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CCD LASER MICROMETER LS651 Serie

ALLGEMEINE INFORMATIONEN

Rev. 3 (01.02.2013)Finger GmbH & Co. KG • Sapellloh 172 • 31606 Warmsen • Internet: www.!nger-kg.de • email: info@!nger-kg.deSeite 1/19


Inhalt Seite1.0 Sicherheitshinweise 42.0 Elektromagnetische Verträglichkeit 43.0 Lasersicherheit 44.0 Basisinformationen 45.0 Technische Daten 56.0 Beispiel Bestellnummernaufbau 57.0 Wirkungsweise 58.0 Optionen zur Anwendung 68.1 Einkoordinatensystem 68.2 Mehrachssysteme 69.0 Dimensionen / Montage 79.1 Maße / Befestigungsmaße 710.0 Anschlüsse 810.1 Mikrometer ohne logische Ausgänge 810.2 Mikrometer mit logischen Ausgängen 810.3 Mikrometer mit Ethernet Interface 910.4 Mikrometer mit Kabeleinführung / Kabeln 1010.5 Ethernetkabel 1111.0 Kon!guration / Parameter 1111.1 Synchronisation von Parametern 1111.2 Mittelwertbildung (Sampling) 1111.3 Mittelwertbildung (Einstellung) 1211.4 Anzahl der Werte/Zeiten zur Mittelwertbildung 1211.5 Type / Au"ösung 1211.6 Anzahl der Kanten 1211.7 Anzahl der Kanten in Benutzung 1211.8 Nominale Werte und Toleranzen 1211.9 Logische Ausgänge 1311.10 Werkseinstellungen 1312.0 RS232C und RS485 Beschreibung 1312.1 RS232C 1312.2 RS485 1312.3 Arten der Datenübertragung 1312.4 Kon!gurationsparameter 1312.41 Geschwindigkeit des Datentransfers 1312.42 Netzadresse 1412.43 Liste der Werkseinstellungen 1412.5 Schnittstellenprotokoll 1412.51 Format der seriellen Datenübertragung 1412.52 Kommunikationssitzungen 1412.53 Request 1412.54 Message 1412.55 Answer 1512.56 Datastream 15



12.57 Requestcode und Liste der Parameter 1513.0 Beschreibung des Ethernetcodes 1513.1 Art der Datenübertragung (Modes) 1513.2 Protokoll 1513.3 Format des Datenpakets MAC level 1613.4 Format des Datenpakets IP/UDP 1614.0 Analogausgang 1714.1 Art des Datentransfers 1714.2 4...20 mA Ausgang 1714.3 Spannungsausgang 1714.4 Parameter Kon!guration 1814.41 Bereich des Analogausgang 1814.42 Analogausgang 1815.0 Request code 1815.1 Request code table 1815.2 Switch Parameter 1915.3 Parameter Syncronisation 1915.4 Mittelwertbildung (Averaging) Parameter 1915.5 Type of measurement Parameter 1915.6 Nominal and tolerance Parameter 2015.7 Logical output control Parameters 2015.8 Serial interface Parameter 2015.9 Analog output Parameters 2015.10 Ethernet Interfaceparameters 2115.11 Factorys Parameter (Werkseinstellungen) 2115.12 Anmerkungen 2215.13 Beispiele der Parametereinstellung 2215.14 Beispiele Kommunikation 2316.0 Beispiele Ethernetpakete 2616.1 MAC Paket 2616.2 IP/UDP 2617.0 Programm zum setzen der Parameter 2717.1 Funktionen 2717.2 Anschlüsse am Mikrometer 2717.3 Einstellung und Sicherung der Parameter auf dem Sensor 2817.4 Parametersicherung und Rückruf der Werkseinstellung 2818.0 Arbeiten mit dem Mikrometer 2919.0 Beispiele der Strahleinstellung 3020.0 RS65-SDX 31



1.0 Sicherheitshinweise• Bitte verwenden sie nur Netzteile und Schnittstellen wie in der BA angegeben.• Bitte verwenden sie den Sensor nicht an Orten mit starker Fremdlichteinwirkung.• Um stabile Messwerte zu erhalten lassen sie das Gerät 20 min. nach dem Einschalten aufwärmen.

2.0 Elektromagnetische Verträglichkeit

• Die Mikrometer wurden für industrielle Anwendungen entwickelt und entsprechen folgenden Standards:• EN 55022:206 Information Technology Equipment. Radio disturbance characteristics. Limits and

methods of measurement. • EN 61000-6-2:2005 Electromagnetic compatibility (EMC). Generic standards. Immunity for indus-

trial environments.• EN 61326-1:2006 Electrical Equipment for Measurement, Control, and Laboratory Use. EMC Re-

quirements. General requirements.

3.0 Laser Sicherheit

• In den Mikrometern werden c.w. Halbleiterlaser >0,2 mW Leistung mit 660 nm Wellenlänge verwendet.• Folgendes Warnschild ist an jedem Bauteil welches einen Laser enthält angebracht: • Laserklasse 1.

• Bitte beachten: Nicht über längere Zeit in den Laserstrahl schauen! • Laser nicht demontieren!



4 Allgemeine Informationen

• Die Mikrometer eignen sich für das berührungsloses Erfassen, Überprüfung von Positionen, Distanzen,Versatz sowie das Vermessen technischer Objekte.

5.0 Technische Daten

LS651- 10 25 50 75 100

Messbereich in mm 10 25 50 75 98

Kleinstes erfassbaresObjekt ø mm

0,1 0,5 1 1,5 2

Messgenauigkeit in µm 1 ±3 ±5 ±10 ±15 ±20

Maximale Messfrequenzin kHz

10 2 2 2 2

Ausgang digital RS232C (max. 921,6kbit/sek)

oder RS 485 (max. 921,6kbit/sek)

Alle Typen

Ausgang analog 4...20 mA Maximale Bürde500 Ohm

oder 0-10 V DC Alle Typen

Synchronisationseingang 2,4 -5V (CMOS,TTL) Alle Typen

Logik Ausgang Drei Ausgänge NPN 100mA max. an 40 V DC max. Alle Typen

Spannungsversorgung 24 V DC 9...36 V DC Alle Typen

Leistungsaufnahme W 1,5....2 Alle Typen

Gehäuseschutzart IP65 Alle Typen

Vibration 20g/10… 1000Hz, 6 h Oder jede von XYZ Achsen

Schock 30g/6mS Alle Typen

Betriebstemperatur -10...+60°C Alle Typen

Rel. Luftfeuchte 5- 95% Keine Betauung Alle Typen

Gehäusematerial Aluminium Alle Typen

Gewicht ohne Kabel (g) 200 600 2000 2800 4200

1 Ty p i s c h e D a t e n , w e l c h e m i t e i n e r s c h a r f e n K a n t e e r m i t t e l t w u r d e n , u m d e n L a s e r s t r a h l z u u n t e r b r e c h e n .



6.0 Bestellbeispiel mit TypenschlüsselLS651-X/L-SERIAL-ANALOG-IN-LOUT-CC-M-AK

Symbol Beschreibung

X Messbereich, mm

L Distanz zwischen Sender und Empfänger in mm

SERIAL 232 für RS232 oder 485 für RS 485; ET 232 (Ethernet und RS232) ET 485 (Ethernet +RS485)

ANALOG Entweder 4...20mA (I) oder 0..10 V (U)

IN

LOUT 3 logische Transistorausgänge

CC Steckeranschluss

M Kabellänge in m

AK Luftspülung für optische Flächen

7.0 FunktionsprinzipDie Funktion basiert auf dem sogenannten Schattenrissprinzip , Abbildg.1.Das Mikrometer besteht aus Sender und Empfänger. Die Strahlung eines Halbleiterlasers 1 wird durch ein Objektiv 2 gebündelt. Wird ein Objekt in dem gebündelte Lichtband positioniert, wird das davon gebildete Schattenbild auf einer CCD Photodetektorreihe 3 abgebildet. Ein Prozessor 4 errechnet die Position (Größe) aus der Position der Schattenkanten.



8.0 Nutzungsoptionen8.1 Einachssysteme

Methoden der Anwendung des Mikrometers für das Vermessen der technologischen Objekten werden in Abbildung. 2 gezeigt. Abbildung.2.1 - Messen der Randposition. 2.2 - Messen von Größe oder Position. 2.4. - Messen von Innen- oder Außenmaß. 2.5. - Messen der Größe oder Position von großen Objekten.

Abbildung 2

8.2 MehrachssystemeLieferung von Mehrachssystemen (Messung in mehren Zonen) ist möglich.Beispiele von 2D und 3D Koordinatensystemen sind auf den Abbildungen in den Darstellungen3.1 und 3.2 zu sehen. Bestellbeispiel: LS651-NX/L (wobei X die Anzahl der Koordinaten im System angibt)

Darstellung 3.1 Darstellung 3.2



9.0 Maße und Montage9.1 Gehäusemaße und Montagemaße

In den folgenden Darstellungen sind die Maße des LS-651-10 wiedergegeben.



A, mm B, mm C, mm D, mm E, mm H, mm H1,mm K, mm N, mm

LS651-25 51 139 62 25 13 28 42,5 30 30

RF651-50 50 120 134 50 20 31 45,5 40 80

RF651-75 75 132 132 75 15 31 45,5 40 80

RF651-100 165 165 150 98 20 31 45,5 40 80



10.0 AnschlüsseDie Mikrometer werden mit Kabeleinführungen (CG) oder mit Anschlusssteckern geliefert. Geräte,die sowohl über eine serielle als auch eine Ethernetschnittstelle verfügen, haben zwei Kabel- einführungen bzw. Stecker.

10.1 Mikrometer ohne LogikausgängeDie Mikrometer sind mit Steckern der Fa. Binder 702-8 ausgerüstet. Pin-Nummern und Positionenwerden in Abb. 6 dargestellt.

Abbildung 6

Kontakte und Anschlüsse sind in der folgenden Tabelle dargestellt.

Model Pinnummer Farbe DB9 Anschluss

232-U/I-IN-AL-CC 1 weiß - IN

2 braun - Gnd (Spannungsversorgung)

3 grün 2 TXD

4 gelb 3 RXD

5 grau 5 Gnd (Kommunikation)

6 pink - AL

7 blau - U/I

8 rot - U+ (Spannungsversorgung)

Model Pinnummer Farbe DB9 Anschluss

485-U/I-IN-AL-CC 1 weiß - IN

2 braun - Gnd (Spannungsversorgung)

3 grün 2 DATA+

4 gelb 3 DATA-

5 grau 5 Gnd (Kommunikation)

6 pink - AL

7 blau - U/I

8 rot - U+ (Spannungsversorgung)

10.2 Mikrometer mit Logikausgängen



Die Mikrometer sind mit Steckern der Fa. Binder 702-8 ausgerüstet. Pin-Nummern und Positionen werden in Abb. 7 dargestellt.

Abbildung 7

Die Anordung der Anschlüsse ist in der folgenden Tabelle dargestellt:

Modell Pinnummer Anschluss

232-U/I-IN-AL-TTL-out-CC A IN

C Gnd (Spannungsversorgung)

E TXD

G RXD

J Gnd (Kommunikation)

L AL

M U/I

N U+ (Spannungsversorgung)

O NORM limit (GO)

P UP Limit (HI)

R LOW Limit (LO)

S N/C

T N/C

U N/C

485 - U/I - IN-AL - TTL-OUT – CC A IN

C Gnd (Spannungsversorgung)

E DATA+

G DATA-

J Gnd (Kommunikation)

L AL

M U/I

N U+ (Spannungsversorgung)

O Norm Limit (GO)

P UP Limit (HI)

R LOW Limit (LO)



10.3 Mikrometer mit Ethernet-Schnittstelle Diese Geräte werden mit einem zusätzlichen Stecker (Binder 712-4) versehen. Pin-Nummern und Positionen werden in Abb. 8 dargestellt.

Model Pin-Nummer Anschluss

ET 1 TX+

2 TX-

3 RX+

4 RX-

10.4 Mikrometer mit Kabeleinführung und Kabel Der Ort der Kabeleinführung ist in Abb. 9 dargestellt.

Abbildung 9

Der Ort der Kabeleinführung ist in Abb. 10 dargestellt.

Abbildung 10



Die Anordung der Anschlüsse und Aderfarben ist in der folgenden Tabelle dargestellt:

Modell Pin-Nummer Anschluss

ET TX+ orange

TX- weiß-orange

RX+ grün

RX- weiß-grün

11. Kon!gurationsparameterDie Art der Arbeitsweise des Mikrometers ist von der Kon!guration seiner Parameter (Operation Modes) abhängig. Diese können nur über RS232 oder RS485 geändert werden.Die Grundparameter sind im folgenden aufgeführt:

11.1 Sychronisation- Asynchrone Übertragung

Das Mikrometer überträgt die Daten von dem Zeitpunkt an in welchem die Messung abgeschlossen ist.

- Synchrone Übertragung, Time samplingDas Mikrometer überträgt die Daten nach der voreingestellten sampling Time (Zeitinterwall)

- Synchrone Übertragung, Trigger samplingDas Mikrometer überträgt die Daten immer dann, wenn das externe Synchronisationsignal auf “on” ist und an dem Eingang “IN” anliegt.

11.2 Sampling PeriodDer Zeitinterwall wird z.B. durch einen Wert von 100 auf einen Zyklus von 0,1*100 = effektiv 10 ms eingestellt.Ist der “Trigger Sampling Modus” ausgewählt, legt der “Sampling Period Faktor” den Teilfaktor für das externe Sync-Signal fest.Beispiel: Sampling Period=100 : Datenübertragung erfolgt bei jedem 100sten Puls am “IN” Eingang.Anm.1 Bitte beachten sie, das “Sampling Mode “ und “sampling period” nur zur Regelung der

Datenübertragung dienen. Mit der eigentlichen Messung haben diese nichts zu tun!Der eigentliche Messvorgang wir immer so schnell wie möglich ausgeführt und die er-mittelten Messwerte so lange in den Messwertspeicher geschoben, bis ein neues Messergebnis ansteht.Die vorbehandelten Einstellungen regeln nur das Auslesen dieses Messwertspeichers !

Anm.2 Bei Nutzung einer bit-seriellen Übertragung sollte die Zeit welche hierzu benötigt wird nicht ausser Auge gelassen werden. Besonders bei kurzen Sampling Periods muss darauf geachtet werden, dass die Über-tragungszeit nicht größer als die Sampling Period ist! Spätestens in diesem Fall muss die Einstellung der Übertragungszeit überdacht und geändert werden!

11.3 Mittelwertbildung (Averaging)- Mittelwertbildung A u s - Mittelwertbildung XXX Wird in der Einstellung “Mittelwertbildung” ein Wert eingegeben, so wird eine gleitende Mittelwertbildung aktiviert.Diese eignet sich sehr gut dazu, unruhige Messwerte zu beruhigen.



11.4 Mittelwertbildung (Averaging) Einstellung Die Anzahl des eingestellten Wertes gibt wieder, wie oft ein neuer Messwert mit den bereits gemittelten Werten verrechnet wird.Die Anzahl der Mittelungen hat keinen Ein#uss auf die Füllrate des Messwertspeichers!Der maximale Wert beträgt 127.

11.5 Messresultat Das Mikrometer kann folgende Resultate liefern:

- Objektdimension- Objektposition- Abweichung von einer Dimension oder Position

11.6 Anzahl der Kanten ( Number of Boarders)Eine “Kante” bezeichnet einen “hell-dunkel” oder einen “dunkel-hell” Übergang welcher durch einMessobjekt geformten Schatten auf dem Empfänger abgebildet wird.

11.7 Anzahl der berücksichtigten KantenDas Mikrometer kann maximal 8 Kanten verwalten. Wie auch immer - zwischen maximal zwei von diesen Kanten können Messungen vorgenommen werden! (Nachfolgend A und B genannt)Die Kanten werden in der scan -Richtung gezählt. (Auf dem Korpus angezeigt)

11.8 Sollwert und ToleranzenDer Sollwert (Dimension oder Position) kann als Parameter durch Vorgabe oder Einlernen(teaching) vorgenommen werden. Das Mikrometer überwacht im Lauf der Messung die Werte welche über den voreingestellten Grenzen liegen. Der Wert der Toleranzen kann als Parameter übertragen werden.

11.9 Logische AusgängeDie logischen Ausgänge des Mikrometers zeigen digital an, ob das Messergebnis innerhalb oder außerhalb der eingestellten Toleranzen liegt. (HI, GO, LO)

11.10 Werkseingestellte Parameter Diese Parameter sind in einem nicht#üchtigen Speicher des Mikrometers abgelegt.Ein korrekter Wechsel dieser Prameter ist mit der dem Sensor beiliegenden Software möglich.Die im Speicher abgelegten Parameter sind unter 15.10 abgelegt.

12.0 Beschreibung der Schnittstellen RS232 und RS485

12.1 RS232 Schnittstelle Der RS232 port ermöglicht eine “Punkt zu Punkt” Verbindung und erlaubt es, das Mikrometer direkt mit dem RS232 port eines Reglers oder Rechners zu verbinden.

12.2 RS 485 SchnittstelleMit Hilfe des Protokolls ist es möglich bis zu 127 Geräte an einen Gemeinsamen Datenbus anzuschließen.

12.3 Arten der Datenübertragung Die Messdaten können auf drei verschiedene Arten übertragen werden:- Single request (inquiries)- Automatischem asynchronen Datenstrom (Ergebnisse werden übermittelt sobald sie verfügbar sind.)- Automatischem synchronen Datenstrom (Time oder Trigger sampling)

12.4.1 Datenrate über den seriellen PortDieser Parameter de!niert die Datenrate über das bit-serielle interface in Inkrementen von 2400bits/s. Zum Beispiel: Der Parameterwert “4” stellt eine Datenrate von 2400*4 = 9600 bit/sec ein.

Anm. : Die maximale Datenrate über die RS232 beträgt 480,8 kbit/s und für die RS485 921,6 kbit/s.

12.4.2 NetzadresseDieser Wert de!niert die Netzadresse von Mikrometern welche mit einer RS485 Schnittstelle ausgestattet sind.



Anm. : Durch die Netzwerkmöglichkeiten einer RS485 Schnittstelle, können bis zu 127 LS651 auf einem Messwerterfassungsbus zusammen verwaltet werden.Das Protokoll dieser Schnittstelle erwartet einen “Master” auf diesem Bus, welcher z.B. ein Computer oder auch ein Datensammelsystem sein kann. und 1 bis 127 ‘slaves’ z.B. (LDS603), wenn dieses Protokoll unterstützt wird.

Jeder ‘slave’ hat eine eigenen Netzwerkidenti!kationscode – eine Netzwerkadresse. Diese Netzwerkadresse wird genutzt um Anforderungen oder Anfragen auf dem Bus zu stellen. Jeder 'slave' hat eine eigene Adresse und eine '0' Adresse, über welche gener -elle Kommandos für alle Teilnehmer oder eben zum Datentausch mit nur einem Teil-nehmer genutzt werden.

12.4.3 Voreingestellte Werte

Parameter Wert

Baud rate 230400

Net Adress 1

Mode of data transfer request

12.5 Interface Protokoll 12.5.1 Serielles Datenübertragungsformat

1starter-bit 8 data-bits 1 odd-bit 1 stopp-bit

12.5.2 Art der Kommunikationssitzung Der Datentransfer !ndet in 'Sitzungen' 'sessions' statt, welche nur durch den ‘master’ gestartet werden können.Es gibt zwei Arten von Sitzungen (sessions): ‘request’,[‘message’] — [‘answer’], Eckige Klammern enthalten optionale Elemente ‘request’ — 'data stream’ — [‘inquiry’].

12.5.3 Request

Request (INC) ist eine zwei-byte Nachricht, welche die Kommunikationssitzung voll kontrolliert.

Die 'request ' Meldung ist die einzige aller Meldungen einer Sitzung, in der das hochwertigste Bit auf 0 eingestellt wird. Zusätzlich enthält es die Einheitenadresse (ADR), Code der Anfrage und, wahlweise freigestellt, die Meldung (MSG). «Request» Format: Byte 0 Byte 1 (Bites 2...N)

INC 0(7:0) INC 1(7:0) MSG

ADR 1 0 0 0 COD (3:0)

12.5.4 Message

Mitteilung ‘Message’ und Antwort ‘answer’ sind Datenimpulse, die von 'Emaster ' oder von 'Eslave ' im Verlauf der Sitzung übertragen werden können, 'Data Stream ' ist eine endlose Reihen-folge der Datenimpulse oder -reihen, die von 'slave' an 'master ' übermittelt werden, welchesaber durch eine neue Anfrage unterbrochen werden kann. Belegt in der Übertragung des 'data Stromes ' einer des 'slaves' völlig die Datenübertragung, wird dieser Transfer durch eine neue Anfrage des 'master' welche zu irgendeiner Adresse geschickt wird, unterbrochen. Es gibt eine spezielle Anfrage, um den Datenstrom zu stoppen.Mitteilungsübertragung 'Message transfer'.



Alle Meldungen mit einem 'message burst' enthalten eine '1' in der höchstwertigen Ziffer. Daten in einer Meldung werden in 'treads' (Schritten) übertragen. Bei einer Übertragung eines Bytes wird immer zuerst das lower byte, und dann das higher byte übertragen.

Das folgende Beispiel zeigt das Format von zwei 'message ' “databurst” zur Übertragung von Byte

DAT(7:0):

Byte 0 Byte 1

1 0 0 0 DAT (3:0) 1 0 0 0 DAT (7:4)

12.5.5 AnswerAlle Meldungen mit einer '1' im höchstwertigen Bit enthalten einen 'burst impuls'. Daten werdenin “treads” übertragen. Bei einer Übertragung eines Bytes wird immer zuerst das lower byte, und dann das higher byte übertragen. Bei Multibyteübertragungen wird immer mit dem “lower byte” begonnen. Die Message “answer” enthält: “SB-bit” charakterisiert das Auffrischen des Ergebnisses. “SB”=1 zeigt, das der Sensor das Messresultat im Messwertspeicher aufgefrischt hat. SB=0 zeigt an das, ein nicht aufgefrischter Wert übertragen wurde (Siehe auch Anm. 1 ; 10.3) SB=0 wenn Parametergesendet.Wenn 'answer' übertragen wird, enthält die Meldung zwei Zusatzbits des zyklischen binären Vor-wahlzählers (CNT). Bitwerte im Vorwahlzähler sind für alle Übertragungen von einer Reihe identisch. Der Wert des Vorwahlzählers wird durch das Senden jeder Unterbrechung (burst) erhöht und wird für Anordnung (Verwaltung) von Reihen oder bursts verwendet, sowie zur Erfassung der Verluste, wenn Datenströme verloren gehen.

Das folgende Beispiel zeigt das Format von zwei 'answer ' databurst zur Übertragung von Byte DAT(7:0):

Byte 0 Byte 1

1 SB CNT (1:0) DAT (3:0) 1 SB CNT (1:0) DAT(7:4)

12.5.6 Data stream“Data stream” ist eine unbegrenzte Sequenz von burst oder batches welche von “slave” zu “mas ter” übertragen wird und durch eine neues “request” unterbrochen werden kann.Bei der Übertragung von “data Stream” von einem der “slaves”belegt dieser den gesamten Trans-ferkanal . Daher wird dann, wenn “master” einen neuen “request” sendet, der Datenstrom unter-brochen. Zusätzlich existiert ein spezielles “request” um den Datenstrom zu stoppen.

12.5.7 Request codes und Liste der Parameter Request codes und Liste der Parameter !nden Sie unter Kapitel 13 und 14.

13.0 Beschreibung der EthernetschnittstelleDie Ethernetschnittstelle wird nur zur Übertragung von Messwerten genutzt. Einstellungen werden nur über RS232 und/oder RS485 vorgenommen.

13.1 Arten des DatentransfersDer Sensor kann in folgenden Arten Daten übertragen:- keine Übertragung- Automatische asynchrone Datenübertragung Ergebnisse werden Übertragen, sobald diese verfügbar sind.- Automatische synchronisierte Datenübertragung (Time oder Trigger sampling)



13.2 Protokolle

Es bestehen 2 Arten von Protokollen:- MAC Level auf OSI. Die Pakete werden in Abstimmung mit Protokoll 802.3 übertragen.- IP(UDP Protokoll.

13.4 Daten Paket Format, IP7UDPDas Mikrometer sendet MAC- Pakete von 28 byte Länge

– - bytes 0-5 : MAC Empfängeradresse

- bytes 6-11 : MAC Senderadresse: : 0x00; 0x20; 0xED; 0x03; Seriennummer_H; Seriennummer_L;

- bytes 12-13 : Paketlänge: 0x00; 0x1D- byte 14 : Sensortyp – 65- byte 15 : firmware version- bytes 16-17 : Seriennummer- bytes 18-19 : Sender-Empfänger Distanz- bytes 20-21 : Messbereich- byte 22 : Zyklischer Paketzähler, incrementiert bei jeder Paketsendung - byte 23 : Messergebnis, byte 3- byte 24 : Messergebnis, byte 2- byte 25 : Messergebnis, byte 1- byte 26 : Messergebnis byte 0- byte 27 : flag, which characterizes the update of the result- byte 28 : Paket Prüfsumme

Das Micrometer überträgt in diesem Modus ein Messergebnis welches sich aus der Anzahl der zusammengefassten Messungen (Sampling) ergibt.

– 13.4 Daten Paket Format, IP/UDP

Das Mikrometer sendet ein IP/UDP Paket mit variabler Länge. Die Paketlänge ist abhängigvon Parametern (0X52h), welche die Qualität des Messergebnisses im Paket bestimmen.Das Paket besteht aus Header und Datenfeld.- byte 0-5 : MAC Adresse des Empfängers- bytes 6-11: : MAC Addresse des Sender: : 0x00; 0x20; 0xED; 0x03;

serial_number_H; serial_number_L;- bytes 12-13 : Ethernet type: 0x08; 0x00;- byte 14 : IP version & header: 0x45;- byte 15 : 0x00;- bytes 16-17 : total length of the packet including the IP header- bytes 18-19 : packet ID: 0x08; 0x7F;- bytes 20-21 : packet #ags;- byte 22 : packet TTL: 0x80- byte 23 : protocol: 0x11;- bytes 24-25 : IP checksum;- bytes 26-29 : IP address of the sender;- bytes 30-33 : IP address of recipient;- bytes 34-35 : sender port: 0x13; 0x88;- bytes 36-37 : recipient port: 0x02; 0x5D;- bytes 38-39 : UDP packet length;- bytes 40-41 : UDP checksum;- byte 42 : sensor type- byte 43 : !rmware version- bytes 44-45 : serial number- bytes 46-47 : transmitter-receiver distance- bytes 48-49 : measurement range- byte 50 : number of measurement results in the packet



- byte 51 : cyclic counter of the packet- bytes 52-53 : measurement result_0- byte 54 : #ag of the result_0 (0/1)

……………………………………………………………..- bytes 56+N : measurement result_N- byte 57+N : #ag of the result_N (0/1)

In diesem Modus wird der interne Übertragungsspeicher des Mikrometers mit Messergebnissengefüllt, welche nach Vorgabe der Sampling-Einstellung ermittelt wurden. bzw. durch Trigger. (siehe auch 10.2 u. 10.3) Nach Füllung des internen Speichers (Volumen durch Parameter einstellbar) überträgt der Sensor die gesammelten Datenpakete in das UDP Netzwerk.

14.0 Analogausgänge14.1 Arten der Übertragung

Das Mikrometer kann in folgenden Modi übertragen:

- Keine Übertragung

- Automatischer asynchroner Datenstrom

(Ergebnisse werden übertragen sobald diese verfügbar sind.)

– - Automatischer synchroner Datenstrom

– 14.2 Stromausgang 4....20 mA

Die maximale Bürde des Ausgangs beträgt 500 Ohm. Um Störungen zu vermeiden, sollte ein RC-Filter vorgesehen werden.Der in der Abbildung enthaltene Kondensator ist auf eine maximale sampling Frequenz von 2kHz ausgelegt.

– 14.3 Spannungsausgang Um Störungen zu reduzieren wird empfohlen einen RC- Filter vor das Messgerät zu schalten. Der in der Abbildung enthaltene Kondensator ist auf eine maximale sampling Frequenz von 2kHz ausgelegt.

14.4 Kon!gurationsparmeter14.4.1 Bereich des Analogausgangs

Durch die Nutzung der Funktion “Window in the operating range” kann die Au#ösung erhöht werden. Diese Funktion macht es möglich, ein Fenster wählbarer Größe und Position zu bestim-men in welchem der gesamte Analogausgang skaliert werden kann.



14.4.2 Analogausgang ArbeitsmodusFolgende Modi sind möglich:- Fenster Modus (Window mode)- Abweichungsmodus (Deviation mode)Fenster Modus (Window mode) Der gesamte Analogausgang wird in dem ausgewählten Fenster skaliert. Unter “Fenster” verstehtsich - der Gesamtmessbereich des Mikrometers oder jeder in diesem Bereich durch “Top of the analog output” und “End of the analog output” de!nierten Fenster. Ausserhalb des Fensters ist der Analogausgang “0”.Abweichungsmodus (Deviation mode)Für den Abweichungsmodus muss das Fenster so de!niert werden, das der Punkt der “Null-Abweichung” in der Mitte des Fensters lokalisiert wird. In diesem Fall entspricht die Mitte des Ausgangssignals (12 mA bzw. 5 V DC ) einer 0- Abweichung.

15. Anfrageformate (Request codes) 15.1 Request code table

Request code Beschreibung Message (Size in bytes) Answer (Size in bytes)

(0x01h) Device identi!cation - -device type (1)-!rmware release (1)-serial number (2)-distance trns. -rec. (2)-range (2)

(0x02h) Reading of parameter -code of parameter (1) -value of parameter (1)

(0x03h) Writing of parameter -code of parameter (1)-value of paramter (1)

-

(0x04h) Storing current parameters to FLASH-memory

-constant AAh (1) -constant AAh (1)

(0x04h) Recovery of parameter default valuesin FLASH memory

-constant 69 (1) -constant 69 (1)

(0x05h) Latching of current result - -

(0x06h) Inquiring of result -code ofsychronizationsource (1)0x01h – internal timer0x02h – trigger

- result in micrometer (4)

(0x07h) Inquiring of a stream of results - -stream of result(4)

(0x08h) Stop data streaming - -

(0x0Ch) Nominal value setting Constant 0ch

15.2 Liste der Schaltparameter

Code Name Values Aktion

0x20h Sensor on/off 0 Mikrometer ist aus +Stromsparmodus

1 (default) Mikrometer ist an (ON)



15.3 Scynchronisationsparameter

Code Name Values Aktion

0x00h Synchronisation source 0 (by default)

1

2

Off, asynchronoustransmittingTime sampling, -internaltimer with 100µS period

Trigger sampling, sourcetrigger

0x01h-

0x02h

Multipier of internal timer/dividerof input trigger

0-65535(by default - 0x64h)

Sets the number of impacttiming signal to systemresponse

15.4 Averaging parameter

Code Name Values Action

0x21h Averaging 0 (default)1

OFFON

0x22h Quality of measurementvalues

1- 4096(default 0x04h)

Number of averagedvalues

15. 5 Parameter zur Messung

Code Name Values Action

0x24h Art der Messung 0 (default)

1

2

34

Eine Kante (knife) (Messer)

Distanz zwischen A und B(Größe des Objekts)Ergebniss =B-A(Kantennummern 0x25hund 0x26h Parameter)Objektposition - (B+A) /2Border (Kante) A Position Border (Kante) B Position

0x25h Nummer der Kante A 0-127 (Default = 0x00h) Indexnummer Kante A

0x26h Nummer der Kante B 0-127 (Default = 0x01h) Indexnummer Kante B



15. 6 Ausgänge control parameter

Code0x44h

NameControl byte der

Ausgangspolarität

Values0x00h

(Defaullt)

Aktionbytex,x,x,x,x,X,Y,Z bit Z - LowLimit bit control: 0 – LowLimit low active level, 1 – LowLimit high active level;bit Y - HighLimit bit control: 0 – HighLimit low active level, 1 – HighLimit high active level;bit X - PASS bit control: 0 – Normal low active level, 1 – Normal high active level;

15. 7 Parameter der seriellen Schnittstelle

Code Name Wert Aktion

0x10h Data transfer mode 0 (default)12

OFFAsynchronSynchron

0x11h-

0x12h

Übertragungsrate X*2400(Default 0x60h)

X=4848*2400=11500

0x13h Netzadresse 1 (Default) Netzadresse

15. 8 Parameter des Analogausgangs

Code Name Werte Aktion

0x30h Datentransfer Modus 0 (default)12

OFFAsynchronSynchron

0x31h-

0x34h

Beginn des Analogwertes In µm(Default = 0)

Beschreibt den Punkt anwelchem derAnalogausgang beginnt

0x35h-

0x38h

Ende des Analogwertes In µm(Default : maxim.Messbereich desMikrometers)

Beschreibt den Punkt anwelchem derAnalogausgang seinenmaximale Wert erreicht

0x39h Analogausgangsmodus 0 (default)1

Fenster Abweichung

15.9. Parameter Ethernetschnittstelle



Code Name Werte Aktion

0x50h

0x51h

Data transfer mode

Paket Typ

0 (default)1201 (default)

OFFAsynchronSynchron MACIP/UDP

0x52h Anzahl der Messungen imPaket

0-255(default 0x05h)

0x53h-

0x58h

MAC Adresse desEmpfängers

default00h-00h-00h-00h-00h-00h

0x59h-

0x5Ch

Subnetzmaske defaultFFh-FFh-FFh-00h

0xdDh-

0x60h

IP Adresse Sender defaultC0h-A8h-00h-02h

0x61h-

0x64h

IP Adresse Empfänger defaultC0h-A8h-00h-01h

15.10. Parameter (Voreinstellung)

Adresse Parameter Wert

0x00h Synchronisationsquelle 00h

0x01h-

0x02h

Multiplikator oder Teiler des Eingangstriggers 64h-00h

0x10h Serial interface Modus — stream 00h

0x11h-

0x12h

Baud rate 60h-

00h

0x13h Net address 01h

0x20h Micrometers switching 01h

0x21h Averaging 00h

0x22h–

0x23h

Number of averaging values 04h-

00h

0x24h Type of measurement 00h

0x25h Number of border A 00h

0x26h Number of border B 01h

0x30h Analog output mode 01h

0x31h-

0x34h

Beginning of analog output 00h00h00h00h



0x35h-

0x38h

The end of analog output Micrometer range

0x40h-

0x43h

Nominal value 00h00h00h00h

0x44h Control byte of output logic 00h

0x45h-

0x48h

Minimal tolerance 00h

0x49h-

0x4Ch

Maximal tolerance Micrometer range

0x50h ETHERNET mode - stream 01h

0x51h Packet type 01h

0x52h The number of measurements 05h

0x53h-

0x58h

Recipient MAC address 00h00h00h00h00h00h

0x59h-

0x5Ch

Subnet mask FFhFFhFFh00h

0x5Dh-

0x60h

Sender IP address 02h00hA8hC0h

0x61h-

0x64h

Recipient IP address 01h00hA8hC0h

15.11. Anmerkungen:- Alle Werte binär - Distanzen in mm- Der Wert des vom Mikrometer übertragenen Messergebnisses wird in 4 byte dargestellt und hat die Dimension µm.- Auf Anforderung (05h) wird das aktuelle Ergebniss im Ausgangsspeicher eingefroren (lached) und bis zum Eintreffen einer neuen Anforderung zum Datentransfer gespeichert. Diese Anforderung kann simultan an alle Mm in Netz gesendet werden um z.B. Datenabfragen zu synchronisieren.

– Im Falle eines Spannungsverlustes werden die Parameter in einem nicht#üchtigen FLASH Speicher gespeichert.Im Falle der Spannungswiederkehr werden die Parameter wieder aus dem FLASH Speicher in den RAM des Mikrometers geladen.Sollten Parameter während des Betriebs geändert werden, so müssen diese mit dem Befehl (04h) in den Flash Speicher geschrieben werden, wenn diese zum weiteren Betrieb genutzt werden sollen.



- WARNUNG: Es ist unzulässig, die Kon!guration des Mikrometers über die RS 485 Schnittstelle aus- zulesen!

15.12. Beispiele zur Parametereinstellung:

Vermessung einer Kantenposition: Anzahl der Kanten – 1, А = 0, В = 1; Parameters [0x24h] = 00h, [0x25h] = 00h;

Durchmessermessung. Anzahl der Kanten – 2, А = 0, В = 1; Parameters [0x24h] = 01h, [0x25h] = 00h,[0x26h] = 01h;

Messung einer Lücke. Anzahl der Kanten – 2, А = 0, В = 1; Parameters [0x24h] = 01h, [0x25h] = 00h,[0x26h] = 01h;

Positionsmessung einer Welle. Zahl der Kanten – 2, А = 0, В = 1; Parameters [0x24h] = 02h, [0x25h] =00h, [0x26h] = 01h;

Messung innerer Durchmesser. Anzahl der Kanten – 4, А = 1, В = 2; Parameters [0x24h] = 01h, [0x25h]= 01h, [0x26h] = 02h

15.13. Beispiele einer Kommunikationssitzung:

1) Request "Device identi!cation".

Condition: device address —1, request code – {0x01h}, device type — 61, !rmware release — 88 (58h), serialnumber — 0402 (0192h), transmitter-receiver distance — 80mm (0050h), measurement range — 50мм (0032h),packet number — 1.

The request format:Byte 0 Byte1 Byte 2....n

INC0(7:0) INC1(7:0) MSG

0 ADR(6:0) 1 0 0 0 COD(3:0)

Request from «Master»Byte 0 Byte1

INC0(7:0) INC1(7:0)

0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1

01h 81h

Im Folgenden ist das Format von zwei “answer” data bursts zur Übertragung von byte DAT(7.4) dargestellt:

DAT(7:0) DAT(7:0)

Byte 0 Byte1

1 0 CNT(1:0) DAT (3:0) 1 0 CNT(1:0) DAT (7:4)

DAT(7:0) DAT(7:0)

Byte 0 Byte 1

1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0

91h 96h



Firmware release

DAT (7:0)

Byte 0 Byte 1

1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1

98h 95h

Serial Number

DAT(7:0)

Byte 0 Byte 1

1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1

92h 96h

DAT(7:0)

Byte 0 Byte 1

1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0

91h 90h

Sender-Empfänger Distanz

DAT(7:0)

Byte 0 Byte 1

1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1

90h 95h

DAT(7:0)

Byte 0 Byte 1

1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0

90h 90h

Messbereich

DAT(7:0)

Byte 0 Byte 1

1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1

92h 93h

DAT(7:0)

Byte 0 Byte 1

1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0

90h 90h



//C# code exampleout_data[0] = 0x01;out_data[1] = 0x81;SerialPort.Write(out_data, 0, 2);

Thread.Sleep(50);SerialPort.Read(in_data, 0, 16);SensorType = ((in_data[0] & 0x0F) + ((in_data[1] & 0x0F) << 4));Release = ((in_data[2] & 0x0F) + ((in_data[3] & 0x0F) << 4));Serial = ((in_data[4] & 0x0F) + ((in_data[5] & 0x0F) << 4) + ((in_data[6] & 0x0F)

<< 8) + ((in_data[7] & 0x0F) << 12));Base_distance = ((in_data[8] & 0x0F) + ((in_data[9] & 0x0F) << 4) + ((in_data[10]

& 0x0F) << 8) + ((in_data[11] & 0x0F) << 12)); Measure_Range = ((in_data[12] & 0x0F) + ((in_data[13] & 0x0F) << 4) + ((in_data[14]& 0x0F) << 8) + ((in_data[15] & 0x0F) << 12));

Note: as burst number =1, then CNT=1

2) Request "Reading of parameter". Condition: device address —1, request code – 02h, code of parameter — 05h, value of parameter — 04h, packetnumber — 2.

Request (“Master”) — 01h;82h;Message (“Master”) — 85h, 80h;Answer (“Slave”) — A4h, A0h

//C# code exampleparamADR = 0x05;out_data[0] = 0x01; out_data[1] = 0x82;out_data[2] = (byte)((paramADR & 0x0F) + 0x80); //low out_data[3] = (byte)((((paramADR & 0xF0) >> 4)) + 0x80); //highSerialPort.Write(out_data, 0, 4);

Thread.Sleep(50);SerialPort.Read(in_data, 0, 2);paramVALUE = (long)((in_data[0] & 0x0F) + ((in_data[1] & 0x0F) << 4));

3) Request "Inquiring of result".

Condition: device address — 1, result — 02A5h, packet number — 3.Request (“Master”) — 01h;86h;Answer(“Slave”) — B0h, B0h, B0h, B0h, B0h, B2h, BAh, B5hMeasured displacement: X=0x000002A5h= 677 um

//C# code exampleout_data[0] = 0x01;out_data[1] = 0x86;SerialPort.Write(out_data, 0, 2);

Thread.Sleep(50);SerialPort.Read(in_data, 0, 8);UInt32 temp1 = (UInt32)((in_data[0] & 0x0F) + ((in_data[1] & 0x0F) << 4) +((in_data[2] & 0x0F) << 8) + ((in_data[3] & 0x0F) << 12));UInt32 temp2 = (UInt32)((in_data[4] & 0x0F) + ((in_data[5] & 0x0F) << 4) +((in_data[6] & 0x0F) << 8) + ((in_data[7] & 0x0F) << 12));Int32 Measure = (Int32)(temp1 + (temp2 << 16));



4) Request: "writing the divider ration"

Condition: divider ration – 1234=3039h, device address – 1, request code – 03h, code of parameter –[0x01h,0x02h], value of parameter – 0x11FFhRequest ("Master") – 01h, 83hMessage ("Master") – 82h, 80h, 81h, 81h;Request ("Master") – 01h, 83hMessage ("Master") – 81h, 81h, 8Fh, 8Fh;

//C# code exampleNewValue = 0x11FF;Param_Size=2;Param_Adress = 0x01;while (Param_Size > 0){

out_data[0] = 0x01;out_data[1] = 0x83;out_data[2] =(byte)((((byte)(Param_Adress + Param_Size-‐1))& 0x0F)+ 0x80);out_data[3] =(byte)((((byte)(Param_Adress + Param_Size-‐1)&0xF0)>>4)+0x80);out_data[4] =(byte)(((NewValue >> (8 * Param_Size -‐ 8)) & 0x0F) + 0x80);out_data[5] =(byte)(((NewValue >> (8 * Param_Size -‐ 4)) & 0x0F) + 0x80);SerialPort.Write(out_data, 0, 6);Param_Size-‐-‐;

5) Request "writing sampling regime (internal timer sampling)".

Condition: device address – 1, request code – 07h, Request ("Master") – 01h, 87h;Message ("Master") – 82h, 80h;

//C# code exampleout_data[0] = 0x01;out_data[1] = 0x87;out_data[2] = 0x81;out_data[3] = 0x80;SerialPort.Write(out_data, 0, 4);

while(true){

SerialPort.Read(in_data, 0, 8);UInt32 temp1 = (UInt32)((in_data[0] & 0x0F) + ((in_data[1] & 0x0F) << 4) +((in_data[2] & 0x0F) << 8) + ((in_data[3] & 0x0F) << 12));UInt32 temp2 = (UInt32)((in_data[4] & 0x0F) + ((in_data[5] & 0x0F) << 4) +((in_data[6] & 0x0F) << 8) + ((in_data[7] & 0x0F) << 12));Int32 Measure = (Int32)(temp1 + (temp2 << 16));

16. Ethernet Paket Beispiele16.1 MAC Paket

• Parameter [0x51h] = 0 (MAC level).• Recipient MAC address [0x53h – 0x58h]• Stream mode• Mode – "Results" (parameter [0x00h], request {0x07h})

The format of received packet:



16.2. IP/UDP

• Parameter (0x51h=1 (IP-Level)• Recipient MAC address [0x53h – 0x58h]• Stream mode• Mode – "Results" (parameter [0x00h], request {0x07h})

The format of received packet:

17. Programm zur Parametereinstellung17.1 Funktion

• Software RF-65X-SP • Test und Demonstration LS-651 Mikrometer

• Einstellen der Mikrometerparameter

• Erfassung der Datensignale des LS 651



17.2 Anschluss an das Mikrometer

Nach Start des Programms erscheint folgende Maske:

Anschluss über RS232/RS485 Interface:

• Wählen sie einen com – port aus. (Logikport falls der Sensor über USB – Adapter angeschlossen wurde)

• Wählen sie eine Baudrate aus . (default 230400)

• Bestimmen sie eine Netzwerkadresse, falls erforderlich.

• Danach drücken sie den Knopf “connect” . Stimmen die Übertragungsdaten überein, wird die Softwaredie eingestellten Parameter auslesen und darstellen.



17.3 Einstellung und Sicherung der Parameter

Mit der Software können die Parameter des Sensors angepasst und verändert werden. Die Änder-ungen können dann in Ram und FLASH abgelegt werden.Die Liste der verfügbaren Parameter ist in Kapitel 15 beschrieben.

Die Kon!guration des Mikrometers kann durch Auswahl aus den “drop-down” Menüs oder durch Eingabe von absolute Werte in den zugeordneten Feldern eingegeben werden.Alle Parameter werden in dezimaler Form eingegeben.Eingaben über “Drop down” Menüs werden unmittelbar in den RAM übertragen. Absolut eingegebeneWerte nach drücken der “Enter” Taste.Auf der linken Seite des Fensters !nden sich Knöpfe zur schnellen Auswahl und Umschaltung der Messfunktionen.

• Vermessung einer Kante (Knife)

• Durchmesser- oder Positionsmessung

• Lückenvermessung

• Komplexe Objektvermessungen

Auf der gleichen Seite !nden sich zwei “drop down” Menüs, mit denen sie die Zahl der berück-sichtigten Kanten einstellen lässt.Die beschriebenen Tastfelder und drop-downs sind direkt verbunden mit den Feldern “ Result Type”, “Border A Number,” “Border B” Number und erlauben eine detailliertere Kon!guration des Sensors.

17.4 Sicherung der Parameter und Aufruf der Werkseinstellung

Im Bereich “Parameter Setting” be!nden sich die zwei Tast#ächen “Save to FLASH” und “RestoreDefault”. Durch Druck auf diese Tasten können die im RAM eingestellten Sensorparameter in dem nicht#üchtigen FLASH abgelegt bzw. die Werkseinstellung aufgerufen werden.



*** Anmerkung: Alle Änderungen der Parametereinstellung werden erst dann endgültig übernommen, wenn dieSpannungsversorgung des Mikrometers abgeschaltet wird!

18. Betrieb des Mikrometers

● Plazieren sie ein Objekt im Arbeitsbereich des Mikrometers● Um das Objekt einmal zu vermessen, drücken sie «SingleRequest»● Um eine kontinuierliche Messung zu starten, wählen sie einen Synchronisationsmodus aus und

drücken dann «StartStream». Das Messergebnis wird auf der Anzeige ausgegeben.● Um die Messergebnisse über Ethernet zu senden, setzen sie den Marker in der Ethernetstreambox im

rechten oberen Teil des Fensters.● Um die Historie der Messungen zu betrachten wählen sie bitte «Oszilloscope» aus. In diesem Fenster

werden die letzten 50 Messungen dargestellt.



● Zum speichern der Daten wählen sie bitte «Write to !le» aus.

● Es ist möglich Position und Zoom des Displays zu spezi!zieren. Drücken des «Auto» Knopfes ändert den der Einstellung von «active» zu «passive» und umgekehrt.

● Um den letzten ermittelten Messwert als Sollwert zu übernehmen drücken sie bitte «Stop stream» und danach «Set nominal Value»



19. Beispiele der Datenübertragung• Asynchrone Übertragung

• Synchrone Übertragung, time sampling



• Synchrone Übertragung, Trigger sampling

• Wünschen sie einen automatischen Start der Datenübertragung nach anlegen derSpanungsversorgung ,wählen sie die entsprechenden Kon!guration und drückendanach «saveToFlash».


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