIN- Messgeräten

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Schnittstellen

Schnittstellen als definierte Übergänge zwi-schen Messgeräten und Folge-Elektroniken gewährleisten einen sicheren Informations-austausch.

HEIDENHAIN bietet Messgeräte mit Schnitt-stellen für viele gängige Folge-Elektroniken an. Welche Schnittstelle möglich ist, hängt u.a. vom Messverfahren ab, nach dem das Messgerät arbeitet.

MessverfahrenBeim inkrementalen Messverfahren wird die Positionsinformation durch Zählen der einzelnen Inkremente (Messschritte) von einem beliebig gesetzten Nullpunkt aus ge-wonnen. Da zum Bestimmen von Positio-nen ein absoluter Bezug erforderlich ist, wird zusätzlich ein Referenzmarkensignal ausgegeben. Messgeräte, die nach dem in-krementalen Messverfahren arbeiten, ge-ben in aller Regel Inkrementalsignale aus. Manche inkrementale Messgeräte mit inte-grierter Interface-Elektronik verfügen über eine Zählerfunktion: Mit Überfahren der Referenzmarke wird ein absoluter Posi-tionswert gebildet und über eine serielle Schnittstelle ausgegeben.

Interface-ElektronikenDie Interface-Elektroniken von HEIDENHAIN passen die Messgerätesignale an die Schnitt-stelle der Folge-Elektronik an. Sie werden dann eingesetzt, wenn die Folge-Elektronik die Ausgangssignale der HEIDENHAIN-Messgeräte nicht direkt verarbeiten kann oder wenn eine zusätzliche Interpolation der Signale notwendig ist.

Nähere Informationen finden Sie in der Produktübersicht Interface-Elektroniken.

HinweisSondergeräte können andere Schnittstel-leneigenschaften, z.B. Schirmung, auf-weisen.

Beim absoluten Messverfahren wird die absolute Positionsinformation direkt aus der Teilung der Maßverkörperung ge-wonnen. Der Positionswert steht unmittel-bar nach dem Einschalten des Messgeräts zur Verfügung und kann jederzeit von der Folge-Elektronik abgerufen werden.

Messgeräte, die nach dem absoluten Messverfahren arbeiten, geben Positions-werte aus. Manche Schnittstellen liefern zusätzlich Inkrementalsignale.

Absolute Messgeräte erfordern keine Refe-renzfahrt, vorteilhaft vor allem bei verkette-ten Anlagen, Transferstraßen oder Maschi-nen mit mehreren Achsen. Außerdem bieten sie eine hohe Robustheit gegen EMV-Störungen.

Mit Erscheinen dieses Katalogs verlieren alle vorherigen Ausgaben ihre Gültigkeit.Für die Bestellung bei HEIDENHAIN maßgebend ist immer die zum Vertrags-abschluss aktuelle Fassung des Katalogs.

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Inhalt

Inkrementalsignale

sinusförmige Signale 1 VSS Spannungssignale, hochinterpolierbar 4

11 µASS Stromsignale, interpolierbar 6

Rechtecksignale TTL RS 422 typ. 5 V 7

HTL typ. 10 V bis 30 V 10

HTLs typ. 10 V bis 30 V ohne inverse Signale

Positionswerte

serielle Schnittstellen EnDat bidirektionales Interface mit Inkrementalsignalen 12

ohne Inkrementalsignale

Siemens firmenspezifisch ohne Inkrementalsignale 15

Fanuc firmenspezifisch ohne Inkrementalsignale

Mitsubishi firmenspezifisch ohne Inkrementalsignale

Panasonic firmenspezifisch ohne Inkrementalsignale

Yaskawa firmenspezifisch ohne Inkrementalsignale

PROFIBUS-DP Feldbus ohne Inkrementalsignale 16

PROFINET IO Ethernet basierter Feldbus ohne Inkrementalsignale 18

SSI synchron serielle Schnittstelle mit Inkrementalsignalen 20

Sonstige Signale

Kommutierungssignale Blockkommutierung 22

Sinuskommutierung 23

Limit/Homing Limit-Schalter 24

Lage-Erkennung 25

Weitere Informationen

Interface-Elektroniken 26

Diagnose und Prüfmittel 28

Allgemeine Elektrische Hinweise 32

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Signalperiode360° el.

(Nennwert)

A, B, R gemessen mit Oszilloskop in Differenzbetrieb

GrenzfrequenzTypischer Verlauf der Signalgröße abhängig von der Ausgangs-frequenz(messgeräteabhängig)

Sig

nal

grö

ße

[%]

Ausgangsfrequenz [kHz]

–3dB-Grenzfrequenz–6dB-Grenzfrequenz

Inkrementalsignale » 1 VSS – sinusförmige Signale

HEIDENHAIN-Messgeräte mit » 1-VSS-Schnittstelle geben Spannungssignale aus, die hoch interpolierbar sind.

Die sinusförmigen Inkrementalsignale A und B sind um 90° el. phasenverschoben und haben eine Signalgröße von typisch 1 VSS. Die dargestellte Folge der Ausgangs-signale – B nacheilend zu A – gilt für die in der Anschlussmaßzeichnung angegebene Bewegungsrichtung.

Das Referenzmarkensignal R besitzt einen Nutzanteil G von ca. 0,5 V. Neben der Referenzmarke kann das Ausgangssignal auf einen Ruhewert H um bis zu 1,7 V ab-gesenkt sein. Die Folge-Elektronik darf da-durch nicht übersteuern. Auch im abgesenk ten Ruhepegel können die Signal-spitzen mit der Amplitude G erscheinen.

Die Signalgröße gilt bei der in den Kenn-werten angegebenen Spannungsversor-gung am Messgerät. Sie bezieht sich auf eine Differenzmessung am 120 Ohm Ab-schlusswiderstand zwischen den zusam-mengehörigen Ausgängen. Die Signalgrö-ße ändert sich mit zunehmender Frequenz. Die Grenzfrequenz gibt an, bis zu welcher Frequenz ein bestimmter Teil der ursprüng-lichen Signalgröße eingehalten wird:• –3 dB 70 % der Signalgröße• –6 dB 50 % der Signalgröße

Die Kennwerte in der Signalbeschreibung gelten bei Bewegungen bis zu 20 % der –3 dB-Grenzfrequenz.

Interpolation/Auflösung/MessschrittDie Ausgangssignale der 1-VSS-Schnittstelle werden üblicherweise in der Folge-Elektro-nik interpoliert, um ausreichend hohe Auf-lösungen zu erreichen. Zur Geschwindig-keitsregelung sind Interpolationsfaktoren von größer 1 000 üblich, um auch bei niedri-gen Drehzahlen/Geschwindigkeiten noch verwertbare Informationen zu erhalten.

Für die Positionserfassung werden in den technischen Kennwerten Messschritte empfohlen. Für spezielle Anwendungen sind auch andere Auflösungen möglich.

KurzschlussfestigkeitDer Kurzschluss von Ausgängen ist kein zu-lässiger Betriebszustand. Ausnahme: bei Messgeräten mit Versorgungsspannung DC 5 V ± 5 % verursacht ein kurzzeitiger Kurzschluss eines Ausgangs gegen 0 V oder UP keinen Geräteausfall.

Kurzschluss bei 20 °C 125 °C

ein Ausgang < 3 min < 1 min

alle Ausgänge < 20 s < 5 s

Schnittstelle sinusförmige Spannungssignale » 1 VSS

Inkrementalsignale 2 annähernd sinusförmige Signale A und BSignalgröße M: 0,6 bis 1,2 VSS; typ. 1 VSSSymmetrieabweichung |P – N|/2M: 0,065Signalverhältnis MA/MB: 0,8 bis 1,25Phasenwinkel |j1 + j2|/2: 90° ± 10° el.

Referenzmarken-signal

1 oder mehrere Signalspitzen RNutzanteil G: 0,2 VRuhewert H: 1,7 VStörabstand E, F: 0,04 V bis 0,68 VNulldurchgänge K, L: 180° ± 90° el.

Verbindungskabel

KabellängeSignallaufzeit

HEIDENHAIN-Kabel mit Abschirmungz.B. PUR [4(2 x 0,14 mm2) + (4 x 0,5 mm2)]max. 150 m bei Kapazitätsbelag 90 pF/m6 ns/m

Diese Werte können zur Dimensionierung einer Folge-Elektronik verwendet werden. Wenn Messgeräte eingeschränkte Toleranzen aufweisen, sind diese in den technischen Kennwerten aufgeführt. Bei Messgeräten ohne eigene Lagerung werden für die Inbetrieb-nahme reduzierte Toleranzen empfohlen (siehe Montageanleitungen).

alternative Signalform

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Überwachung der InkrementalsignaleFür eine Überwachung der Signalgröße M werden folgende Ansprechschwellen empfohlen: untere Ansprechschwelle: 0,30 VSSobere Ansprechschwelle: 1,35 VSS

Die Größe der Inkrementalsignale kann z.B. anhand der Zeigerlänge des resultierenden Positionszeigers überwacht werden: Die Ausgangssignale A und B werden in der XY-Darstellung am Oszilloskop als Lissa-jous-Figur dargestellt. Bei ideal sinusförmi-gen Signalen entsteht ein Kreis mit dem Durchmesser M. In diesem Fall entspricht der dargestellte Positionszeiger r also ½M. Es gilt so die Formel

r = (A2+B2)

mit der Bedingung 0,3 V < 2r < 1,35 V

Eingangsschaltung der Folge-Elektronik

DimensionierungOperationsverstärker z.B. MC 34074Z0 = 120 R1 = 10 k und C1 = 100 pFR2 = 34,8 k und C2 = 10 pFUB = ± 15 VU1 ca. U0

–3dB-Grenzfrequenz der Schaltungca. 450 kHzca. 50 kHz mit C1 = 1000 pF und C2 = 82 pFDie Beschaltungsvariante für 50 kHz redu-ziert zwar die Bandbreite der Schaltung, verbessert aber damit deren Störsicherheit.

Ausgangssignale der SchaltungUa = 3,48 VSS typ.Verstärkung 3,48fach

InkrementalsignaleReferenzmarkensignal

Ra < 100 , typ. 24 Ca < 50 pFSIa < 1 mAU0 = 2,5 V ± 0,5 V(bezogen auf 0 V der Spannungs-versorgung)

Messgerät Folge-Elektronik

Inkrementalsignal A

Inkrementalsignal BZeit [t]

InkrementalsignaleReferenzmarkensignal

Ra < 100 , typ. 24 Ca < 50 pFSIa < 1 mAU0 = 2,5 V ± 0,5 V(bezogen auf 0 V der Spannungs-versorgung)

Messgerät LIP 281 Folge-Elektronik

Eingangsschaltung der Folge-Elektronik für hohe Signalfrequenzen

Für Messgeräte mit hohen Signalfrequenzen (z.B. LIP 281) ist eine spezielle Eingangs-schaltung notwendig.

DimensionierungOperationsverstärker z.B. AD 8138Z0 = 120 R1 = 681 ; R2 = 1 k; R3 = 464 C0 = 15 pF; C1 = 10 pF+UB = 5 V; –UB = 0 V oder –5 V

–3dB-Grenzfrequenz der Schaltungca. 10 MHz

Ausgangssignale der SchaltungUa = 1,47 VSS typ.Verstärkung 1,47fach

Z

eit [t]

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Inkrementalsignale» 11 µASS – sinusförmige Signale

HEIDENHAIN-Messgeräte mit » 11-µASS-Schnittstelle geben Stromsignale aus. Sie sind vorgesehen zum Anschluss an Positi-onsanzeigen ND oder Impulsformer-Elekt-roniken EXE von HEIDENHAIN.

Die sinusförmigen Inkrementalsignale I1 und I2 sind um 90° el. phasenverschoben und haben einen Signalpegel von typisch 11 µASS.Die dargestellte Folge der Ausgangssignale – I2 nacheilend zu I1 – gilt für die in der An-schlussmaßzeichnung angegebene Bewe-gungsrichtung bzw. bei Messtastern für den einfahrenden Messbolzen.

Das Referenzmarkensignal I0 besitzt einen Nutzanteil G von ca. 5,5 µA.

Die Signalgröße gilt bei der in den Techni-schen Kennwerten angegebenen Span-nungsversorgung am Messgerät. Sie bezieht sich auf eine Differenzmessung zwischen den zusammengehörigen Aus-gängen. Die Signalgröße ändert sich mit zunehmender Frequenz. Die Grenzfre-quenz gibt an, bis zu welcher Frequenz ein bestimmter Teil der ursprünglichen Signal-größe eingehalten wird:• –3 dB-Grenzfrequenz:

70 % der Signalgröße• –6 dB-Grenzfrequenz:

50 % der Signalgröße

Interpolation/Auflösung/MessschrittDie Ausgangssignale der 11-µASS-Schnitt-stelle werden üblicherweise in der Folge-Elektronik – Positionsanzeigen ND oder Impulsformer-Elektroniken EXE von HEIDENHAIN – interpoliert, um ausreichen-de hohe Auflösungen zu erreichen.

Schnittstelle sinusförmige Stromsignale » 11 µASS

Inkrementalsignale 2 annähernd sinusförmige Signale I1 und I2Signalgröße M: 7 bis 16 µASS/typ. 11 µASSSymmetrieabweichung IP – NI/2M: 0,065Signalverhältnis MA/MB: 0,8 bis 1,25Phasenwinkel Ij1 + j2I/2: 90° ± 10° el.

Referenzmarken-signal

1 oder mehrere Signalspitzen I0Nutzanteil G: 2 µA bis 8,5 µAStörabstand E, F: 0,4 µANulldurchgänge K, L: 180° ± 90° el.

Verbindungskabel

KabellängeSignallaufzeit

HEIDENHAIN-Kabel mit AbschirmungPUR [3(2 · 0,14 mm2) + (2 · 1 mm2)]max. 30 m bei Kapazitätsbelag 90 pF/m6 ns/m

Signalperiode360° el.

(Nennwert)

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TTL – Rechtecksignale

HEIDENHAIN-Messgeräte mit TTL-Schnittstelle enthalten Elektroniken, welche die sinusförmigen Abtastsignale ohne oder mit Interpolation digitalisieren.

Die Inkrementalsignale werden als Recht-eckimpulsfolgen Ua1 und Ua2 mit 90° el. Phasenversatz ausgegeben. Das Referenz-markensignal besteht aus einem oder mehreren Referenzimpulsen Ua0, die mit den Inkrementalsignalen verknüpft sind. Die integrierte Elektronik erzeugt zusätzlich deren inverse Signale ¢, £ und ¤ für eine störsichere Übertragung. Die darge-stellte Folge der Ausgangssignale – Ua2 nacheilend zu Ua1 – gilt für die in der An-schlussmaßzeichnung angegebene Bewe-gungsrichtung.

Das Störungssignal ¥ zeigt Fehlfunktio-nen an, wie z.B. Bruch der Versorgungslei-tungen, Ausfall der Lichtquelle etc. Es kann beispielsweise in der automatisierten Ferti-gung zur Maschinenabschaltung benutzt werden.

Der Messschritt ergibt sich aus dem Ab-stand zwischen zwei Flanken der Inkre-mentalsignale Ua1 und Ua2 durch 1fach-, 2fach- oder 4fach-Auswertung.

Die Folge-Elektronik muss so ausgelegt sein, dass sie jede Flanke der Rechteckimpulse erfasst. Der in den Technischen Kennwerten angegebene minimale Flankenabstand a gilt für die angegebene Eingangsschaltung bei Kabellänge 1 m und bezieht sich auf eine Messung am Ausgang des Differenz-leitungsempfängers.

Schnittstelle Rechtecksignale « TTL

Inkrementalsignale 2 TTL-Rechtecksignale Ua1, Ua2 und deren inverse Signale ¢, £

Referenzmarken-signalImpulsbreiteVerzögerungszeit

1 oder mehrere TTL-Rechteckimpulse Ua0 und deren inverse Impulse ¤90° el. (andere Breite auf Anfrage)|td| 50 ns

Störungssignal

Impulsbreite

1 TTL-Rechteckimpuls ¥Störung: LOW (auf Anfrage: Ua1/Ua2 hochohmig)Gerät in Ordnung: HIGHtS 20 ms

Signalgröße Differenzleitungstreiber nach EIA-Standard RS 422

Zulässige Belastung Z0 100 zwischen zusammengehörigen Ausgängen|IL| 20 mA max. Last pro Ausgang (ERN 1x23: 10 mA)CLast 1000 pF gegen 0 VAusgänge geschützt gegen Kurzschluss nach 0 V

Schaltzeiten(10 % bis 90 %)

t+ / t– 30 ns (10 ns typisch)mit 1 m Kabel und angegebener Eingangsschaltung

Verbindungskabel

KabellängeSignallaufzeit

HEIDENHAIN-Kabel mit Abschirmungz.B. PUR [4(2 × 0,14 mm2) + (4 × 0,5 mm2)]max. 100 m (¥ max. 50 m) bei Kapazitätsbelag 90 pF/mtyp. 6 ns/m

Signalperiode 360° el. Störung

Messschritt nach 4fach-Auswertung

die inversen Signale ¢, £, ¤ sind nicht dargestellt

HinweisReferenzmarkensignal, Störsignal, sowie die inversen Signale werden nicht von allen Messgeräten ausgegeben. Bitte sehen Sie dazu die Anschlussbelegung.

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Getaktete Ausgangssignale sind typisch für Messgeräte und Interpolationselektroni-ken mit 5fach-Interpolation (oder höher). Bei ihnen wird der Flankenabstand a aus ei-ner internen Taktquelle abgeleitet. Gleich-zeitig definiert die Taktfrequenz auch die zulässige Eingangsfrequenz der Inkremen-talsignale (1 VSS bzw. 11 µASS) und daraus resultierend die max. zulässige Drehzahl bzw. Verfahrgeschwindigkeit:

anom =

anom nominaler FlankenabstandIPF Interpolationsfaktorfenom nominale Eingangsfrequenz

Die Toleranzen der internen Taktquelle be-einflussen den Flankenabstand a des Aus-gangssignals und die Eingangsfrequenz fe und somit Verfahrgeschwindigkeit bzw. Drehzahl.

In der Angabe für den Flankenabstand sind diese Toleranzen bereits mit 5 % berück-sichtigt: Es ist jeweils nicht der nominale, sondern der minimale Flankenabstand amin angegeben.

Bei der maximal zulässigen Eingangsfre-quenz muss hingegen eine Toleranz von mindestens 5 % berücksichtigt werden. Das bedeutet, dass sich auch die maximal zulässige Verfahrgeschwindigkeit bzw. Drehzahl entsprechend reduzieren.

Messgeräte und Interpolationselektroniken ohne Interpolation verfügen in aller Regel über nicht getaktete Ausgangssignale. Der bei einer maximal zulässigen Eingangs-frequenz auftretende minimale Flankenab-stand amin ist aus den technischen Kennwer-ten ersichtlich. Wird die Eingangsfrequenz reduziert, erhöht sich der Flankenabstand entsprechend.

Zusätzlich reduzieren kabelabhängige Laufzeitunterschiede den Flankenabstand um 0,2 ns pro Meter Kabellänge. Um Zähl-fehler zu vermeiden, sind 10 % Sicherheit zu berücksichtigen. Die Folge-Elektronik ist so auszulegen, dass sie auch noch 90 % des resultierenden Flankenabstandes ver-arbeiten kann.

Bitte beachten Sie:Die max. zulässige Drehzahl bzw. Ver-fahrgeschwindigkeit darf auch kurzzei-tig nicht überschritten werden, da dies zu einem irreversiblen Verzählen führt.

14 · IPF · fenom

Berechnungsbeispiel 1Längenmessgerät LIDA 400Anforderungen: Anzeigeschritt 0,5 µm, Verfahrgeschwindigkeit 1 m/s,Ausgangssignale TTL, Kabellänge zur Folge-Elektronik 25 m.Welchen minimalen Flankenabstand muss die Folge-Elektronik verarbeiten?

Auswahl des Interpolationsfaktors20 µm Teilungsperiode : 0,5 µm Anzeigeschritt = 40fach-UnterteilungAuswertung in der Folge-Elektronik 4fachInterpolation 10fach

Auswahl des FlankenabstandsVerfahrgeschwindigkeit 60 m/min (enstpr. 1 m/s)+ Toleranzwert 5 % 63 m/minIn technischen Kennwerte auswählen:nächste LIDA-400-Version 120 m/min (aus Technische Kennwerte)minimaler Flankenabstand 0,22 µs (aus Technische Kennwerte)

Bestimmen des Flankenabstands, den die Folge-Elektronik verarbeiten mussabzügl. kabelabhängige Laufzeitunterschiede 0,2 ns pro Meterbei 25 m Kabellänge 5 nsresultierender Flankenabstand 0,215 µsabzügl. 10 % Sicherheit 0,022 µsmin. Flankenabstand an der Folge-Elektronik 0,193 µs

Berechnungsbeispiel 2Winkelmessgerät ERA 4000 mit 32 768 StrichenAnforderungen: Messschritt 0,1”, Ausgangssignale TTL (externe Interface-Elektronik IBV notwendig), Kabellänge von IBV zur Folge-Elektronik 20 m,Minimaler Flankenabstand, den die Folge-Elektronik verarbeiten kann, 0,5 µs (Eingangsfrequenz 2 MHz).Welche Drehzahl ist möglich?

Auswahl des Interpolationsfaktors32 768 Striche entspricht 40” SignalperiodeSignalperiode 40” : Messschritt 0,1” = 400fach-UnterteilungAuswertung in der Folge-Elektronik 4fachInterpolation in der IBV 100fach

Berechnen des FlankenabstandsZul. Flankenabstand der Folge-Elektronik 0,5 µsDies entspricht 90 % des resultierenden Flankenabstandsdaraus folgt: resultierender Flankenabstand 0,556 µsabzügl. kabelabhängige Laufzeitunterschiede 0,2 ns pro Meterbei 20 m Kabellänge 4 nsminimaler Flankenabstand IBV 102 0,56 µs

Auswahl der EingangsfrequenzGemäß Produktinformation sind bei der IBV 102 die Eingangsfrequenzen und somit die Flankenabstände a einstellbar.nächster passende Flankenabstand 0,585 µsEingangsfrequenz bei 100fach-Interpolation 4 kHz

Berechnen der zulässigen Drehzahlabzügl. 5 % Toleranz 3,8 kHzDies sind 3 800 Signale pro Sekunde oder 228 000 Signale pro Minute.Bei 32 768 Strichen des ERA 4000 gilt:max. zulässige Drehzahl 6,95 Umdrehungen/min.

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Die zulässige Kabellänge für die Übertra-gung der TTL-Rechtecksignale zur Folge-Elektronik ist abhängig vom Flankenab-stand a. Sie beträgt max. 100 m bzw. 50 m für das Störungssignal. Dabei muss die Spannungsversorgung (siehe Technische Kennwerte) am Messgerät gewährleistet sein. Über Sensorleitungen lässt sich die Spannung am Messgerät erfassen und gegebenenfalls mit einer entsprechenden Regeleinrichtung (Remote-Sense-Netzteil) nachregeln.

Größere Kabellängen sind nach Rückspra-che mit HEIDENHAIN möglich.

Zulässige Kabellängein Abhängigkeit vom Flankenabstand

Kab

ellä

nge

[m]

Flankenabstand [µs]

ohne ¥

mit ¥

Eingangsschaltung der Folge-Elektronik

DimensionierungIC1 = empfohlene Differenzleitungs-

empfänger DS 26 C 32 AT nur für a > 0,1 µs: AM 26 LS 32 MC 3486 SN 75 ALS 193

R1 = 4,7 kR2 = 1,8 kZ0 = 120 C1 = 220 pF (dient zur Verbesserung der

Störsicherheit)

InkrementalsignaleReferenzmarken signal

Störungssignal

Messgerät Folge-Elektronik

HTLsHTL

10

Die Stromaufnahme bei Messgeräten mit HTL-Ausgangssignalen ist abhängig von der Ausgangsfrequenz und der Kabellänge zur Folge-Elektronik.

Inkrementalsignale HTL – Rechtecksignale

HEIDENHAIN-Messgeräte mit HTL-Schnittstelle enthalten Elektroniken, wel-che die sinusförmigen Abtastsignale ohne oder mit Interpolation digitalisieren.

Die Inkrementalsignale werden als Recht-eckimpulsfolgen Ua1 und Ua2 mit 90° el. Phasenversatz ausgegeben. Das Referenz-markensignal besteht aus einem oder mehreren Referenzimpulsen Ua0, die mit den Inkrementalsignalen verknüpft sind. Die integrierte Elektronik erzeugt zusätzlich deren inverse Signale ¢, £ und ¤ für eine störsichere Übertragung (nicht bei HTLs).Die dargestellte Folge der Ausgangssignale – Ua2 nacheilend zu Ua1 – gilt für die in der Anschlussmaßzeichnung angegebene Be-wegungsrichtung.

Das Störungssignal ¥ zeigt Fehlfunktio-nen an, wie z.B. Ausfall der Lichtquelle etc. Es kann beispielsweise in der automatisier-ten Fertigung zur Maschinenabschaltung benutzt werden.

Der Messschritt ergibt sich aus dem Ab-stand zwischen zwei Flanken der Inkre-mentalsignale Ua1 und Ua2 durch 1fach-, 2fach- oder 4fach-Auswertung.

Die Folge-Elektronik muss so ausgelegt sein, dass sie jede Flanke der Rechteckimpulse erfasst. Der in den Technischen Kennwerten angegebene minimale Flankenabstand a bezieht sich auf eine Messung am Aus-gang der angegebenen Differenz-Eingangs-schaltung. Um Zählfehler zu vermeiden, sollte die Folge-Elektronik so ausgelegt sein, dass sie auch noch 90 % des Flankenab-standes a verarbeiten kann.Die max. zulässige Drehzahl bzw. Verfahr-geschwindigkeit darf auch kurzzeitig nicht überschritten werden.

Schnittstelle Rechtecksignale « HTL, « HTLs

Inkrementalsignale 2 HTL-Rechtecksignale Ua1, Ua2 und deren inverse Signale ¢, £ (HTLs ohne ¢, £)

Referenzmarkensignal

ImpulsbreiteVerzögerungszeit

1 oder mehrere HTL-Rechteckimpulse Ua0 und deren inverse Impulse ¤ (HTLs ohne ¤)90° el. (andere Breite auf Anfrage)|td| 50 ns

Störungssignal

Impulsbreite

1 HTL-Rechteckimpuls ¥Störung: LOWGerät in Ordnung: HIGHtS 20 ms

Signalpegel UH 21 V bei –IH = 20 mA bei VersorgungsspannungUL 2,8 V bei IL = 20 mA UP = 24 V, ohne Kabel

zulässige Belastung |IL| 100 mA max. Last pro Ausgang, (außer ¥)CLast 10 nF gegen 0 VAusgänge max. 1 min kurzschlussfest nach 0 V und UP (außer ¥)

Schaltzeiten(10 % bis 90 %)

t+/t– 200 ns (außer ¥) mit 1 m Kabel und angegebener Eingangsschaltung

Verbindungskabel

Kabellänge

Signallaufzeit

HEIDENHAIN-Kabel mit Abschirmung z.B. PUR [4(2 × 0,14 mm2) + (4 × 0,5 mm2)]max. 300 m (HTLs max. 100 m) bei Kapazitätsbelag 90 pF/m6 ns/m

Kab

ellä

nge

[m]

Ausgangsfrequenz [kHz]

Die zulässige Kabellänge bei inkrementalen Messgeräten mit HTL-Signalen ist abhängig von der Ausgangsfrequenz, der anliegen-den Versorgungsspannung und der Arbeits-temperatur des Messgeräts.

Signalperiode 360° el. Störung

Messschritt nach 4fach-Auswertung

die inversen Signale ¢, £, ¤ sind nicht dargestellt

11

Eingangsschaltung der Folge-ElektronikHTL

HTLs

Messgerät Folge-Elektronik

Messgerät Folge-Elektronik

InkrementalsignaleReferenzmarken signal

Störungssignal

InkrementalsignaleReferenzmarken signal

Störungssignal

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Positionswerte – serielle Schnittstelle

Schnittstelle EnDat seriell bidirektional

Datenübertragung Positionswerte, Parameter und Zusatzinformationen

Dateneingang Differenzleitungsempfänger nach EIA-Standard RS 485 für Signale CLOCK und CLOCK sowie DATA und DATA

Datenausgang Differenzleitungstreiber nach EIA-Standard RS 485 für Signale DATA und DATA

Positionswerte Steigend bei Verfahren in Pfeilrichtung (siehe Anschlussmaße der Messgeräte)

Inkrementalsignale geräteabhängig» 1 VSS, TTL, HTL (siehe jeweilige Inkrementalsignale)

Das EnDat-Interface ist eine digitale, bidi-rektionale Schnittstelle für Messgeräte. Sie ist in der Lage, sowohl Positionswerte auszugeben, als auch im Messgerät ge-speicherte Informationen auszulesen, zu aktualisieren oder neue Informationen ab-zulegen. Aufgrund der seriellen Daten-übertragung sind 4 Signalleitungen aus-reichend. Die Daten werden synchron zu dem von der Folge-Elektronik vorgegebe-nen Taktsignal übertragen. Die Auswahl der Übertragungsart (Positionswerte, Parame-ter, Diagnose ...) erfolgt mit Mode-Befeh-len, welche die Folge-Elektronik an das Messgerät sendet. Bestimmte Funktionen sind nur mit EnDat-2.2-Mode-Befehlen ver-fügbar.

Historie und KompatibilitätDie seit Mitte der 90er Jahre verfügbare EnDat-2.1-Schnittstelle wurde mittlerweile auf die Version EnDat 2.2 erweitert (für Neuanwendungen empfohlen). EnDat 2.2 ist von der Kommunikation, den Befehls-sätzen und Zeitbedingungen kompatibel zur Version EnDat 2.1, bietet jedoch deutli-che Vorteile. So ist es möglich mit dem Po-sitionswert sogenannte Zusatzinformatio-nen (z.B. Sensorwerte, Diagnose, usw.) zu übertragen, ohne dafür eine eigene Abfra-ge zu starten. Dies erlaubt weitere Mess-gerätetypen (z.B. mit Batteriepufferung, inkrementale Messgeräte, usw.) zu unter-stützen. Dazu wurde das Protokoll der Schnittstelle erweitert und die Zeitverhält-nisse (Taktfrequenz, Rechenzeit, Recovery Time) optimiert.

Unterstützte Messgeräte-TypenFolgende Messgeräte-Typen werden der-zeit mit der EnDat-2.2-Schnittstelle unter-stützt (auslesbar aus dem Speicherbereich des Messgerätes):• Längenmessgerät inkremental • Längenmessgerät absolut • Rotatives Messgerät Singleturn inkre-

mental • Rotatives Messgerät Singleturn absolut • Multiturn-Drehgeber • Multiturn-Drehgeber mit BatteriepufferungFür die verschiedenen Messgeräte-Typen müssen z.T. Parameter unterschiedlich inter-pretiert werden (siehe EnDat-Spezifikation) oder EnDat-Zusatzinformationen verarbeitet werden (z.B. inkrementale oder batteriege-pufferte Messgeräte).

Weitere Informationen finden Sie in der Technischen Information EnDat oder unter www.endat.de.

BestellbezeichnungenDie Bestellbezeichnungen definieren die zentralen technischen Kennwerte und ge-ben Auskunft über:• typischen Spannungsversorgungsbereich• Befehlssatz• Verfügbarkeit von Inkrementalsignalen• maximale TaktfrequenzIn der Bestellbezeichnung ist an zweiter Stelle die Schnittstellengeneration hinter-legt. Bei Messgeräten der aktuellen Gene-ration ist die Bestellbezeichnung aus dem Messgeräte-Speicher auslesbar.

InkrementalsignaleManche Messgeräte stellen zusätzlich In-krementalsignale zur Verfügung. Sie wer-den meist benutzt um die Auflösung des Positionswertes zu erhöhen oder eine zweite Folge-Elektronik zu bedienen. Aktu-elle Geräte-Generationen besitzen eine hohe interne Auflösung und stellen deshalb keine Inkrementalsignale mehr zur Verfü-gung. Ob das Messgerät Inkrementalsigna-le ausgibt ist aus der Bestellbezeichnung ersichtlich:• EnDat01 mit Inkrementalsignalen 1 VSS• EnDatH mit Inkrementalsignale HTL• EnDatT mit Inkrementalsignale TTL• EnDat21 ohne Inkrementalsignale• EnDat02 mit Inkrementalsignalen 1 VSS• EnDat22 ohne Inkrementalsignale

Anmerkung zu EnDat01/02:Die Signalperiode ist im Speicher des Messgerätes abgelegt

SpannungsversorgungDie typische Spannungsversorgung der Messgeräte hängt von der Schnittstelle ab:

EnDat01EnDat21

5 V ± 0,25 V

EnDat02EnDat22

3,6 V bis 5,25 V bzw. 14 V

EnDatH 10 V bis 30 V

EnDatT 4,75 V bis 30 V

Ausnahmen sind in den Technischen Kenn-werten dokumentiert.

BefehlssatzDer Befehlssatz beschreibt die verfügbaren Mode-Befehle, die den Informationsaus-tausch zwischen Messgerät und Folge-Elektronik definieren. Der Befehlssatz EnDat 2.2 beinhaltet alle EnDat-2.1-Mode-Befehle. Zusätzlich erlaubt EnDat 2.2 weitere Mode-Befehle zur Auswahl von Zusatzinfor-mationen und ermöglicht Speicherzugriffe auch im geschlossenen Regelkreis. Bei Übertragung eines Mode-Befehls aus dem Befehlssatz EnDat 2.2 an ein Messgerät, das nur den EnDat-2.1-Befehlssatz unter-stützt, kommt es zu einer Fehlermeldung. Welcher Befehlssatz unterstützt wird, ist im Speicherbereich des Messgerätes abgelegt:• EnDat01/21/H/T Befehlssatz 2.1

oder 2.2• EnDat02/22 Befehlssatz 2.2

13

Kab

ellä

nge

[m]

Taktfrequenz [kHz]EnDat 2.1; EnDat 2.2 ohne Laufzeitkompensation

EnDat 2.2 mit Laufzeitkompensation

TaktfrequenzDie Taktfrequenz ist – abhängig von der Ka-bellänge (max. 150 m) – variabel zwischen 100 kHz und 2 MHz. Mit Laufzeitkompen-sation in der Folge-Elektronik sind Taktfre-quenzen bis 16 MHz bzw. Kabellängen bis maximal 100 m möglich. Bei EnDat-Mess-geräten mit Bestellbezeichnung EnDat x2 ist die maximale Taktfrequenz im Messge-räte-Speicher abgelegt. Bei allen anderen Messgeräten beträgt die maximale Taktfre-quenz 2 MHz. Eine Laufzeitkompensation ist nur für die Bestellbezeichnungen EnDat21 und EnDat22 vorgesehen; zu EnDat02 siehe Anmerkung.

EnDat01 EnDatT EnDatH

≤ 2 MHz (siehe Dia-gramm „ohne Laufzeit-kompensation“)

EnDat21 ≤ 2 MHz

EnDat02 ≤ 2 MHz bzw. ≤ 8 MHz bzw. 16 MHz (siehe Anmerkung)

EnDat22 ≤ 8 MHz bzw. 16 MHz

Übertragungsfrequenzen bis zu 16 MHz in Kombination mit großen Kabellängen stellen hohe technische Anforderungen an das Ka-bel. Das direkt am Messgerät angeschlos-sene Adapterkabel darf aus Gründen der Übertragungstechnik nicht länger als 20 m sein. Größere Kabellängen werden aus ei-nem max. 6 m langem Adapterkabel und einem Verlängerungskabel realisiert. Gene-rell muss die komplette Übertragungsstre-cke für die jeweilige Taktfrequenz ausgelegt sein.

Anmerkung zu EnDat02EnDat02-Messgeräte können eine steck-bare Kabelbaugruppe aufweisen. Über die Ausführung des Adapterkabels entscheidet der Kunde, ob das Gerät mit Inkrementalsi-gnalen oder ohne Inkrementalsignale be-trieben wird. Dies hat auch Einfluss auf die maximal mögliche Taktfrequenz. Bei Adap-terkabeln mit Inkrementalsignalen ist die Taktfrequenz eingeschränkt auf 2 MHz, siehe auch EnDat01. Bei Adapterkabeln ohne Inkrementalsignale kann die Taktfre-quenz maximal 16 MHz betragen. Die ge-nauen Werte sind im Speicher des Mess-geräts abgelegt.

Kabellängen bis max. 300 m sind nach Rücksprache mit HEIDENHAIN unter bestimmten Bedingun-gen möglich

PositionswerteDer Positionswert kann mit oder ohne Zu-satzinformationen übertragen werden. Er wird frühestens nach Ablauf der Rechen-zeit tcal an die Folge-Elektronik übertragen. Die Rechenzeit wird bei der höchsten für das Gerät zulässigen Taktfrequenz ermittelt, maximal aber bei 8 MHz.

Für den Positionswert wird nur die benötig-te Anzahl an Bit übertragen. Die Bit-Anzahl ist damit abhängig vom jeweiligen Messge-rät und kann für eine automatische Para-metrierung aus dem Messgerät ausgele-sen werden.

Typische BetriebsartenBetriebsart EnDat 2.1: In dieser Betriebsart werden Messgeräte verwendet, die zu-sätzlich Inkrementalsignale zur Verfügung stellen. Für die Positionswertbildung wird einmalig die Absolutposition gleichzeitig mit der Inkrementalposition ausgelesen und zu einem Positionswert verrechnet. Die weitere Bildung des Positionswertes im Regelkreis beruht auf den Inkremental-signalen. Es werden ausschließlich En-Dat-2.1-Mode-Befehle verwendet.

Betriebsart EnDat 2.2: In dieser Betriebsart werden rein serielle Messgeräte verwen-det. Für die Positionswertbildung wird in je-dem Regelzyklus der Postionswert aus dem Messgerät ausgelesen. Für das Ausle-sen des Positionswertes werden typisch EnDat-2.2-Mode-Befehle verwendet. Für das Lesen und Schreiben von Parametern nach dem Einschalten werden typisch EnDat-2.1-Mode-Befehle verwendet.Bei der EnDat-2.2-Schnittstelle können im geschlossenen Regelkreis neben der Posi-tion auch Zusatzinformationen abgefragt und Funktionen (z.B. Parameter lesen/sch-reiben, Fehlermeldungen zurücksetzen usw.) ausgeführt werden.

ZusatzinformationenJe nach Übertragungsart (Auswahl über MRS-Code) können an den Positionswert eine oder zwei Zusatzinformationen ange-hängt werden. Welche Zusatzinformatio-nen das jeweilige Messgerät unterstützt ist in den Parametern des Messgerätes hin-terlegt.Die Zusatzinformationen enthalten:

Statusangaben, Adressen und Daten• WRN – Warnungen• RM – Referenzmarke• Busy – Parameterabfrage

Daten Zusatzinformation 1• Diagnose • Positionswert 2 • Speicherparameter • MRS-Code – Quittierung • Testwerte • Temperatur • Zusätzliche Sensoren

Daten Zusatzinformation 2• Kommutierung• Beschleunigung• Grenzlagensignale• Asynchroner Positionswert • Betriebszustandsfehlerquellen • Zeitstempel

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Absolutes Messgerät Folge-Elektronik

» 1 VSS A*)

» 1 VSS B*)

Betriebs-parameter

Betriebs-zustand

Parameter des OEM

Parameter des Messgeräteherstellers für

EnDat 2.1 EnDat 2.2

*) geräteabhängig, beispielhafte Dar-stellung für 1 VSS

Absoluter Positionswert

EnD

at-S

chni

ttste

lle

Inkremental-signale *)

SpeicherbereicheIm Messgerät stehen mehrere Speicherbe-reiche für Parameter zur Verfügung, die von der Folge-Elektronik gelesen und teilweise vom Messgerätehersteller, vom OEM oder auch vom Endkunden beschrieben werden können. Die Parameterdaten werden in ei-nem permanenten Speicher abgelegt. Die-ser Speicher erlaubt nur eine begrenzte An-zahl von Schreibzugriffen und ist nicht für die zyklische Ablage von Daten ausgelegt. Bestimmte Speicherbereiche lassen sich mit einem Schreibschutz (rücksetzbar nur durch Messgeräte-Hersteller) versehen.

Parameter sind in verschiedenen Speicher-bereichen abgelegt, z.B.:• messgerätespezifische Informationen• Informationen des OEM (z.B. „elektroni-

sches Typenschild“ des Motors)• Betriebsparameter (Nullpunktverschie-

bung, Anweisung etc.)• Betriebszustand (Alarm- oder Warnmel-

dungen)

Überwachungs- und Diagnosefunktio-nen des EnDat-Interface ermöglichen eine detailierte Überprüfung des Messgeräts.• Fehlermeldungen• Warnungen• Online-Diagnose basierend auf Bewer-

tungszahlen (EnDat 2.2)• Anbau-Schnittstelle

Eingangsschaltung der Folge-Elektronik

DimensionierungIC1 = RS 485-Differenzleitungsempfänger

und -treiber

Z0 = 120

Messgerät Folge-Elektronik

1 VSS

Datenübertragung

Inkrementalsignaleabhängig vom Messgerät (z.B. 1 VSS)

Funktionale Sicherheit – GrundprinzipEnDat 2.2 unterstützt grundsätzlich den Einsatz von Messgeräten in sicherheitsge-richteten Applikationen. Dazu werden die Normen DIN EN ISO 13 849-1 (Nachfolger der EN 954-1) sowie EN 61 508 und EN 61 800-5-2 als Basis herangezogen. In diesen Normen erfolgt die Beurteilung si-cherheitsgerichteter Systeme unter ande-rem auf Basis von Ausfallwahrscheinlich-keiten integrierter Bau elemente bzw. Teilsysteme. Der modulare Ansatz erleich-tert den Herstellern sicherheitsgerichteter Anlagen die Realisierung ihrer Komplettsys-teme, da sie auf bereits qualifizierten Teilsys-temen aufbauen können.

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SiemensHEIDENHAIN-Messgeräte mit dem Kenn-buchstaben S hinter der Typenbezeichnung sind geeignet zum Anschluss an Siemens-Steuerungen mit• DRIVE-CLiQ-Schnittstelle

Bestellbezeichnung DQ01

FanucHEIDENHAIN-Messgeräte mit dem Kenn-buchstaben F hinter der Typenbezeichnung sind geeignet zum Anschluss an Fanuc-Steuerungen mit• Fanuc Serial Interface – Interface

Bestellbezeichnung Fanuc02 normal and high speed, two-pair trans-mission

• Fanuc Serial Interface – i Interface Bestellbezeichnung Fanuc05 high speed, one-pair transmission beinhaltet Þ Interface (normal and high speed, two-pair transmission)

MitsubishiHEIDENHAIN-Messgeräte mit dem Kenn-buchstaben M hinter der Typenbezeichnung sind geeignet zum Anschluss an Mitsubishi-Steuerungen mitMitsubishi high speed interface• Bestellbezeichnung Mitsu01

two-pair transmission• Bestellbezeichnung Mit02-4

Generation 1, two-pair transmission• Bestellbezeichnung Mit02-2

Generation 1, one-pair transmission• Bestellbezeichnung Mit03-4

Generation 2, two-pair transmission

YaskawaHEIDENHAIN-Messgeräte mit dem Kenn-buchstaben Y hinter der Typenbezeichnung sind geeignet zum Anschluss an Yaskawa-Steuerungen mit• Yaskawa Serial Interface

Bestellbezeichnung YEC02

PanasonicHEIDENHAIN-Messgeräte mit dem Kenn-buchstaben P hinter der Typenbezeichnung sind geeignet zum Anschluss an Panaso-nic-Steuerungen mit• Panasonic Serial Interface

Bestellbezeichnung Pana01

firmenspezifische serielle Schnittstellen

DRIVE-CLiQ ist eine geschützte Marke der Siemens Aktiengesellschaft

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PositionswertePROFIBUS-DP – serielle Schnittstelle

PROFIBUS-DPDer PROFIBUS ist ein herstellerunabhängi-ger, offener Feldbus nach der internationa-len Norm EN 50 170. Beim Anschluss von Sensoren über Feldbussysteme wird der Verkabelungsaufwand und die Anzahl der Leitungen zwischen Messgerät und Folge-Elektronik minimiert.

Topologie und BuszuordnungDer PROFIBUS-DP ist in Linienstruktur aufgebaut. Übertragungsraten von bis zu 12 Mbit/s sind möglich. Es können sowohl Mono- als auch Multi-Master-Systeme reali-siert werden. Jeder Master kann nur seine zugehörigen Slaves bedienen (Polling). Hier-bei werden die Slaves zyklisch vom Master abgefragt. Slaves sind beispielsweise Sen-soren wie absolute Drehgeber, Längen-messgeräte oder auch Regeleinrichtungen wie Frequenzumrichter von Motoren.

Physikalische EigenschaftenDie elektrischen Eigenschaften des PROFIBUS-DP entsprechen dem RS-485-Standard. Als Busverbindung dient eine geschirmte, verdrillte Zweidrahtleitung mit aktiven Busabschlüssen an beiden Enden.

InbetriebnahmeDie zur Systemkonfi guration notwendigen Daten der anschließbaren HEIDENHAIN-Messgeräte stehen als „elektronische Datenblätter“ – den sogenannten Geräte-Stamm-Daten (GSD) – für jedes Messgerät zur Verfügung. Diese Geräte-Stamm-Daten beschreiben die Merkmale eines Gerätes eindeutig und vollständig in einem genau festgelegten Format. Somit ist eine einfache und anwendungsfreundliche Integration der Geräte in das Bussystem möglich.

Konfi gurationDie PROFIBUS-DP-Geräte können entspre-chend den Bedürfnissen des Anwenders konfi guriert und parametriert werden. Diese mit Hilfe der GSD-Datei im Konfi gurations-tool einmal gewählten Einstellungen wer-den im Master gespeichert. Bei jedem Hochlaufen des Netzwerkes werden damit die PROFIBUS-Geräte konfi guriert. Dies vereinfacht einen Gerätetausch: Die Konfi -gurationsdaten brauchen weder bearbeitet noch neu eingegeben zu werden.

Es stehen zwei verschiedene GSD-Dateien zur Auswahl:• GSD-Datei für das DP-V0-Profi l• GSD-Datei für das DP-V1- und

DP-V2-Profi l

z.B.: absolutes Längenmessgerät LC 115 z.B.: Multiturn-Drehgeber ROQ 437

z.B.: Singleturn-Drehgeber ROC 425

z.B.: Frequenz-umrichter mit Motor

z.B.: absolutes Winkelmessgerät RCN 8000

Busstruktur PROFIBUS-DP

* mit EnDat-Interface

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PROFIBUS-DP-ProfilZum Anschluss von absoluten Messgeräten (Encoder) an den PROFIBUS-DP wurden bei der PNO (Profibus-Nutzer-Organisation) standardisierte, herstellerunabhängige Pro-file definiert. Somit wird hohe Flexibilität und einfache Konfiguration an allen Anlagen gewährleistet, die diese standardisierten Profile nutzen.

DP-V0 ProfilDas Profil kann bei der PNO in Karlsruhe unter der Bestellnummer 3.062 angefordert werden. Darin sind zwei Klassen definiert, wobei die Klasse 1 dem Mindestumfang entspricht und die Klasse 2 zusätzliche, teilweise optionale Funktionen beinhaltet.

DP-V1 und DP-V2 ProfilDas Profil kann bei der PNO in Karlsruhe unter der Bestellnummer 3.162 angefor-dert werden. Auch in diesem Profil gibt es zwei Geräteklassen:• Klasse 3 mit den grundlegenden Funktio-

nen und• Klasse 4 mit den vollen Skalierungs- und

Preset-Funktionen.Zusätzlich zu den obligatorischen Funktio-nen der Klassen 3 und 4 sind optionale Funktionen definiert.

Unterstützte FunktionenBesondere Bedeutung in dezentralen Feld-bussystemen besitzen die Diagnosefunk-tionen (z.B. Warnungen und Alarme) und das „elektronische Typenschild“ mit Infor-mationen wie Messgerätetyp, Auflösung, Messbereich. Aber auch die Programmier-funktionen wie Umschalten der Zählrich-tung, Preset/Nullpunktverschiebung und Ändern der Auflösung (Skalierung) sind möglich. Zusätzlich lässt sich die Betriebs-zeit des Messgeräts sowie die Geschwin-digkeit erfassen.

Messgeräte mit PROFIBUS-DPDie absoluten Messgeräte mit integrierter PROFIBUS-DP-Schnittstelle werden di-rekt in den PROFIBUS eingebunden. Zur Anzeige der Betriebszustände Versor-gungsspannung und Busstatus verfügen sie über LEDs an der Rückseite.

Leicht zugänglich unter der Buskappe unter-gebracht sind die Codierschalter für die Adressierung (0 bis 99) und die Zuschaltung des Abschlusswiderstands. Dieser ist zu akti-vieren, falls es sich bei dem Drehgeber um den letzten Teilnehmer am PROFIBUS-DP handelt und nicht der externe Abschluss-widerstand verwendet wird.

Funktionen der Klasse DP-V0

Merkmal Klasse Rotative Messgeräte Lineare MessgeräteDatenwortbreite 16 Bit 31 Bit1) 31 Bit1)

Positionswert im Dualcode 1,2 3 3 3

Datenwortlänge 1,2 16 32 32

Skalierungsfunktion Messschritt/U Gesamtauflösung

22

33

33

––

Zählrichtungsumkehr 1,2 3 3 –

Preset (Ausgangsdaten 16 bzw. 32 Bit)

2 3 3 3

Diagnosefunktionen Warnungen und Alarme 2 3 3 3

Betriebszeiterfassung 2 3 3 3

Geschwindigkeit 2 3 2)3 2) –

Profilversion 2 3 3 3

Seriennummer 2 3 3 3

1) Bei Datenwortbreite > 31 Bit werden nur die oberen 31 Bit übertragen2) Benötigt eine 32 Bit Konfiguration der Ausgangsdaten und 32 +16 Bit Konfiguration der

Eingangsdaten

Funktionen der Klasse DP-V1, DP-V2

Merkmal Klasse Rotative Messgeräte Lineare MessgeräteDatenwortbreite 32 Bit > 32 Bit

Telegramm 3,4 81-84 84 81-84

Skalierungsfunktion 4 3 3 –

Zählrichtungsumkehr 4 3 3 –

Preset/ Nullpunktverschiebung

4 3 3 3

Azyklische Parameter 3,4 3 3 3

Kanalabhängige Diagnose über den Alarmkanal

3,4 3 3 3

Betriebszeiterfassung 3,4 3 1)3 1)

3 1)

Geschwindigkeit 3,4 3 1)3 1) –

Profilversion 3,4 3 3 3

Seriennummer 3,4 3 3 3

1) von DP-V2 nicht unterstützt

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PositionswertePROFINET IO – serielle Schnittstelle

PROFINET IOPROFINET IO ist der offene Industrial Ethernet Standard für die industrielle Kom-munikation. Er baut auf das bewährte Funktionsmodell von PROFIBUS-DP, nutzt jedoch die Fast-Ethernet-Technologie als physikalisches Übertragungsmedium und ist somit für die schnelle Übertragung von E/A-Daten zugeschnitten. Zeitgleich bietet er die Übertragungsmöglichkeit für Be-darfsdaten, Parameter und IT-Funktionen.

PROFINET ermöglicht die Anbindung von dezentralen Feldgeräten an einen Controller und beschreibt den Datenaustausch zwi-schen Controller und Feldgeräten, sowie die Parametrierung und Diagnose. Das PROFINET-Konzept ist modular aufgebaut. Kaskadierungsfunktionen können vom Nut-zer selbst ausgewählt werden. Diese un-terscheiden sich im Wesentlichen in der Art des Datenaustauschs, um den hohen An-forderungen an die Geschwindigkeit ge-recht zu werden.

Topologie und BuszuordnungEin PROFINET-IO-System setzt sich zusam-men aus:• IO-Controller (Steuerung/SPS, kontrol-

liert die Automatisierungsaufgabe)• IO-Device (dezentrales Feldgerät, z.B.

Drehgeber)• IO-Supervisor (Entwicklungs- oder Diag-

nose-Werkzeug, z.B. PC oder Program-miergerät)

PROFINET IO arbeitet nach dem Provider-Consumer-Modell, das die Kommunikation zwischen den gleichberechtigten Teilneh-mern am Ethernet unterstützt. Vorteilhaft ist, dass der Provider seine Daten ohne Aufforderung des Kommunikationspartners sendet.

Physikalische EigenschaftenHEIDENHAIN-Messgeräte werden gemäß 100BASE-TX (IEEE 802.3 Clause 25) über ein abgeschirmtes verdrilltes Adernpaar pro Richtung an PROFINET angeschlossen. Die Übertragungsgeschwindigkeit beträgt 100 Mbit/s (Fast-Ethernet).

PROFINET-Profi lHEIDENHAIN-Messgeräte erfüllen die De-fi nitionen nach Profi l 3.162, Version 4.1. Das Geräteprofi l beschreibt die Geberfunktiona-lität. Unterstützt werden dabei die Funktio-nen der Klasse 4 (volle Skalierungs- und Preset-Funktion). Zusätzliche Informationen über PROFINET können bei der PROFIBUS-Nutzerorganisation PNO bestellt werden.

Unterstützte Funktionen Klasse DrehgeberSingleturn Multiturn

Positionswert 3,4 3 3

Isochron-Modus 3,4 3 3

Funktionsumfang der Klasse 4 Skalierungsfunktion Messeinheiten pro Umdrehung Gesamtmessbereich Zyklischer Betrieb (binäre Skalierung) Nichtzyklischer Betrieb Preset Code-Sequenz Preset-Steuerung G1_XIST1

444444444

333333333

333333333

Kompatibilitätsmodus (Messgeräteprofi l V.3.1)

3,4 3 3

Betriebszeit 3,4 3 3

Geschwindigkeit 3,4 3 3

Profi lversion 3,4 3 3

Permanente Speicherung des Offsetwerts 4 3 3

Identifi kation & Wartung (I & M) 3 3

Externes Firmware-Upgrade 3 3

weitere Feldgeräte

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InbetriebnahmeUm ein Messgerät mit PROFINET-Schnitt-stelle in Betrieb zu nehmen, muss eine Geräte-Beschreibungsdatei GSD (Geräte-Stamm-Daten) heruntergeladen und in die Konfigurationssoftware importiert werden. Die GSD enthält die für ein PROFINET- IO-Gerät notwendigen Ausführungspara-meter.

KonfigurationProfile sind vordefinierte Konfigurationen der verfügbaren Funktionen und Leistungs-merkmale von PROFINET für den Einsatz in bestimmten Geräten oder Anwendun-gen wie Drehgeber. Sie werden von PI (PROFIBUS & PROFINET International) Ar-beitsgruppen festgelegt und veröffentlicht.

Profile sind wichtig für die Offenheit, Inter-operabilität und Austauschbarkeit, so dass der Endverbraucher sicher sein kann, dass ähnliche Geräte von verschiedenen Herstel-lern in einer standardisierten Weise funktio-nieren.

Messgeräte mit PROFINETDie absoluten Messgeräte mit integrierter PROFINET-Schnittstelle werden direkt in das Netzwerk eingebunden. Die Adressvergabe erfolgt automatisch über ein im PROFINET integriertes Protokoll. Ein PROFINET-IO-Feldgerät wird innerhalb eines Netzwerks durch seine physikalische Geräte-MAC- Adresse adressiert.

Zur Diagnose des Busses und des Gerätes verfügen die Messgeräte an der Rückseite zwei zweifarbige LEDs.

Ein Abschlusswiderstand für den letzten Teilnehmer ist nicht notwendig.

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PositionswerteSSI – serielle Schnittstelle

Der absolute Positionswert wird über die Datenleitungen (DATA) synchron zu einem von der Steuerung vorgegebenen Takt (CLOCK) beginnend mit dem „most significant bit“ (MSB) übertragen. Die Datenwortlänge beträgt nach SSI-Standard bei Singleturn-Drehgebern 13 Bit und bei Multiturn-Drehgebern 25 Bit. Zusätzlich zu den absoluten Positionswerten können In-krementalsignale mit ausgegeben wer-den. Signalbeschreibung siehe Inkremen-talsignale.

Bei den Drehgebern ECN/EQN 4xx und ROC/ROQ 4xx können folgende Funktio-nen über die Programmiereingänge der Schnittstelle durch Anlegen der Versor-gungsspannung UP aktiviert werden:• Drehrichtung

Durch dauerhaftes Anlegen eines HIGH-Pegels an PIN 2 (tmin > 1 ms) wird die Drehrichtung für steigende Positionswer-te umgekehrt.

• Nullen (Null setzen) Durch Anlegen einer positiven Flanke (tmin > 12 ms) an PIN 5 wird der aktuelle Positionswert auf Null gesetzt.

Achtung: Die Programmiereingänge müs-sen immer mit einem Widerstand (siehe Eingangsschaltung der Folge-Elektronik) abgeschlossen werden.

Schnittstelle SSI seriell

Bestellbezeichnung Singleturn: SSI 39r1Multiturn: SSI 41r1

Datenübertragung Absolute Positionswerte

Dateneingang Differenzleitungsempfänger nach EIA-Standard RS 485 für Signale CLOCK und CLOCK

Datenausgang Differenzleitungstreiber nach EIA-Standard RS 485 für Signale DATA und DATA

Code Gray-Code

Steigende Positionswerte

bei Rechtsdrehung auf die Welle gesehen (über Schnittstelle umstellbar)

Inkrementalsignale geräteabhängig» 1 VSS, TTL, HTL (siehe jeweilige Inkrementalsignale)

Programmier-eingängeInaktivAktiv

Drehrichtung und Nullen (bei ECN/EQN 4xx, ROC/ROQ 4xx)

LOW < 0,25 x UPHIGH > 0,6 x UP

Verbindungskabel

KabellängeSignallaufzeit

HEIDENHAIN-Kabel mit Abschirmung z.B. PUR [(4 x 0,14 mm2) + 4(2 x 0,14 mm2) + (4 x 0,5 mm2)]max. 100 m bei Kapazitätsbelag 90 pF/m6 ns/m

Ansteuerzyklus für vollständiges Daten-formatIm Ruhezustand liegen Takt- und Datenlei-tungen auf dem High-Pegel. Mit der ersten fallenden Taktflanke wird der intern zyklisch gebildete Positionswert gespeichert. Die Datenübertragung erfolgt mit der ersten steigenden Taktflanke.Nach Übertragung eines vollständigen Datenwortes bleibt der Datenausgang auf dem Low-Pegel, bis der Drehgeber für ei-nen neuen Messwertabruf bereit ist (t2). Bei Messgeräten mit den Schnittstellen SSI 39r1 und SSI 41r1 ist zusätzlich eine anschließende Taktpause tR notwendig. Kommt während dieser Zeit (t2 bzw. t2+tR eine neue Datenausgabe-Anforderung (CLOCK), werden die bereits ausgegebe-nen Daten nochmals ausgegeben.Bei einer Unterbrechung der Datenausgabe (CLOCK = High für t t2) wird mit der nächsten fallenden Taktflanke ein neuer Messwert gespeichert. Die Folge-Elektro-nik übernimmt mit der nächsten steigen-den Taktflanke die Daten.

Zulässige Takt-frequenz in Abhängigkeit von der Kabellänge

Takt

freq

uen

z [k

Hz]

Kabellänge [m]

Datenübertragung

T = 1 bis 10 µstcal siehe Technische

Kennwertet1 0,4 µs

(ohne Kabel)t2 = 17 bis 20 µstR 5 µsn = Datenwortlänge

13 bit bei ECN/ROC 25 bit bei EQN/ROQ

CLOCK und DATA nicht dargestellt

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InkrementalsignaleManche Messgeräte stellen zusätzlich In-krementalsignale zur Verfügung. Sie wer-den meist benutzt um die Auflösung des Positionswertes zu erhöhen oder eine zweite Folge-Elektronik zu bedienen. In aller Regel handelt es sich um 1-VSS-Inkre-mentalsignale. Ausnahmen sind aus der Bestellbezeichnung ersichtlich:• SSI41H mit Inkrementalsignale HTL• SSI41T mit Inkrementalsignale TTL

Datenübertragung

Inkrementalsignalez.B. 1 VSS

Programmierung über Steckverbinderbei ECN/EQN 4xx

ROC/ROQ 4xx

Messgerät Folge-Elektronik

Drehrichtung

Nullen

Eingangsschaltung der Folge-Elektronik

DimensionierungIC1 = Differenzleitungsempfänger

und -treiberz.B. SN 65 LBC 176

LT 485

Z0 = 120 C3 = 330 pF (zur Verbesserung der

Störfestigkeit)

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Sonstige SignaleKommutierungssignale für Blockkommutierung

Die Block-Kommutierungssignale U, V und W werden aus drei separaten Spuren gewonnen. Sie werden als Rechtecksignale im TTL-Pegel ausgegeben.

Schnittstelle Rechtecksignale « TTL

Kommutierungs-signaleBreite

Signalpegel

3 Rechtecksignale U, V, W und deren invertierte Signale U, V, W

2x180° mech., 3x120° mech. oder 4x90° mech. (weitere auf Anfrage)siehe Inkrementalsignale TTL

Inkrementalsignale siehe Inkrementalsignale TTL

Verbindungskabel

KabellängeSignallaufzeit

HEIDENHAIN-Kabel mit Abschirmungz.B. PUR [6(2 x 0,14 mm2) + (4 x 0,5 mm2)]max. 100 m6 ns/m

Kommutierungssignale(Werte in Grad mechanisch)

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Kommutierungssignale für Sinuskommutierung

Die Kommutierungssignale C und D wer-den aus der sogenannten Z1-Spur gewon-nen und entsprechen einer Sinus- bzw. Ko-sinusperiode pro Umdrehung. Sie besitzen eine Signalgröße von typ. 1 VSS an 1 k.Die Eingangsschaltung der Folge-Elektronik entspricht der » 1-VSS-Schnittstelle. Der erforderliche Abschlusswiderstand Z0 be-trägt jedoch 1 k anstatt 120 .

Schnittstelle sinusförmige Spannungssignale » 1 VSS

Kommutierungs-signale

2 annähernd sinusförmige Signale C und DSignalpegel siehe Inkrementalsignale » 1 VSS

Inkrementalsignale siehe Inkrementalsignale » 1 VSS

Verbindungskabel

KabellängeSignallaufzeit

HEIDENHAIN-Kabel mit Abschirmungz.B. PUR [4(2 x 0,14 mm2) + (4 x 0,14 mm2) + (4 x 0,5 mm2)]max. 150 m6 ns/m

Elektronische Kommutierung mit Z1-Spur

Eine Umdrehung

Z1-Spur

Inkrementalsignale

Referenzmarkensignal

Absoluter Positionswert „grobe” Kommutierung

Absoluter Positionsbezug exakte Kommutierung

Inkrementalsignale

Analog-Schalter

Positions-wertausgabe

A/D-Wandler

EEPROM und Zähler

Multi-plexer

Unterteilungs-Elektronik

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Sonstige SignaleLimit-Schalter

Messgeräte mit Limitschalter, z.B. LIDA 400, sind mit zwei integrierten Limit-Schaltern ausgestattet, die eine Endlagen-Erkennung oder den Aufbau einer Homing-Spur ermög-lichen. Die Limit-Schalter werden durch un-terschiedliche aufklebbare Magnete betä-tigt, damit wird ein gezieltes Schalten des rechten oder linken Limit-Schalters möglich. Durch Aneinanderreihen von Magneten las-sen sich auch Homing-Spuren aufbauen.

Die Limit- Schalter-Signale werden über se-parate Leitungen ausgegeben und sind so direkt verfügbar.

LIDA 47x LIDA 48x

Ausgangssignale je 1 TTL-Rechteckimpuls für Limit-Schalter L1 und L2; „aktiv high”

Signalgröße TTL aus Gegentaktstufe (z.B. 74 HCT 1G 08)

TTL aus Kollektorschaltung mit Arbeitswiderstand 10 k gegen 5 V

zulässige Belastung IaL 4 mAIaH 4 mA

Schaltzeiten(10 % bis 90 %)

AnstiegszeitAbfallzeit

t+ 50 nst– 50 nsgemessen mit 3 m Kabel und empfohlener Eingangsschaltung

t+ 10 µst– 3 µsgemessen mit 3 m Kabel und empfohlener Eingangsschaltung

zulässige Kabellänge max. 20 m

L1/L2 = Ausgangssignale der Limit-Schalter 1 und 2 Toleranz der Schaltflanke: ± 2 mm

s = Beginn der Messlänge ML1 = Magnet N für Limit-Schalter 12 = Magnet S für Limit-Schalter 2

Eingangsschaltung der Folge-Elektronik

DimensionierungIC3 z.B. 74AC14R3 = 1,5 k

Limit-Schalter LIDA 400

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Lage-Erkennung

Messgeräte mit Lage-Erkennung, z.B. LIF 4x1, verfügen neben der Inkremental-teilung über eine Homing-Spur und Limit-Schalter zur Endlagenerkennung.

Die Signale werden im TTL-Pegel über se-parate Leitungen H und L ausgegeben und sind so direkt verfügbar.

LIF 4x1

Ausgangssignale je 1 TTL-Impuls für Homing-Spur H und Limit-Schalter L

Signalgröße TTLUH 3,8 V bei –IH = 8 mAUL 0,45 V bei IL = 8 mA

zulässige Belastung R 680 IILI 8 mA

zulässige Kabellänge max. 10 m

r = Referenzmarken-Lages = Beginn der Messlänge ML LI = Limit-Marke, verstellbarh = Schalter für HomingspurHo = Schaltpunkt Homing

Limit-SchalterHoming-SpurLIF 400

Eingangsschaltung der Folge-Elektronik

DimensionierungIC3 z.B. 74AC14R3 = 4,7 k

26

Weitere InformationenInterface- Elektroniken

Die Interface-Elektroniken von HEIDENHAIN passen die Messgerätesignale an die Schnitt-stelle der Folge-Elektronik an. Sie werden dann eingesetzt, wenn die Folge-Elektronik die Ausgangssignale der HEIDENHAIN-Messgeräte nicht direkt verarbeiten kann oder wenn eine zusätzliche Interpolation der Signale notwendig ist.

Gehäuse-Bauform

Einbauversion

Hutschienen-Bauform

Eingangssignale der Interface-ElektronikHEIDENHAIN-Interface-Elektroniken können an Messgeräte mit sinusförmigen Signalen 1 VSS (Spannungssignale) oder 11 µASS (Stromsignale) angeschlossen werden. An verschiedenen Interface-Elektroniken sind auch Messgeräte mit den seriellen Schnitt-stellen EnDat oder SSI anschließbar.

Ausgangssignale der Interface-ElektronikDie Interface-Elektroniken gibt es mit fol-genden Schnittstellen zur Folge-Elektronik:• TTL – Rechteckimpulsfolgen• EnDat 2.2• DRIVE-CLiQ• Fanuc Serial Interface• Mitsubishi high speed interface• Yaskawa Serial Interface• Profi bus

Interpolation der sinusförmigen EingangssignaleZusätzlich zur Signalwandlung werden die sinusförmigen Messgerätesignale in der Interface-Elektronik interpoliert. Dadurch werden feinere Messschritte und damit eine höhere Regelgüte und ein besseres Positionierverhalten erreicht.

Bildung eines PositionswertsVerschiedene Interface-Elektroniken verfü-gen über eine integrierte Zählerfunktion. Ausgehend vom zuletzt gesetzten Bezugs-punkt wird mit Überfahren der Referenz-marke ein absoluter Positionswert gebildet und an die Folge-Elektronik ausgegeben.

Stecker-Bauform

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Ausgänge Eingänge Bauform – Schutzart Interpolation1) bzw. Unterteilung

Typ

Schnittstelle Anzahl Schnittstelle Anzahl

TTL 1 » 1 VSS 1 Gehäuse-Bauform – IP 65 5/10fach IBV 101

20/25/50/100fach IBV 102

ohne Interpolation IBV 600

25/50/100/200/400fach IBV 660 B

Stecker-Bauform – IP 40 5/10/20/25/50/100fach APE 371

Einbauversion – IP 00 5/10fach IDP 181

20/25/50/100fach IDP 182

» 11 µASS 1 Gehäuse-Bauform – IP 65 5/10fach EXE 101

20/25/50/100fach EXE 102

ohne/5fach EXE 602 E

25/50/100/200/400fach EXE 660 B

Einbauversion – IP 00 5fach IDP 101

TTL/ » 1 VSSeinstellbar

2 » 1 VSS 1 Gehäuse-Bauform – IP 65 2fach IBV 6072

5/10fach IBV 6172

5/10fach und 20/25/50/100fach

IBV 6272

EnDat 2.2 1 » 1 VSS 1 Gehäuse-Bauform – IP 65 16 384fach Unterteilung EIB 192

Stecker-Bauform – IP 40 16 384fach Unterteilung EIB 392

2 Gehäuse-Bauform – IP 65 16 384fach Unterteilung EIB 1512

DRIVE-CLiQ 1 EnDat 2.2 1 Gehäuse-Bauform – IP 65 – EIB 2391 S

Fanuc Serial Interface

1 » 1 VSS 1 Gehäuse-Bauform – IP 65 16 384fach Unterteilung EIB 192 F

Stecker-Bauform – IP 40 16 384fach Unterteilung EIB 392 F

2 Gehäuse-Bauform – IP 65 16 384fach Unterteilung EIB 1592 F

Mitsubishi high speed interface

1 » 1 VSS 1 Gehäuse-Bauform – IP 65 16 384fach Unterteilung EIB 192 M

Stecker-Bauform – IP 40 16 384fach Unterteilung EIB 392 M

2 Gehäuse-Bauform – IP 65 16 384fach Unterteilung EIB 1592 M

Yaskawa Serial Interface

1 EnDat 2.22) 1 Stecker-Bauform – IP 40 – EIB 3391 Y

PROFIBUS-DP 1 EnDat 2.1; EnDat 2.2 1 Hutschienen-Bauform – PROFIBUS- Gateway

1) umschaltbar 2) nur LIC 4100 Messschritt 5 nm, LIC 2100 Messschritt 50 nm und 100 nm

28

Diagnose und Prüfmittel

Diagnose über PWM 20 und ATS-Software

HEIDENHAIN-Messgeräte liefern alle zur Inbetriebnahme, Überwachung und Diag-nose notwendigen Informationen. Die Art der verfügbaren Informationen hängt davon ab, ob es sich um ein inkrementales oder absolutes Messgerät handelt und welche Schnittstelle verwendet wird.

Inkrementale Messgeräte besitzen vorzug-weise 1-VSS-, TTL- oder HTL-Schnittstellen. TTL- und HTL-Messgeräte überwachen ge-räteintern die Signalamplituden und gene-rieren daraus ein einfaches Störungssignal. Bei 1-VSS-Signalen ist eine Analyse der Aus-gangssignale nur mit externen Prüfgeräten bzw. mit Rechenaufwand in der Folge-Elek-tronik möglich (analoge Diagnoseschnitt-stelle).

Absolute Messgeräte arbeiten mit serieller Datenübertragung. Abhängig von der Schnittstelle werden zusätzlich 1-VSS-Inkre-mentalsignale ausgegeben. Die Signale werden geräteintern umfangreich überwacht. Das Überwachungsergebnis (speziell bei Bewertungszahlen) kann neben den Positi-onswerten über die serielle Schnittstelle zur Folge-Elektronik übertragen werden (digitale Diagnoseschnittstelle). Es gibt folgende Informationen:• Fehlermeldung: Positionswert ist nicht

zuverlässig• Warnmeldung: eine interne Funktions-

grenze des Messgerätes ist erreicht• Bewertungszahlen:

– detaillierte Informationen zur Funk-tionsreserve des Messgerätes

– identische Skalierung für alle HEIDEN-HAIN-Messgeräte

– zyklisches Auslesen möglichDie Folge-Elektronik kann damit ohne gro-ßen Aufwand den aktuellen Zustand des Messgerätes auch im geschlossenen Re-gelbetrieb bewerten.

Zur Analyse der Messgeräte bietet HEIDENHAIN die passenden Prüfgeräte PWM und Testgeräte PWT an. Abhängig davon, wie sie eingebunden werden, unterscheidet man:• Messgeräte-Diagnose: Das Messgerät

ist direkt an das Prüf- bzw. Testgerät an-geschlossen. Damit ist eine ausführliche Analyse der Messgerätefunktionen mög-lich.

• Diagnose im Regelkreis: Das Prüfgerät PWM wird in den geschlossenen Regel-kreis eingeschleift (ggf. über geeignete Prüfadapter). Damit ist eine Echtzeit-Dia-gnose der Maschine bzw. Anlage wäh-rend des Betriebs möglich. Die Funktio-nen sind abhängig von der Schnittstelle.

Inbetriebnahme über PWM 20 und ATS-Software

Diagnose im Regelkreis an HEIDENHAIN-Steuerungen mit Anzeige der Bewertungszahl bzw. der analogen Messgerätesignale

29

Übersicht HEIDENHAIN-Prüfmittel

Schnittstelle Ausgangssignale PWM 20 PWM 9 PWT 1x1)

EnDat PositionswertInkrementalsignale

jaja

neinja

neinnein

Fanuc Positionswert ja nein nein

Mitsubishi Positionswert ja nein nein

DRIVE-CLiQ Positionswert ja nein nein

Yaskawa Positionswert ja nein nein

SSI PositionswertInkrementalsignale

jaja

neinja

neinnein

1 VSS Inkrementalsignale ja ja PWT 18

11 µASS Inkrementalsignale ja ja PWT 10

TTL Inkrementalsignale ja ja PWT 17

HTL Inkrementalsignale ja2) ja nein

Kommutierung BlockkommutierungSinuskommutierung

in Planungja

jaja

neinnein

1) das PWT ist ein Einstell- bzw. Justagehilfsmittel2) über Signaladapter

Das PWM 9 ist ein universales Messgerät zum Überprüfen und Justieren der inkre-mentalen Messgeräte von HEIDENHAIN. Für die Anpassung an die verschiedenen Messgerätesignale gibt es entsprechende Einschübe. Zur Anzeige dient ein LCD-Bildschirm; die Bedienung erfolgt komfortabel über Softkeys.

PWM 9

Eingänge Einschübe (Interfaceplatinen) für 11 µASS; 1 VSS; TTL; HTL; EnDat*/SSI*/Kommutierungssignale*keine Anzeige von Positionswerten und Parameter

Funktionen • Messen der Signalamplituden, Stromaufnahme, Versorgungsspannung, Ausgangsfrequenz

• Grafische Anzeige der Inkrementalsignale (Amplituden, Phasenwinkel und Tastverhältnis) und des Referenz-markensignals (Breite und Lage)

• Symbolanzeige für Referenzmarke, Störsignal, Zählrichtung

• Universalzähler, Interpolation wählbar 1 bis 1 024fach• Justageunterstützung für offene Messgeräte

Ausgänge • Eingänge durchgeschleift für Folge-Elektronik• BNC-Buchsen zum Anschluss an Oszilloskop

Spannungsversorgung DC 10 V bis 30 V, max. 15 W

Abmessungen 150 mm × 205 mm × 96 mm

30

Mit dem PWT steht eine einfache Einstell-hilfe für die inkrementalen Messgeräte von HEIDENHAIN zur Verfügung. In einem klei-nen LCD-Fenster werden die Signale als Balkendiagramme mit Bezug auf ihre Tole-ranzgrenzen angezeigt.

PWT 10 PWT 17 PWT 18

Messgerät-Eingang » 11 µASS TTL » 1 VSS

Funktionen Erfassen der SignalamplitudeToleranz der SignalformAmplitude und Lage des Referenzmarken-Signals

Spannungsversorgung über Netzteil (im Lieferumfang enthalten)

Abmessungen 114 mm x 64 mm x 29 mm

PWM 20Das Phasenwinkel-Messgerät PWM 20 dient zusammen mit der im Lieferumfang enthal-tenen Justage- und Prüf-Software ATS als Justage- und Prüfpaket zur Diagnose und Justage von HEIDENHAIN-Messgeräten.

PWM 20

Messgeräte-Eingang • EnDat 2.1 oder EnDat 2.2 (Absolutwert mit bzw. ohne Inkrementalsignale)

• DRIVE-CLiQ• Fanuc Serial Interface• Mitsubishi high speed interface• Yaskawa Serial Interface• SSI• 1 VSS/TTL/11 µASS

Schnittstelle USB 2.0

Spannungsversorgung AC 100 V bis 240 V oder DC 24 V

Abmessungen 258 mm x 154 mm x 55 mm

ATS

Sprachen Deutsch und Englisch wählbar

Funktionen • Positionsanzeige• Verbindungsdialog• Diagnose• Anbauassistent für EBI/ECI/EQI, LIP 200, LIC 4000

und weitere• Zusatzfunktionen (sofern vom Messgerät unterstützt)• Speicherinhalte

Systemvoraussetzungen bzw. -empfehlungen

PC (Dual-Core-Prozessor; > 2 GHz)Arbeitsspeicher > 2 GByteBetriebssystem Windows XP, Vista, 7 (32 Bit/64 Bit), 8200 MByte frei auf Festplatte

DRIVE-CLiQ ist eine geschützte Marke der Siemens Aktiengesellschaft

31

SA 27

Messgerät LIP 372

Funktion Messpunkte zum Anschluss eines Oszilloskops

Spannungsversorgung über Messgerät

Abmessungen ca. 30 mm x 30 mm

Speziell zum Beurteilen der Anbautoleranzen der LIDA 27x mit TTL-Schnittstelle ist das Messgeräte-Diagnoseset APS 27 notwen-dig. Zur Diagnose wird das LIDA 27x ent-weder über den Prüfstecker PS 27 an die Folge-Elektronik angeschlossen oder direkt am Prüfgerät PG 27 betrieben.

Korrekter Anbau wird für Inkrementalsignale und Referenzimpuls durch je eine grün leuchtende LED signalisiert. Leuchten sie rot, ist der Anbau zu überprüfen.

APS 27

Messgerät LIDA 277, LIDA 279

Funktion Gut/Schlecht-Erkennung der TTL-Signale-(Inkrementalsignale und Referenzimpuls)

Spannungsversorgung über Folge-Elektronik oder Netzteil (im Lieferumfang enthalten)

Lieferumfang Prüfstecker PS 27Prüfgerät PG 27Netzteil für PG 27 (110 V bis 240 V; inkl. Adapterstecker)Verschattungsfolien

Der Adapterstecker SA 27 dient zum Abgrei-fen der sinusförmigen Abtastsignale beim LIP 372 in der APE. Über die herausge-führten Messpunkte lässt sich mit üblichen Messkabeln ein Oszilloskop anschließen.

UPmax

UPmin

0

32

Geltungsbereich

Die allgemeinen elektrischen Hinweise gel-ten für HEIDENHAIN-Messgeräte. Abwei-chungen sind den Technischen Kennwerten zu entnehmen.

Spannungsversorgung

Schließen Sie HEIDENHAIN-Messgeräte nur an Folge-Elektroniken an, deren Versor-gungsspannung aus PELV-Systemen (EN 50 178) erzeugt wird.

HEIDENHAIN-Messgeräte erfüllen die An-forderungen der Norm IEC 61010-1 nur, wenn die Spannungsversorgung aus einem Sekundärkreis mit begrenzter Energie nach IEC 61010-13rd Ed., Abschnitt 9.4 oder mit begrenzter Leistung nach IEC 60950-12nd

Ed., Abschnitt 2.5 oder aus einem Sekun-därkreis der Klasse 2 nach UL1310 erfolgt.1)

Zur Spannungsversorgung der Messgeräte ist eine stabilisierte Gleichspannung UP erforderlich. Spannungsangabe sowie Stromaufnahme bzw. Leistungsaufnahme sind aus den jeweiligen Technischen Kenn-werten ersichtlich. Für die Welligkeit der Gleichspannung gilt: • Hochfrequentes Störsignal

USS < 250 mV mit dU/dt > 5 V/µs • Niederfrequente Grundwelligkeit

USS < 100 mV

Allerdings dürfen durch die Welligkeit die Grenzen der Versorgungsspannung nicht verletzt werden.

Die Spannungswerte müssen am Messge-rät eingehalten werden. Die am Gerät anlie-gende Spannung lässt sich über die Sen-sorleitungen, wenn vorhanden, überprüfen und ggf. nachregeln. Steht kein regelbares Netzteil zur Verfügung, sollen die Sensorleitungen zu den jeweiligen Ver-sorgungsadern parallel geschaltet werden, um den Spannungsabfall zu reduzieren.

Zur Berechnung der Strom- bzw. Leis-tungsaufnahme des Messgerätes ist die tatsächlich am Messgerät anliegende Spannung UP zu berücksichtigen. Diese setzt sich zusammen aus der Versorgungs-spannung UE, welche die Folge-Elektronik zur Verfügung stellt, abzüglich des Span-nungsabfalls ∆U auf den Versorgungs-adern.

Einschwingvorgang der Versorgungsspannung und Ein-/Ausschaltverhalten

Ausgangssignale ungültig ungültiggültig

USS

Für Messgeräte mit erweitertem Versor-gungsspannungsbereich muss die Be-rechnung des Spannungsabfalls ∆U auf den Versorgungsadern die nichtlineare Stromaufnahme berücksichtigen (siehe nachfolgend).

Für Messgeräte ohne erweiterten Versor-gungsspannungsbereich (typische Versor-gungsspannung 5 V) berechnet sich der Spannungsabfall ∆U auf den Versorgungs-adern gemäß:

∆U = 2 · · IM · 10–31,05 · LK56 · AV

Es bedeuten:∆U Spannungsabfall in VLK Kabellänge in mAV Querschnitt der Versorgungsadern

in mm2 (siehe Kabel)IM Stromaufnahme in mA2 Hin- und Rückleitung1,05 Längenfaktor wegen verdrillter

Adern56 Elektrische Leitfähigkeit von Kupfer

Wenn der Wert für den Spannungsabfall vorliegt, lassen sich für Messgerät und Fol-ge-Elektronik die Parameter Spannung am Messgerät, Stromaufnahme sowie Leis-tungsaufnahme des Messgerätes und die von der Folge-Elektronik zur Verfügung zu stellende Leistung berechnen.

Ein-/Ausschaltverhalten der MessgeräteNach der Einschaltzeit tSOT liegen gültige Ausgangssignale an. Während der Zeit tSOT treten bei den Ausgangssignalen die in der Tabelle angegebenen maximalen Span-nungswerte auf. Die Einschaltzeit tSOT ist abhängig von der Schnittstelle.

Schnittstelle Einschalt-zeit tSOT

maximale Spannung

1 VSS 1,3 s 5,5 V

11 µASS

TTL

HTL UPmax

EnDat 5,5 V

SSI UPmax

PROFIBUS-DP 2 s 5,5 V

PROFINET 10 s UPmax

Beim Abschalten der Spannungsversor-gung bzw. Unterschreiten von UPmin sind die Ausgangssignale ebenfalls ungültig.

Weiterhin sind die schnittstellenspezifischen Ein- und Ausschaltbedingungen zu berück-sichtigen. Wird das Messgerät über eine zwischengeschaltete Interface-Elektronik betrieben, sind zusätzlich auch deren Ein- und Ausschaltbedingungen zu berücksichtigen.

Bei Wiedereinschalten muss vor dem er-neuten Spannungshochlauf eine Spannung von 0,2 V für die Zeit tSOT unterschritten werden. Weitere von HEIDENHAIN unter-stützte proprietäre Schnittstellen sind nicht berücksichtigt.

Allgemeine elektrische Hinweise

1) Anstelle der IEC 61010-13rdEd., Abschnitt 9.4 können auch die entsprechenden Abschnitte der Normen DIN EN 61010-1, EN61010-1, UL 61010-1 und CAN/CSA-C22.2 No. 61010-1 bzw. an-stelle der IEC 60950-12nd Ed., Abschnitt 2.5 die entsprechenden Abschnitte der Normen DIN EN60950-1, EN60950-1, UL60950-1, CAN/CSA-C22.2 No. 60950-1 verwendet werden.

33

Messgeräte mit erweitertem Versorgungsspannungsbereich

Bei Messgeräten mit erweitertem Versor-gungsspannungsbereich steht die Strom-aufnahme in einem nichtlinearen Zusam-menhang zur Versorgungsspannung. Die Leistungsaufnahme des Messgerätes zeigt dagegen einen näherungsweise linearen Verlauf (siehe Diagramm Strom- bzw. Leis-tungsaufnahme). In den Technischen Kennwerten ist daher die maximale Leistungsaufnahme bei mini-maler und maximaler Versorgungsspan-nung angegeben. In dieser maximalen Leistungsaufnahme sind berücksichtigt: • empfohlene Empfängerschaltung• Kabellänge 1 m• Alterung und Temperatureinflüsse• bestimmungsgemäße Verwendung des

Messgerätes hinsichtlich Taktfrequenz und Zykluszeit

Für Vergleichs- und Prüfzwecke ist zusätzlich die typische Strom- bzw. Leistungsaufnah-me bei typischen Umgebungs- und Be-triebsbedingungen ohne Last (nur Span-nungsversorgung angeschlossen) für die typische Versorgungsspannung bzw. Nenn-spannung mit angegeben. Diese Angabe hat nur informativen Charak-ter; eine Änderung kann jederzeit ohne Vor-ankündigung erfolgen.Für die Auslegung der Spannungsversor-gung ist die maximale Leistungsaufnahme zu verwenden.

Versorgungsspannung [V]

Versorgungsspannung [V]

Leis

tun

gsa

bga

be

der

Fo

lge-

Ele

ktro

nik

(no

rmie

rt)

Messgeräte-/Adapterkabel GesamtVerbindungskabel

Leis

tun

gsa

ufn

ahm

e b

zw.

Str

om

bed

arf (

no

rmie

rt)

Leistungsaufnahme Messgerät (normiert auf Wert bei 5 V)

Stromaufnahme Messgerät (normiert auf Wert bei 5 V)

Einfluss der Kabellänge auf die Leistungsabgabe der Folge- Elektronik (beispielhafte Darstellung)

Strom- bzw. Leistungsaufnahme abhängig von der Versorgungsspannung (beispielhafte Darstellung)

34

Die Ermittlung der tatsächlichen Leis-tungsaufnahme des Messgerätes und der erforderlichen Leistungsabgabe der Folge-Elektronik erfolgt mit Berücksichtigung des Spannungsabfalls auf den Versorgungs-adern in vier Schritten:

Schritt 1: Widerstand der Versorgungs-adernDer Widerstand der Versorgungsadern (Ad-apter- und Verbindungskabel) kann über die Formel ermittelt werden:

RL = 2 ·

Schritt 2: Koeffizienten zur Ermittlung des Spannungsabfalls

b = –RL · – UE

c = PMmin · RL + · RL · (UE – UPmin)

Schritt 3: Spannungsabfall basierend auf den Koeffizienten b bzw. c

¹U = –0,5 · (b + b2 – 4 · c)

1,05 · LK56 · AV

PMmax – PMminUPmax – UPmin

PMmax – PMminUPmax – UPmin

Es bedeuten:RL Widerstand der Versorgungsadern

(für beide Richtungen) in OhmLK Kabellänge in mAV Querschnitt der Versorgungsadern

in mm2 (siehe Kabel)2 Hin- und Rückleitung1,05 Längenfaktor wegen verdrillter

Adern56 Elektrische Leitfähigkeit von KupferPMmin, PMmax maximale Leistungsaufnahme bei

minimaler bzw. maximaler Versor-gungsspannung in W

UPmin, UPmax minimale bzw. maximale Versor-

gungsspannung des Messgerätes in V

UE Versorgungsspannung an der Folge-Elektronik in V

∆U Spannungsabfall über das Kabel in VUP Spannung am Messgerät in VIM Stromaufnahme des Messgerätes

in mAPM Leistungsaufnahme des Mess-

gerätes in WPE Leistungsabgabe der Folge-Elektro-

nik in W

Schritt 4: Parameter für Folge-Elektronik und MessgerätSpannung am Messgerät:UP = UE – ¹U

Stromaufnahme des Messgerätes:

IM = ¹URL

Leistungsaufnahme des Messgerätes:PM = UP · IM

Leistungsabgabe der Folge-Elektronik:PE = UE · IM

Wird ein Messgerät über eine Interface-Elektronik an einer Folge-Elektronik betrie-ben, muss die Leistungsaufnahme des Messgerätes und die Leistungsaufnahme der Interface-Elektronik zur resultierenden Leistungsaufnahme addiert werden.

In Abhängigkeit der Interface-Elektronik ist gegebenenfalls ein Korrekturfaktor für den Wirkungsgrad des Schaltnetzteils der Inter-face-Elektronik (siehe Produktinformation) zu berücksichtigen.

Messgeräte mit DRIVE-CLiQ-Schnittstelle sind für eine Nennspannung von DC 24 V ausgelegt. Als Toleranz der Spannungsver-sorgung gibt der Folge-Elektronikhersteller DC 20,4 V bis 28,8 V vor. HEIDENHAIN-Messgeräte mit DRIVE-CLiQ-Schnittstelle erlauben einen größeren Spannungsbe-reich (siehe Technische Kennwerte). Der Betrieb ist kurzzeitig bis DC 36,0 V zulässig. Im Bereich von DC 28,8 V bis 36,0 V ist mit höherer Leistungsaufnahme zu rechnen.

Messgerät M an Folge-Elektronik E:

Interface-Elektronik zwischen Messgerät M und Folge-Elektronik E:

LC 415

35

BerechnungsbeispielAnhand dieses konkreten Beispiels werden die relevanten Parameter zum Betrieb des Messgeräts ermittelt:

Verwendetes MessgerätLC 415• Spannungsversorgung DC 3,6 V bis 14 V

(aus Technische Kennwerte)• Leistungsaufnahme bei 14 V: 1,5 W;

bei 3,6 V: 1,1 W (aus Technische Kenn-werte)

Verwendete KabelAdapterkabel (L1)• Länge LK1 = 3 m• Kabeldurchmesser 4,5 mm• AV = 0,14 mm2 (aus Steckverbinder und

Kabel)Verbindungskabel (L2)• Länge LK2 = 15 m• Kabeldurchmesser 4,5 mm• AV = 0,34 mm2 (aus Steckverbinder und

Kabel)

Vorgaben durch Folge-Elektronik• Sensor-Leitungen werden zusätzlich für

die Versorgung benutzt, somit verdoppelt sich der Querschnitt

• Versorgungsspannung der Folge-Elektronik UE = 4,9 V

Schritt 1: Widerstand der Versorgungsadern

R = 2 x (1,05 x LK)/(56 x 2AV)RL1 = 0,402 RL2 = 0,827 RL = 1,229

Schritt 2: Koeffizienten zur Ermittlung des Spannungsabfalls

b = –RL · PMmax – PMminUPmax – UPmin

– UE

b = – 1,229 x (1,5 – 1,1)/(14 – 3,6) – 4,9b = – 4,947

c = PMmin · RL + PMmax – PMminUPmax – UPmin

· RL · (UE – UPmin)

c = 1,1 x 1,229 + (1,5 – 1,1)/(14 – 3,6) x 1,229 (4,9 – 3,6)]c = 1,413

Schritt 3: Spannungsabfall basierend auf den Koeffizienten b bzw. c

¹U = –0,5 · (b + b2 – 4 · c)

¹U = – 0,5 ×[–4,947+ ((–4,947)2– 4 x 1,413)]¹U = 0,304 V

Schritt 4: Parameter für Folge-Elektronik und Messgerät Spannung am Messgerät UP = UE – ¹U UP = 4,9 V – 0,304 V UP = 4,596 V Die Spannung am Messgerät ist größer als 3,6 V und liegt somit im zulässigen Bereich

Strombedarf des Messgeräts IM = ¹U/ RL IM = 0,304 V/1,229 IM = 248 mA

Leistungsaufnahme des Messgeräts PM = UP x IM PM = 4,596 V x 248 mA PM = 1138 mW

Leistungsabgabe der Folge-Elektronik PE = UE x IM PE = 4,9 V x 248 mA PE = 1214 mW

Folge-ElektronikUE = 4,9 V

Länge 3 m Länge 15 m

36

Kabel fest verlegt

Wechselbiegung

Wechselbiegung

Kabel Material Biegeradius R

feste Verlegung Wechsel biegung

¬ 3,7 mm PUR 8 mm 40 mm

¬ 4,3 mm 10 mm 50 mm

¬ 4,5 mm

¬ 4,5 mm EPG 18 mm –

¬ 5,1 mm PUR 10 mm 50 mm

¬ 5,5 mm PVC auf Anfrage auf Anfrage

¬ 6 mm PUR 20 mm 75 mm

¬ 6,8 mm

¬ 8 mm 40 mm 100 mm

¬ 10 mm1) 35 mm 75 mm

¬ 14 mm1) 100 mm 100 mm

TPE-Adern mit Netzschlauch

TPE 10 mm –

1) Metallschutzschlauch

Kabel

AusführungenDie Anschlusskabel nahezu aller HEIDEN-HAIN-Messgeräte sowie Adapter- und Ver-bindungskabel besitzen einen Mantel aus Polyurethan (PUR). Zusätzlich kommen die Werkstoffe Spezial-Elastomer (EPG), Spezial-Thermoplast (TPE) und Polyvinyl-chlorid (PVC) zum Einsatz.Die Kennzeichnung erfolgt im Katalog durch „PUR“, „EPG“, „TPE“ oder „PVC“.

BeständigkeitPUR-Kabel sind nach EN 60 811-2-1 ölbeständig sowie hydrolyse- und mikroben-beständig nach EN 50 363-10-2. Sie sind frei von PVC und Silikon und entsprechen den UL-Sicherheitsvorschriften. Die UL-Zertifizierung wird dokumentiert mit dem Aufdruck AWM STYLE 20963 80 °C 30 V E63216.

EPG-Kabel sind für höhere Temperatur-bereiche geeignet und ölbeständig nach EN 60 811-2-1, hydrolysebeständig nach EN 50 363-10-2 sowie frei von PVC, Silikon und Halogenen. Sie sind gegenüber PUR-Kabeln nur bedingt beständig gegen Me-dien, Dauerbiegung und -torsion.

PVC-Kabel sind ölbeständig. Die UL-Zertifi-zierung wird dokumentiert mit dem Aufdruck AWM E64638 STYLE20789 105C VW-1SC NIKKO.

TPE-Adern mit Netzschlauch sind gering ölbeständig.

Temperaturbereich

feste Verlegung

Wechsel-biegung

PUR –40 °C bis 80 °C –10 °C bis 80 °C

EPG –40 °C bis 120 °C –

TPE –40 °C bis 120 °C –

PVC –20 °C bis 90 °C –10 °C bis 90 °C

Bei eingeschränkter Hydrolyse- und Me dien-belastung sind einige PUR-Kabel bis 100 °C einsetzbar. Bei Bedarf lassen Sie sich durch HEIDENHAIN beraten.

Elektrisch zulässige Drehzahl/Verfahrgeschwindigkeit

Die maximal zulässige Drehzahl bzw. Ver-fahrgeschwindigkeit eines Messgerätes ergibt sich aus• der mechanisch zulässigen Drehzahl

oder Verfahrgeschwindigkeit und• der elektrisch zulässigen Drehzahl oder

Verfahrgeschwindigkeit. Bei inkrementalen Messgeräten mit sinusförmigen Ausgangssignalen ist die elektrisch zulässige Drehzahl oder Verfahrgeschwindigkeit begrenzt durch die –3dB/–6dB-Grenzfrequenz bzw. die zulässige Eingangsfrequenz der Folge-Elektronik. Bei inkrementalen Messgeräten mit Rechtecksignalen ist die elektrisch zu-lässige Drehzahl oder Verfahrgeschwin-digkeit begrenzt durch

– die maximal zulässige Abtast-/Aus-gangsfrequenz fmax des Messgerätes und

– den für die Folge-Elektronik minimal zu-lässigen Flankenabstand a.

für Winkelmessgeräte oder Drehgeber

nmax = fmaxz · 60 · 103

für Längenmessgeräte

vmax = fmax · SP · 60 · 10–3

Es bedeuten:nmax elektrisch zulässige Drehzahl

in min–1

vmax elektrisch zulässige Verfahrge-schwindigkeit in m/min

fmax maximale Abtast-/Ausgangsfrequenz des Messgerätes bzw. Eingangs-frequenz der Folge-Elektronik in kHz

z Signalperioden des Winkelmess-gerätes oder Drehgebers pro 360°

SP Signalperiode des Längenmess-gerätes in µm

37

LängenDie in den Technischen Kennwerten an-gegebenen Kabellängen gelten nur mit HEIDENHAIN-Kabeln und den empfohlenen Eingangsschaltungen der Folge-Elektronik.

Erreichbare Kabellängen bei absoluten Längen- und WinkelmessgerätenDie Schnittstellen der HEIDENHAIN-Mess-geräte erlauben praxisgerecht große Kabel-längen, teilweise bis 150 m. Große Kabel-längen bedeuten aber auch einen hohen Spannungsabfall auf den Versorgungslei-tungen. Dieser ist – neben den üblicher-weise gegebenen Kriterien Kabellänge und Stromaufnahme des Messgeräts – abhän-gig vom Adernquerschnitt der Versorgungs-leitungen.

Insbesondere bei großen Kabellängen und Messgeräten mit hohem Strombedarf – in erster Linie absolute Längen- und Winkel-messgeräte – kann aufgrund des Span-nungsabfalls die minimal zulässige Versor-gungsspannung des Messgeräts unterschritten werden. Mögliche Abhilfen:• Für große Längen Kabel mit großen

Adernquerschnitt wählen• Dünne Kabel – mit geringem Adernquer-

schnitt – möglichst kurz halten• Bei Folge-Elektroniken ohne regelbares

Netzteil die Sensorleitungen parallel zu den Versorgungsleitungen schalten. Da-durch verdoppelt sich der verfügbare Querschnitt.

• Versorgungsspannung UP möglichst hoch wählen, z.B. DC 5,25 V

HinweiseDas direkt am Messgerät angeschlosse-ne Adapterkabel (z.B. ¬ 4,5 mm) darf aus Gründen der Übertragungstechnik nicht länger als 20 m sein. Größere Ka-bellängen werden aus einem max. 6 m langem Adapterkabel und einem Verlän-gerungskabel (¬ 6 mm) realisiert.

Neben dem Spannungsabfall über die Leitung können andere Kriterien (z.B. Taktfrequenz) die maximal zulässige Kabellänge einschränken.

Übertragungsfrequenzen bis zu 16 MHz in Kombination mit großen Kabellängen stellen hohe technische Anforderungen an das Kabel. HEIDENHAIN-Kabel sind dafür qualifiziert – auch aufgrund des speziell für diese Anwendung entwickel-ten Kabelaufbaus. Es wird empfohlen originale HEIDENHAIN-Kabel zu ver-wenden.

38

Gerät Versorgungsspannung UP der Folge-Elektronik

Adapterkabel ¬ 4,5 mm

Verbindungs-kabel ¬ 6 mm

Gesamte Kabellänge

RCN 8000 DC 5 V 20 m/17 m1) – 20 m/17 m

6 m/6 m 68 m/26 m 74 m/32 m

1 m/1 m 80 m/39 m 81 m/40 m

DC 5,25 V 20 m/20 m – 20 m/20 m

6 m/6 m 83 m/34 m 89 m/40 m

1 m/1 m 95 m/46 m 96 m/47 m

DC 12 V 6 m/6 m 94 m/94 m max./max.

Gerät Versorgungsspannung UP der Folge-Elektronik

Kabel am Messgerät

Verbindungs-kabel ¬ 6 mm

Gesamte Kabellänge

LIC 4000 DC 5 V 3 m max./45 m max./48 m

1 m max./53 m max./54 m

DC 5,25 V 3 m max./55 m max./58 m

1 m max./63 m max./64 m

kursiv: Sensorleitungen sind nicht parallel geschaltetmax.: keine Einschränkung der Kabellänge aufgrund des Spannungsabfalls1) die eigentlich mögliche Kabellänge kann aufgrund des Spannungsabfalls nicht ausge-

nutzt werden

Gerät Versorgungsspannung UP der Folge-Elektronik

Motorinternes Adapterkabel

Verbindungs-kabel ¬ 6 mm

Gesamte Kabellänge

ECN 1325EQN 1337

DC 5 V 0,3 m max./64 m max./64 m

DC 5,25 V 0,3 m max./75 m max./75 m

DRIVE-CLiQ erlaubt zwar eine maximale Kabellänge von 100 m, dieser Wert wird allerdings durch eine Reihe von Einflussfak-toren reduziert: • Anzahl der Trennstellen mit DRIVE-CLiQ-

Kupplungen• Längenfaktor des Adapter- bzw. Verbin-

dungskabels• Steckbares Adapterkabel am

HEIDENHAIN-Messgerät• Länge des HEIDENHAIN-Adapterkabels

mit Korrekturfaktor

Die maximal zulässige Kabellänge ergibt sich wie folgt:

ki: Längen-Korrekturfaktor1) der Signal-leitung i (4/3 bei Kabel von HEIDEN-HAIN)

Li: Gesamtlänge1) der Signalleitung inC: Anzahl der TrennstellennMG: Einfluss des Messgeräts durch z.B.

ein steckbares Adapterkabel; n = 14/3: Längen-Korrekturfaktor für

HEIDENHAIN-AdapterkabelLAK: Länge des HEIDENHAIN-Adapter-

kabels

1) siehe technische Dokumentation des Folge-Elektronikherstellers

nMG · 5 m + 43

· LAK + Σ iki · Li + nC · 5 m 100 m

0.3 m

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Elektrische Sicherheit und elektro-magnetische Verträglichkeit

Elektrische SicherheitDie Gehäuse der HEIDENHAIN-Messgerä-te sind gegen interne Stromkreise isoliert. Die Bemessungs-Stoßspannung der Isola-tion beträgt 500 V gemäß EN 60664-1. Dazu ist der Verschmutzungsgrad 2 in der Mikro-Umgebung einzuhalten (siehe EN 60664-1).

Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)Die HEIDENHAIN-Messgeräte erfüllen bei vorschriftsmäßigem Ein- oder Anbau und bei Verwendung von HEIDENHAIN-Kabeln die EMV-Richtlinie 2004/108/EG hinsicht-lich der Fachgrundnormen für:• Störfestigkeit EN 61000-6-2:Im Einzelnen folgende Grundnormen:– ESD EN 61000-4-2– Elektromagnetische Felder

EN 61000-4-3– Burst EN 61000-4-4– Surge EN 61000-4-5– Leitungsgeführte

Störgrößen EN 61000-4-6– Magnetfelder mit energietechnischen

Frequenzen EN 61000-4-8– Spannungseinbrüche, Kurzzeitunter-

brechungen EN 61000-4-11• Störaussendung EN 61000-6-4:Im Einzelnen folgende Produkt(familien)-norm:– für informationstechnische

Einrichtungen EN 55022

• Gehäuse von Messgerät, Verbindungs-elementen und Folge-Elektronik über den Schirm des Kabels miteinander ver-binden. Schirm großflächig und rundum (360°) anschließen. Bei Messgeräten mit mehr als einem elektrischen Anschluss ist die produktspezifische Dokumentati-on zu berücksichtigen.

• Bei Kabeln mit Innen- und Außenschirm sind diese getrennt voneinander zu füh-ren. Innenschirm auf 0 V der Folge-Elekt-ronik legen. Innenschirm am Messgerät und im Kabel nicht mit Außenschirm ver-binden.

• (Außen-)Schirm entsprechend der Mon-tageanleitung mit Funktionserde verbin-den.

• Zufälliges Berühren der Schirmung (z.B. Steckergehäuse) mit anderen Metallteilen verhindern. Bei Kabelführung beachten.

• Signalkabel nicht in unmittelbarer Umge-bung von Störquellen (induktiven Ver-brauchern wie Schützen, Motoren, Fre-quenzumrichtern, Magnetventilen und dergleichen) verlegen. – Eine ausreichende Entkoppelung gegen-

über störsignalführenden Kabeln wird im Allgemeinen durch einen Luftab-stand von 100 mm oder bei Verlegung in metallischen Kabelschächten durch eine geerdete Zwischenwand erreicht.

– Gegenüber Speicherdrosseln in Schalt-netzteilen ist ein Mindestabstand von 200 mm erforderlich.

• Sind innerhalb der Gesamtanlage Aus-gleichsströme zu erwarten, ist ein sepa-rater Potentialausgleichsleiter vorzuse-hen. Die Schirmung hat nicht die Funktion eines Potentialausgleichsleiters.

• Positionsmessgeräte nur aus PELV-Sys-temen (Begriffserläuterung siehe EN 50178) speisen und hochfrequent niederohmige Erdung (siehe EN 60204-1 Kapitel EMV) vorsehen.

• Für Messgeräte mit 11-µASS-Schnittstelle: Als Verlängerungskabel ausschließlich HEIDENHAIN-Kabel ID 244955-01 ver-wenden. Gesamtlänge maximal 30 m.

Elektrische StörquellenElektrische Störungen werden hauptsäch-lich durch kapazitive oder induktive Ein-kopplungen verursacht. Die Einkopplungen können dabei über Leitungen sowie Geräte-Eingänge und -Ausgänge erfolgen.Typische Störquellen sind:• starke Magnetfelder von Transformatoren,

Bremsen und Elektromotoren,• Relais, Schütze und Magnetventile,• Hochfrequenzgeräte, Impulsgeräte und

magnetische Streufelder von Schaltnetz-teilen,

• Netzleitungen und Zuleitungen zu oben genannten Geräten.

Maßnahmen Für einen störungsfreien Betrieb müssen folgende Punkte beachtet werden. Abweichungen hiervon erfordern spezifi-sche Maßnahmen bezüglich elektrischer Si-cherheit und EMV.• Nur original HEIDENHAIN-Kabel ver-

wenden. Spannungsabfall auf den Ver-sorgungsadern beachten.

• Verbindungselemente (z.B. Stecker, Klemmkästen) mit Metallgehäuse ver-wenden. Durch diese Elemente dürfen nur die Signale und die Versorgung des angeschlossenen Messgerätes geführt werden (Ausnahme: Hybrid-Motorkabel von HEIDENHAIN).

Mindestabstand von Störquellen

Ersatzweise mit Schirmschelle

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RO HEIDENHAIN Reprezentanta RomaniaBrasov, 500407, Romania www.heidenhain.ro

RS Serbia BG

RU OOO HEIDENHAIN115172 Moscow, Russia www.heidenhain.ru

SE HEIDENHAIN Scandinavia AB12739 Skärholmen, Sweden www.heidenhain.se

SG HEIDENHAIN PACIFIC PTE LTD.Singapore 408593 www.heidenhain.com.sg

SK KOPRETINA TN s.r.o.91101 Trencin, Slovakia www.kopretina.sk

SL NAVO d.o.o.2000 Maribor, Slovenia www.heidenhain.si

TH HEIDENHAIN (THAILAND) LTDBangkok 10250, Thailand www.heidenhain.co.th

TR T&M Mühendislik San. ve Tic. LTD. STI·.

34775 Y. Dudullu – Ümraniye-Istanbul, Turkey www.heidenhain.com.tr

TW HEIDENHAIN Co., Ltd.Taichung 40768, Taiwan R.O.C. www.heidenhain.com.tw

UA Gertner Service GmbH Büro Kiev 01133 Kiev, Ukraine www.heidenhain.ua

US HEIDENHAIN CORPORATIONSchaumburg, IL 60173-5337, USA www.heidenhain.com

VE Maquinaria Diekmann S.A. Caracas, 1040-A, Venezuela E-mail: purchase@diekmann.com.ve

VN AMS Co. LtdHCM City, VietnamE-mail: davidgoh@amsvn.com

ZA MAFEMA SALES SERVICES C.C.Midrand 1685, South Africa www.heidenhain.co.za

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GB HEIDENHAIN (G.B.) LimitedBurgess Hill RH15 9RD, United Kingdom www.heidenhain.co.uk

GR MB Milionis Vassilis17341 Athens, Greece www.heidenhain.gr

HK HEIDENHAIN LTDKowloon, Hong Kong E-mail: sales@heidenhain.com.hk

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HU HEIDENHAIN Kereskedelmi Képviselet1239 Budapest, Hungary www.heidenhain.hu

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IL NEUMO VARGUS MARKETING LTD.Tel Aviv 61570, Israel E-mail: neumo@neumo-vargus.co.il

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IT HEIDENHAIN ITALIANA S.r.l.20128 Milano, Italy www.heidenhain.it

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MY ISOSERVE SDN. BHD.43200 Balakong, Selangor E-mail: isoserve@po.jaring.my

NL HEIDENHAIN NEDERLAND B.V.6716 BM Ede, Netherlands www.heidenhain.nl

NO HEIDENHAIN Scandinavia AB7300 Orkanger, Norway www.heidenhain.no

PH Machinebanks` CorporationQuezon City, Philippines 1113 E-mail: info@machinebanks.com

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HEIDENHAIN Technisches Büro Südost83301 Traunreut, Deutschland 08669 31-1345

Vollständige und weitere Adressen siehe www.heidenhain.de For complete and further addresses see www.heidenhain.de

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