insight AS Interface gateway Side 4 Ny afstandsmåler DME5000 CAN-bus netværk for stregkodelæsere SICK kundemagasin DME CLV Side 6

Transkript

1 insight SICK kundemagasin AS Interface gateway Side 4 DME Ny afstandsmåler DME5000 Side 6 CLV CAN-bus netværk for stregkodelæsere Side 20

2 02 Indhold Leder Leder Nyt produkt Ny komplet laserfotocelleserie i lille hus W.9-Laser Ny afstandsmåler DME Ny stregkodelæser CLV Ny cylindrisk M12 fotocelle Sikkerhedslysgitter C Cylindersensor MZT6 med ny låseteknik Ny fotocelle med display Applikation 4 AS Interface gateway CAN-bus netværk for stregkodelæsere Special Berøringsløse afstandsmålere fra Sick Laserklasser og deres anvendelse for købere af laserprodukter Ikonoversigt Udgiver: SICK A/S Datavej 52. DK-3460 Birkerød Tel Fax Redaktion: Jan Efland Layout og produktion: M2 Marketing AS Tryk: Kerteminde Tryk Odense A/S Oplag: Verden er blevet et sikrere sted! Den provokerende overskrift dækker over det faktum at vores del af verden har stået pivåben for ubudne gæster. Vores vigtigste installationer har været hegnet ind og et skilt har oplyst et adgang forbudt for der er da ingen, som kunne finde på at gå ind, når nu myndighederne siger, vi ikke må! Verden er desværre blevet en anden i de sidste par år. Der er blevet sat fokus på sikring af firmaer og offentlige installationer, hvor aktiv sikring med fjernalarmer, adgangskontrol, videoalarmer og vagter er ved at være hverdag. Det har desværre vist sig nødvendigt at sikre offentlige installationer, som vand- og elforsyning, telefonsystemer og firmaers områder med metoder, man for 10 år siden kun satte i forbindelse med militære installationer. Det har været nødvendigt for at sikre at vores stadigt mere komplicerede samfund kan fungere. Ny teknologi sikrer inde- og udendørs arealer med laser SICK er en ny leverandør af komponenter til alarmfirmaerne. Vi har ikke en lang tradition i markedet for sikring mod indbrud, tyveri og sabotage, ikke endnu i hvert fald, men vi behersker teknologien fra såvel optisk afsikring af farlige maskiner, der kræver elektronik med ekstrem stor pålidelighed, som berøringsløse optiske opmålingssystemer, der kræver optik og elektronik med høj præcision. Metoden er ny, det er først indenfor de seneste år at digitalelektronikken er godkendt til beskyttelse af personale ved arbejde med farlige maskiner som presser og robotter. Alle ved hvor ustabile computere er f.eks. under Windows, så den elektronik, der skulle udvikles for at gøre scannere og bus-systemer pålidelige er ganske forskellig fra den almindelige computersystemer anvender. Nationalklenodier kunne være reddet De seneste år har kunnet fremvise en række af vovemodige indbrud i bl.a. vores museer, hvor uerstattelige manuskripter og malerier er blevet stjålet. Gudskelov blev såvel Nivågaards malerier som Munk-museets tegninger genfundet, men en del er forblevet forsvundet. Med den nuværende scannerteknologi kan man afsikre områder inde i museer såvel som uden for. Det ville således ikke være muligt at komme nærmere end f.eks. 35 m noget sted på bygningen, uden at blive detekteret, hvorved kameraer kan fokusere på den mistænkelige, optage forløbet og starte fjernalarmer. National Gallery i London og Louvre i Paris har i flere år benyttet SICK laserdetektor til sikring af billeder og kunstgenstande. Sikker i mere end én forstand Teknologien kan ikke snydes. I nogle situationer kan en PIR (passiv infrarød) sensor snydes, men de laserbaserede detektorer, der er baseret på infrarøde laserstråler, som er usynlige, rækker over 35 m og anvender så små laserkilder, at de er ligeså ufarlige som en laser pegepind, se herom side 22 i bladet, vil en omgåelse af detektoren blive opdaget. At teknikken ikke kan snydes ved en komponentfejl eller fejlbetjening sikrer vores over 40 års erfaring fra afsikring af maskiner, at den ikke kan snydes bevist udefra, sikrer vores nu næsten 15 årige erfaring med laser baseret opmålingssystemer. Anvendes allerede i kriminalforsorgen Teknologien er blandt andre steder allerede installeret i flere af kriminalforsorgens anstalter, her for at modvirke visse personers naturlige trang til at komme ud, og er nu så veludviklet, at de med fordel kunne anvendes af firmaer med værdifulde eller eftertragtede varer og installationer, til at sikre andre elementers ligeså naturlige trang til at komme ind, når vi andre er gået hjem. Henrik Bostrup, produktchef perimeter sikring

3 SICK insight Nyt produkt 03 W9-L ny fotocelleserie lille men kraftig laserfotocelle. W9 Ny komplet laserfotocelleserie i lille hus W9 laser Af Jørgen Mølholm moelholm@sick.dk For at efterkomme markedets ønske om mindre laserfotoceller har SICK udviklet en ny serie bestående af såvel envejs-, refleksions- som direkte aftastende fotoceller (emneaftastere). Huset er det efterhånden velkendte serie 9-hus, der måler 40 x12 x 22 mm (H x B x D). I samme type hus findes i forvejen den komplette standardfotocelleserie, en kontrastscanner, en luminescensaftaster samt en farvesensor. Den nye laserserie, der er udstyret med en rød laserlyskilde, klasse 2, har følgende godkendelse: UL, CE samt CDRH. WS/WE 9-L der er en envejsfotocelle, har en rækkevidde på op til 50 m og er ligeledes forsynet med teach-in funktion. WL 9-L der er en refleksionsfotocelle, har en rækkevidde på op til 15 m og er med polarisationsfilter. Endvidere er refleksionsfotocellen udstyret med en trykknap til optimal indlæring af rækkevidde (teach-in funktion). WT 9-L der er en direkte aftastende fotocelle, har en tasteafstand på 150 mm og er forsynet med baggrundsafblænding. Fotocellerne leveres enten med 2 m fastmonteret kabel eller med 4-polet M8- eller M12-stik og har enten NPNeller PNP-udgang. Fotocelleserien er så alsidig, at den vil kunne anvendes inden for stort set alle brancher. Det lille kompakte hus gør det også muligt at anvende fotocellen, der hvor der er fysiske pladsproblemer. Da huset er lavet af kemisk modstandsdygtigt ABS, kan fotocellerne anvendes selv i hårde industrielle miljøer. Hele serien er velegnet til anvendelse i temperaturområdet fra 10 C til +50 C.

4 04 Applikation SICK insight ASI AS Interface gateway Af Jan Efland For at udnytte bus installationer fuldt ud er det nødvendigt, at aktuatorer og sensorer bliver forbundet hertil på en nem og økonomisk måde. Bus typer som Profibus DP, DeviceNet etc. er udviklet til at flytte store mængder data og er derfor særdeles velegnet til avancerede komponenter som frekvensomformere, operatørpanel, stregkodelæsere, laserafstandsmålere etc. Så for at få en fornuftig økonomi i en bus installation er tilslutning af aktuatorer og sensorer ikke uden betydning. ASI bus er løsningen på dette, da denne bus kun er udviklet til aktuatorer og sensorer. Den er derfor også nem at installere og tilmed særdeles økonomisk. ASI bus er ikke følsom over for støj i samme grad som eksempelvis Profibus DP, DeviceNet etc. Disse bus typer er pga. de store datamængder, som de kan flytte væsentlig dyrere end ASI bus. Installationen af komponenter på disse bus typer stiller derfor også store krav til montagen af hensyn til støj. ASI bus er derfor meget velegnet når sensorer og aktuatorer skal forbindes på en nem og billige måde.

5 SICK insight Applikation 05 For at de forskellige bus typer kan blive udnyttet bedst muligt er der udviklet gateways, hvis eneste funktion er at oversætte fra denne anden bus type til ASI bus. SICK kan levere gateways til de mest kendte bus typer på markedet som: Profibus DP DeviceNet InterBus CANopen CANrho Ethernet TCP/IP Modbus Plus Modbus (RS 232, RS 485, RS 422) LON ASI bus kan også forbindes direkte til en PLC, hvis der ikke benyttes andre bus typer. Dette gøres via en master som har forbindelse direkte med PLC ens CPU. I SICK Insight bragte vi en artikel om de grundlæggende principper bag ASI bus (Aktuator Sensor Interface). SICK Insight kan downloades fra eller skriv en til Mette Lauritzen, lauritzen@sick.dk, så sender vi det med Post Danmark. Vi hjælper meget gerne med rådgivning og undervisning i forbindelse med ASI bus installation. Conveyor-system monteret med AS Interface. Kontrol niveau: PLC, PC... PLC-/PC-Master Felt niveau: CAN, DeviceNet, FIP, Interbus, Profibus, Ethernet etc. Gateway AS Interface niveau: Slave Slave Slave Slave Slave Aktuator/sensor niveau AS Interface forbindelsesmuligheder. insightlink Mere information vedr. ASI:

6 06 Nyt produkt SICK insight DME5000 Ny afstandsmåler DME5000 SICK har introduceret den tredje afstandsmåler i serien DME, begyndende med DME2000 fra DME5000 findes i 2 versioner med maksimal rækkevidde på henholdsvis 70m og 150 m mod reflektor. Af Martin R. Angelo angelo@sick.dk Egenskaber kendt fra DME3000 Som måler er DME5000 magen til DME3000 (der måler op til 500 m), men med lidt kortere rækkevidde og lidt højere præcision, se tabellen. Hver af DME5000-versionerne leveres med 3 forskellige datainterfaces, nemlig SSI (Synkron Seriel Interface), Profibus og RS422. DME5000 er laserklasse 2 (DS/EN 60529) med synligt laserlys, som ikke kræver nogen særlige forholdsregler, se artikel her i bladet side 22 og indkapslet efter IP65 (DS/ EN ), se artikel i Insight nr. 2, Status of switching output Contamination Over-/under-temperature Plausibility error DME5000 har 2 pnp-udgange, der kan sættes til at gå høj når måleobjektet (reflektoren) passerer en forprogrammeret afstand på vej væk fra måleren, og skifte til lav når reflektoren passerer et andet punkt på vej mod måleren. Begge pnpudgange kan inverteres. Alfanumerisk display DME5000 er forsynet med et alfanumerisk display, som dels anvendes under setup, samt under drift, hvor både måleresultatet (afstanden) vises i mm sammen med status for de binære pnp-udgange og eventuelle alarmer, samt lysets dæmpning i db, som førhen måtte findes under service align. DME5000 bliver derved en del enklere at anvende end DME2000 og DME3000, Laser early warning Ready for operation Datatransfer Recieved signal/ Menu structure Actual measured value/ Text indicator Simpel betjening af DME5000 med LCD-display.

7 SICK insight Nyt produkt 07 MONITOR funktion DME5000 har fået et par nye funktioner i forhold til DME3000. Opsætning og eventuel fejlfinding er blevet lettere ved et monitor interface modul, som tilkobles DME5000 og som kan tilsluttes en RS232 port på en PC, hvorved opsætning kan gennemføres fra og tilstande og måleresultater kan overvåges på en PC. Automatisk kalibrering i DME5000 Den absolutte målepræcision for en optisk måler er altid dårligere end reproducérbarheden, dels på grund af støj og almindelig usikkerhed, og dels fordi luftens hastighed ikke er konstant, men varierer med tryk og temperatur, se artikel herom side 10. DME3000 kan, hvis det er nødvendigt, kalibreres via PLC en ved f.eks. at køre vognen, der måles til, i en kendt position, og aflæse DME ens måleresultat. En eventuel afvigelse fra den kendte afstand er altså en målefejl, og den kan lagres i PLC en og anvendes til korrektion i styringen indtil næste kalibrering laves. Denne funktion er nu lagt ind i DME5000. Den ene pnp-udgang kan omdefineres til en pnp-indgang, og en præcis afstand kan defineres. Når indgangen sættes høj, vil måleresultatet sættes til denne foruddefinerede afstand, og hvis et offset måles i forhold til DME ens måling, vil dette offset blive benyttet i DME en, indtil en kalibrering laves. Hvis denne funktion anvendes i f.eks. et lagersystem, kan en absolut præcision opnås, der er ligeså høj som DME5000 s reproducérbarhed. Omgivelsestemperatur DME5000 kan anvendes mellem 55 C og 10 C i standardversionen, og mellem 55 C og 40 C i versionen med opvarmning. Positionering af transfervogn med DME5000 i lagersystem. Type DME5000-1xx DME5000-2xx Reproducérbarhed 0,5 mm 1 mm Nøjagtighed 2 mm 3 mm Lysplet ved max afstand Ø 130 mm Ø 250 mm Laserklasse 2 2

8 08 Nyt produkt SICK insight CLV 480 Ny stregkodelæser CLV 480 Stor ydeevne kendetegner den nye CLV 480, som er en helt ny stregkodelæser i CLV 400 serien. Læsehøjde i mm Af Holger Jensen jensen@sick.dk ,25 mm 10 mil 0,3 mm 12 mil 0,35 mm 15 mil 0,5 mm 20 mil CLV 480 har samme fysiske dimensioner som den velkendte CLV 490 (117x94x117mm), og den elektriske tilslutning er også identisk. Trods de små dimensioner kan CLV 480 læse stregkoder i afstande fra 300 mm til 2100 mm (x-dim. 1mm). Den dynamiske fokuskontrol giver mulighed for en stor dybdeskarphed, idet fokus kan ændres under drift. Ændring af fokus tager typisk 30 ms. 1,0 mm 40 mil Den indbyggede koderekonstruktion SMART kombineret med en scanfrekvens på op til 1200 Hz giver de bedste muligheder for at læse stregkoder der er tilsmudsede eller delvist ødelagte, ligesom skævt placerede stregkoder også kan læses. Laserdioden med en bølgelængde på 650 nm, sikrer en bedre aflæsning af stregkoder med dårlig kontrast, herunder termoprintede stregkoder. CLV 480 kan leveres både som liniescanner og som liniescanner med svingspejl. Svingspejlet giver f.eks. mulighed for at afdække en hel palleside, hvis stregkoden er orienteret som stakit, hvilket er typisk for en EAN128 palleetiket Dybdeskarphed for CLV 480. Læsedistance i mm

9 SICK insight Nyt produkt 09 NEWS Applikationseksempel for CLV 480. Elektrisk set er scanneren udstyret med 6 indgange og 4 udgange. Den forsynes med VDC. Der kan vælges mellem RS232, RS422/485 eller CAN-bus i host interfacen. Via et modul kan scanneren kobles til Profibus, DeviceNet, Interbus eller Ethernet. Scanneren konfigureres ved hjælp af et windows setup program (gratis), eller ved brug af kommandoer. Scanneren er indbygget i et robust aluminiumshus med en tæthedsgrad på IP 65. Den er derfor særdeles velegnet til montage i industrielt miljø, herunder også montage på gaffeltrucks. Den kan leveres i versioner med indbygget termostatstyret varme for omgivelsestemperaturer ned til 35 C. M12 Ny Cylindrisk M12 fotocelle Cylindrisk M12 fotocelle i forbedret samt prisbillig udgave, og i et større program. Af Per Schultz schultz@sick.dk Huset er stadig det samme robuste metalhus, dog ca. 10 mm kortere, altså samme længde som M12 induktive (IM12) og magnetiske (MM12) sensorer. Serien fås nu både i PNP og NPN og via ledningsmontering kan der skiftes mellem NO og NC. Den direkte taster VT 12 er forsynet med knap for teach-funktion, hvilket sikrer en præcis aftastning. Derudover kan den, via ledning "programmeres" til at være NO/NC eller til at have ekstern teach-funktion. Tasteafstanden er øget fra 200 mm til 300 mm Reflektor udgaven VL12 er nu forsynet med polarisationsfilter, hvilket gør den mindre følsom overfor generende fremmedlys. Sender/modtageren VS/VE 12 har samme tasteafstand som tidligere, men forbedret systemreserve. Den lille fotocelle løser utallige opgaver i bl.a. pakkeindustrien, produktionsvirksomheder, ved transportbånd og andre steder hvor pladsen er begrænset.

10 10 Special SICK insight Berøringsløse afstandsmålere fra Sick Berøringsløse optiske afstandsmålere er efterhånden kommet så langt ned i pris, at de anvendes, hvor man førhen anvendte absolutte længde-enkodere, f.eks. SICK Stegman type POMUX. Af Martin R. Angelo angelo@sick.dk 1,5 1 0,5 0-0,5-1 -1,5 Optiske afstandsmålere baseres oftest på LED-laser lyskilder, der i dag er så billige at de anvendes selv til pegepinde og alskens legetøj. Netop dette er et tegn på at de er anvendelige i så begrænset energiniveau, at de ikke længere er farlige for de mennesker, der bevæger sig ind i deres stråler, se separat artikel herom side 22. Der findes principielt 4 forskellige metoder til måling af afstand, hvoraf SICK anvender de 3. Energetisk måling En energetisk måler bestemmer den lys-energi, den sender ud, og den lys-energi den modtager tilbage, og ved at sammenholde disse to størrelser opnås en bestemmelse af hvor langt væk målet er. Dette er en billig, men uhyre usikker måde, da den returnerede energi afhænger af såvel overfladeforhold på det objekt der måles imod, samt af støv og vandpartikler i luften, Ufdsendt lys Reflekteret lys Impulsprincippet: En impuls sendes ud (blå) og tiden til en refleksion modtages (rød) måles, vist ved dobbelt-pilen. hvori den måler. Metoden benyttes da heller ikke ret meget, og slet ikke af SICK. Måling ved Triangulering Ved triangulering kastes en laserstråle ud mod måleobjektet, hvor den danner en lille lysende plet. Måleren ser på denne lysende plet, som er synlig for måleren, selvom der anvendes IR lys, der er usynlig for mennesker. Jo længere væk denne lysende plet ses, jo spidsere en vinkel ses den under, se fig. 1. Når måleobjektet bevæger sig længere væk, vil det element, der modtager refleksionen, flytte længere op på tegningen, dvs. fra position B til A, se fig. 2. Afstanden til måleobjektet bestemmes altså af den vinkel, der er mellem laserstrålen og linien mellem detektor og den lysende plet på objektet. For at få en rimelig præcision, er det væsentligt at afstanden mellem laserkilden og detektoren, der begge ligger inde i måleren, se tegningen, ikke bliver for lille i forhold til måleafstanden, derfor benyttes denne metode hovedsageligt til målere, der skal måle små afstande, dvs. op til 1 m. Anvendelse af lysets tøven Siden danskeren Ole Rømer ( ) i 1676 under sit ophold i Paris fastslog at lyset ikke udbreder sig øjeblikkeligt, men har en fast og begrænset udbredelseshastighed, har denne kendsgerning været anvendt til måleformål. Først i

11 SICK insight Special 11 Laserdiode PSD/CCD Kollimator Modtagerlinse Emne Figur 1. A B astronomien, som var Ole Rømers ærinde, og siden mere generelt i måleteknikken. Hvis vi ønsker at måle afstanden til et objekt, kan vi måle hvor lang tid det tager for en lysstråle at bevæge sig fra måleren til objektet og tilbage igen. Hvis dette tager 100 ns (0, sekund) er afstanden [ km/s x100 ns/2] = 16,5 m. Umiddelbart lyder det dyrt og kompliceret at foretage tidtagning ved disse små tider, milliardene-dele af sekunder, men med moderne elektronik og digitaliserings-metoder er det ikke noget stort problem. Metoden benyttes såvel i scannere, hvor tids kodningen ligger i den vinkel laserstrålen sendes ud, og i direkte måling i én retning, hvor der sendes et lysglimt ud og tiden, til refleksionen fra objektet modtages, måles. Krydskorrelation En lidt speciel måde at anvende lysets tøven på er at udsende et kodet signal, f.eks. en lysstråle moduleret ved 82 MHz. Den har en bølgelængde på 4 m, og ved at måle faseforskellen mellem den udsendte lysstråle og den reflekterede lys- Figur 2.

12 12 Special SICK insight 1,5 1 0, Ufdsendt lys Reflekteret lys -0,5-1 -1,5 Faseprincippet: En moduleret bølge sendes ud (blå) og faseforskydningen til den reflekterede bølge (rød) måles, vist ved dobbelt-pilen. stråle, kan man med stor sikkerhed bestemme den tid, denne refleksion tog, og derved afstanden. Genen er, at kommer måleobjektet længere væk end bølgelængden, gentager målingen sig. Den kan, i ovennævnte eksempel, således ikke skelne en refleksion fra et objekt der er 1 m væk, fra refleksioner fra et objekt der er 5 m (= 1 m + 1 bølgelængde) væk eller 11 m (=1 m plus 2 bølgelængder) væk og så videre. Den type målere anvender derfor altid 2 modulationsfrekvenser, der ligger meget tæt på hinanden, således at deres fasesammenfald ikke indtræder før langt udover målerens rækkevidde og maksimale måleafstand. Ved at veksle mellem disse to bølgelængder, kan måleren bestemme hvor i fasen på den ene modulation refleksionen ligger, og ved hjælp af den anden modulation, hvor mange bølgelængder denne bestemmelse ligger væk. Fordelen ved denne type målere er at de udsender en kontinuert lysstråle, og således kan fremstilles med en målefrekvens, der ligger langt over målere ved impulsprincippet kan. FEJLKILDER VED OPTISK AFSTANDSMÅLING Støj En optisk måling er principielt en stokastisk måling, dvs. en måling hvor enkeltmålinger kan ligge endog meget langt væk fra den korrekte måling, men hvor middelværdien af en lang række målinger er korrekt. Årsagen er, at den største fejlkilde er støj; elektrisk, termisk og mekaniske tilfældige indvirkninger, der påvirker målingen. De fleste optiske målere måler imidlertid så hurtigt, at det resultat, der gives fra måleren, hvad enten det sker som et digitalt mål f.eks. via Profibus, RS422 eller SSI interface eller analogt ved 4-20 ma udgang, kan være midlet over mange målinger, hvorved den tilfældige fejl formindskes tilsvarende. Målepræcisionen opgives da også altid som ±1s, dvs. den usikkerhed, målt i mm, hvor indenfor 68% af alle målinger ligger, og tilsvarende ligger 95% af alle målinger inden for ±2s. Vi får ofte spørgsmålet: Kan jeg ikke få de grænser hvor alle målinger altid ligger indenfor? Det kan man ikke, for hvis man ville forlange at 100% af alle målinger skal ligge indenfor en bestemt tolerance, må man også fastsætte en tidsgrænse. En absolut måletolerance er ikke kun svær at specificere, men også at eftervise. Hvis ingen enkelt måling må falde udenfor en given tolerance nogensinde i apparatets levetid? eller må én måling pr. år?, pr. måned?, pr. døgn? eller (mere realistisk) indenfor et kortere tidsrum. Derfor ender man altid med en %-del, og derfor anvendes de statistiske begreber til denne præcisions angivelse. Hvis målefejlen er ren tilfældig, og det kan man i regelen gå ud fra for de fleste måleres vedkommende, hvis de er i korrekt stand, kan usikkerheden reduceres ved at udlæse et gennemsnit af flere målinger, vi kalder det at midle over en række målinger, og de fleste optiske målere har da også den mulighed. Signalanalysens teori fastslår at tilfældige fejl reduceres med kvadratroden af det antal målinger, der midles over, dvs. at jo flere målinger man midler over jo præcisere bliver målingen, se nedenstående tabel: Antal målinger Reduktionsfaktor af den tilfældige fejl ,4 4 2,0 8 2,8 16 4,0 32 5,7 64 8, , , , , ,3

13 SICK insight Special 13 Hvis en måler således har opgivet en reproducérbarhed på ±8 mm kan man ved at lade måleren midler 1024 gange bringe denne usikkerhed ned på 1/32 heraf, eller ±0,3 mm. Prisen man betaler herfor, er hastighed. Hvis måleren måler hvert ms, ville det umidlede måleresultat kunne aflæses 1000 gange i sekundet. Midles 1024 gang får vi kun en ny måleværdi for godt hvert sekund. Udlæser vi oftere, får vi blot en måling, der varierer langsommere end det kunne, det kalder vi glidende middelværdier. Reflekterede lysmængde En anden almindelig fejl ved måling mod diffus overflade, er at måleren ikke modtager tilstrækkeligt lys tilbage. De fleste målere giver selv alarm, men fortsætter med at udlæse værdier efter bedste evne, men hvis dæmpningen er meget stor, kan det give rigtig grundige målefejl. Derfor er det altid vigtigt at overvåge en optisk afstandsmålers alarmudgange, som i øvrigt ved alle andre instrumenter, det er jo derfor de er der. Spejlende overflader En optisk afstandsmåler kan måle gennem rene glasruder og lignende, og ligeledes gennem en spejlende overflade. Hvis laserstrålen løber 3 m til et rent spejl, og herfra spejles videre 2 m til et andet objekt, vil måleren måle 5 m. Der er logisk nok, for måleren kan jo ikke se at strålen er spejlet. Problemet opstår hvis spejlet ikke er rent, og det er de sjældent i optisk forstand. Så modtager måleren 2 refleksioner, og så længe den ene er markant større end den anden, vælger målerens software den største refleksion at beregne afstanden fra, men når spejlet bliver så snavset, at de to refleksioner bliver lige stor, må den give op. Mange målere giver alarm allerede når de to refleksioner opstår, så atter her er det vigtigt at overvåge alarmudgangene. Kanter Samme fænomen som ved spejlende overflader får man hvis laserstrålen rammer en kant, så en del af strålen reflekteres, og en del går videre og reflekteres fra baggrunden. Uanset hvilket af de 2 emner, der skulle have været målt til, vil måleren blive ligeså forvirret som ved spejling, og give den samme alarm. Måling mod plastoverflader Som ovenfor beskrevet bestemmes afstanden til måleobjektet ved at måle lysets forsinkelse eller faseforskydning, i forhold det udsendte lys. Visse transparente materialer har en forsinkende og fasedrejende virkning på lys, som trænger igennem dem. Selvom det er meget små forskydninger, kan det svare til store afstande i forhold til den ellers opnåelige måleusikkerhed. Målere baseret på triangulering har ikke dette problem, de har til gengæld problemer med brydningsforholdet, som vi kender det, når vi ser på en kæp, stukket skråt ned igennem en vandoverflade. Ovenfra ser det ud som om kæppen knækker nedad i vandoverfladen, men det er et optisk bedrag som skyldes at lysets hastighed i vandet er større end i luft. Da måling ved triangulering netop bygger på at lyset bevæger sig i rette linier, vil måling gennem transparente stoffer af en vis tykkelse have en fejlgivende virkning. Måling mod reflektor Målere, der måler mod et kendt objekt, f.eks. en reflektor eller Diamond Grade refleksfolie, ved hvor meget lys den skal have tilbage ved en bestemt afstand. Da den måler afstanden, kan den altså kontrollere, om den reflekterede lysmængde er korrekt og giver alarm, hvis den er for stor eller for lille. For lidt reflekteret lys kan skyldes, at reflektor er tilsmudset eller beskadiget, og atter her er det vigtigt at overvåge alarmudgangene. Hvis tilsmudsning fortsætter eller beskadigelserne forøges, svigter målingen til sidst, og systemet standser. For meget reflekteret lys er vanskelligt at forestille sig, men et reflekterende emne dækket af et faseforskydende materiale kan give måleren indtryk af at se på noget, der er meget længere væk en det er, og også her vil målerens alarmudgang trækkes, men den vil måle videre efter bedste evne. Lysets bevægelseshastighed i luft Lyset har ikke altid samme hastighed, den varierer med temperatur og lufttryk. Typisk vil påvirkningen være ubetydende, men ved store præcisionskrav, kan en korrektion være nødvendig. Påvirkningen er 0,3 ppm/hpa og 1 ppm/k, d.v.s. at måleren måler 0,3 milliontedel af den målte afstand for meget pr. hpa, trykket stiger, og 1 milliontedel af den målte afstand for meget pr. grad celsius, temperaturen stiger. Måler man en afstand på 100 m (= mm) er påvirkningen altså 1 mm pr. 10 C temperaturen stiger, eller pr. 30 hpa (mbar) det barometriske tryk stiger. Det er ikke meget, men undertiden kan det være nyttigt at vide det. VALG AF OPTISK AFSTANDSMÅLER En optisk afstandsmåler vælges oftest frem for en linear enkoder ved lange afstande, idet den optiske løsning simpelthen er billigere. Ellers vælges de hvor en mekanisk måleløsning af praktiske grunde ikke kan gennemføres. Har man besluttet sig for en optisk løsning, er maksimal måleafstand det udslagsgivende, og dernæst målepræcision. Hosstående tabel giver et overblik over SICK s optiske afstandsmålere, sorteret (næsten) efter rækkevidde, idet samme måler mod diffus overflade og reflektor er placeret sammen, selvom rækkevidden er markant forskellig.

14 14 Special SICK insight Note OD OD HI DT2 WTA24 DS60 Måler mod diffus overflade / reflektor 1 Diffus Diffus Diffus Diffus Diffus Reflektor Minimum måleaftsand 2 20 mm 26 mm 50 mm 100 mm 80 mm 80 mm Maximum måleafstand mm 140 mm 300 mm 3000 mm 6 m 20 m Bedste opløsning 3 3 µm 2 µm 1 mm 0,5 mm 1% 1% Reproducérbarhed / Hysterese 3 ±10 µm ±10 µm ± 9 mm 8 mm 1% 1% Absolut nøjagtighed 3 ±1 % ±1 % ±24 mm ±1,5 % 1% 1% Justérbar Grænseværdi (binært signal) 1 1 Nej ma-udgang 4-20 ma 4-20 ma 4-20 ma 4-20 ma Nej Nej Justérbart måleområde 4 Nej Ja Nej Nej - - Justérbar følsomhed (faktor) min % Nej Nej - - Justérbar følsomhed (faktor) max - +50% Nej Nej - - Indstilling via knapper Ja Ja Nej Ja Ja Ja Indstilling via RS232 Nej Nej Nej Nej Nej Nej Indstilling via RS422 Nej Nej Nej Nej Nej Nej Indstilling ved kommandosprog Nej Nej Nej Nej Nej Nej Alfanumerisk display Nej Ja Nej Nej Nej Nej Måleværdi ud på RS232 5 Nej Nej Nej Nej - - Måleværdi ud på RS422 5 Nej Nej Nej Nej - - Måleværdi ud på SSI 5 Nej Nej Nej Nej - - Måleværdi ud på Profibus 5 Nej Nej Nej Nej - - Måleværdi ud på andre bus systemer 5 Nej Nej Nej Nej - - Lyskilde Rød Laser Rød Laser IR IR Rød Laser IR Laser Laser klasse Kapslingsgrad 7 IP65/IP67 IP65/IP67 IP65/IP67 IP65/IP67 IP65/IP67 IP65/IP67 Typisk listepris kr Noter: 1 Diffus måling er mod 18% remission eller mere, svarende til mørkegråt 2 De angivne måle- og indstillingsområder spænder over flere modeller 3 Den bedst opnåelige garanterede nøjagtighed er opgivet som 1 "sigma", den kan variere med målehastigheden og valgt model. 4 Ved "Nej" kan ma skala varriere gennem valg af konkret model

15 SICK insight Special 15 DT200 DME2000 DME DME DME5000 DMT 5 DMT 10 DML DMD Diffus Diffus Reflektor Diffus Reflektor Reflektor Diffus Diffus Reflektor Reflektor 100 mm 100 mm 100 mm 0,1 m 0,1 m 0,15 m 0,5 m 0,5 m 0,5 m 0,5 m 2 m 2 m 131 m 8 m 500 m 150 m 55 m 155 m 1100 m 240m 1 mm 1 mm 1 mm 0,125 0, µm 1 mm 1 mm 1 mm 0,1 mm ±1 mm ±1 mm ±2 mm ±1 mm ±0,5 mm ±0,5 mm 7 mm 7 mm 6 mm ±0,2 mm ±5 mm ±5 mm +5/-20 mm ±5 mm ±5 mm ±2 mm 10 mm 10 mm 10 mm ±5 mm Nej Nej 4-20 ma 4-20 ma 4-20 ma Nej Nej Nej 4-20 ma 4-20 ma 4-20 ma Nej Nej Ja Ja Ja Ja Ja ,7-32,7-32, ,7 32,7 32,7 - Nej Ja Ja Ja Ja Ja Nej Nej Nej Nej Nej Nej Nej Ja Ja Ja Nej Nej Nej Nej Nej Nej Nej Ja Ja Ja Nej Nej Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Nej Nej Ja Ja Ja Ja Ja Nej Nej Nej Nej Nej Ja Ja Nej Nej Nej Ja Ja Ja Nej Nej Nej Nej Ja Ja Ja Ja Ja Ja Nej Nej Nej Nej Ja Ja Ja Nej Nej Nej Ja Nej Nej Nej Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Nej Nej Nej Nej Nej Nej Nej Nej Nej Interbus Rød Laser Rød Laser Rød Laser Rød Laser Rød Laser Rød Laser IR IR IR IR M 1 1 IP65/IP67 IP65/IP67 IP65/IP67 IP65/IP67 IP65/IP67 IP65/IP67 IP65 IP65 IP65 IP På visse målere afhænger digital tilslutning af den valgte model (f.eks. Fås SSI og Profibus ikke i samme model) 6 Se artikel side 22 i dette nummer. DME2000 og DME3000 leveres i Laserklasse 2, 3R og 3B afhængig af modellen. 7 Se Insight nr

16 16 Nyt produkt SICK insight C 4000 Sikkerhedslysgitter C 4000 Af Finn Bech-Hansen bech-hansen@sick.dk Den fortsatte automatisering af maskinerne i industrien medfører, at stadig flere maskiner udrustes med sikkerhedsudstyr. En hyppigt anvendt sikkerhedsudstyr er et sikkerhedslysgitter. Som følge af blandt andet kravet om korte cyklustider, samt ønsket om en ergonomisk korrekt konstrueret maskine, er det dog ofte ikke kun sikkerhedsfunktionen i sig selv ved sikkerhedslysgitteret, der er det centrale element for operatøren henholdsvis designeren af maskinen. Sikkerhedslysgitterets produktionstekniske faciliteter samt dets placering i forhold til det farlige værktøj er ligeledes meget væsentlig. Sikkerhedslysgitre benyttes oftest på maskiner hvor beskyttelse af fingre eller hænder er påkrævet. Eksempler på sådanne maskiner er hydrauliske presser, stansemaskiner, automatiske rundborde eller andre former for specialmaskiner. Sikkerhedsafstanden, lysgitteret skal placeres fra det farlige værktøj, er direkte knyttet til opløsningen, idet sikkerhedsafstanden bliver kortere jo bedre opløsningen er. Det er med andre ord vigtigt at vurdere fordelene ved en god/lille opløsning grundigt, når sikkerhedslysgitteret skal dimensioneres, idet der er udtalte fordele forbundet med en god/ lille opløsning. Fordelene er såvel ergonomiske som økonomiske/produktionstekniske. De fire forskellige modeller benævnes som følger: , Basic , Standard , Advanced , Micro Ideen med flere forskellige modeller er, at man køber et produkt der er tilpasset de eksisterende behov, og dermed kun betaler, hvad man har brug for. Alle modellerne fungerer uden et eksternt sikkerhedsrelæ, hvorved omkostningerne i forbindelse med installationen er beskedne. Endvi- Nyt koncept SICK har udviklet et nyt koncept i forbindelse med introduktionen af sikkerhedslysgitter C 4000, således at produktet i vidt omfang tager højde for de forskellige krav der stilles af ovennævnte karakter. Et af tiltagene i denne forbindelse er, at C 4000 kan leveres i fire forskellige modeller. C 4000 er godkendt som type 4 udstyr i henhold til EN C 4000 leveres i højder fra 300 mm. op til 1800 mm. Opløsningen varierer fra 14 mm. til 40 mm. Et lysgitters opløsning er et mål for hvor godt lysgitteret ser. Jo bedre opløsningen er, jo mindre emner (fingre/hænder) kan det detektere.

17 SICK insight Nyt produkt 17 dere kræves der ikke ekstra plads i styreskabet på grund af sikkerhedslysgitteret. Alle modellerne er forsynet med såvel et ciffer-display, som med lysdioder der indikerer lysgitterets status. En status-visning fra ciffer-displayet eller lysdioderne kan henvise til en anmodning om betjening, en fejlbetjening eller en fejltilstand på lysgitteret. Basic Denne model er, som navnet antyder, kendetegnet ved at have meget få faciliteter, og er således egnet til at løse simple sikkerhedstekniske opgaver. Leveres i højder fra 300 mm. til 1800 mm. Opløsning på 14 mm. henholdsvis 30 mm. Standard Standard-modellen kan løse de fleste opgaver, idet denne model er udrustet med genstart-funktion og relæovervågningsfunktion. Genstartfunktionen sikrer, at lysgitterets sikkerhedsudgange, efter afbrydelse af beskyttelsesfeltet, ikke frigives før genstart-knappen er betjent. Relæovervågningsfunktionen overvåger de på udgangene tilsluttede relæer/ kontaktorer, hvorved det sikres at eventuelle fejl på disse detekteres. Standardudgaven leveres i højder fra 300 mm til 1800 mm. Opløsning på 14 mm, 20 mm, 30 mm og 40 mm. Advanced Modellen tilbyder som antydet flere avancerede specielfunktioner. En af de væsentligste fortrin ved modellen er afblændingsfunktionen, der sikrer, at det er muligt at programmere huller i beskyttelsesfeltet. Herved muliggøres det, at emner der af produktionstekniske årsager skal være i beskyttelsesfeltet når maskinen arbejder, har mulighed for dette, uden et stop af den farlige maskinbevægelse til følge. Modellen leveres i højder fra 300 mm til 1800 mm. Opløsning på 14 mm, 20 mm, 30 mm, og 40 mm. Micro Micro-modellen stiller samme faciliteter til rådighed som standard udgaven. Forskellen mellem de to modeller er, at kabinettet på micromodellen er fysisk mindre end standard modellen. Endvidere kan den kun leveres i højder fra 300 mm op til 1200 mm, opløsningen kan være 14 mm eller 30 mm. Programmering af C4000 Modellerne standard og advanced kan begge programmeres til den specifikke opgave sikkerhedslysgitteret skal løse. I begge tilfælde foretages programmeringen enkelt ved hjælp af den medleverede software. Programmet er således opbygget, at programmøren bliver guidet gennem hele proceduren.

18 18 Nyt produkt SICK insight MZT Cylindersensor MZT6 med ny låseteknik Af Jan Efland Montage I efteråret 99 introducerede vi en ny type cylindersensor MZT1 for kompaktcylindre. Det specielle ved denne cylindersensor er det ovale design, som gør det muligt at vippe den ned i notgangen. Vi har siden introduktionen i 2001 af cylindersensor MZN1 haft løbende efterspørgsel af denne låseteknik overført til cylindersensor MZT1. Cylindersensor MZN1 låses fast med en skrue som har venstre- (links) gevind. Det er derfor ikke cylindersensoren men skruen som bliver spændt op mod notgangen. Illustrationen til højre giver et godt billede af den nemme montage. MZT6 har samme bredde som Festo s cylindersensor SME-/SMT- 8 som bruges til over 90% af Festo s store cylinderprogram. Det betyder at MZT6 direkte kan monteres sammen med over 90% af Festo s cylinderprogram. En yderligere fordel ved MZT6 er pinolskruen som låser MZT6 fast i notgangen. Skruen bliver spændt med en standard 1,5 mm unbrako-nøgle eller kærvskrue. Udover Festo passer MZT6 til alle gængse kompakt cylindre fra eksempelvis Bosch, SMC, Parker og Metalwork. Teknik MZT6 er en elektronisk sensor, som er bygget på samme måde som en konventionel magnetsensor. Det betyder, at der ikke er nogle indsæt sensor drej sensor spænd skruen Montage af cylindersensor MZT6.

19 SICK insight Nyt produkt 19 Cylindersensor MZT6 monteret i SMC cylinder. mekaniske dele i sensoren som kan nedsætte levetiden pga. mekanisk slitage. Når magnetsensoren detekterer magneten på stempelstangen, aktiveres transistorudgangen. Stempelstangen bliver detekteret med en gentagelsesnøjagtighed på under +/ 0,1 mm. Ud over den elektroniske version findes MZT6 også med konventionel reedkontakt. Cylindersensoren tager så navneforandring til RZT6. Stort program Programmet består på nuværende tidspunkt af: MZT6 med 2 meter kabel MZT6 med M8 stik RZT6 med 2 meter kabel RZT6 med M8 stik Hvis der eksempelvis ønsker et længere kabel er der mulighed for at efterkomme dette. Tekniske features Meget synlig LED statusindikator Tæthedsgrad IP 67 Nem montage i notgang insightlink Mere information vedr. MZT6:

20 20 Applikation SICK insight CLV CAN-bus netværk for stregkodelæsere Når mange stregkodelæsere skal kobles sammen i et netværk, har man hidtil ofte anvendt en netværkscontroller (multiplexer). Multiplexeren samler via data op fra max. 31 scannere via et RS485 multidrop netværk. Denne multiplexer kan med den nye generation af stregkodelæsere undværes Af Holger Jensen jensen@sick.dk SERVER SERVER MUX 02 CSN 250 kbaud CAN I den nye generation af stregkodelæsere (undtaget CLV 410) er der implementeret CAN-interface, hvilket åbner nye muligheder for installation og nem konfigurering af netværket. CAN-bussen er en 2-leder, der forbinder samtlige scannere i netværket. Netværket kan afhængig af transmissionshastigheden være op til 5000 m langt! Når netværket er strikket op, vælges en scanner til at fungere som multiplexer det vil så være denne scanner der har kommunikationen til den overordnede PLC/PC via RS232 eller RS422. Resten af scannerne er servere i netværket. 01 CSN 250 kbaud CDB 420 CDB 420 CDB 420 Multiplexer/Server netværk. CAN 10 CSN 250 kbaud RS 232/422 HOST De sendte data indeholder typisk scanner ID nummer, samt indholdet af den læste stregkode. En anden mulighed er Master/Slave via CAN-bus. Hvis der f.eks. ønskes aflæsning af en kasse fra tre sider, men at det udadtil kun skal fungere som én scanner, vælger man blot den ene scanner til at være Master og de to andre som Slaver. Ligeledes kan Masteren sende sit triggersignal ud på CANbussen, og Slaverne kan modtage triggersignalet fra Masteren. Derved er der ingen ekstra fortrådning til triggersignalet til Slaverne. Det er også muligt at kombinere Master/Slave som én ID i et netværk med f.eks. 20 andre scannere som kører stand-alone. Konfigurationen er ganske enkel med det windowsbaserede CLVsetup (gratis). Man vælger ganske enkelt funktionen af de enkelte scannere under menuen CAN-interface. Som beskrevet i sidste nummer af Insight kan der nu fås tilslutningsbokse med indbygget kloningsmodul, hvilket betyder, at man på forhånd kan indstille modulet til at konfigurere en fabriksindstillet scanner til et ID nummer, CAN-bus og baudrate. Således behøver man aldrig at bevæge sig rundt til de forskellige scannere i netværket for at ændre en konfiguration. Alle scannere kan konfigureres og overvåges fra et hvilket som helst centralt sted, som er nemmest at komme