drehgeber für funktionale sicherheit – betriebsanleitung...

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Absolute Single/Multiturn Drehgeber

Absolute Single/Multiturn Encoders

Codeurs absolusmonotour/multitours

Encoder assolutimonogiro/multigiro

Encoders absolutosunivuelta/multivuelta

5853SIL/5873SIL5863SIL/5883SIL7053SIL/7063SIL

Zertifiziert nachDIN EN ISO 13849-Pl e / Kategorie 4DIN EN ISO 61508 /DIN EN ISO 61800-5-2-SIL3

Certified according toDIN EN ISO 13849-Pl e / Category 4DIN EN ISO 61508 /DIN EN ISO 61800-5-2-SIL3

Certifiés selonDIN EN ISO 13849-Pl e / Catégorie 4DIN EN ISO 61508 /DIN EN ISO 61800-5-2-SIL3

Certificati secondoDIN EN ISO 13849-Pl e / Categoria 4DIN EN ISO 61508 /DIN EN ISO 61800-5-2-SIL3

Certificados segúnDIN EN ISO 13849-Pl e / Categoría 4DIN EN ISO 61508 /DIN EN ISO 61800-5-2-SIL3

Drehgeber für Funktionale Sicherheit – BetriebsanleitungEncoders for Functional Safety – Operating ManualCodeurs pour la sécurité fonctionnelle – Instructions d’utilisationEncoder per la sicurezza funzionale – Manuale d’usoEncoder para la seguridad funcional – Instrucciones de uso

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© Fritz Kübler GmbH

UrheberrechtschutzFür diese Dokumentation besteht Urheberrechtschutz durch die Firma Fritz Kübler GmbH. DieseDokumentation darf ohne vorherige schriftliche Zustimmung der Firma Fritz Kübler GmbH wederabgeändert, erweitert oder vervielfältigt noch an Dritte weitergegeben werden.

ÄnderungsvorbehaltTechnische Änderungen der in dem vorliegenden Dokument enthaltenen technischen Informationen,die aus dem stetigen Bestreben zur Verbesserung unserer Produkte resultieren, behalten wir unsjederzeit vor.

Verzicht auf Garantie Die Fritz Kübler GmbH übernimmt in Bezug auf das gesamte Handbuch keine Garantie, weder still-schweigend noch ausdrücklich und haftet weder für direkte noch indirekte Schäden.

DokumenteninformationAusgabestand 08.2012

Kübler GruppeFritz Kübler GmbH Schubertstraße 47D-78054 Villingen-Schwenningen GermanyTel: +49 7720 3903-0 Fax +49 7720 [email protected] www.kuebler.com

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Inhaltsangabe

1. Allgemeine Hinweise ......................................................................................................4

2. Funktion des Drehgebers..............................................................................................42.1 Beispiel eines Bestellschlüssels ......................................................................................5

3. Funktionale Sicherheit....................................................................................................53.1 Sicherheitsfunktionen ......................................................................................................5

3.2 Sicherheitskonzept............................................................................................................6

3.3 Sicherheitskennwerte ......................................................................................................7

4. Mitgeltende Dokumente ................................................................................................7

5. Datenübertragung ............................................................................................................7

5.1 Sinus- und Cosinus Signale ............................................................................................7

5.2 Empfohlene Eingangsbeschaltung ..................................................................................8

5.3 SSI-Datenübertragung......................................................................................................9

5.4 BiSS-C-Datenübertragung................................................................................................9

6. EMV Hinweis ......................................................................................................................107. Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen....................................................10

7.1 EX-Klassifizierung ..........................................................................................................11

7.2 Zusätzliche Angaben zur Zündschutzart „Staubexplosionsgeschützt“ ..........................12

8. Montage des Drehgebers ............................................................................................148.1 Allgemeine Montagehinweise ........................................................................................14

8.1.1 Allgemeine Montagehinweise für Geber mit Vollwelle....................................................15

8.1.2 Allgemeine Montagehinweise für Geber mit Hohlwelle ..................................................15

8.2 Drehgeber, Vollwelle mit Fläche ....................................................................................16

8.3 Drehgeber, Vollwelle mit Passfeder ................................................................................16

8.4 Drehgeber, Konuswelle ..................................................................................................17

8.5 Drehgeber, Hohlwelle mit Klemmring ............................................................................17

8.6 Drehgeber, Hohlwelle mit Klemmring ............................................................................18

8.7 ATEX-Drehgeber, Vollwelle mit Fläche ..........................................................................19

9. Elektrische Installation des Drehgebers ............................................................20

9.1 Anschlussbelegung SIL-Drehgeber................................................................................20

9.2 Anschlussbelegung ATEX-SIL-Drehgeber......................................................................21

10. Inbetriebnahme des Drehgebers ............................................................................21

11. Wartung und Instandhaltung ....................................................................................22

11.1 Entsorgung ....................................................................................................................22

12. Approbationen ..................................................................................................................2213. Checkliste für die Inbetriebnahme ........................................................................23

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1. Allgemeine Hinweise

Bitte lesen Sie diese Betriebsanleitung sorgfäl-tig, bevor Sie mit dem sicheren Drehgeber arbei-ten, ihn montieren oder in Betrieb nehmen.

Dieses Dokument ist ein Originaldokument.

Diese Betriebsanleitung leitet das technischePersonal des Maschinenherstellers bzw. Maschi-nenbetreibers zur sicheren Montage, Elektroin-stallation, Inbetriebnahme sowie zum Betriebdes sicheren Drehgebers an.Darüber hinaus sind für die Planung und denEinsatz von Schutzeinrichtungen wie dem siche-ren Drehgeber technische Fachkenntnisse not-wendig, die nicht in diesem Dokument vermitteltwerden.

Grundsätzlich sind die behördlichen und gesetz-lichen Vorschriften beim Betrieb des sicherenDrehgebers einzuhalten.

Der sichere Drehgeber darf nur von befähigtenPersonen montiert, in Betrieb genommen,geprüft, gewartet und verwendet werden.Befähigt ist, wer• über eine geeignete technische Ausbildungverfügt und• vom Maschinenbetreiber in der Bedienungunterwiesen wurde und• den gültigen Sicherheitsrichtlinien unterwiesenwurde und• Zugriff auf diese Betriebsanleitung hat.

2. Funktion des Drehgebers

Die Drehgebertypen der 58x3SIL/70x3SIL-Familie liefern ein Absolut- und ein Inkremental-signal.

Die Absolutposition wird in Form eines digitalenSSI- oder BiSS-Datenworts übertragen. Bei denSingleturn Varianten 5853SIL, 5873SIL und7053SIL beträgt die Auflösung je nach Variantezwischen 10 bit und 17 bit. Die Multiturn-Varian-ten 5863SIL/5883SIL/7063SIL haben im Ver-gleich zu den Singleturn-Varianten5853SIL/5873SIL/7053SIL zusätzlich ein Getrie-be zur Erfassung der absoluten Positionen grö-ßer 360°. Die Anzahl zur Erfassung der Umdre-hungen beträgt 12 bit.

Die Inkrementalposition wird in Form eines ana-logen Sinus-Cosinus-Signals bereitgestellt. DieAuflösung beträgt pro Umdrehung 2048 Sinus-Cosinus Perioden.

Die Drehgeber besitzen große, verblockte Lager,wodurch die Drehgeber sehr robust, genau undlanglebig sind. Der IP-Schutz ist je nach Dichtung des Drehge-ber IP65 oder IP67. Durch die optische Abtas-tung von Singleturn und Multiturn ist der Dreh-geber magnetisch unempfindlich.

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2.1 Beispiel eines Bestellschlüssels

BestellschlüsselWelle

8.5863SILTyp

. 1aXbXcXd.

Wird für einen Drehgeber zu jedem Parameter die unterstrichene Vorzugsoptiongewählt, beträgt die Lieferzeit 10 Arbeitstage für max. 10 Stk. pro Lieferung.Mengen bis 50 Stück dieser Typen haben eine Regellieferzeit von 15 Arbeitstagen.

Flansch Schnittstelle/ Code Ein- /Ausgänge1 = Klemmflansch, ø58 mm, IP65 Versorgungsspannung B = SSI, Binär 2 = Eingang SET, DIR

3 = SSI/BiSS-C+2048 ppr C = BiSS-C, BinärWelle (ø x L) SinCos Spur /5 V DC G = SSI, Gray Optionen (Service)

2 = 10 x 20 mm, mit Fläche 4 = SSI/BiSS-C+2048 ppr 1 = keine OptionA = 10 x 20 mm, mit Passfeder SinCos Spur/10…30 V DC Auflösung 2 = Status-LED

A = 10 bit ST + 12 bit MT 3 = SET-Taste und Status-LEDAnschlussart 1 = 11 bit ST + 12 bit MT

1 = Kabel axial (1 m PVC) 2 = 12 bit ST + 12 bit MT optional auf Anfrage2 = Kabel radial (1 m PVC) 3 = 13 bit ST + 12 bit MT - seewasserfest3 = M23-Stecker, 12-polig, axial 4 = 14 bit ST + 12 bit MT - Kabel-Sonderlänge4 = M23-Stecker, 12-polig, radial 7 = 17 bit ST + 12 bit MT

a c g

b

d

e

f

h

XeXf2gXh

BestellschlüsselHohlwelle

8.5883SILTyp

. XaXbXcXd.

Wird für einen Drehgeber zu jedem Parameter die unterstrichene Vorzugsoptiongewählt, beträgt die Lieferzeit 10 Arbeitstage für max. 10 Stk. pro Lieferung.Mengen bis 50 Stück dieser Typen haben eine Regellieferzeit von 15 Arbeitstagen.

Flansch Schnittstelle/ Code Ein- /AusgängeA = mit Drehmomentstützset, IP65 Versorgungsspannung B = SSI, Binär 2 = Eingang SET, DIRB = mit Statorkupplung, IP65 3 = SSI/BiSS-C+2048 ppr C = BiSS-C, Binär

SinCos Spur /5 V DC G = SSI, Gray Optionen (Service)Hohlwelle 4 = SSI/BiSS-C+2048 ppr 1 = keine Option

3 = ø 10 mm SinCos Spur/10…30 V DC Auflösung 2 = Status-LED4 = ø 12 mm A = 10 bit ST + 12 bit MT 3 = SET-Taste und Status-LED5 = ø 14 mm Anschlussart 1 = 11 bit ST + 12 bit MTK = ø 10 mm, Konuswelle 2 = Kabel radial (1 m PVC) 2 = 12 bit ST + 12 bit MT optional auf Anfrage

4 = M23-Stecker, 12-polig, radial 3 = 13 bit ST + 12 bit MT - seewasserfestE = tangentialer Kabelabgang 4 = 14 bit ST + 12 bit MT - Kabel-Sonderlänge

Kabellänge 1 m (PVC-Kabel) 7 = 17 bit ST + 12 bit MT

a c g

d

e

fb

h

XeXf2gXh

3. Funktionale Sicherheit

3.1 Sicherheitsfunktionen

Nach DIN EN 61800-5-2 sind folgende Sicherheitsfunktionen mit dem Drehgeber realisierbar: • SS1: Safe Stop 1 überwachtes Bremsen, STO nach Zeit oder Stillstand• SS2: Safe Stop 2 überwachtes Bremsen bis SOS• SOS: Safe Operating Stop sicherer Betriebshalt in Lageregelung• SLS: Safe Limited Speed sichere begrenzte Geschwindigkeit• SLP: Safe Limited Position sicher begrenzte Positionierung• SLI: Safe Limited Increment of Position sicher begrenztes Schrittmaß• SDI: Safe Direction sichere Richtung• SSM: Safe Speed Monitoring sichere Geschwindigkeitsüberwachung

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Gültigkeit

sin2(x)+cos2(x)= 1

3.2 Sicherheitskonzept

Sichere InkrementalgeberfunktionUm mit dem Drehgeber eine sichereInkrementalinformation zu erreichen,muss die Steuerung die Gültigkeit deranalogen, um 90° zueinander versetz-ten Sinus-Cosinus Signale mit Hilfeder Funktion

sin² (x) + cos² (x) = 1 überwachen.

!Mechanische Fehler, wie z.B. ein Bruch derstarren Drehmomentstütze mit Drehmomentstiftoder das Abfallen des Drehgebers von derMotorwelle, werden durch mechanische Überdi-mensionierung der Bauteile unserer SIL-Geberausgeschlossen.

Der Drehgeber ist nur in Verbindung mit einersicheren Steuerung, die die genannten Funktio-nen überwachen kann, sicher. Ein Verhindern des Wiedereinschaltens der Anla-ge nach Fehlfunktion wird durch den Drehgebernicht gewährleistet und muss, falls erforderlich,durch die Steuerung sichergestellt werden.

Beim Einschalten / Abschalten der Anlage

Vor dem Abschalten der Anlage wirdder absolute Positionswert von derSteuerung gespeichert. Beim Wieder-einschalten vergleicht die Steuerungden abgespeicherten Wert mit dem,nach dem Einschalten, neu gemesse-nen absoluten Wert.

Sind beide Werte identisch, so ist diePosition sicher. Sind die Positionswerte nicht iden-tisch, ist die Position nicht sicher, undes muss die Position neu verifiziertwerden.

Während des Betriebes der Anlage

Durch den Vergleich der digitalenPositionsdaten mit den Sinus-CosinusSignalen, welche von der Steuerungständig mitgezählt und verglichenwerden, wird die gemeldete Positionverifiziert.

! !

Sichere Absolutgeberfunktion

Um mit dem Drehgeber eine sichereInformation über die absolute Positionzu erhalten, zählt die Steuerung dieInkrementalimpulse und vergleichtdas Ergebnis mit der ebenfalls vomDrehgeber bereitgestellten Absolutpo-sitionen.

!

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5. Datenübertragung

5.1 Sinus- und Cosinus Signale

A - = Sin; B – = Cos

Die analogen Signale müssen differentiellgemessen werden, das heißt A minus ergibtSinus, B minus ergibt Cosinus.Die Signale A, , B, haben jeweils eineAmplitude von 0,5Vss bei einem Offset von +2,5Vgegenüber 0V. Differentiell gemessen haben dieSinus- und Cosinus Signale eine Amplitude von1Vss, bei einer Phasenlage von 90°.Die Auflösung der inkrementellen Spur beträgt2048 Sinus-Cosinus Perioden.

B

BB

A

A

A

Offset: 2,5V +/- 50mV Offset- Differenz A zu B max. 25mV

Amplitude: 1Vss +/-100mVAmplituden- Differenz A zu B max. 40mV

Abschlusswiderstand:120 Ohm (A – ; B – )A B

Die Gültigkeit der Sicherheitsfunktion muss mitder Funktion sin²(x) + cos²(x) = 1 überprüft wer-den. Der empfohlene Toleranzbereich für denDrehgeber liegt zwischen 0,5 und 1,5. DieserWert muss jedoch mit der gewünschten Sicher-heitsfunktion verifiziert werden. Faktoren die hiermitbetrachtet werden müssen, sind Abtastfre-quenz, die Eingangsbeschaltung und die rechne-rische Auswertung der SinCos- Signale in derSteuerung. Aus diesem Grund muss der Steue-

rungshersteller die Toleranzgrenzen der sin²(x) +cos²(x) Funktion erneut verifizieren. Die Gültigkeit der Sicherheitsfunktion kann proInkrement untersucht werden. Das heißt beieiner Auflösung von 2048 Sinus-Cosinus Perio-den, kann die Gültigkeit von der Steuerung proUmdrehung 2048-mal überprüft werden. Beieiner Toleranz der sin²(x) + cos²(x) Funktion von+/-0,5 beträgt der max. mögliche Fehlerweg 10%einer Signalperiode (36° el.).

4. Mitgeltende Dokumente

Alle technischen Daten werden in denentsprechenden Datenblättern der Drehgeberangegeben.Hierin finden Sie die mechanischen und elektri-schen Kennwerte der SIL- undATEX-SIL-Drehgeber.

3.3 Sicherheitskennwerte

Gebrauchsdauer des Drehgebers: 20 JahrePFH Wert:je nach Versorgungsspannung des Drehgebers5 V DC Variante: 1,08 * 10-8 1/h10-30 V Variante: 1,09 * 10-8 1/h

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OPV: z.B. MC33074

Drehgeber Empfohlene Eingangsbeschaltung

Ra = 10 �C1 = 150 pFC2 = 10 pFR1 = 10 k�

R2 = 33 k�

U0 = 2,5 V � 0,5 V

Z = 120 �U1 = U0

5.2 Empfohlene Eingangsbeschaltung

Signale gegen 0V gemessen

Signale differentiell gemessen

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5.3 SSI - Datenübertragung

Über die SSI-Schnittstelle wird die absolutePosition als digitales Datenwort an die Steue-rung übertragen.

Die serielle, differentielle Übertragung bestehtaus zwei Taktleitungen und zwei Datenleitungen.Über die Taktleitung schickt die Steuerung Takte,über die Datenleitung liefert der Drehgeber diePositionsdaten. Am Eingang der Steuerungmuss ein Abschlusswiderstand von 120 Ohm andie Datenleitung angeschlossen werden.

Im Ruhezustand liegen die Takt- und Datenlei-tungen auf High-Pegel. Mit der ersten fallendenTaktflanke werden die aktuellen Encoder-Datenfür die Ausgabe im Puffer gespeichert. Mit dendanach steigenden Taktflanken werden die Datenbitweise, beginnend mit MSB (Most SignificantBit), übertragen. Das Übertragen eines vollstän-digen Datenwortes erfordert n+1 steigende Takt-flanken (n = Auflösung in Bit), z.B. 14 Taktsignalefür eine vollständige Auslesung eines 13 BitGebers. Nach der letzten positiven Taktflankeverbleibt die Datenleitung für die Dauer derMonoflopzeit t3 auf Low, bis der Geber wieder fürein neues Datenwort bereit ist.

5.4 BiSS-C-Datenübertragung

Die BiSS-C-Schnittstelle bietet eine bidirekteisochrone Verbindung zwischen Sensoren,Antriebe und industriellen Steuerungen an. Die-ser rein digitale Anschluss und sein Protokollwurden für maximale Leistung, Zuverlässigkeitund Sicherheit der Übertragung entwickelt.

Das Kommunikationsprotokoll integriert einenständigen bidirektionalen Zugriff auf die Slave-Register, ohne dabei die Messungs-Nutzdatenoder die Steuerzyklen zu beeinträchtigen. Damitsind die Geräteparameter und zuätzliche Mess-daten, sowie das elektronische Typenschild undOEM-Daten zu jederzeit zugänglich.

Der Schnittstellen-Master liefert für eine unbe-grenzte Anzahl Teilnehmer das Taktsignal fürgleichzeitig ausgelöste Funktionen. So kannzum Beispiel eine typische RS422-Verbindungeine Frame-Wiederholrate von 10µs sogar fürbis 64 Bit lange Datenwörter unterstützen.

Die Taktleitung muss mindestens ebenso langeauf High verbleiben, und kann danach wiedermit einer fallenden Flanke eine neue Auslesese-quenz des Gebers beginnen.

Die Datenübertragung ist für die bidirektionaleÜbertragung von Befehlen und Registern, sowiefür jeden Eintakt-Kanal separat vollständig überCRC abgesichert, mit Zuweisung eines Anfangs-werts, der bei Sicherheitskontrollen die Erken-nung des Kanals ermöglicht.

Z

RS485 Transceiver

+5V +5V

Z120

10k

10k

+5V

z.B. MAX 490

Z = 120 Ohm

Daten +

Daten-

Takt-

Takt -

RS485 Transceiver

Drehgeber Eingang Steuerung

t1 = T / 2t2 < 1 / (4 x fmax)t3 = Monoflopzeit (s. unten)n = Auflösung in Bit1/ fmax =< T =< 1 / fminfmin = min. SSI-Taktrate (s. Datenblatt)fmax = max. SSI-Taktrate (s. Datenblatt)

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6. EMV Hinweise

• Verwenden Sie nur geschirmte und paarig verseilte Leitungen für das Drehgeberkabel.• Legen Sie den Schirm großflächig und beidseitig auf Masse. Achten Sie auf eine einwandfreieBefestigung der Leitungsschirme. • Achten Sie bei der Verdrahtung Ihrer Anlage auf eine ordnungsgemäße Leitungsführung. TrennenSie die Verkabelung in Leitungsgruppen wie Motor- / Stromversorgungsleitungen und Signal- /Datenleitungen. Führen Sie Signal- und Datenleitungen möglichst eng an Masseflächen (Traghol-men, Metallschienen, Schrankblechen) und nicht parallel zu Motor und Stromversorgungsleitung.• Verbinden Sie alle Betriebsmittel impedanzarm mit dem Erdungs- / Schutzleitersystem.

7. Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen

Der explosionsgeschützte Drehgeber 70x3SIL entspricht den Bauvorschriften der Gerätegruppe II,Kategorie 2G (Ex-Atmosphäre Gas) und 2D (Ex-Atmosphäre Staub).Richtlinienkonformität gemäß 94/9/EG CE-Kennzeichnung:

Der Einsatz in anderen explosionsgefährdeten Bereichen ist nicht zulässig.

Einbau und Montage elektrischer Geräte dürfen nur durch eine Elektrofachkraft erfolgen! Reparatu-ren sowie das Anbringen von Ersatz bzw. Anbauteilen darf nur durch die Fa. Kübler erfolgen.Die Geräte dürfen nur innerhalb der Grenzwerte betrieben werden, wie sie in den technischen Datenvorgegeben sind.Die maximale Betriebsspannungen dürfen nicht überschritten werden!

Die Drehgeber der Modellreihe 70x3SIL wurde in Übereinstimmung mit den zutreffenden Sicherheits-anforderungen der folgenden Industrienormen konstruiert, entwickelt und gefertigt: Schutzart: DIN EN 60529 IP6X: 2000Klimaprüfung: DIN EN 60068-2-3: 1986Störaussendung: DIN EN 61000-6-3 und DIN EN 61000-6-4: 2003Schockfestigkeit: DIN EN 60068-2-27: 1995Vibrationsfestigkeit: DIN EN 60068-2-6: 1996Gefertigt nach: DIN EN 61010-1 Schutzklasse III: 2002Die Drehgeber müssen zur Verminderung von gefährlichen Körperströmen mit Sicherheitskleinspan-nungen (SELV) betrieben werden und sich in einem Bereich mit Potentialausgleich befinden.Verwenden Sie zum Schutz eine externe Sicherung (siehe elektrische Daten).Anwendungsbereiche: industrielle Prozesse und Steuerungen. Überspannungen an den Anschlussklemmen müssen auf Werte der Überspannungskategorie IIbegrenzt werden.Vermeiden Sie die Einwirkung von Schocks auf das Gehäuse - vor allem auf die Geberwelle - sowieaxiale und radiale Überlastungen der Geberwelle. Die maximale Genauigkeit und Lebensdauer derDrehgeber wird nur bei Verwendung einer geeigneten Kupplung garantiert.Die guten EMV-Werte gelten nur in Verbindung mit den serienmäßig gelieferten Kabeln und Ste-ckern. Bei geschirmten Kabeln ist der Schirm großflächig mit Erde zu verbinden. Auch die Leitungenzur Spannungsversorgung sollten vollständig geschirmt sein. Ist dies nicht möglich, so sind entspre-

Explosionsschutz

EG-Baumusterprüfbescheinigung PTB09 ATEX 1106X

Kategorie (Gas) II 2G Ex d II C T6

Kategorie (Staub) II 2D Ex tD A21 IP6X T85ºC

Richtlinie 94/9/EG EN 60079-0:2006; DIN EN 60079-1:2007EN 61241-0:2006; DIN EN 61241-1:2004

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chende Filtermaßnahmen zu ergreifen. Die Einbauumgebung und die Verkabelung hat maßgeblichEinfluss auf die EMV des Drehgebers, so dass vom Installateur die EMV der gesamten Anlage(Gerät) sicherzustellen ist.Spannungsspitzen auf der Versorgungsleitung sind durch die vorgeschaltete Spannungsversorgungauf max. 1000 V zu beschränken. In elektrostatisch gefährdeten Bereichen ist bei der Installation aufeinen guten ESD-Schutz für Stecker und anzuschließendes Kabel zu achten.Das Anschlusskabel ist nur für feste Verlegung geeignet (kein Schleppbetrieb). Die Auswahl desKabels unter Berücksichtigung der Ex-Vorschriften unterliegen der Verantwortung des Anlagenerrich-ters. Das druckfest gekapselte Drehgebergehäuse darf nicht geöffnet werden.Die Drehgeber der Modellreihe 70x3SIL sind in Übereinstimmung mit der Richtlinie 94/9/EG herge-stellt. Das Produkt ist ausschließlich zum Einbau bzw. Anbau an geeignete Anlagen vorgesehen.

Der Betrieb ist solange untersagt, bis die Konformität des Endproduktes mit der Richtlinie 94/9/EGerklärt ist.Eine Reparatur an den zünddurchschlagsicheren Spaltflächen darf nur nach den entsprechendenkonstruktiven Vorgaben des Herstellers erfolgen. Eine Reparatur entsprechend den Werten derTabelle 2 der EN 60079-1:2004 ist nicht zulässig."

Wird der Drehgeber für den Gebrauch in einem anderen Temperaturbereich betrieben wie in der EG-Baumusterprüfbescheinigung angegeben, muss eine elektrisch-/thermische Prüfung und eine Kon-trolle der Erwärmung an ausgewählten kritischen Stellen erfolgen. Der Hersteller ist darüber zu infor-mieren– Die Kabelverschraubung ist mit dem Gewinde M16 x 1,5 am Deckel festgeschraubt.– Der Deckel ist mit 4 Zylinderkopfschrauben M4 x 0,7 Festigkeitsklasse 8.8 am Flansch befestigt.– Bei sichtbaren Schäden darf der Drehgeber nicht eingesetzt /betrieben werden und darf nur durchdie Fa. Fritz Kübler GmbH instand gesetzt werden.

7.1 Ex-Klassifizierung

Die Kübler Ex-Drehgeber sind klassifiziert nach II 2G Ex d II C T6(nach EN 60079-0: 2006 und EN 60079-1: 2007)

EG-Baumusterprüfbescheinigung: II 2 G Ex d IIC T6

TemperaturklasseGasgruppe CExplosionsgruppe II(alle Bereiche, außer schlagwettergefährdete Grubenbaue)Druckfeste KapselungExplosionsgeschütztes BetriebsmittelZum Einsatz in Bereichen mit Gasen, Dämpfen und NebelKategorie 2Explosionsgruppe II(alle Bereiche, außer schlagwetter-gefährdete Grubenbaue) Explosionsgeschütztes Betriebsmittel mit Baumusterbescheinigung

T6= Höchstzulässige Oberflächentemperatur 85°C1)1)max. Drehzahl = 6000 min-1 und Umgebungstemperatur -40°C .... +60°C

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Besondere Bedingungen:1. Umgebungstemperatur:Der Drehgeber 70x3SIL darf in Kategorie 2G und 2D bei einer Umgebungstemperatur von -40ºCbis +60ºC eingesetzt werden.

2. Temperaturklasse:Der Drehgeber 70x3SIL ist für die Kategorie 2G (Ex-Atmosphäre Gas) für die Temperaturklasse T6zugelassen.

3. Oberflächentemperatur:Der Drehgeber 70x3SIL ist für die Kategorie 2D (Ex-Atmosphäre Staub) bis zu einer Oberflächen-temperatur von 85ºC zugelassen. Es ist vom Anlagenbetreiber zu gewährleisten, dass einemögliche Staubablagerung eine maximale Dicke von 5 mm gemäß EN 61241-14:2005 nicht über-schreitet.

4. Das Gerät darf nur in Betrieb genommen werden, wenn…- die Angaben auf dem Typenschild des Gerätes mit dem zulässigen Ex-Einsatzbereich von Ortübereinstimmen (Gerätenummer, Kategorie, Zone, Temperaturklasse bzw. maximale Oberfläch-entemperatur).- die Angaben auf dem Typenschild des Gerätes mit dem Spannungsnetz übereinstimmen.- das Gerät unbeschädigt ist (keine Schäden durch Transport und Lagerung) und- sichergestellt ist, dass keine explosionsfähige Atmosphäre, Öle, Säure, Gas, Dämpfe, Strahlun-gen etc. bei der Montage vorhanden sind.

5. An Betriebsmitteln, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden, darf keine Verände-rung vorgenommen werden. Reparaturen dürfen nur von autorisierten Stellen ausgeführt werden.

7.2 Zusätzliche Angaben zur Zündschutzart "Staubexplosionsgeschützt"

Vorwort:Diese Installationsanleitung soll Ihnen den sicheren Umgang mit unserem Produkt in explosionsge-fährdeten Bereichen, speziell in Staubbereichen, garantieren.

Kennzeichnung der Geräte:mit EG-Baumusterprüfbescheinigung

Zone 21: II 2 D Ex tD A21 IP6X T=85°C PrüfnummerSchutzartenkennzeichnung: IP 6X für Zone 21 / Kategorie 2Bei staubexplosionsgeschützen Geräten sind folgende Punkte zu beachten:

Bestimmungsgemäße Verwendung1. Die erhöhte Gefahr in explosionsgefährdeten Bereichen verlangt die sorgfältige Beachtung derSicherheits- und Inbetriebnahmehinweise

2. Explosionsgeschützte elektrische Geräte unterliegen der Normen der Reihe EN 60079 und EN 61241. Sie dürfen in explosionsgefährdeten Bereichen nur nach Maßgaben der zuständigenAufsichtsbehörde eingesetzt werden. Ihr obliegt die Feststellung der Explosionsgefährdung undZoneneinteilung. Zündschutzart, Temperaturklasse sind auf dem Typenschild bzw. in der EG-Bau-musterprüfbescheinigung angegeben– Gerätegruppe II (durch Staub explosionsgefährdete Bereiche), Kategorie 2 (= Zone 21)

3. Die mechanischen und elektrischen Kennwerte wie Drehzahl, Umgebungstemperatur, mechani-sche Belastung, max. Versorgungsspannung usw. des erworbenen Betriebsmittels dürfen in kei-nem Fall die zulässigen Herstellerangaben überschreiten.

4. Das Betriebsmittel muss in montiertem Zustand eine ausreichende mechanische Festigkeit aufweisen.5. Die verwendeten Elastomere wie z. B. O-Ringe, die zur Abdichtung des Gerätes dienen, unterlie-gen der Norm DIN EN 61241-1. Der Anwender hat darauf zu Achten das diese Dichtungselementenicht durch unzulässige Einwirkungen vorzeitig verschleißen oder beschädigt werden. Dies kann

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z. B. durch direkte UV-Bestrahlung, aggressive Medien (Säure) oder spitze Gegenstände auftreten.6. Die folgenden Normen finden Anwendung:Allgemeine Anforderungen: EN 61241-0: 2006Schutz durch das Gehäuse “tD”: EN 61241-1: 2007

7.Staubschutz-KlassifikationenII 2 D Ex tD A21IP6XT85 °C

max.OberflächentemperaturIP-Schutzart durch GehäuseAusführung A, für dieVerwendung in Zone 21Schutz durch GehäuseExplosionsgeschütztesBetriebsmittelVerwendung im Bereichmit brennbarem StaubKategorie 2Explosionsgruppe II

Prüfung und Instandhaltung1. Der Staubexplosionsschutz hängt stark von den örtlichen Bedingungen ab und darum müssen dieBetriebsmittel in staubexplosionsgefährdeten Bereichen regelmäßig geprüft und gewartet werden.Dicke Staubschichten führen wegen der Wärmedämmung zu einer Temperaturerhöhung an derOberfläche des Gerätes. Staubablagerungen auf dem Drehgeber sollten daher durch den entspre-chenden Einbau und laufender Wartung so weit wie möglich vermieden werden.

2. Ein Gerät das zur Instandhaltung geöffnet werden muss, darf generell nur von geschultem Perso-nal des Herstellers erfolgen. Bei Demontage ist darauf zu achten, dass die für die Dichtheit desGehäuses notwendigen Teile nicht beschädigt werden.

3. Sollten Beschädigungen am Gerät, im Besonderen an Dichtungen auffällig werden ist das Gerätumgehend auszutauschen. Reparaturen am Gerät selbst sind ausschließlich nur durch den Gerä-tehersteller durchzuführen.

Qualifikation des Personals1. Die Prüfung, Wartung und Instandsetzung von elektrischen Betriebsmitteln in staubexplosionsge-fährdeten Bereichen darf nur von Fachpersonal vorgenommen werden, das Kenntnisse über dasKonzept der Zündschutzart hat.

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8. Montage des Drehgebers

8.1 Allgemeine Montagehinweise

Der Drehgeber darf weder teilweise noch ganzzerlegt oder modifiziert werden.

Die Welle nicht nachträglich bearbeiten (schlei-fen, sägen, bohren, usw.). Die Genauigkeit desGebers und die Zuverlässigkeit von Lager undDichtung nehmen sonst Schaden. Wir sindgerne bereit, auf Ihre Wünscheeinzugehen.

Das Gerät niemals mit dem Hammer ausrichten.Schlagbelastungen unbedingt vermeiden. –Drehgeberwelle nicht über die im Datenblattangegebenen Werte belasten (weder axial nochradial).

Drehgeber und Antriebsgerät nicht an Wellenund Flanschen starr miteinander verbinden.Benutzen Sie grundsätzlich eine Kupplung (zwi-schen Antriebswelle und Geberwelle, bzw. zwi-schen Hohlwellen-Geber-Flansch und Antriebs-flansch).

Für alle Schraubverbindungen wird, wenn nichtanders beschrieben, ein Reibwert von 0,14angenommen.

Für Schrauben wird, wenn nicht andersbeschrieben, eine Festigkeitsklasse von 8,8angenommen.

Das Kabel des Gebers muss frei von Zug ver-legt werden, so dass kein zusätzliches Drehmo-ment auf den Geber wirkt. Dabei sind die mini-malen Biegeradien des Kabels zu beachten.

!

!

Kupplungen sind so auszulegen,dass sie den Anforderungen derDIN EN ISO 13849 entsprechen bzw.dass ein Bruch der Verbindung ausge-schlossen werden kann.

Die Statorkupplung/Drehmomentstützeunterliegt geringem Verschleiß, abhän-gig von der entsprechenden Anwen-dung. Bitte beachten Sie hierzu dasKapitel Wartung und Reparatur.

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8.1.1 Allgemeine Montagehinweise für Geber mit Vollwelle

• Wellen auf Versatz überprüfen.• Toleranz ausgleichendes Element während der Montage vor zu starker Biegung sowie Beschädi-gung schützen.

• Kupplung auf den Wellen ausrichten, ohne Vorspannung verschrauben.

Die Verbindung zwischen Geber und Antriebswelle ist so auszulegen, dass ein Bruch der Verbindungausgeschlossen werden kann.

8.1.2 Allgemeine Montagehinweise für Geber mit Hohlwelle

Geber mit Kupplung auf Welle montieren

Folgende Reihenfolge muss bei der Montage eingehalten werden:

1. Geber auf Welle schieben2. Statorkupplung/Drehmomentstütze mit Antriebsflansch ohne Vorspannung verschrauben.3. Klemmring mit Solldrehmoment anziehen, die Statorkupplung/Drehmomentstütze dabei

nicht vorgespannt sein.

16

8.2 Drehgeber, Vollwelle mit Fläche, Flansch Typ 1 (siehe Datenblatt 58x3SIL)

Die Befestigung des Vollwellendrehgebers erfolgt über die im Flansch vorgesehenen Gewindeboh-rungen mit mindestens drei Schrauben M3, die mit 1 Nm angezogen und gegen Lösen gesichertwerden müssen. Die Anbindung der Welle muss über ein Toleranz ausgleichendes Element mit demAntrieb verbunden und gegen Lösen gesichert werden. Bei der Anbindung der Vollwelle muss derBetreiber oder der Installationsbetrieb, der den Drehgeber befestigt, sicherstellen, dass die Befesti-gungsmethode den gültigen Sicherheitsanforderungen entspricht.

8.3 Drehgeber, Vollwelle mit Passfeder, Flansch Typ 1 (siehe Datenblatt 58x3SIL)

Die Befestigung des Vollwellendrehgebers mit Passfeder erfolgt über die im Flansch vorgesehenenGewindebohrungen mit mindestens drei M3 Schrauben, die mit 1 Nm angezogen und gegen Lösengesichert werden müssen. Die Anbindung der Welle muss über ein Toleranz ausgleichendes Elementmit dem Antrieb verbunden und gegen Lösen gesichert werden. Bei der Anbindung der Vollwelle mitPassfeder muss der Betreiber oder der Installationsbetrieb, der den Drehgeber befestigt, sicherstel-len, dass die Befestigungsmethode den gültigen Sicherheitsanforderungen entspricht.

20°

3x12

0°

13,25

1

2

a

58

58,5

20

36

103

3

53 10f7

3xM4, 8 tief

1

2

3xM3, 6 tief Maß 5853SILSingleturn

5863SILMultiturn

a 38 49,5

3

13,25

58,5

f8

58

6a

20

53 36H

7

-0,1

10

310

1

2

120°

20°

48±0

,1

Passfeder DIN 6885 - A - 3x3x6

3xM4, 8 tief

3xM3, 6 tief

2

1

3 Optional: Passfeder DIN 6885 - A - 4x4x8

Maß 5853SILSingleturn

5863SILMultiturn

a 38 49,5

deutsch

17

8.4 Drehgeber, Konuswelle, Flansch Typ B (siehe Datenblatt 58x3SIL)

Die Befestigungsschraube der Konuswelle muss mit 3 Nm angezogen werden. Für die Befestigungder Statorkupplung müssen vier M3 Schrauben mit 1 Nm angezogen und gegen Lösen gesichertwerden. Der Betreiber oder der Installationsbetrieb, der den Drehgeber befestigt, muss sicherstellen,dass die Befestigungsmethode den gültigen Sicherheitsanforderungen entspricht.

Max. zulässige Toleranzen der Wellenverbindung: Die Drehgeber- und Antriebswelle- Axialversatz: 0,50 mm (+/-0,25 mm) sind bei Verschmutzung zu säubern- Radialversatz: +/- 0,20 mm und zu entfetten.- Winkelversatz: 1°

8.5 Drehgeber, Hohlwelle mit Klemmring, Flansch Typ A (siehe Datenblatt 58x3SIL)

Die Befestigungsschraube des Klemmringes muss mit 2,5 Nm angezogen werden. Der Drehmoment-stift muss auf einem M4 Gewindestift aufgeschraubt und mit 3 Nm angezogen werden. Die Schraub-verbindung muss gegen Lösen gesichert sein.Der Drehmomentstift muss nach den gültigen Maschinenrichtlinien montiert werden, bei denen derBetreiber oder der Installationsbetrieb, der den Drehgeber befestigt, sicherstellen muss, dass dasBefestigungsgewinde den gültigen Sicherheitsanforderungen entspricht.

1

22

68

25°

63 ±0,1

10:1

2

cd

58

b

13,25

10

58,5

5052

21,7

8,9

31,5

8,8

M5

a


5883SILMultiturn

a 59 67,5

b 48 56,5

c 44 52,5

d 38 46,5

1 für (4x) M3 Schraube

(angenommener Reibwert 0,14)SW 4, empfohlenes Anzugsdrehmoment 3Nm 2

58

a

50

13,25

b

d

31

58,5

ca.

c

25 10

H7

150

8

25

143,5

25

127,5

25

57,5

11075

92,5

25

146G

6

25


5883SILMultiturn

a

M4

10

34

7

6,2

6

2022,8

SW 8

Drehmomentstift mit Vierkanthülsemit M4 Gewinde, 10 tief

M


5883SILMultiturn

a 56 67,5

b 47 58,5

c 41 52,5

d 35 46,5

18

8.6 Drehgeber, Hohlwelle mit Klemmring, Flansch Typ B (siehe Datenblatt 58x3SIL)

Die Befestigungsschraube des Klemmringes muss mit 2,5 Nm angezogen werden. Für die Befesti-gung der Statorkupplung müssen vier M3 Schrauben verwendet werden, die mit 1 Nm angezogenund gegen Lösen gesichert werden. Der Betreiber oder der Installationsbetrieb, der den Drehgeberbefestigt, muss sicherstellen, dass die Befestigungsmethode den gültigen Sicherheitsanforderungenentspricht.

Max. zulässige Toleranzen der Wellenverbindung:- Axialversatz: 0,50 mm (+/-0,25 mm)- Radialversatz: +/- 0,20 mm- Winkelversatz: 1°

1

14

25°

H7

68±0,163

22

2

50

a

58

c

31

13,25

58,5

53

ca.

b

3xM4, 8 tief

1

2


5863SILMultiturn

a 38 49,5

deutsch

19

8.7 ATEX-Drehgeber, Vollwelle mit Fläche, Flansch Typ 1+3 (siehe Datenblatt 70x3SIL)

Die Befestigung des Vollwellendrehgebers erfolgt über die im Flansch vorgesehenenGewindebohrungen mit mindestens drei Schrauben M4, die mit 2,5 Nm angezogen und gegen Lösengesichert werden müssen. Die Anbindung der Welle muss über ein Toleranz ausgleichendes Elementmit dem Antrieb verbunden und gegen Lösen gesichert werden. Bei der Anbindung der Vollwellemuss der Betreiber oder der Installationsbetrieb, der den Drehgeber befestigt, sicherstellen, dass dieBefestigungsmethode den gültigen Sicherheitsanforderungen entspricht.

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�� Nut für Passfeder DIN 6885-A-4x4x25

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��

tief

20

9. Elektrische Installation des Drehgebers

Bitte trennen Sie vor Stecken/Lösen der Signalleitung immer die Versorgungsspannung.Zum Anschluss des Drehgebers muss die entsprechende Betriebsanleitung des externen Antriebs-systems/Steuerung beachtet werden.

9.1 Anschlussbelegung SIL-Drehgeber

Schnittstelle Anschlussart Features Kabel

Signal: 0V +V +C -C +D -D SET

Kabelfarbe: WH BN GN YE GY PK BU

Signal: DIR A A B B

Kabelfarbe: RD BK VT GY-PK RD-BU Schirm

Schnittstelle Anschlussart Features M23-Stecker


PIN: 1 2 3 4 5 6 7

Signal: DIR A A B B

PIN: 8 9 10 11 12 PH

+V: Versorgungsspannung Drehgeber +V DC

GND: Masse Drehgeber GND (0 V)

+C, -C: Taktsignal

+D, -D: Datensignal

SET: Set-Eingang. Die aktuelle Position wird auf Null gesetzt

DIR: Richtungseingang: Wenn dieser Eingang aktiv ist, werden

die Ausgangswerte rückswärts gezählt, wenn sich die Welle

im Uhrzeigersinn dreht.

PH: Steckergehäuse (Schirm)

A, A: Inkremental-Ausgang Kanal A

B, B: Inkremental-Ausgang Kanal B

Ansichten Steckseite, Stiftkontakteinsatz

3, 4 1, 2, E SET, DIR

3, 4 3, 4 SET, DIR

M23-Stecker, 12-polig

deutsch

21

9.2 Anschlussbelegung ATEX-SIL-Drehgeber

Schnittstelle Anschlussart Features Kabel

Signal: GND +V +C -C +D -D SET

Kabel: 6 1 2 3 4 5 11

Signal: DIR A A B B PE PE

Kabel: 12 7 8 9 10 Klemme Schirm

+V: Versorgungsspannung Drehgeber +V DC

GND: Masse Drehgeber GND (0V)

+C, -C: Taktsignal

+D, -D: Datensignal

SET: Set-Eingang. Die aktuelle Position wird

auf Null gesetzt

DIR: Richtungseingang: Wenn dieser Eingang aktiv ist,

werden die Ausgangswerte rückwärts gezählt,

wenn sich die Welle im Uhrzeigersinn dreht.

PE: Schutzerde

A, A: Inkremental-Ausgang Kanal A

B, B: Inkremetal-Ausgang Kanal B

10. Inbetriebnahme des Drehgebers

Anschließen der Anschlussdrähte

Beim Anschließen der Anschlussdrähte ist die ordnungsgemäße Funktion zu prüfen.

o Zu überprüfen ist das ordnungsgemäße Anliegen der Versorgungsspannung. Ist die Versorgungs-spannung vertauscht, so arbeitet der Drehgeber nicht, es werden keine Signale ausgegeben.

o Zu überprüfen ist die Kommunikation der SSI- / BiSS-Schnittstelle. Bei einer Fehlverdrahtung istkeine Kommunikation möglich. Der Abschlusswiderstand der Datenleitung muss mit 120 Ohmabgeschlossen werden.

o Zu überprüfen ist das ordnungsgemäße Anliegen der Sinus-Cosinus Signale, die Amplitudenhö-he, Polung und die Phasenlage. Ist ein Fehler im Sinus-Cosinus Pfad vorhanden, so ist die Funk-tion sin2 (x) + cos2 (x) = 1 nicht erfüllt oder die Drehrichtung ist falsch, z.B. durch das Vertau-schen von Sin und Cos (falsche Phasenlage).

Betriebsbereitschaft beim Einschalten

Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung stehen die Sinus-Cosinus Signale sofort an, esmuss jedoch mindestens 150 µs gewartet werden bis der Drehgeber betriebsbereit ist, d.h. bis dieSchnittstellen kommunikationsbereit sind. Erst ab dieser Zeit kommuniziert der Drehgeber über dieSSI- oder BiSS-Schnittstelle nach außen.

4 1, 2, A, B SET, DIR

22

11. Wartung und Instandhaltung

Der Drehgeber ist wartungsfrei. Die Drehmomentstütze kann bei hoher Belastung (z.B. durch hoheDrehzahlen mit reversierendem Betrieb) einem gewissen Verschleiß unterliegen. In diesem Fall kannein Austausch der Drehmomentstüzte erforderlich werden.Bitte kontaktieren Sie uns hierzu.

11.1 Entsorgung

Entsorgen Sie unbrauchbare oder irreparable Geräte immer gemäß den jeweils gültigen Abfallbeseiti-gungsvorschriften.Gerne sind wir Ihnen bei der Entsorgung dieser Geräte behilflich.Sprechen Sie uns an.

Service-Adresse:Kübler GruppeFritz Kübler GmbH-ServiceCenter-Schuberstraße 47D-78054 Villingen-SchwenningenGermany

[email protected]

12. Approbationen

• Der sichere Drehgeber ist zugelassen nach UL.

• Der sichere Drehgeber ist für SIL-Anwendungen zugelassen.

• Der sichere Drehgeber ist RoHS konform.

• Der sichere Drehgeber ist gemäß den folgenden Richtlinien hergestellt:- Maschinenrichtlinie 2006/42/EG- EMV-Richtlinie 2004/108/EGDie vollständige Konformitätserklärung finden Sie im Internet unter http://www.kuebler.com.

deutsch

23

13. Checkliste für die Inbetriebnahme

Montage (Infos siehe Montagehinweise)

Der Drehgeber darf nur mit den von der Firma Fritz Kübler GmbH montierten Befestigungsele-menten installiert werden.

Die Wellenbelastung des Drehgebers, durch den Anbau / Montage, ist so gering wie möglichzu halten. Dabei müssen die vorgegebenen Einbaumaße des Drehgebers zwingend eingehal-ten werden. Es ist auch darauf zu achten, dass die toleranzausgleichenden Elemente ohneVorspannung montiert werden.

Die angegebenen Drehmomente für die Montage der Drehgeber und Befestigungselementewurden eingehalten.

Bei der Montage ist auf einen geringen Axial- und Radialversatz zu achten, damit die angege-benen maximalen Werte nicht überschritten werden.

Für die Wellentoleranz der Antriebswelle, mit der die Drehgeberwelle verbunden wird,wird G6 (bei Vollwellengeber) / G6 (bei Hohlwellengeber) vorgeschrieben.

Anschluss Elektronik (Belegung siehe Datenblatt)

Pegel und Polarität der Versorgungsspannung geprüft

Pol- und phasenrichtiger Anschluss der Sinus- und Cosinus Signale

Abschlusswiderstand 120 Ohm (A – ; B – )

Steuerung

Drehrichtung und Zählrichtung stimmen überein

Sin2 (x) + Cos2 (x) = 1 Überwachung aktiviert

BA

english

1


Copyright ProtectionThe contents of this documentation are protected by copyright © Fritz Kübler GmbH. The contents ofthis documentation may not be altered, expanded, reproduced or circulated to third parties, withoutthe prior written agreement of Fritz Kübler GmbH.

Liability to modification without noticeAs a result of ongoing efforts to improve our products, we reserve the right to make changes at anytime to technical information contained in the document to hand.

Warranty DisclaimerFritz Kübler GmbH provides no guarantee, neither tacit nor express, in respect of the whole manual(whether this applies to the original German text or to the English translation) and assumes no liabili-ty for any damage, either direct or indirect, however caused.

Document informationRevised 08.2012

Kübler GroupFritz Kübler GmbH Schubertstrasse 47D-78054 Villingen-Schwenningen GermanyPhone: +49 7720 3903-0 Fax +49 7720 [email protected] www.kuebler.com

2

Table of Contents

1. General information ........................................................................................................3

2. Function of the encoder ................................................................................................32.1 Example of an order code ................................................................................................4

3. Functional safety ..............................................................................................................4

3.1 Safety Functions ..............................................................................................................4

3.2 Safety Concept ................................................................................................................5

3.3 Safety Characteristics ......................................................................................................6

4. Further applicable documents ..................................................................................6

5. Data Transmission ............................................................................................................65.1 Sine and Cosine Signals ..................................................................................................6

5.2 Recommended input circuit ..............................................................................................7

5.3 SSI-data transmission ......................................................................................................8

5.4 BISS-C-data transmission ................................................................................................8

6. EMC Information ................................................................................................................97. Operation in explosive areas ......................................................................................9

7.1 Ex classification ..............................................................................................................10

7.2 Additional information about the ignition protection category "Dust ignition-proof"........11

8. Mounting the encoder ..................................................................................................138.1 General mounting advice................................................................................................13

8.1.1 General mounting advice for encoders with solid shaft..................................................14

8.1.2 General mounting advice for encoders with hollow shaft ..............................................14

8.2 Encoder, solid shaft with flat ..........................................................................................15

8.3 Encoder, solid shaft with keyway....................................................................................15

8.4 Encoder, conical shaft ....................................................................................................16

8.5 Encoder, hollow shaft with clamping ring ......................................................................16

8.6 Encoder, hollow shaft with clamping ring ......................................................................17

8.7 ATEX-Encoder, solid shaft with flat......................................................................................18

9. Electrical installation of the encoder ....................................................................199.1 Terminal assignment SIL encoders ................................................................................19

9.2 Terminal assignment ATEX-SIL encoders ......................................................................20

10. Initial start-up of the encoder ..................................................................................2111. Maintenance and Repairs............................................................................................21

11.1 Disposal ..........................................................................................................................21

12. Approvals ............................................................................................................................2113. Checklist for start-up ....................................................................................................22

english

3

1. General information

Please read these operating instructions careful-ly before going to work with the safe encoder,mounting it or commissioning it.

This document is the English translation of theoriginal German version.

These operating instructions guide the technicalstaff of the machine manufacturer or of themachine user for safe assembly, electric installa-tion, commissioning, and for operating the safeencoder.In addition, the planning and operation of protec-tion devices such as the safe encoder requiretechnical competence that is not the subject ofthis document.

Basically, the legal and official requirements areto be adhered to when operating the safeencoder.

The safe encoder may only be mounted, com-missioned, inspected, serviced and operated byauthorized persons.

Authorized persons are:• persons with a suitable technical training and• who have been trained in the operation by themachine user and• have been informed about the applicable safetyguidelines and• have access to these operating instructions.

2. Function of the encoder

The encoder types of the 58x3SIL/70x3SIL fam-ily supply an absolute and an incremental signal.

The absolute position is transmitted in the formof a digital SSI or BiSS data word. With the sin-gleturn variants 5853SIL, 5873SIL and 7053SIL,the resolution is between 10 bits and 17 bits,depending on the variant. In contrast to the sin-gleturn variants 5853SIL/5873SIL/7063SIL, themultiturn variants 5863SIL/5883SIL/7053SILhave in addition a gear for detecting positionsgreater than 360°. The number for detecting therevolutions amounts to 12 bits.

The incremental position is provided by an ana-logue sine/cosine signal. The resolution per rev-olution is 2048 sine/cosine periods.

The encoders are equipped with large, inter-locked bearings, ensuring that the encoders arevery rugged, accurate with a long service life. The IP protection rating of the encoders is eitherIP65 or IP67, depending on the shaft seal fitted.As a result of the optical scanning of the single-turn and the multiturn, the encoders remaininsensitive to magnetic fields.

4

3. Functional safety

3.1 Safety Funcions

According to DIN EN 61800-5-2, the following safety functions can be achieved with the encoder: • SS1: Safe Stop 1 Monitoring of the braking ramp and STO after standstill• SS2: Safe Stop 2 Monitoring of the braking ramp and SOS after standstill • SOS: Safe Operating Stop Monitoring of the standstill of the energized and

controlled motor• SLS: Safe Limited Speed Monitoring of a speed limit value.• SLI: Safe Limited Increment The respect of a specific step value during motion

of Position is monitored.• SLP: Safe Limited Position Monitors the adherence to position limits specified for the drive.• SDI: Safe Direction Monitoring of the unintended direction of motion of the motor.• SSM: Safe Speed Monitoring A safe output signal is generated when the motor speed is

lower than a specified value.

2.1 Example of an order code

Order codeShaft version

8.5863SILType

. 1aXbXcXd.

If for each parameter of an encoder the underlined preferred option is selected,then the delivery time will be 10 working days for a maximum of 10 pieces.Qts. up to 50 pcs. of these types generally have a delivery time of 15 working days.

Flange Interface/Power supply Code Input/Output1 = clamping flange, ø58 mm, IP65 3 = SSI or BiSS-C+2048 ppr B = SSI, Binary 2 = SET, DIR inputs

SinCos track/5 V DC C = BiSS-C, BinaryShaft (ø x L) 4 = SSI or BiSS-C+2048 ppr G = SSI, Gray Options (Service)

2 = 10 x 20 mm, with flat SinCos track/10…30 V DC 1 = no OptionA = 10 x 20 mm, with feather key Resolution 2 = Status-LED

Type of connection A = 10 bit ST + 12 bit MT 3 = SET-Button and Status-LED1 = axial cable (1 m PVC) 1 = 11 bit ST + 12 bit MT2 = radial cable (1 m PVC) 2 = 12 bit ST + 12 bit MT optional on request3 = M23 connector, 12-pin, axial 3 = 13 bit ST + 12 bit MT - seawater-resistent4 = M23 connector, 12-pin, radial 4 = 14 bit ST + 12 bit MT - special cable length

7 = 17 bit ST + 12 bit MT

a c g

b

e

fd

h

XeXf2gXh

Order codeHollow shaft

8.5883SILType

. XaXbXcXd.

If for each parameter of an encoder the underlined preferred option is selected,then the delivery time will be 10 working days for a maximum of 10 pieces.Qts. up to 50 pcs. of these types generally have a delivery time of 15 working days.

Flange Interface/Power supply Code Input/OutputA = with torque stop set, IP65 3 = SSI or BiSS-C+2048 ppr B = SSI, Binary 2 = SET, DIR inputsB = with stator coupling, IP65 SinCos track/5 V DC C = BiSS-C, Binary

4 = SSI or BiSS-C+2048 ppr G = SSI, Gray Options (Service)Hollow shaft SinCos track/10…30 V DC 1 = no Option

3 = ø 10 mm Resolution 2 = Status-LED4 = ø 12 mm Type of connection A = 10 bit ST + 12 bit MT 3 = SET-Button and Status-LED5 = ø 14 mm 2 = radial cable (1 m PVC) 1 = 11 bit ST + 12 bit MTK = ø 10 mm, tapered shaft 4 = M23 connector, 12-pin, radial 2 = 12 bit ST + 12 bit MT optional on request

E = tangential cable outlet 3 = 13 bit ST + 12 bit MT - seawater-resistentcable length 1 m (PVC cable) 4 = 14 bit ST + 12 bit MT - special cable length

7 = 17 bit ST + 12 bit MT

a c ge

fb

d

h

XeXf2gXh

english

5

3.2. Safety Concept

Incremental encoder funcionIn order to achieve safe incrementalinformation with the encoder, the con-troller must monitor the validity of theanalogue, 90° phase-shiftedsine/cosine signals with the help ofthe function

sin²(x)+cos²(x) = 1.

!The risk of mechanical faults (as might occur, forexample, if the rigid torque stop with torque pinwere to break or the encoder to fall off the motorshaft) is eliminated as a result of the mechanicalover-dimensioning of the components of oursafety encoders.

The encoder is safe only when used in conjunc-tion with a safe controller that can monitor thefunctions mentioned.The encoder does not prevent from switchingthe plant on again after a malfunction; if thisfunction is necessary, it is to be ensured by thecontrol.

Validity

sin2(x)+cos2(x)= 1

Absolute

When switching the plant on and off

Prior to the plant being shut down theabsolute position value is saved bythe controller. When the plant isswitched back on, the controller com-pares the saved value with the newlymeasured absolute value that hasbeen made after power on.

If both these values are identical, thenthe position is safe.If the position values are not identical,then the position is not safe and theposition must be verified again.

During plant operation

The indicated position is verified by acomparison of the digital position datawith the sine/cosine signals that arealso constantly being counted andcompared by the controller.

! !

Safe absolute encoder function

In order to obtain safe informationwith the encoder regarding theabsolute position, the controllercounts the incremental pulses andcompares the result with the absolutepositions also provided by theencoder.

!

6

4. Further applicable documents

All technical data is given in the correspondingdata sheets of the encoders. You will find therethe mechanical and electrical characteristics ofthe SIL and ATEX-SIL encoders.

5. Data Transmission

5.1 Sine and Cosine Signals


The analogue signals must be measured differ-entially, i.e. A minus gives the sine, B minusgives the cosine.

The signals A, , B, each have an ampli-tude of 0.5Vss with an offset of +2.5V to 0V.Measured differentially, the sine and cosine sig-nals have an amplitude of 1Vss, with a phase-shift of 90°.The resolution of the incremental track is2048 sine/cosine periods.

BA

AB

A B

Offset: 2,5V +/- 50mV Offset difference A-B max. 25mV

Amplitude: 1Vss +/-100mVAmplitude difference A-B max. 40mV

Terminating resistor: 120 Ohm (A – ; B – )A B

The validity of the safety function must bechecked with the function sin²(x) + cos²(x) = 1.The recommended tolerance range for theencoder lies between 0.5 and 1.5. However thisvalue must be verified with the desired safetyfunction. Factors which must also be consideredhere include the scanning frequency, the inputcircuitry and the calculated evaluation of theSinCos signals in the controller. For this reasonthe manufacturer of the controller must once

again verify the tolerance limits of thesin²(x) + cos²(x) function.

The validity of the safety function can be scruti-nised per increment. This means that for a reso-lution of 2048 sine/cosine periods, the validity ofthe controller can be checked 2048 times perrevolution. With a tolerance of the sin²(x) + cos²(x)function of +/-0.5, the max. possible error path is10% of one signal period (36° el.).

3.3 Safety Characteristics

Service life of the encoder: 20 yearsPFH value:dependent on the supply voltage of the encoder5 V DC versions: 1.08 * 10-8 1/h10-30 V versions: 1.09 * 10-8 1/h

english

7

Signals measured against 0V

Signals measured differentially

OPV: f.e. MC33074

Encoder Recommended input circuit

Ra = 10 �C1 = 150 pFC2 = 10 pFR1 = 10 k�

R2 = 33 k�

U0 = 2,5 V � 0,5 V

Z = 120 �U1 = U0

5.2 Recommended input circuit

8

t1 = T / 2t2 < 1 / (4 x fmax)t3 = Monoflop time (see below)n = Resolution in Bit1/ fmax =< T =< 1 / fminfmin = min. SSI clock rate (see data sheet)fmax = max. SSI clock rate(see data sheet)

5.3 SSI - data transmission

The absolute position is transmitted via the SSIinterface to the controller as a digital data word.

The serial, differential transmission consists oftwo clock lines and two data lines. The controllersends clock pulses via the clock line and theencoder supplies the position data via the dataline. A terminating resistor of 120 Ohm must beconnected to the data line at the controller input.

In the rest state, the clock and data lines are at ahigh level. With the first falling clock-pulse edge,the current encoder data are stored in the bufferready to be sent. With the next rising clock-pulseedges the data are transmitted bit by bit, startingwith the MSB (Most Significant Bit). The transferof a complete data word requires n+1 risingclock-pulse edges (n = resolution in Bit), e.g. 14clock signals for a complete readout of a 13 bitencoder. After the last positive clock-pulse edgethe data line will remain at a low level for theperiod of the monoflop time t3 until the encoderis again ready for a new data word. The clockline must stay High for at least the same amountof time, and can then again begin a new read-outsequence of the encoder with the next fallingedge.

5.4 BISS-C-data transmission

The BiSS-C-Interface features bidirectional iso-chronous communication between sensors,actuators and industrial controls. The purely digital link and its protocol has beendesigned for maximum performance, transmis-sion reliability and security.

Without affecting the payload data of measure-ments or interfering with control cycles the com-munication protocol incorporates a permanent,bidirectional access to slave registers. That waydevice parameters and additional measurementdata, or an electronic ID plate and OEM data,can be accessed at any time.

For an unlimited subscriber count the interfacemaster provides the clock signal for simultane-ously triggered actions. For an example, a typi-cal RS422 link can support frame repetitionrates of 10 µs even with data words of up to64 bits.

Z

RS485 Transceiver

+5V +5V

Z120

10k

10k

+5VRS485 Transceiver

z.B. MAX 490

Z = 120 Ohm

Data +

Data -

Clock+

Clock -

RS485 Transceivere.g. MAX 490

Encoder Control input

Data transmission is fully CRC secured for thebidirectional command and register communica-tion and for each single-cycle data channelseparately, with an assignation of a start valueensuring channel identification by safety con-trols.

english

9

7. Operation in explosive areas

The explosion-proof encoder 70x3SIL complies with the design requirements of Equipment Group II,Category 2G (Ex atmosphere Gas) and 2D (Ex atmosphere Dust).Compliance with the directives according to 94/9/EC CE marking:

Use in other explosive areas is not allowed.The installation and assembly of electrical devices may be carried out exclusively by a qualified elec-trician! Repair work and mounting of spare parts or attachments may be carried out exclusively bythe Kübler Company.The devices may be operated only within the limit values as they are stated in the technical data.The maximum operating voltages must not be exceeded!

The encoders of the 70x3SIL model series have been designed, developed and manufactured incompliance with the relevant safety requirements of the following industrial standards: Protection class: DIN EN 60529 IP6X: 2000Climate testing: DIN EN 60068-2-3: 1986Emission of interferences: DIN EN 61000-6-3 and DIN EN 61000-6-4: 2003Shock resistance: DIN EN 60068-2-27: 1995Vibration resistance: DIN EN 60068-2-6: 1996Manufactured according to: DIN EN 61010-1 protection class III: 2002To prevent dangerous structure-borne currents, the encoders must be operated with safety extra-lowvoltages (SELV) and be located in an area with equipotential bonding.Use an external fuse for protection (see the electrical data).Fields of application: industrial processes and controls. Over-voltages at the terminals of the device must be kept within the limits of overvoltage category II.Avoid shocks to the housing – especially to the encoder shaft – and axial and radial overload to theencoder shaft. Maximum accuracy and durability of the encoders are only granted when using à suit-able coupling.The high-level EMC characteristics are only valid in connection with cables and connectors suppliedas a standard. When using shielded cables, the shield must be connected to ground over a largearea. Also the voltage supply cables should be entirely shielded. If this is not possible, appropriate fil-tering measures must be taken. The installation environment and the wiring have a significant influ-

Explosion protection:

EC Type Examination PTB09 ATEX 1106X

Category (Gas) II 2G Ex d II C T6

Category (Dust) II 2D Ex tD A21 IP6X T85ºC

Directive 94/9/EC EN 60079-0:2006; DIN EN 60079-1:2007EN 61241-0:2006; DIN EN 61241-1:2004

6. EMC Information

• Use only shielded twisted-paired conductors as encoder cables.• Connect the shield at both ends to the ground on a large contact area. Make sure that the cableshields are well fastened. • When wiring your installation, take care to route the cables properly. Separate the wiring in cablegroups such as motor / power supply cables and signal / data cables. Route the signal and datacables as close as possible to grounded surfaces (supporting beams, metal rails, cabinet sides) andnot parallel to motor and power supply cables.• Connect all equipment with low impedance to the ground/ protective conductor system.

10

ence on the EMC of the encoder. Therefore, the installer must secure the EMC of the whole plant(device).Voltage peaks on the supply cable are to be limited to max. 1000 V by the upstream power supply. Inelectrostatically critical areas, a good ESD protection is to be provided during installation work for theconnectors and the cable to be connected.The connection cable is suitable only for fixed installation (no mobile operation). The choice of thecable, in compliance with the Ex regulations, is the responsibility of the plant builder. The flameproofencoder housing may in no case be opened.The encoders of the 70x3SIL model series are manufactured in compliance with Directive 94/9/EC.The product is intended exclusively for integration in or mounting on suitable plants.

Operation is prohibited until the conformity of the final product with Directive 94/9/EC is declared. Anyrepair work at the ignition puncture-proof joint surfaces may only be carried out in compliance withthe relevant design specifications of the manufacturer. Repair work according to the values of Table 2of standard EN 60079-1:2004 is not authorized.

If the encoder is used for operation in another temperature range than the range indicated in the ECtype examination certificate, an electrical/thermal test and a heating check must be performed atselected critical locations. The manufacturer is to be informed about this.– The cable gland is screwed on the cover with the M16 x 1.5 thread.– The cover is fastened on the flange with 4 cylindrical head screws M4 x 0.7, strength class 8.8.– The encoder may not be mounted/operated in case of visible damages. It may be repaired only bythe Fritz Kübler GmbH Company.

7.1 Ex classification

The Kübler Ex encoders are classified according to II 2G Ex d II C T6(in compliance with EN 60079-0: 2006 and EN 60079-1: 2007)

EC Type Examination CertificateII 2 G Ex d IIC T6

Temperature classGas group CExplosion group II(all areas, except mines susceptibleto firedamp)Flameproof enclosureHazardous area explosion protected productFor use in areas with gas, steam and mistCategory 2Explosion group II(all areas, except mines susceptibleto firedamp) Hazardous area explosion protectedproduct with type examination certificate

T6= maximum surface temperature 85°C1)1)max. rotational speed = 6000 min-1 and environment temperature -40°C .... +60°

english

11

Special conditions:1. Environment temperature:The 70x3SIL encoder may be used in category 2G and 2D at an environment temperature of-40ºC to +60ºC.

2. Temperature class:The 70x3SIL encoder is approved for category 2G (Ex atmosphere Gas) for the temperature class T6.

3. Surface temperature:The 70x3SIL encoder is approved for category 2D (Ex atmosphere Dust) up to a surface tempera-ture of 85ºC. The user of the plant is to make sure that a possible dust deposit does not exceed amaximum thickness of 5 mm according to EN 61241-14:2005.

4. The device may only be put into service if…- the information on the type plate of the device is consistent with the approved Ex field of applica-tion on site (device number, category, zone, temperature class or maximum surface temperature).- the information on the type plate of the device is consistent with the power supply network.- the device is not damaged (no damages due to transportation and storage) and- it is made sure that there is no explosive atmosphere, oils, acids, gases, vapors, radiations, etc.,during assembly.

5. No change may be carried out on equipment used in explosive areas. Repair work may only becarried out by authorized organizations.

7.2 Additional information about the ignition protection category "Dust ignition-proof"Foreword:These installation instructions are intended to guarantee you the safe handling of our product inexplosive areas, especially in dust zones.

Marking of the devices:with EC type examination certificateZone 21: II 2 D Ex tD A21 IP6X T=85°C test numberProtection class labeling: IP 6X for zone 21/Category 2The following points must be considered for dust ignition-proof devices:

Intended use1. The increased hazard in explosive areas requires careful compliance with the safety and commis-sioning instructions

2. Explosion-proof electrical devices are subject to the standards of series EN 60079 and EN 61241.They may only be used in explosive areas in accordance with the requirements of the competentsupervisory authority. This authority is in charge of determining the explosion hazard and the zon-ing. The ignition protection category, the temperature class are stated on the type plate and on theEC type examination certificate– Equipment group II (explosive areas due to dust), category 2 (= zone 21)

3. The mechanical and electrical characteristics such as rotational speed, ambient temperature,mechanical load, max. supply voltage, etc., of the purchased equipment may in no case exceedthe values permitted by the manufacturer.

4. When mounted, the equipment must have a sufficient mechanical strength.5. The used elastomer parts, such as the o-rings used for the sealing of the device, are subject tostandard DIN EN 61241-1. The user is to make sure that these sealing elements do not wear pre-maturely or are not damaged because of improper influences. This may occur e.g. through directUV radiation, aggressive media (acid) or sharp objects.

6. The following standards apply:General requirements: EN 61241-0: 2006Protection by the housing “tD”: EN 61241-1: 2007

12

7.Dust protection classificationsII 2 D Ex tD A21IP6XT85 °C

max.surface temperatureIP protectionby housingVersion A, for use in zone 21Protection by housingHazardous area explosionprotected productFor use in areas with aneplosive dust atmosphereCategory 2Explosion group II

Inspection and servicing1. The dust explosion protection strongly depends on the local conditions; therefore, the equipmentused in areas potentially subject to dust explosion must be inspected and serviced regularly.Due to their thermal insulation, thick dust layers lead to a temperature increase on the surface ofthe device. Therefore, dust deposits on the encoder should be avoided as much as possiblethrough a suitable installation and ongoing maintenance.

2. As a general rule, a device that needs to be opened for servicing may only be opened by trainedpersonnel of the manufacturer. When dismounting, care must be taken not to damage the partsnecessary for the tightness of the housing.

3. If damages appear on the device, in particular on seals, the device must be replaced immediately.Repair work at the device itself may only be performed by the manufacturer of the device.

Qualification of the personnel1. The inspection, maintenance and repair of electrical equipment in areas potentially subject to dustexplosion may only be performed by specialized personnel, having knowledge about the conceptof ignition protection category.

english

13

8. Mounting the encoder

8.1 General mounting advice

The encoder must not be disassembled or modi-fied, either in total or in part.

No subsequent machining should be carried outon the shaft (grinding, sawing, drilling, etc.). Thiscould impair the accuracy of the encoder anddamage the bearings and shaft seals. We wouldbe happy to accommodate your wishes.

Never try to align the encoder using a hammerand never subject the encoder to impact shocks.Do not subject the encoder shaft to loads (axialor radial) that are higher than the values given inthe data sheet.

Do not rigidly connect the shafts and flanges ofthe encoder and drive device. Always use a cou-pling (between the drive shaft and the encodershaft, or between flange of the hollow shaftencoder and the drive flange).

Unless otherwise specified, a friction coefficientof 0.14 is assumed for all screw connections.

Unless otherwise specified, a strength class of8.8 is assumed for the screws.

The encoder cable must be routed free from anytraction, so that no additional torque is appliedto the encoder. The minimum bending radii ofthe cable are to be complied with.

!

!

Couplings are to be designed anddimensioned, so that they meet therequirements of DIN EN ISO 13849 orso that any possible breakage of theconnection can be ruled out.

Depending on the specific use, the sta-tor coupling/torque stop is subject toreduced wear. Please refer to chapterMaintenance and Repairs.

14

8.1.1 General mounting advice for encoders with solid shaft

• Check the shafts for offset. • Protect the tolerance of the compensating element during mounting from too great a degree ofbending and also from damage.

• Align the coupling to the shafts, and screw together without pre-loading.

The connection between encoder and drive shaft should be configured in such a way that it is impos-sible for the connection to break.

8.1.2 General mounting advice for encoders with hollow shaft

Mounting an encoder with a coupling on a shaft

The following sequence is to be respected during assembly:

1. Slide the encoder on the shaft.2. Screw the stator coupling/torque stop onto the flange of the drive, without pretension.3. Tighten the clamping ring to the recommended torque, without pretensioning the stator

coupling/torque stop.

english

15

8.2 Encoder, solid shaft with flat, flange type 1 (refer to data sheet 58x3SIL)

The shaft encoder is fastened with at least three M3 screws through the threaded holes provided inthe flange; the screws must be tightened with a torque of 1 Nm and secured against loosening. Theshaft must be connected with the drive by means of a tolerance compensation element and securedagainst loosening. When fastening the shaft, the user or the installation company that mounts theencoder must make sure that the fastening method complies with the safety requirements in force.

8.3 Encoder, solid shaft with keyway, flange type 1 (refer to data sheet 58x3SIL)

The shaft encoder with keyway is fastened with at least three M3 screws through the threaded holesprovided in the flange; the screws must be tightened with a torque of 1 Nm and secured against loos-ening. The shaft must be connected with the drive by means of a tolerance compensation elementand secured against loosening. When fastening the shaft with keyway, the user or the installationcompany that mounts the encoder must make sure that the fastening method complies with the safe-ty requirements in force.

20°

3x12

0°

13,25

1

2

a

58

58,5

20

36

103

3

53 10f7

3xM4, 8 tief

1

2


5863SILMultiturn

a 38 49,5

3

13,25

58,5

f8

58

6a

20

53 36H

7

-0,1

10

310

1

2

120°

20°

48±0

,1


3xM4, 8 tief

3xM3, 6 tief

2

1



5863SILMultiturn

a 38 49,5

deep

deep


5863SILMultiturn

a 38 49,5

Dimension

deep

deep

Dimension

feather key DIN 6885 – A – 3x3x6

Optional: feather key DIN 6885 – A – 4x4x8

16

8.4 Encoder, conical shaft, flange type B (refer to data sheet 58x3SIL)

The fastening screw of the conical shaft must be tightened with a torque of 3Nm. The stator couplingis fastened with four M3 screws tightened with a torque of 1 Nm and secured against loosening. Theuser or the installation company that mounts the encoder must make sure that the fastening methodcomplies with the safety requirements in force.

Max. permissible tolerances of the shaft connection: If they are dirty,- Axial offset: 0.50 mm (+/-0.25 mm) the encoder and drive shafts must- Radial offset: +/- 0,20 mm be cleaned and degreased.- Angular misalignment symmetry: 1°

8.5 Encoder, hollow shaft with clamping ring, flange type A (see data sheet 58x3SIL)

The fixing screw of the clamping ring must be tightened with a recommended torque of 2.5 Nm. Thetorque pin must be screwed onto an M4 threaded pin, and tightened with a recommended torque of3 Nm. The screw connection must be secured against loosening. The torque pin must be mounted to comply with the Machinery Directive guidelines in force, wherebythe operator, operating company or installation company, which is installing the encoder, must ensurethat the fastening screw thread complies with the safety requirements in force.

1

22

68

25°

63 ±0,1

10:1

2

cd

58

b

13,25

10

58,5

5052

21,7

8,9

31,5

8,8

M5

a

10:1

1

2

58

a

50

13,25

b

d

31

58,5

ca.

c

25 10

H7

150

8

25

143,5

25

127,5

25

57,5

11075

92,5

25

146G

6

25


5883SILMultiturn

a

M4

10

34

7

6,2

6

2022,8

SW 8


M


5883SILMultiturn

a 56 67,5

b 47 58,5

c 41 52,5

d 35 46,5

for (4x) M3 srew

SW 4, must be tightened with arecommended torque of 3 NM(assumed coefficient of friction 0.14)

torque with square sleevewith M 4 thread, 10 deep

Dimension


5883SILMultiturn

a 59 67,5

b 48 56,5

c 44 52,5

d 38 46,5

Dimension

english

17

8.6 Encoder, hollow shaft with clamping ring, flange type B (see data sheet 58x3SIL)

The fixing screw of the clamping ring must be tightened with a recommended torque of 2.5 Nm. Forfixing the stator coupling four M3 screws, must be used, tightened with a recommended torque of1 Nm and secured against loosening. The operator, operating company or installation company,which is installing the encoder, must ensure that the fixing method complies with the safety require-ments in force.

Max. permissible tolerances of the shaft connection:- Axial offset: 0.50 mm (+/-0.25 mm)- Radial offset: +/- 0.20 mm- Angular misalignment symmetry: 1°

1

14

25°

H7

68±0,163

22

2

50

a

58

c

31

13,25

58,5

53

ca.

b

3xM4, 8 tief

1

2


5863SILMultiturn

a 38 49,5

deep

deep

Dimension

18

8.7 ATEX-Encoder, solid shaft with flat, flange type 1+3 (see data sheet 70x3SIL)

The fixing of the solid shaft encoder is carried out using the threaded holes provided in the flangeand at least three M4 screws; these are to be tightened with a recommended torque of 2,5Nm andsecured against loosening. The connection of the shaft to the drive must be effected using a toleran-ce compensating element and secured against loosening.When connecting the solid shaft, the operator, operating company or installation company, which isinstalling the encoder, must ensure that the fixing method complies with the safety requirements inforce.

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tief

6xM4, 10 [0.39] deep

6xM4, 10 [0.39] deep

Flute for feather key DIN 6885-A-4x4x25

english

19

9. Electrical installation of the encoder

Please always disconnect the power supply before connecting or disconnecting the signal line.Comply with the corresponding operating instructions of the external drive system/control when con-necting the encoder.

9.1 Terminal assignment SIL encoders

Interface Type of connection Features Cabel


Color: WH BN GN YE GY PK BU

Signal: DIR A A B B

Color: RD BK VT GY-PK RD-BU shield

Interface Type of connection Features M23 Connector


Pin: 1 2 3 4 5 6 7

Signal: DIR A A B B

Pin: 8 9 10 11 12 PH

+V: Encoder Power Supply +V DC

GND: Encoder Power Supply Ground (0V)

+C, -C: Clock signal

+D, -D: Data signal

SET: Set input. The current position is set to zero

DIR: Direction input: If this input is active, the output values are counted backwards (decrease)

when the shaft is turning clockwise.

PH: Plug connector housing (Shield)

A, A: Sine output

B, B: Cosine output

Top view of mating side, male contact base

3, 4 1, 2, E SET, DIR

3, 4 3, 4 SET, DIR

M23-connector, 12-pin

20

9.2 Terminal assignment ATEX-SIL encoders

Interface Type of connection Features Cabel


Cable: 6 1 2 3 4 5 11


Cable: 12 7 8 9 10 terminal shield

+V: Encoder power supply +V DC

GND: Encoder Ground GND (0V)

+C, -C: Clock signal

+D, -D: Data signal

SET: Set input. The current position is set to zero

DIR: Direction input: If this input is active, the output values are counted backwards (decrease)

when the shaft is turning clockwise.

PE: Protective earth

A, A: Incremental output channel A

B, B: Incremental output channel B

10. Initial start-up of the encoder

Hooking up the connection leads

When hooking up the connection leads, their correct functioning must be checked.

o Check that the supply voltage has been correctly applied. In the case of reverse polarity theencoder will not function and no signals will be output.

o Check the communication of the SSI- / BiSS interface. If the wiring is incorrect, then no communi-cation will be possible. The data line must be terminated with a 120 ohm resistor.

o Check the correct application of the sine/cosine signals, the amplitude (signal height), polarityand the phase position. If there is an error in the sine/cosine path, then the functionsin2 (x) + cos2 (x) = 1 is not fulfilled or the direction of rotation is incorrect, for example due to thereversal of Sin and Cos (incorrect phase position).

Availability after start-up

After the supply voltage has been switched on, the sine/cosine signals are available immediately,however there is a waiting time of at least 150 ms before the encoder is ready for operation, i.e.before the interfaces are ready to communicate. Only after this time will the encoder communicateexternally via the SSI or BiSS interface.

4 1, 2, A, B SET, DIR

english

21

11. Maintenance and Repairs

The encoder is maintenance-free. In case of high loads (e.g. due to high rotational speeds and rever-sing operation), the torque stop may be subject to a certain wear. In this case, the replacement of thetorque stop may become necessary.Please contact us for this.

11.1 Disposal

Always dispose of unusable or irreparable devices in compliance with the waste disposal regulationsin force.We will be glad to help you for disposing of these devices.Contact us.

Service address:Kübler GroupFritz Kübler GmbH-ServiceCenter-Schuberstrasse 47D-78054 Villingen-SchwenningenGermany

[email protected]

12. Approvals

• The safe encoder is approved according to UL.

• The safe encoder is approved for SIL applications.

• The safe encoder is RoHS compliant.

• The safe encoder is manufactured in compliance with the following directives:- Machinery Directive 2006/42/EC- EMC Directive 2004/108/ECYou will find the complete declaration of conformity in the Internet at the addresshttp://www.kuebler.com.

22

13. Checklist for start-up

Mounting (for information, see mounting advice)

The encoder must only be installed using the fixing elements supplied by the Fritz KüblerGmbH company.

The loading on the encoder shaft, as a result of mounting/installation, is to be kept as low aspossible. The installation dimensions specified of the encoder, must be strictly observed. It isalso important to note that the tolerance compensating elements must be mounted withoutpre-loading.

The indicated torques for mounting the encoders and the fastening elements have been com-plied with.

Axial and radial offset are to be kept to a minimum during installation, so that the specifiedmaximum values are not exceeded.

The shaft tolerance of the drive shaft, onto which the encoder is fitted, is stipulated as G6(for solid shaft encoders) /G6 (for hollow shaft encoders).

Electronic connections (see data sheet for terminal assignment)

Is the signal level and polarity of the supply voltage correct?

Have the sine/cosine signals been correctly wired with respect to polarity and phase?

Terminating resistor 120 Ohm (A – ; B – )

Controller

Do the direction of rotation and count direction match?

Sin2 (x) + Cos2 (x) = 1 monitoring been activated?

BA

1

français


Droits d’auteurLes droits d’auteur de la présente documentation sont protégés par la société Fritz Kübler GmbH. Laprésente documentation ne peut être ni modifiée, ni étendue, ni dupliquée, ni transmise à des tierssans l’autorisation écrite de la société Fritz Kübler GmbH.

Réserve de modificationsDans le cadre de nos efforts d’amélioration permanente de nos produits, nous nous réservons ledroit d’apporter à tout moment des modifications techniques aux informations techniques contenuesdans le présent document.

Aucune garantie Fritz Kübler GmbH ne donne aucune garantie, implicite ou explicite, en rapport avec l’ensemble de laprésente notice, et décline toute responsabilité en cas de dommages directs ou indirects.

Informations sur le documentIndice de modification 08.2012

Kübler GroupFritz Kübler GmbH Schubertstrasse 47D-78054 Villingen-Schwenningen GermanyTel: +49 7720 3903-0 Fax +49 7720 [email protected] www.kuebler.com

2

Sommaire

1. Informations générales ..................................................................................................32. Fonction du codeur..........................................................................................................3

2.1 Exemple d’une référence de commande..........................................................................4

3. Sécurité fonctionnelle ....................................................................................................4

3.1 Fonctions de sécurité ......................................................................................................4

3.2 Concept de sécurité..........................................................................................................5

3.3 Caractéristiques de sécurité ............................................................................................6

4. Autres documents applicables ..................................................................................65. Transmission de données ............................................................................................6

5.1 Signaux Sinus et Cosinus ................................................................................................6

5.2 Circuit d’entrée recommandé ..........................................................................................7

5.3 Transmission de données SSI ..........................................................................................8

5.4 Transmission de données BiSS-C....................................................................................8

6. Informations CEM ............................................................................................................9

7. Utilisation dans des zones explosibles ................................................................9

7.1 Classification Ex ............................................................................................................10

7.2 Informations complémentaires sur le type de protection antidéflagrante «Poussière»..11

8. Montage du codeur ........................................................................................................138.1 Recommandations générales pour le montage..............................................................13

8.1.1 Recommandations générales de montage pour les codeurs à arbre sortant ................14

8.1.2 Recommandations générales de montage pour les codeurs à arbre creux ..................14

8.2 Codeur, arbre sortant avec méplat ................................................................................15

8.3 Codeur, arbre sortant avec rainure de clavette ..............................................................15

8.4 Codeur, arbre conique ....................................................................................................16

8.5 Codeur, arbre creux avec bague de serrage..................................................................16

8.6 Codeur, arbre creux avec bague de serrage..................................................................17

8.7 Codeur ATEX, arbre sortant avec méplat ..........................................................................18

9. Installation électrique du codeur ............................................................................199.1 Affectation des broches des codeurs SIL ......................................................................19

9.2 Raccordement ................................................................................................................20

10. Mise en service du codeur ........................................................................................2011. Maintenance et réparations........................................................................................21

11.1 Elimination ......................................................................................................................21

12. Homologations ................................................................................................................21

13. Liste de contrôle pour la mise en service ..........................................................22

3

français

1. Informations générales

Nous vous prions de lire attentivement cesinstructions d’utilisation avant d’utiliser le codeursûr, de le monter ou de le mettre en service.

Ce document est la traduction en langue françaisede la version originale en langue allemande.

Ces instructions d’utilisation sont destinées àguider le personnel technique du constructeur oude l’exploitant de la machine pour un montage,un raccordement électrique, une mise en routesûrs, ainsi que pour l’utilisation du codeur sûr.Par ailleurs, la planification et la mise en œuvrede dispositifs de protection tels que le codeursûr nécessitent des connaissances techniquesqui ne sont pas transmises dans ce document.

Il faut par principe se conformer aux exigenceslégales et administratives lors de l’utilisation d’uncodeur sûr.

Le codeur sûr ne peut être monté, mis en service,contrôlé, entretenu et utilisé que par du person-nel autorisé.

Personnel autorisé :• personnes disposant d’une formation techniqueappropriée et• formées à l’utilisation par l’exploitant de lamachine et• informées des directives de sécurité applicableset• ayant accès à ces instructions d’utilisation.

2. Fonction du codeur

Les modèles de codeurs de la famille58x3SIL/70x3SIL delivrent un signal absolu etun signal incrémental.

La position absolue est fournie sous la formed’un mot de données digital SSI ou BiSS. Lesvariantes monotour 5853SIL, 5873SIL et7053SIL ont une résolution, suivant la variante,entre 10 bits et 17 bits. Par rapport aux varian-tes monotour 5853SIL/5873SIL/7053SIL, lesvariantes multitours 5863SIL/5883SIL/7063SILsont équipées en plus d’un engrenage pour lamesure de positions absolues supérieures à360°. Le chiffre d’acquisition du nombre de tourscomporte 12 bits.

La position absolue est fournie sous la formed’un signal analogique sinus-cosinus. La résolu-tion par tour est de 2048 périodes sinus-cosi-nus.

Les codeurs sont équipés de grands roulementsmontés entre des épaulements, leur garantis-sant une grande robustesse, une précision éle-vée et une longue durée de vie. L’indice de protection IP est, en fonction du jointd’arbre du codeur, des IP65 ou IP67. Grâce àleur système de lecture monotour et multitoursoptique, ces codeurs sont insensibles auxchamps magnétiques.

4

3. Sécurité fonctionnelle

3.1 Fonctions de sécurité

Selon DIN EN 61800-5-2, le codeur permet de réaliser les fonctions de sécurité suivantes: • SS1 : Safe Stop 1 surveillance du freinage, STO après délai ou arrêt• SS2 : Safe Stop 2 surveillance du freinage jusqu’à SOS• SOS : Safe Operating Stop arrêt sûr avec maintien en position• SLS : Safe Limited Speed limitation sûre de la vitesse• SLI : Safe Limited Increment of Position limitation sûre de l’incrément• SLP: Safe Limited Position limitation sûre de la position• SDI : Safe Direction direction sûre• SSM : Safe Speed Monitoring surveillance sûre de la vitesse

2.1 Exemple d’une référence de commande

Réf. de commandeArbre sortant

8.5863SILType

. 1aXbXcXd.

Si tous les paramètres du codeur choisi correspondent aux options préconisées soulignées,

le délai de livraison est de 10 jours ouvrables pour une commande maximale de 10 pièces.

Délai de livrasion indicatif pour jusqu`à 50 pièces de ces types : 15 jours ouvrables.

Bride Interface/ Code Entrées/Sorties1 = Bride standard, ø 58 mm, IP65 Tension dàlimentation B = SSI, binaire 2 = Entrée SET, DIR

3 = SSI/BiSS-C+2048 ppr C = BiSS-C, binaireArbre (ø x L) piste SinCos/5 V DC G = SSI, Gray Options (Service)

2 = 10 x 20 mm, avec méplat 4 = SSI/BiSS-C+2048 ppr 1 = Pas dòptionA = 10 x 20 mm, claveté piste SinCos/10…30 V DC Résolution 2 = LED d’état

A = 10 bits ST + 12 bits MT 3 = Touche SET et LED d`étatType de raccordement 1 = 11 bits ST + 12 bits MT

1 = Câble axial (1 m PVC) 2 = 12 bits ST + 12 bits MT En option sur demande2 = Câble radial (1 m PVC) 3 = 13 bits ST + 12 bits MT - résistant à l’eau de mer3 = Connecteur M23, 12 broches, axial 4 = 14 bits ST + 12 bits MT - longueur de câble spéciale4 = Connecteur M23, 12 broches, radial 7 = 17 bits ST + 12 bits MT

a c g

b

d

e

f

h

XeXf2gXh

Réf. de commandeArbre creux

8.5883SILType

. XaXbXcXd.

Si tous les paramètres du codeur choisi correspondent aux options préconisées soulignées,

le délai de livraison est de 10 jours ouvrables pour une commande maximale de 10 pièces.

Délai de livrasion indicatif pour jusqu`à 50 pièces de ces types : 15 jours ouvrables.

Bride Interface/ Code Entrées/SortiesA = Elément anti-rotation, IP65 Tension dàlimentation B = SSI, binaire 2 = Entrée SET, DIRB = Stator anti-rotation, IP65 3 = SSI/BiSS-C+2048 ppr C = BiSS-C, binaire

piste SinCos/5 V DC G = SSI, Gray Options (Service)Arbre creux 4 = SSI/BiSS-C+2048 ppr 1 = Pas dòption

3 = ø 10 mm piste SinCos/10…30 V DC Résolution 2 = LED d’état4 = ø 12 mm A = 10 bits ST + 12 bits MT 3 = Touche SET et LED d`état5 = ø 14 mm Type de raccordement 1 = 11 bits ST + 12 bits MTK = ø 10 mm, arbre conique 2 = Câble radial (1 m PVC) 2 = 12 bits ST + 12 bits MT En option sur demande

4 = Connecteur M23, 12 broches, radial 3 = 13 bits ST + 12 bits MT - résistant à l’eau de merE = Départ de câble sortie tangentielle 4 = 14 bits ST + 12 bits MT - longueur de câble spéciale

longueur de câble 1 m (câble PVC) 7 = 17 bits ST + 12 bits MT

a c g

d

e

fb

h

XeXf2gXh

5

français

3.2. Concept de sécurité

Fonction codeur incrémental sûrAfin d’obtenur une information incré-mentale sûre du codeur, la comman-de doit surveiller la validité dessignaux analogiques sinus/cosinusdécalés de 90° à l’aide de la fonction

sin2 (x) + cos2 (x) = 1

!Les défaillances mécaniques, comme p. ex. unerupture du dispositif rigide avec pige antirotationou la chute du codeur de l’arbre moteur, sontexclus grâce au surdimensionnement méca-nique des composants de nos codeurs SIL.

Le codeur n’est sûr que s’il est mis en œuvreavec une commande sûre, qui est en mesure de surveiller les fonctions indiquées. Le codeur n’empêche pas le redémarrage deL’installation après un dysfonctionnement ;si cette fonction est nécessaire, elle doit être réalisée par la commande.

Validité

sin2(x)+cos2(x)= 1

A la mise sous tension et hors tension de l’installation

Avant la mise hors tension de l’instal-lation, la valeur de position absolueest mémorisée par la commande. A laremise sous tension, la commandecompare la valeur mémorisée avec lanouvelle valeur mesurée après laremise sous tension.

Si les deux valeurs sont identiques, laposition est sûre. Si les valeurs nesont pas identiques, la position n’estpas sûre, et elle doit être revérifiée.

Pendant le fonctionnement de l’installation

La position transmise est vérifiée parcomparaison des données de positionnumériques avec les signaux sinus-cosinus, qui sont constamment comp-tés et vérifiés par la commande.

!!

Fonction codeur absolu sûre

Afin d’obtenir une information de posi-tion absolue sûre à l’aide du codeur,la commande compte les impulsionsincrémentales et compare le résultatavec les positions absolues fournieségalement par le codeur.

!

Codeur

Absolu

Interpolation

Compteur/

Mémorisation

Validité

Position

absolue

Contrôle de

la vitesse

Contrôle de

la position

Commande

de sécurité

6

5. Transmission de données

5.1 Signaux Sinus et Cosinus


Ces signaux analogiques doivent se mesurer demanière différentielle, c’est-à-dire que A moinsdonne le sinus, B moins donne le cosinus.

Les signaux A, , B, ont chacun une ampli-tude de 0.5Vss avec un offset de +2.5V par rap-port à 0V. Avec la mesure différentielle, lessignaux sinus et cosinus ont une amplitude de1Vss avec un décalage de phase de 90°.La résolution de la piste incrémentale est de2048 périodes sinus/cosinus.

BA

A BA B

Offset : 2,5V +/- 50mV différence de l’offset A-B max. 25mV

Amplitude: 1Vss +/-100mVdifférence de l’amplitude A-B max. 40mV

Résistance terminale : 120 ohms (A – ; B – )A B

La validité de la fonction de sécurité doit être véri-fiée à l’aide de la fonction sin²(x) + cos²(x) = 1. La plage de tolérance préconisée pour le codeurse situe entre 0.5 et 1.5. Cette valeur doitcependant être vérifiée selon la fonction desécurité désirée. Autres facteurs à prendre encompte : la fréquence de lecture, le circuit d’en-trée et l’exploitation par calcul des signaux SinCos dans la commande. C’est pour cette raisonque le constructeur de la commande doit vérifier

à nouveau les limites de tolérance de la fonctionsin²(x) + cos²(x). La validité des fonctions de sécurité peut êtrevérifiée incrément par incrément. La commandepeut donc, pour une résolution de 2048 périodessinus/cosinus, vérifier la validité des données2048 fois par tour. Avec une tolérance de lafonction sin²(x) + cos²(x) de +/-0.5, l’erreur maxi-male possible est de 10% d’une période designal (36° el.).

4. Autres documents applicables

Vous trouverez toutes les caractéristiques tech-niques dans les fiches techniques des codeurs.Ces fiches comportent les caractéristiquesmécaniques et électriques des codeurs SIL etATEX.

3.3 Caractéristiques de sécurité

Durée de vie du codeur : 20 ansValeur PFH :en fonction de la tension d’alimentation du codeurVersion 5 V DC : 1.08 * 10-8 1/hVersion 10-30 V : 1.09 * 10-8 1/h

7

français

Mesure des signaux par rapport à 0V

Mesure différentielle des signaux

OPV: p. ex. MC33074

Codeur Circuit d’entrée préconisé

Ra = 10 �C1 = 150 pFC2 = 10 pFR1 = 10 k�

R2 = 33 k�

U0 = 2,5 V � 0,5 V

Z = 120 �U1 = U0

5.2 Circuit d’entrée recommandé

8

Z

Emetteur-récepteur RS485

+5V +5V

Z120

10k

10k

+5V

p. ex. MAX 490

Z = 120 Ohm

Données +

Données -

Horloge +

Horloge -

Emetteur-récepteur RS485

Codeur Entrée commande

t1 = T / 2t2 < 1 / (4 x fmax)t3 = temps monoflop (voir ci-dessous)n = résolution en bits1/ fmax =< T =< 1 / fminfmin = fréquence d'horloge SSI min (voir fiche technique)fmax = fréquence d'horloge SSI max(voir fiche technique)

Horloge

Données

5.3 Transmission de données SSI

L’interface SSI permet la transmission de laposition absolue à la commande sous forme d’un mot de données numériques.La transmission série différentielle se composede deux lignes d’horloge et de deux lignes dedonnées. La commande envoie des signaux de synchronisation via la ligne d’horloge et lecodeur envoie les données de position via laligne de données. Une résistance terminale de120 ohms doit être montée sur la ligne de don-nées à l’entrée de la commande. Au repos, les lignes d’horloge et de donnéessont au niveau haut. Lors du premier front d’hor-loge descendant, les données courantes ducodeur sont mémorisées dans le tampon pourémission. Ces données sont émises bit par bitavec les fronts d’horloge montants suivants, encommençant par le MSB (Most Significant Bit).La transmission d’un mot de données completnécessite n+1 fronts montants (n = résolution enbits), p. ex. 14 signaux d’horloge pour la lecturecomplète d’un codeur 13 bits. Après le dernier front d’horloge positif, la lignede données reste au niveau bas pour la duréedu temps monoflop t3, jusqu’à ce que le codeursoit à nouveau prêt pour un nouveau mot dedonnées.

5.4 Transmission de données BiSS-C

L'interface BiSS-C assure une communication isochrone bidirectionnelle entre les capteurs, les actionneurs et les commandes industrielles. Cette liaison purement digitale et son protocole ont été conçus pour assurer un maximum de performances, de fiabilité et de sécurité à la transmission. Le protocole de communication comprend un accès bidirectionnel permanent aux registres des esclaves, sans affecter la transmission des données de mesure et sans interférer avec les cycles de contrôle. Il est ainsi possible d'accéder à tout moment aux paramè-tres de l'appareil et à des données de mesure supplémentaires, ou à une plaque signalétique électronique et aux informations OEM.Le maître de l'interface fournit le signal d'horloge à un nombre illimité d'appareils, pour desactions déclenchées simultanément. Par exem-ple, une liaison RS422 typique peut supporterdes taux de répétition de trames de 10µs, mêmeavec des mots de données atteignant 64 bits.

La ligne d’horloge doit rester au niveau haut aumoins pendant la même durée, et elle peutensuite initier une nouvelle séquence de lecturedu codeur par un front descendant.

La transmission des données est entièrement sécurisée individuellement par CRC, pour la communication bidirectionnelle des ordres etdes registres comme pour chaque canal de don-nées individuel, avec affectation d'une valeur dedépart permettant l'identification du canal par lescontrôles de sécurité.

9

français

7. Utilisation dans des zones explosibles

Le codeur antidéflagrant 70x3SIL est conforme aux exigences de conception du Groupe d’Equipe-ments II, Catégorie 2G (atmosphère Ex Gaz) et 2D (atmosphère Ex Poussière).Conformité aux directives selon 94/9/EC marquage CE :

Toute utilisation dans d’autres atmosphères explosibles est interdite.L’installation et le montage d’appareils électriques doivent être réalisés exclusivement par des électri-ciens qualifiés ! Les réparations et le remplacement de pièces ne peuvent être réalisés exclusive-ment que par la société Kübler.Ces appareils ne doivent être utilisés que dans les limites des valeurs définies dans les caractéris-tiques techniques.Ne pas dépasser les tensions de fonctionnement maximales !

Les codeurs de la gamme 70x3SIL ont été conçus, développés et fabriqués conformément aux exi-gences de sécurité applicables des normes industrielles suivantes : Type de protection : DIN EN 60529 IP6X: 2000Tests climatiques : DIN EN 60068-2-3: 1986Emission d’intérferences : DIN EN 61000-6-3 et DIN EN 61000-6-4: 2003Résistance aux chocs : DIN EN 60068-2-27: 1995Résistance aux vibrations : DIN EN 60068-2-6: 1996Fabriqué selon : DIN EN 61010-1 Classe de protection III: 2002Afin d’éviter les courants de choc dangereux, les codeurs doivent fonctionner avec une très bassetension de sécurité (SELV) et se trouver dans une zone disposant d’une liaison équipotentielle.Utiliser un fusible externe pour la protection de l’appareil (voir les caractéristiques électriques).Domaines d’utilisation : process et commandes industriels. Les surtensions aux bornes de l’appareil doivent être limités aux valeurs de la catégorie de surten-sion II. Eviter les chocs sur le boîtier – et en particulier sur l’arbre du codeur – ainsi que les surchar-ges axiales et radiales sur l’arbre du codeur. La précision et la durée de vie maximales ne sontgaranties que dans le cas de l’utilisation d’un accouplement approprié.Les caractéristiques CEM de haut niveau ne s’appliquent qu’en cas d’utilisation des câbles et

Protection antidéflagrante:

Examen de type CE PTB09 ATEX 1106X

Catégorie (Gaz) II 2G Ex d II C T6

Catégorie (Poussière) II 2D Ex tD A21 IP6X T85ºC

Directive 94/9/CE EN 60079-0:2006; DIN EN 60079-1:2007EN 61241-0:2006; DIN EN 61241-1:2004

6. Informations CEM

• N’utiliser pour le codeur que des câbles blindés torsadés par paires.• Relier le blindage à la masse sur une grande surface aux deux extrémités. Veiller à ce que le blin-dage soit solidement fixé. • Lors du câblage de l’installation, veiller à assurer une pose correcte des câbles. Séparer le câblageen groupes tels que câbles des moteurs / d’alimentation et câbles de signal / de données. Fairepasser les câbles de signal et de données le plus près possible de surfaces mises à la terre (longe-rons, rails métalliques, parois des armoires) ; ne pas les poser parallèles aux câbles des moteurs etd’alimentation.• Relier l’ensemble des équipements avec une basse impédance au système de terre / de conduc-teur de protection.

10

connecteurs fournis en standard. Dans le cas de l’utilisation de câbles blindés, le blindage doit êtreraccordé sur une surface aussi grande que possible. Les câbles d’alimentation doivent égalementêtre entièrement blindés. Si cela n’est pas possible, il faudra prévoir des mesures de filtrage appro-priées. L’environnement d’installation et le câblage ont une influence déterminante sur la CEM ducodeur. C’est pourquoi il incombe à l’installateur de veiller à la CEM de l’ensemble de l’installation(de l’appareil). Les pics de tension sur le câble d’alimentation sont à limiter à 1000 V maximum par l’ali-mentation en amont. Dans des zones critiques du point de vue électrostatique, il faut assurer unebonne protection des connecteurs et des câbles à raccorder contre les décharges électrostatiques pen-dant l’installation. Le câble de raccordement convient uniquement pour une installation fixe (pas d’ins-tallation mobile). Le choix du câble, conformément aux règlementations Ex, est de la responsabilitédu constructeur de l’installation. Il est interdit d’ouvrir le boîtier antidéflagrant. Les codeurs de lagamme 70x3SIL sont fabriqués conformément à la Directive 94/9/CE. Ce produit est destiné exclusi-vement à l’intégration ou au montage dans des installations adaptées.

L’utilisation est interdite avant la déclaration de conformité du produit final avec la Directive 94/9/CE.Tout travail au niveau des plans de joint résistants au claquage d’amorçage ne peut être réalisé queconformément aux caractéristiques de conception applicables du constructeur. La réalisation de répara-tions conformément aux valeurs du Tableau 2 de la norme EN 60079-1:2004 n’est pas autorisée.

Si le codeur doit être utilisé dans une plage de températures autre que celle indiquée dans le certificatd’examen de type CE, il faut réaliser un essai électrique/thermique et un contrôle de l’échauffement àdes emplacements critiques sélectionnés. Le fabricant devra être informé.– Le presse-étoupe est vissé sur le couvercle par l’intermédiaire du filetage M16 x 1.5.– Le couvercle est fixé sur la bride au moyen de 4 vis à tête cylindrique M4x0.7, classe de résistance 8.8.– Il est interdit de monter/d’utiliser le codeur s’il présente des dommages visibles. Il ne peut être réparéque par la société Fritz Kübler GmbH.

7.1 Classification Ex

Les codeurs Ex de Kübler sont classés selon II 2G Ex d II C T6(conformément à EN 60079-0: 2006 et à EN 60079-1: 2007)

Certificat d’examen de type CEII 2 G Ex d IIC T6

Classe de températureGroupe Gaz CGroupe Explosion II(toutes les zones, sauf les mines présentantdes risques de grisou)Enveloppe antidéflagranteProduit protégé contre les risques d’explosionUtilisation dans des zones avec gaz, vapeurs et brouillardsCatégorie 2Groupe Explosion II(toutes les zones, sauf les mines présentantdes risques de grisou) Produit protégé contre les risques d’explosionavec certificat d’examen de type

T6= température superficielle maximale 85°C1)1)vitesse de rotation max. = 6000 min-1 et température ambiante -40°C .... +60°

11

français

Conditions particulières :1. Température ambiante :Le codeur 70x3SIL peut être utilisé dans les catégories 2G et 2D à une température ambiante de -40ºC à +60ºC.

2. Classe de température :Le codeur 70x3SIL est homologué pour la catégorie 2G (atmosphère Ex Gaz) pour la classe detempérature T6.

3. Température superficielle :Le codeur 70x3SIL est homologué pour la catégorie 2D (atmosphère Ex Poussière) jusqu’à unetempérature superficielle de 85ºC. L’exploitant de l’installation doit s’assurer qu’un éventuel dépôtde poussière ne dépasse pas une épaisseur maximale de 5 mm selon EN 61241-14:2005.

4. L’appareil ne peut être mis en service que si…- les informations de la plaque signalétique correspondent au domaine d’utilisation Ex approuvépour le site (numéro d’appareil, catégorie, zone, classe de température ou température superfi-cielle maximale).- les informations de la plaque signalétique correspondent aux caractéristiques du réseau d’ali-mentation électrique.- l’appareil n’est pas endommagé (pas de dommages dus au transport ou à l’entreprosage) et- l’absence d’atmosphère explosible, d’huiles, d’acides, de gaz, de vapeurs, de radiations, etc. estgarantie pendant le montage.

5. Aucune modification n’est autorisée sur les appareils destinés à des zones explosibles. Les répa-rations ne peuvent être réalisées que par des organismes autoridés.

7.2 Informations complémentaires sur le type de protection antidéflagrante «Poussière»

Introduction :Ces instructions d’installation sont destinées à garantir une manipulation en toute sécurité de nosproduits dans des zones explosibles, en particulier dans des zones à poussières.

Marquage des appareils :avec certificat d’examen de type CE Zone 21 II 2 D Ex tD A21 IP6X T=85°C Numéro de contrôleMarquage du type de protection : IP 6X pour Zone 21/Catégorie 2Les points suivants sont à prendre en compte pour les appareils munis d’une protection antidéfla-grante «Poussière» :

Utilisation conforme1. Le danger accru dans les zones explosibles exige le respect absolu des instructions de sécurité etde mise en service

2. Les appareils électriques antidéflagrants sont soumis aux normes des séries EN 60079 etEN 61241. Ils ne peuvent être utilisés dans des zones explosibles que conformément aux exigen-ces des autorités de surveillance compétentes. La détermination du risque d’explosion et le zona-ge incombent à ces autorités. Le type de protection antidéflagrante, la classe de température sontindiqués sur la plaque signalétique et sur le certificat d’examen de type CE.– Groupe d’appareils II (zones à poussière explosible), catégorie 2 (= Zone 21)

3. Les caractéristiques mécaniques et électriques telles que la vitesse de rotation, la températureambiante, la charge mécanique, la tension d’alimentation maximale, etc., de l’appareil acheté nedoivent en aucun cas excéder les valeurs autorisées par le constructeur.

4. A l’état monté, ces appareils doivent présenter une résistance mécanique suffisante.

12

5. Les pièces en élastomère utilisées, telles que les joints toriques assurant l’étanchéité de l’appareil,sont soumis à la norme DIN EN 61241-1. L’utilisateur doit s’assurer que ces éléments d’étanchéiténe presentent pas d’usure prématurée du fait d’influences interdites. Ces influences peuvent êtrep. ex. le rayonnement UV direct, des fluides agressifs (acide) ou des objets tranchants.

6. Les normes suivantes s’appliquent :Exigences d’ordre général : EN 61241-0: 2006Protection par le boîtier « tD » : EN 61241-1: 2007

7. Classifications de protection contre la poussièreII 2 D Ex tD A21IP6XT85 °C

Température superficiellemax.Indice de protection IPpar le boîtierVersion A, pour utilisation en Zone 21Protection par le boîtierProduit protégé contreles risques d’explosionUtilisation dans des zones avec uneatmosphère de poussière explosibleCatégorie 2Groupe Explosion II

Inspection et maintenance1. La protection contre les explosions de poussière dépend fortement des conditions locales ; il fautdonc inspecter et entretenir régulièrement l’équipement utilisé dans des zones présentant desrisques d’explosion de poussière.Du fait de l’isolation thermique qu’elle assure, une couche épaisse de poussière occasionne uneaugmentation de la température superficielle de l’appareil. Il faut donc éviter dans la mesure du pos-sible l’accumulation de poussière par une installation appropriée et une maintenance constante.

2. Un appareil devant être ouvert pour la maintenance ne peut être ouvert que par le personnel duconstructeur formé à cet effet. Il faut veiller lors du démontage à ne pas endommager d’élémentsnécessaires à l’étanchéité du boîtier.

3. Si des dommages apparaissent sur l’appareil, notamment au niveau des joints, l’appareil doit êtreremplacé immédiatement. Les travaux de réparation sur l’appareil ne peuvent être réalisés que parson constructeur.

Qualification du personnel1. L’inspection, la maintenance et la réparation des équipements électriques dans des zones présen-tant des risques d’explosion de poussière ne peuvent être réalisées que par du personnel spéciali-sé, familiarisé avec le concept de la protection antidéflagrante.

13

français

8. Montage du codeur

8.1 Recommandations générales pour lemontage

Il est interdit de démonter ou de modifier lecodeur en totalité ou en partie.

Il est interdit d’usiner l’arbre (rectification, scia-ge, perçage, etc.). Ces opérations affecteraientla précision du codeur et endommageraient lesroulements et les joints de l’arbre. Nous som-mes à votre disposition pour réaliser des adap-tations mécaniques selon vos besoins.

Ne jamais essayer d’aligner le codeur à l’aided’un marteau et ne jamais soumettre le codeur àdes impacts.Ne pas soumettre l’arbre du codeur à des char-ges (axiales ou radiales) qui dépasseraient lesvaleurs indiquées dans les caractéristiques tech-niques.

Ne pas effectuer de liaison rigide entre les arb-res et les brides du codeur et de la partie entraî-nante. Toujours utiliser un accouplement entrel’arbre entraînant et le codeur, ou entre la bridedu codeur à arbre creux et la bride du dispositifentraînant.

Sauf indication contraire, un coefficient de fric-tion de 0.14 est utilisé pour toutes les liaisonsvissées.

Sauf indication contraire, toutes les vis appar-tiennent à la classe de résistance 8.8.

Le câble du codeur doit être posé libre de toutetraction, afin qu'aucun couple supplémentaire nesoit appliqué au codeur. Les rayons de courbureminimaux du câble doivent être respectés.

!

!

Les accouplements sont à concevoir età dimensionner de sorte qu’ils répon-dent aux exigences de la norme DIN EN ISO 13849 ou de sorte à évitertout risque de rupture de la liaison.

En fonction de l’utilisation spécifique, lestator/le dispositif anti-rotation est soumis à une usure minime. Voir lechapitre Maintenance et réparations.

14

8.1.1 Recommandations générales de montage pour les codeurs à arbre sortant

• Vérifier le décalage des arbres. • Protéger l’élément de compensation en évitant de trop le plier ou de l’endommager lors du montage. • Aligner l’accouplement sur les arbres et le visser sans précontrainte.

La liaison entre le codeur et l’arbre entraînant doit être conçue de sorte à pouvoir exclure une ruptu-re de la liaison.

8.1.2 Recommandations générales de montage pour les codeurs à arbre creux

Montage d’un codeur muni d’un accouplement sur un arbre

Respecter l’ordre des opérations suivant pour le montage :

1. Enfiler le codeur sur l’arbre.2. Visser le stator / le dispositif anti-rotation sur la bride de la partie entraînante, sans précontrainte.3. Serrer la bague de serrage au couple préconisé, sans exercer de précontrainte sur le stator / le

dispositif anti-rotation.

Décalage axial Décalage radial Décalage angulaire

15

français

8.2 Codeur, arbre sortant avec méplat, type de bride 1 (voir fiche technique 58x3SIL)

Le codeur à arbre sortant est fixé par au moins 3 vis M3 vissées dans les taraudages prévus à ceteffet dans la bride ; les vis doivent être serrées au couple de 1 Nm et protégées contre le desserra-ge. L’arbre doit être relié à la partie entraînante par l’intermédiaire d’un élément compensateur et pro-tégé contre le desserrage. Lors de la fixation de l’arbre sortant, l’exploitant ou l’entreprise assurantl’installation du codeur doit s’assurer que la méthode de fixation soit conforme aux exigences desécurité en vigueur.

8.3 Codeur, arbre sortant avec rainure de clavette, type de bride 1(voir fiche technique 58x3SIL)

Le codeur à arbre sortant et rainure de clavette est fixé par au moins 3 vis M3 vissées dans lestaraudages prévus à cet effet dans la bride ; les vis doivent être serrées au couple de 1 Nm et proté-gées contre le desserrage. L’arbre doit être relié à la partie entraînante par l’intermédiaire d’un élé-ment compensateur et protégé contre le desserrage. Lors de la fixation de l’arbre sortant avec rainu-re de clavette, l’exploitant ou l’entreprise assurant l’installation du codeur doit s’assurer que la métho-de de fixation soit conforme aux exigences de sécurité en vigueur.

20°

3x12

0°

13,25

1

2

a

58

58,5

20

36

103

3

53 10f7

3xM4, 8 tief

1

2


5863SILMultiturn

a 38 49,5

3

13,25

58,5

f8

58

6a

20

53 36H

7

-0,1

10

310

1

2

120°

20°

48±0

,1


3xM4, 8 tief

3xM3, 6 tief

2

1



5863SILMultiturn

a 38 49,5

prof. 6

prof. 8Dimension

prof. 6

prof. 8

Rainure de clavette DIN 6885-A-3x3x6Option: clavette DIN 6885-A-4x4x8

Dimension

16

8.4 Codeur, arbre conique, type de bride B (Voir fiche technique 58x3SIL)

La vis de serrage de l’arbre conique doit être serrée à un couple de 3 Nm. Le stator anti-rotation estfixé à l’aide de quatre vis M3 serrées au couple de 1 Nm et protégées contre le desserrage. L’exploi-tant ou l’entreprise assurant l’installation du codeur doit s’assurer que la méthode de fixation soitconforme aux exigences de sécurité en vigueur.

Tolérances max. admises pour la fixation de l’arbre : S’ils sont sales,- Décalage axial : 0.50 mm (+/-0.25 mm) nettoyer et dégraisser les arbres - Décalage radial : +/- 0,20 mm du codeur et de la partie entraînante.- Décalage angulaire : 1°

8.5 Codeur, arbre creux avec bague de serrage, type de bride A(voir fiche technique 58x3SIL)

Serrer la vis de fixation de la bague de serrage au couple de 2.5 Nm. La pige anti-rotation doit êtrevissée sur une vis sans tête M4 et serrée au souple de 3 Nm. Cette liaison vissée doit être protégéecontre le desserrage. La pige anti-rotation doit être montée de sorte à être conforme aux directives sur les machines envigueur, l’exploitant ou l’entreprise assurant l’installation du codeur devant s’assurer que le filetagede montage soit conforme aux exigences de sécurité en vigueur.

1

22

68

25°

63 ±0,1

10:1

2

cd

58

b

13,25

10

58,5

5052

21,7

8,9

31,5

8,8

M5

a


5883SILMultiturn

a 59 67,5

b 48 56,5

c 44 52,5

d 38 46,5



58

a

50

13,25

b

d

31

58,5

ca.

c

25 10

H7

150

8

25

143,5

25

127,5

25

57,5

11075

92,5

25

146G

6

25


5883SILMultiturn

a

M4

10

34

7

6,2

6

2022,8

SW 8


M


5883SILMultiturn

a 56 67,5

b 47 58,5

c 41 52,5

d 35 46,5

pour (4x) vis M3

SW 4, couple de serrage préconisé 3Nm(coefficient de friction admis 0.14)

Dimension

Pige anti-rotation avec douille carrée àfiletage M4, prof. 10

Dimension

17

français

8.6 Codeur, arbre creux avec bague de serrage, type de bride B (voir fiche technique 58x3SIL)

Serrer la vis de fixation de la bague de serrage au couple de 2.5 Nm. Le stator anti-rotation est fixé àl’aide de quatre vis M3 serrées au couple de 1 Nm et protégées contre le desserrage. L’exploitant oul’entreprise assurant l’installation du codeur doit s’assurer que la méthode de fixation soit conformeaux exigences de sécurité en vigueur.

Tolérances max. admises pour la fixation de l’arbre :- Décalage axial : 0.50 mm (+/-0.25 mm)- Décalage radial : +/- 0.20 mm- Décalage angulaire : 1°

1

14

25°

H7

68±0,163

22

2

50

a

58

c

31

13,25

58,5

53

ca.

b

3xM4, 8 tief

1

2


5863SILMultiturn

a 38 49,5

prof. 6

prof. 8

Dimension

18

8.7 Codeur ATEX, arbre sortant avec méplat, type de bride 1+3 (voir fiche technique 70x3SIL)

Le codeur à arbre sortant est fixé par au moins trois vis M4 vissées dans les taraudages prévus àcet effet dans la bride ; les vis doivent être serrées au couple de 2.5 Nm et protégées contre le des-serrage. L’arbre doit être relié à la partie entraînante par l’intermédiaire d’un élément compensateuret protégé contre le desserrage. Lors de la fixation de l’arbre sortant, l’exploitant ou l’entreprise assu-rant l’installation du codeur doit s’assurer que la méthode de fixation soit conforme aux exigences desécurité en vigueur.

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tief

6xM4, prof. 10 [0.39]

6xM4, prof. 10 [0.39]

Rainure de clavette DIN 6885-A-4x4x25

19

français

9. Installation électrique du codeur

Toujours séparer le codeur de l’alimentation avant de brancher ou débrancher les lignes de signal.Se conformer aux instructions d’utilisation correspondantes du système d’entraînement/de la com-mande externe lors du branchement du codeur.

9.1 Affectation des broches des codeurs SIL

Interface Type de racc. Caractéris. Câble


Couleur: WH BN GN YE GY PK BU

Signal: DIR A A B B

Couleur: RD BK VT GY-PK RD-BU blindage

Interface Type de racc. Caractéris. Connecteur M23


Broche: 1 2 3 4 5 6 7

Signal: DIR A A B B

Broche: 8 9 10 11 12 PH

+V: Tension d`alimentation codeur +V DC

GND: Masse codeur GND (0V)

+C, -C: Signal d`horloge

+D, -D: Signal de données

SET: Entrée Set. la position courante est utilisée comme zéro

DIR: Entrée de direction : lorsque cette entrée est activée,

le comptage des valeurs en sortie s`effectue en sens

inverse quand l’arbre tourne dans le sens horaire.

PH: Boîtier du connecteur (blindage)

A, A: Sortie incrémentale canal A

B, B: Sortie incrémentale canal B

Vue des connecteurs côté broches

3, 4 1, 2, E SET, DIR

3, 4 3, 4 SET, DIR

Conn. M23, 12 broches

20

9.2 Raccordement

Interface Type de raccordt. Caractér. Câble


Câble: 6 1 2 3 4 5 11


Câble: 12 7 8 9 10 borne blind.

+V: Tension dàlimentation codeur +V DC

GND: Masse codeur GND (0V)

+C, -C: Signal d`horloge

+D, -D: Signal de données

SET: Entrée Set. La position courante est utilisée comme zéro

DIR: Entrée de direction : lorsque cette entrée est activée,

le comptage des valeurs en sortie s’effectue en sens inverse

quand l’arbre tourne dans le sens horaire.

PE: Terre de protection

A, A: Sortie incrémentale canal A

B, B: Sortie incrémentale canal B

10. Mise en service du codeur

Branchement des fils de raccordement

Vérifier le bon fonctionnement lors du branchement des fils de raccordement.

o S’assurer que la tension d’alimentation est appliquée correctement. Si la polarité est inversée, lecodeur ne fonctionne pas et n’émet aucun signal.

o Il faut contrôler la communication de l‘interface SSI- / BiSS. En cas d’erreur de câblage, aucunecommunication n’est possible. La ligne de données doit être terminée par une résistance termi-nale de la 120 ohms.

o Vérifier la bonne présence des signaux sinus/cosinus, l’amplitude (hauteur des signaux), la pola-rité et la position des phases. S’il y a une erreur dans le tracé sinus/cosinus, la fonctionsin2 (x) + cos2 (x) = 1 n’est pas remplie ou le sens de rotation est incorrect, du fait par exemplede l’inversion de Sin et de Cos (position incorrecte des phases).

Disponibilité à la mise sous tension

Les signaux sinus/cosinus sont disponibles immédiatement après l’activation de la tension d’alimen-tation, mais il faut cependant attendre au moins 150 µs avant la disponibilité opérationnelle ducodeur, c’est-à-dire avant que les interfaces soient prêtes pour le communication. Ce n’est qu’aprèsce délai que le codeur communiquera avec l’extérieur par l’intermédiaire de l’interface SSI ou BiSS.

4 1, 2, A, B SET, DIR

21

français

11. Maintenance et réparations

Le codeur est sans entretien. Dans le cas de sollicitations élevées (p. ex. dues à des vitesses derotation élevées et des inversions de sens), le dispositif anti-rotation peut subir une certaine usure.Le remplacement du dispositif anti-rotation peut alors s’avérer nécessaire.Contactez-nous à ce sujet.

11.1 Elimination

Toujours éliminer les appareils inutilisables ou irréparables en conformité avec les règlementationssur l’élimination des déchets en vigueur.Nous serons heureux de vous aider pour éliminer ces appareils.Contactez-nous à ce sujet.

Service après-vente :Kübler GroupFritz Kübler GmbH-ServiceCenter-Schuberstrasse 47D-78054 Villingen-SchwenningenAllemagne

[email protected]

12. Homologations

• Le codeur sûr est homologué selon UL.

• Le codeur sûr est homologué pour des applications SIL.

• Le codeur sûr est conforme à RoHS.

• Le codeur sûr est fabriqué en conformité avec les directives suivantes :- Directive sur les machines 2006/42/CE- Directive CEM 2004/108/CEVous trouverez la déclaration de conformité complète sur notre site Internet, à l’adressehttp://www.kuebler.com

22

13. Liste de contrôle pour la mise en service

Montage (pour des informations, voir les instructions de montage)

Le codeur ne doit être monté qu’au moyen des éléments de fixation fournis par la société Fritz Kübler GmbH.

Les efforts sur l’arbre du codeur, à la suite du montage/de l’installation, doivent être maintenusles plus réduits possible. Les dimensions d’installation indiquées pour le codeur sont à respec-ter strictement. Il est également important de veiller à ce que les éléments de compensationsoient montés sans précontrainte.

Les couples spécifiés pour le montage des codeurs et des éléments de fixation doivent êtrerespectés.

Le décalage axial et radial doit être maintenu au minimum lors de l’installation afin de ne pasdépasser les valeurs maximales spécifiées.

La tolérance de l’arbre de la partie entraînante, sur lequel l’arbre du codeur sera monté, doitêtre G6 (pour les codeurs à arbre sortant) / G6 (pour les codeurs à arbre creux).

Raccordements électroniques (voir l’affectation des broches sur la fiche technique)

Niveau du signal et polarité de la tension d’alimentation

Polarité et respect des phases des signaux sinus/cosinus

Résistance terminale 120 ohms (A – ; B – )

Commande

Correspondance du sens de rotation et de la direction de comptage

Activation de la surveillance Sin2 (x) + Cos2 (x) = 1

A B

italiano

1


Diritti d’autoreI diritti d’autore della presente documentazione sono di proprietà della società Fritz Kübler GmbH. Lapresente documentazione non può essere modificata, ampliata, riprodotta o trasmessa a terzi senzaautorizzazione scritta da parte della società Fritz Kübler GmbH.

Riserva di modifiche Al fine del continuo miglioramento dei nostri prodotti, ci riserviamo il diritto di apportare in qualsiasimomento modifiche tecniche alle informazioni tecniche contenute nel presente documento.

Nessuna garanziaFritz Kübler GmbH non offre alcuna garanzia, implicita o esplicita, in merito alle informazioni qui con-tenute, e declina qualsiasi responsabilità in caso di danni diretti o indiretti.

Informazioni relative al documentoData ultima modifica 08.2012

Kübler GroupFritz Kübler GmbH Schubertstrasse 47D-78054 Villingen-Schwenningen GermanyTel: +49 7720 3903-0 Fax +49 7720 [email protected] www.kuebler.com

2

Indice

1. Informazioni generali ......................................................................................................3 2. Funzione dell’encoder ....................................................................................................3

2.1 Esempio di codici d’ordinazione ......................................................................................4

3. Sicurezza funzionale........................................................................................................43.1 Funzioni di sicurezza ........................................................................................................4

3.2 Concetto di sicurezza ......................................................................................................5

3.3 Caratteristiche di sicurezza ..............................................................................................6

4. Altri documenti applicabili............................................................................................65. Trasmissione di dati ........................................................................................................6

5.1 Segnali seno e coseno ....................................................................................................6

5.2 Circuito di entrata raccomandato......................................................................................7

5.3 Trasmissione dati SSI ......................................................................................................8

5.4 Trasmissione dati BiSS-C ................................................................................................8

6. Informazioni CEM ..............................................................................................................9

7. Utilizzo in zone a rischio di esplosioni ..................................................................97.1 Classificazione Ex ..........................................................................................................10

7.2 Informazioni complementari sul tipo di protezione antideflagrazione “polvere”..............11

8. Montaggio dell’encoder ..............................................................................................13

8.1 Raccomandazioni generali per il montaggio ..................................................................13

8.1.1 Raccomandazioni generali per il montaggio degli encoder ad albero sporgente ..........14

8.1.2 Raccomandazioni generali per il montaggio degli encoder ad albero cavo ..................14

8.2 Encoder, albero sporgente con piattina..........................................................................15

8.3 Encoder, albero sporgente con scanalatura di chiavetta................................................15

8.4 Encoder, albero conico ..................................................................................................16

8.5 Encoder, albero cavo con anello di serraggio ................................................................16

8.6 Encoder, albero cavo con anello di serraggio ................................................................17

8.7 Encoder ATEX, albero sporgente con piattina ..................................................................18

9. Installazione elettrica dell’encoder ........................................................................199.1 Allocazione delle spine degli encoder SIL......................................................................19

9.2 Allocazione delle spine ..................................................................................................20

10. Messa in servizio dell’encoder ................................................................................2011. Manutenzione e riparazioni ........................................................................................21

11.1 Smaltimento....................................................................................................................21

12. Omologazioni ....................................................................................................................2113. Lista di controllo per la messa in servizio ........................................................22

italiano

3

1. Informazioni generali

Si prega di leggere con attenzione questomanuale d’uso prima di utilizzare l’encoder, dimontarlo e di metterlo servizio.

Questo documento è la traduzione in lingua ita-liana della versione originale in lingua tedesca.

Questo manuale d’uso è destinato a guidare ilpersonale tecnico del costruttore o del gestoredella macchina per il montaggio, il collegamentoelettrico, la messa in servizio sicuri nonché perl’utilizzo dell’encoder sicuro. Inoltre, per la piani-ficazione e la messa in opera di dispositivi diprotezione come l’encoder sicuro sono necessa-rie conoscenze tecniche non presenti in questodocumento.

Per principio è necessario conformarsi alle dis-posizioni legali e amministrative per l’utilizzo diun’encoder sicuro.

L’encoder sicuro può essere montato, messo inservizio, controllato, mantenuto e utilizzato soloda personale autorizzato.

Personale autorizzato:• persone in possesso di una formazione tecnicaappropriata e• formate per l’utilizzo dal gestore della macchi-na e• informate in merito alle direttive di sicurezzaapplicabili e• che hanno accesso a questo manuale d’uso.

2. Funzione dell’encoder

I tipi di encoder della famiglia 58x3SIL/70x3SILforniscono un segnale assoluto e un segnaleincrementale.

La posizione assoluta si trasmette sotto forma diuna parola dati digitale SSi o BiSS. Nel casodelle varianti monogiro 5853SIL, 5873SIL e7053SIL la risoluzione è tra 10bit e 17 bit aseconda della variante. A confronto con le vari-anti monogiro 5853SIL/5873SIL/7053SIL, levarianti multigiro 5863SIL/5883SIL/7063SILhanno in più un ingranaggio per rilevare posizio-ni assolute più grandi di 360°. La ciffra di rivela-mento del numero di giri ha 12 bit.

La posizione incrementale viene fornita sottoforma di un segnale seno-coseno analogo. Larisoluzione per giro è di 2048 periodi seno-cose-no.

Gli encoder sono montati con cuscinetti grandi einterbloccati, che li rendono molto resistenti, pre-cisi e durevoli. La protezione IP è di IP65 o IP67 a secondadella tenuta dell’encoder. Grazie alla scansioneottica monogiro e multigiro, l’encoder è insensi-bile al magnetismo.

4

3. Sicurezza funzionale

3.1 Funzioni di sicurezza

In conformità alla DIN EN 61800-5-2, l’encoder permette di realizzare le seguenti funzioni di sicurezza: • SS1 : Safe Stop 1 sorveglianza del frenaggio, STO dopo tempo o arresto• SS2 : Safe Stop 2 sorveglianza del frenaggio fino a SOS• SOS : Safe Operating Stop arresto sicuro con mantenimento in posizione• SLS : Safe Limited Speed limitazione sicura della velocità• SLI : Safe Limited Increment of Position limitazione sicura dell’incremento• SLP: Safe Limited Position posizione limitata sicura• SDI : Safe Direction direzione sicura• SSM : Safe Speed Monitoring sorveglianza sicura della velocità

2.1 Esempio di codici d’ordinazione

Codice d’ordinazioneAlbero sporgente

8.5863SILTipo

. 1aXbXcXd.

Se tutti i parametri dell’encoder scelto corrispondono alle opzioni raccomandatesottolineate, il termine di consegna è di 10 giorni lavorativi per una ordinazionemassima di 10 pezzi. Termine di consegna indicativo per fino a 50 pezzi diquesti tipi: 15 giorni lavorativi.

Brida Interfaccia/ Codice Entrate/Uscite1 = Brida standard, ø58 mm, IP65 Tensione d’alimentazione B = SSI, binario 2 = Entrata SET, DIR

3 = SSI/BiSS-C+2048 ppr C = BiSS-C, binarioAlbero sporgente (ø x L) Pista SinCos/5 V DC G = SSI, Gray Opzioni (Servizio)

2 = 10 x 20 mm, con piattina 4 = SSI/BiSS-C+2048 ppr 1 = nessuna opzioneA = 10 x 20 mm, con chiavetta Pista SinCos/10…30 V DC Risoluzione 2 = LED di stato

A = 10 bit monog. + 12 bit multig. 3 = Tasto SET e LED di statoTipo di collegamento 1 = 11 bit monog. + 12 bit multig.

1 = Cavo assiale (1 m PVC) 2 = 12 bit monog. + 12 bit multig. Opzionale su richiesta2 = Cavo radiale (1 m PVC) 3 = 13 bit monog. + 12 bit multig. - resistente all’acqua di mare3 = Conn. M23, 12 spine, assiale 4 = 14 bit monog. + 12 bit multig. - lunghezza di cavo speciale4 = Conn. M23, 12 spine, radiale 7 = 17 bit monog. + 12 bit multig.

a c g

b

d

e

f

h

XeXf2gXh

Codice d’ordinazioneAlbero cavo

8.5883SILTipo

. XaXbXcXd.

Se tutti i parametri dell’encoder scelto corrispondono alle opzioni raccomandatesottolineate, il termine di consegna è di 10 giorni lavorativi per una ordinazionemassima di 10 pezzi. Termine di consegna indicativo per fino a 50 pezzi diquesti tipi: 15 giorni lavorativi.

Brida Interfaccia/ Codice Entrate/UsciteA = Elemento anti-rotazione, IP65 Tensione d’alimentazione B = SSI, binario 2 = Entrata SET, DIRB = Statore antirotazione, IP65 3 = SSI/BiSS-C+2048 ppr C = BiSS-C, binario

Pista SinCos/5 V DC G = SSI, Gray Opzioni (Servizio)Albero cavo 4 = SSI/BiSS-C+2048 ppr 1 = nessuna opzione

3 = ø 10 mm Pista SinCos/10…30 V DC Risoluzione 2 = LED di stato4 = ø 12 mm A = 10 bit monog. + 12 bit multig. 3 = Tasto SET e LED di stato5 = ø 14 mm Tipo di collegamento 1 = 11 bit monog. + 12 bit multig.K = ø 10 mm, albero conico 1 = Cavo assiale (1 m PVC) 2 = 12 bit monog. + 12 bit multig. Opzionale su richiesta

4 = Conn. M23, 12 spine, radiale 3 = 13 bit monog. + 12 bit multig. - resistente all’acqua di mareE = Uscita cavo tangenziale 4 = 14 bit monog. + 12 bit multig. - lunghezza di cavo speciale

Lunghezza del cavo 1 m (Cavo PVC) 7 = 17 bit monog. + 12 bit multig.

a c g

d

e

f

hb

XeXf2gXh

italiano

5

3.2. Concetto di sicurezza

Funzione encoder incrementalesicuroPer raggiungere un’informazioneincrementale sicura con l’encoder, ilcontrollo deve monitorare la validitàdei segnali analoghi seno-coseno sfa-sati di 90° con l’aiuto della funzione

sin2 (x) + cos2 (x) = 1

!Errori meccanico, come p. es. una rottura della spina del dispositivo antirorazione rigido o lo staccamento dell’encoder dall’albero motore, sono esclusi grazie al sovradimensionamento degli elementi costruttivi dei nostri encoder SIL.

L’encoder è sicuro soltanto con un controllo sicu-ro, che è in grado di monitorare le funzioni men-zionate. L’encoder non garantisce l’impedimentodell’impianto di riaccendersi dopo un malfunzio-namento, e se necessaria, questa funzione deveessere assicurata dal controllo.

Accendere / spegnere l’impianto

Prima dello spegnimento dell’impian-to, il controllo memorizza il valore di posizione assoluto. Al momento dell’-accensione, il controllo confronta ilvalore memorizzato col nuovo valore assoluto misurato dopo l’accensione.

Se i valori sono identici, allora la posi-zione è sicura. Se i valori non sonouguali, la posizione non è sicura edeve quindi essere verificata nuova-mente.

Durante il funzionamento dell’impianto

La posizione fornita è verificata trami-te il confronto dei dati di posizionedigitali con i segnali seno-coseno, chevengono contati e confrontati costan-temente dal controllo.

! !

Funzione encoder assoluto sicuro

Per ottenere un’informazione sicurariguardo alla posizione assoluta conl’encoder, il controllo conta gli impulsiincrementali e confronta il risultatocon le posizioni assolute, anch’essefornite dall’encoder.

!

Validità

sin2(x)+cos2(x)= 1Encoder

Assoluto

Interpolazione

Contatore/

Memorizzazione

Validità

posizione

assoluta

Regolazione

di velocità

Regolazione

di posizione

Controllo di

sicurezza

6

4. Altri documenti applicabili

Troverete tutti i dati tecnici nelle schede tecnichedegli encoder. Queste schede contengono i datimeccanici ed elettrici degli encoder SIL e ATEX-SIL.

5. Trasmissione di dati

5.1 Segnali seno e coseno


Questi segnali analogici devono essere misuratiin maniera differenziale, ovvero A meno da ilseno, B meno da il coseno. I segnali A, ,B, hanno ciascuno un'ampiezza di 0,5Vsscon un offset di +2.5V in rapporto a 0V. Con lamisurazione differenziale, i segnali seno e cose-no hanno un’ampiezza di 1Vss con uno sfasa-mento di 90°.La risoluzione della pista incrementale è di 2048periodi seno/coseno.

A B

AB A

B

Offset: 2,5V +/- 50mV differenza di offset A-B max. 25mV

Ampiezza: 1Vss +/-100mVdifferenza di ampiezza A-B max. 40mV

Resistenza terminale: 120 ohm (A – ; B – )A B

La validità della funzione di sicurezza deveessere verificata con l’ausilio della funzione sin²(x) + cos²(x) = 1. L'intervallo di tolleranza predefinito per l’encoderdeve essere tra 0,5 e 1,5. Questo valore devetuttavia essere verificato secondo la funzione disicurezza desiderata. Altri fattori da prendere inconsiderazione: la frequenza di lettura, il circuitodi ingresso e la gestione mediante calcolo deisegnali Sin Cos nel controllo. È per questo moti-vo che il costruttore del controllo deve verificare

nuovamente i limiti di tolleranza della funzionesin²(x) + cos²(x). La validità delle funzioni di sicurezza può essereverificata incremento per incremento. Il controllopuò quindi, per una risoluzione di 2048 periodiseno/coseno, verificare la validità dei dati 2048volte a giro. Con una tolleranza della funzionesin²(x) + cos²(x) de +/-0.5, l’errore massimo pos-sibile è del 10% di un periodo di segnale(36° el.).

3.3 Caratteristiche di sicurezza

Durata di vita dell’encoder: 20 anniValore PFH:in funzione della tensione di alimentazione dell’encoderVersione 5 V DC: 1.08 * 10-8 1/hVersione 10-30 V: 1.09 * 10-8 1/h

italiano

7

Misurazione dei segnali in relazione a 0V

Misurazione differenziale dei segnali

OPV: p. ex. MC33074

Codeur Circuit d’entrée préconisé

Ra = 10 �C1 = 150 pFC2 = 10 pFR1 = 10 k�

R2 = 33 k�

U0 = 2,5 V � 0,5 V

Z = 120 �U1 = U0

5.2 Circuito di entrata raccomandato

8

Z

Ricetrasmettitore RS485

+5V +5V

Z120

10k

10k

+5V

p. es. MAX490

Z = 120 Ohm

Dati+

Dati-

Orologio +

Orologio -

Ricetrasmettitore RS485

Encoder Entrata controllo

t1 = T / 2t2 < 1 / (4 x fmax)t3 = tempo momoflop (vedi sotto)n = risoluzione in bit1/ fmax =< T =< 1 / fminfmin = frequenza d'orologio SSI min (vedi scheda tecnica)fmax = frequenza d'orologio SSI max (vedi scheda tecnica)

Orologio

Dati

5.3 Trasmissione dati SSI

La posizione assoluta è trasmessa in forma di una parola dati digitale al controllo tramite l’interfaccia SSI.La trasmissione seriale, differenziale consiste in due linee d’orologio e due linee di dati. Il controllo invia segnali di sincronizzazione trami-te la linea d’orologio, mentre l’encoder fornisce idati di posizione tramite la linea di dati. All’entra-ta del controllo una resistenza terminale di 120Ohm deve essere collegata alla linea dati. Durante lo stato d’inattività, le linee segnali edati sono al livello alto. Con il primo fronte d’oro-logio discendente, i dati attuali dell’encoder sono memorizzati per l’emissione nella memoria ditransito. Questi dati sono trasmessi a bit, cominciandodal MSB (Most Significant Bit), con i fronti d’orologio ascendenti seguenti. La trasmissione di unaparola dati completa richiede n+1 fronti ascend-enti (n= risoluzione in bit), p. es 14 segnali d’oro-logio per una lettura completa di un encoder di13 bit. Dopo l’ultimo fronte d’orologio positivo, la lineadi dati rimane al livello basso per la durata deltempo monoflop t3, fino a quando l’encoder nonè di nuovo pronto per una nuova parola dati.

5.4 Trasmissione dati BiSS-C

L'interfaccia BiSS-C è caratterizzata da comunicazione isocrona bidirezionale tra senso-ri, attuatori e controlli industriali. Il collegamento puramente digitale e il suo protocollo sono stati progettati per prestazioni massime, affidabilità e sicurezza di trasmissione.Senza influenzare il carico utile di dati di misura-zione o interferire con i cicli di controllo, il proto-collo di comunicazione integra un accesso bidi-rezionale permanente ai registri degli slave. Inquesto modo, i parametri del dispositivo e deidati di misurazione addizionali, o una targa d’i-dentificazione elettronica e dati OEM possonoessere accessibili in qualsiasi momento.L'interfaccia master fornisce per un numero illi-mitato di utenti il segnale di sincronizzazione perdelle azioni attivate simultaneamente. Ad esem-pio, un tipico collegamento RS422 può suppor-tare una frequenza di ripetizione di 10µs anchecon parole dati fino a 64 bit.

La linea d’orologio deve rimanere al livello altoper almeno lo stesso tempo e può quindi iniziareuna nuova sequenza di lettura dell’encoder conun fronte discendente.

La trasmissione dei dati dispone di una sicurez-za integrale tramite CRC per il comando bidire-zionale e la comunicazione di registro e separa-tamente per ciascun canale di dati, con l'asseg-nazione di un valore di avvio che assicura l'iden-tificazione del canale da parte dei controlli disicurezza.

italiano

9

7. Utilizzo in zone a rischio di esplosioni

L’encoder antideflagrante 70x3SIL è conforme ai requisiti di progetto del Gruppo d'Apparecchiature II,Categoria 2G (atmosfera Ex Gas) e 2D (atmosfera Ex Polvere).Conformità alle direttive secondo 94/9/CE marchio CE:

Qualsiasi utilizzo in altre atmosfere esplosive è vietato.L’installazione e il montaggio di apparecchiature elettriche devono essere realizzate esclusivamenteda elettricisti qualificati! Le riparazioni e la sostituzione di pezzi devono essere effettuate esclusiva-mente dalla società Kübler.Queste apparecchiature devono essere utilizzate esclusivamente nei limiti dei valori definiti nei datitecnici. Non oltrepassare le tensioni di funzionamento massime!

Gli encoder della gamma 70x3SIL sono stati concepiti, sviluppati e prodotti in conformità alle disposi-zioni di sicurezza applicabili delle seguenti norme industriali: Tipo di protezione: DIN EN 60529 IP6X: 2000Test climatici: DIN EN 60068-2-3: 1986Emissione di interferenze: DIN EN 61000-6-3 e DIN EN 61000-6-4: 2003Resistenza agli urti: DIN EN 60068-2-27: 1995Resistenza alle vibrazioni: DIN EN 60068-2-6: 1996Prodotto in conformità a: DIN EN 61010-1 Classe di protezione III: 2002Al fine di evitare scariche elettriche pericolose, gli encoder devono funzionare con una tensione disicurezza molto bassa (SELV) e devono trovarsi in una zona dotata di un collegamento equipotenzia-le. Utilizzare un fusibile esterno per la protezione dell’apparecchiatura (vedere i dati elettrici).Ambiti di utilizzo: processi e controlli industriali. Le sovratensioni sui morsetti dell’apparecchiatura devono essere limitate ai valori della categoria disovratensione II.Evitare urti sulla scatola – e in particolare sull’albero dell’encoder – così come sovraccarichi assiali eradiali sull’albero dell’encoder. La precisione e la durata di vita massima sono garantite esclusiva-mente in caso di utilizzo di un accoppiamento appropriato.Le caratteristiche CEM di alto livello si applicano solo in caso di utilizzo di cavi e connettori forniticome standard. In caso di utilizzo di cavi schermati, la schermatura deve essere collegata su una

Protezione antideflagrante:

Esame CE del tipo PTB09 ATEX 1106X

Categoria (Gas) II 2G Ex d II C T6

Categoria (Polvere) II 2D Ex tD A21 IP6X T85ºC

Direttiva 94/9/CE EN 60079-0:2006; DIN EN 60079-1:2007EN 61241-0:2006; DIN EN 61241-1:2004

6. Informazioni CEM

• Per l’encoder utilizzare esclusivamente dei cavi schermati intrecciati per coppia.• Collegare la schermatura a la massa su una superficie grande alle due estremità. Assicurarsi che la schermatura sia fissata in modo fermo. • Durante il cablaggio dell’impianto, assicurarsi della posa corretta dei cavi. Separare il cablaggio ingruppi ad es. i cavi di motori/di alimentazione e i cavi di segnale/di dati. Far passare i cavi di segna-le e di dati il più vicino possibile alle superfici di messa a terra (longheroni, profilati metallici, paretidegli armadi); non posarli parallelamente ai cavi dei motori e di alimentazione.• Collegare l’impianto con una bassa impedenza all’impianto di messa a terra/al conduttore di prote-zione.

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superficie il più grande possibile. I cavi di alimentazione devono essere altresì interamente schermati.Se ciò non è possibile, si dovranno prevedere delle misure di filtraggio appropriate. L’ambiente diinstallazione e il cablaggio hanno un’influenza determinante sulla CEM dell’encoder. Per questo moti-vo è compito dell’installatore di monitorare la CEM dell’intera installazione (dell’apparecchiatura).I picchi di tensione sul cavo di alimentazione sono da limitare a 1000 V max. dall’alimentazione amonte. Nelle zone critiche dal punto di vista elettrostatico, è necessario garantire una buona protezio-ne dei connettori e dei cavi da collegare contro le scariche elettrostatiche durante l'installazione.Il cavo di collegamento è idoneo esclusivamente per un’installazione fissa (non per installazionemobile). La scelta del cavo, in conformità alle direttive Ex, è responsabilità del costruttore dell'impian-to. È vietato aprire la scatola antideflagrante.Gli encoder della gamma 70x3SIL sono fabbricati in conformità alla Direttiva 94/9/CE. Questo prodottoè destinato esclusivamente all'integrazione o al montaggio in impianti adattati.

L’utilizzo è vietato prima della dichiarazione di conformità del prodotto finale in base alla Direttiva94/9/CE. Tutti i lavori a livello dei piani di giunzione resistenti alle scariche d'innesco possono essererealizzati esclusivamente in conformità alle caratteristiche di concezione applicabili dal costruttore. Larealizzazione di riparazioni in conformità ai valori riportati nella Tabella 2 della direttivaEN 60079-1:2004 non è autorizzata.

Se l’encoder deve essere utilizzato in un intervallo di temperature diverso da quello indicato nellacertificazione di tipo CE, è necessario effettuare un saggio elettrico/termico e un controllo del riscal-damento su punti critici selezionati. Il costruttore dovrà essere informato.– Il premistoppa è fissato sul coperchio mediante la filettatura M16 x 1.5.– Il coperchio è fissato sulla flangia mediante 4 viti a testa cilindrica M4 x 0.7, classe di resistenza8.8.

– È vietato montare/utilizzare l'encoder se presenta dei danni visibili. Può essere riparato esclusiva-mente dalla società Fritz Kübler GmbH.

7.1 Classificazione Ex

Gli encoder Ex di Kübler sono classificati secondo II 2G Ex d II C T6(in conformità a EN 60079-0: 2006 e a EN 60079-1: 2007)

Certificazione d'esame CE del tipoII 2 G Ex d IIC T6

Classe di temperaturaGruppo Gas CGruppo Esplosione II(tutte le zone, tranne le areeche presentano rischi di grisou)Involucro antideflagranteProdotto protetto da rischi di esplosioneUtilizzo in zone con gas, vapori e nebbieCategoria 2Gruppo Esplosione II(tutte le zone, tranne le areeche presentano rischi di grisou) Prodotto protetto da rischi di esplosionecon certificato d’esame del tipo

T6= temperatura superficiale massima 85°C1)1)velocità di rotazione max. = 6000 min-1 e temperatura ambiente -40°C .... +60°

italiano

11

Condizioni particolari:1. Temperatura ambiente:L’encoder 70x3SIL può essere utilizzato nelle categorie 2G e 2D a una temperatura ambiente da -40°C a +60ºC.

2. Classe di temperatura:L’encoder 70x3SIL è omologato per la categoria 2G (atmosfera Ex Gas) per la classe di tempera-tura T6.

3. Temperatura superficiale:L’encoder 70x3SIL è omologato per la categoria 2D (atmosfera Ex Polvere) fino a una temperaturasuperficiale di 85°C. Il gestore dell’impianto deve assicurarsi che un eventuale deposito di polverenon superi uno spessore massimo di 5 mm in conformità alla normativa EN 61241-14:2005.

4. L’apparecchiatura può essere messa in servizio solo se…- le informazioni della piastrina segnaletica corrispondono all’ambito di utilizzo Ex approvato per ilsito (numero di apparecchiatura, categoria, zona, classe di temperatura o temperatura superficialemassima).- le informazioni della piastrina segnaletica corrispondono alle caratteristiche della rete di alimenta-zione elettrica.- l’apparecchiatura non è danneggiata (non ci sono danni da trasporto o stoccaggio) e- l’assenza di atmosfera esplosiva, di oli, di acidi, di gas, di vapori, di radiazioni ecc. è garantitadurante il montaggio.

5. Nessuna modifica è autorizzata sulle apparecchiature destinate a delle zone esplosive. Le ripara-zioni possono essere effettuate solo da organismi autorizzati.

7.2 Informazioni complementari sul tipo di protezione antideflagrante “polvere”

Introduzione:Queste istruzioni per l'installazione sono destinate a garantire una manipolazione completamentesicura dei nostri prodotti in zone esplosive, in particolar modo in zone polverose.

Marcatura delle apparecchiature:con certificato d’esame CE del tipo

Zona 21 II 2 D Ex tD A21 IP6X T=85°C Numero di controlloMarcatura del tipo di protezione: IP 6X per Zona 21/Categoria 2I seguenti punti devono essere presi in considerazione per le apparecchiature dotate di protezioneantideflagrante “polvere”:

Uso conforme1. Il pericolo più alto nelle zone esplosive esige il rispetto assoluto delle istruzioni di sicurezza e dimessa in servizio.

2. Le apparecchiature elettriche antideflagranti sono soggette alle norme delle serie EN 60079 e EN 61241. Possono essere utilizzate in zone esplosive solo in conformità alle disposizione delleautorità di controllo competenti. La determinazione del rischio di esplosione e la determinazionedelle zone è compito di queste autorità. Il tipo di protezione antideflagrante, la classe di temperatu-ra sono indicati sulla piastrina segnaletica e sul certificato d'esame CE del tipo.– Gruppo apparecchiature II (zone a polvere esplosiva), categoria 2 (= Zona 21)

3. Le caratteristiche meccaniche ed elettriche quali la velocità di rotazione, la temperatura ambiente,il carico meccanico, la tensione di alimentazione massima ecc. dell'apparecchiatura acquistata nondevono in nessun caso superare i valori autorizzati dal costruttore.

4. Montate queste apparecchiature devono presentare una resistenza meccanica sufficiente.5. Le parti in elastomero utilizzate, quali le guarnizioni toriche che assicurano la tenuta dell’apparec-

12

chiatura, sono soggette alla normativa DIN EN 61241-1. L’operatore deve assicurarsi che questielementi a tenuta non presentino usura precoce dovute a delle influenze vietate. Queste influenzepossono essere ad es. l’irraggiamento UV diretto, liquidi aggressivi (acido) o degli oggetti taglienti.

6. Trovano applicazione le normative seguentiRequisiti d’ordine generale: EN 61241-0: 2006Protezione tramite la scatola “tD”: EN 61241-1: 2007

7.Classificazioni di protezione contro la polvereII 2 D Ex tD A21IP6XT85 °C

Temperatura superficialemax.Indice di protezione IPper la scatolaVersione A, per l’utilizzo in Zona 21Protezione tramite la scatolaProdotto protetto dairischi di esplosioneUtilizzo in zone conatmosfera di polvere esplosivaCategoria 2Gruppo Esplosione II

Ispezione e manutenzione1. La protezione da esplosioni di polvere dipende fortemente dalla condizioni locali; è necessarioquindi ispezionare e manutenzionare regolarmente l'apparecchiatura utilizzata in zone che presen-tano dei rischi di esplosione di polvere.A causa all’isolamento termico che esso assicura, uno strato spesso di polvere genera un aumen-to della temperatura superficiale dell’apparecchiatura. È necessario quindi evitare il più possibilel'accumulo di polvere mediante un'installazione appropriata e una costante manutenzione.

2. Un’apparecchiatura che necessita di essere aperta per la manutenzione, può essere aperta solodal personale formato in merito dal costruttore. Durante lo smontaggio è necessario quindi farattenzione a non danneggiare gli elementi necessari alla tenuta della scatola.

3. Nel caso in cui si manifestino danni all'apparecchiatura, specialmente a livello delle guarnizioni,l’apparecchiatura deve essere sostituita immediatamente. I lavori di riparazione sull’apparecchiatu-ra possono essere effettuati esclusivamente dal suo costruttore.

Qualificazione del personale1. L’ispezione, la manutenzione e la riparazione dei dispositivi elettrici in zone che presentano deirischi di esplosione di polvere devono essere effettuate esclusivamente da personale specializzato,che ha familiarità con il concetto della protezione antideflagrante.

italiano

13

8. Montaggio dell’encoder

8.1 Raccomandazioni generali peril montaggio

È vietato smontare o modificare l’encoder intotalità o in parte.

È vietato lavorare l’albero (rettifica, taglio, foratu-ra ecc.). Questi interventi influenzeranno la pre-cisione dell’encoder e danneggeranno i cusci-netti e le guarnizioni dell’albero. Siamo a vostradisposizione per realizzare adattamenti mecca-nici in base alla vostre esigenze.

Non cercare mai di allineare l’encoder con l’au-silio di un martello e non sottoporre mai l’enco-der a degli impatti.Non sottoporre l’albero dell’encoder a carichi(assiali o radiali) che verrebbero a superare ivalori indicati nei dati tecnici.

Non effettuare un collegamento rigido tra glialberi e le flangie dell’encoder e della partemotrice. Utilizzare sempre un accoppiamento tral’albero portante e l’encoder, o tra la flangia del-l’encoder ad albero cavo e la flangia della partemotrice.

Se non diversamente indicato, è utilizzato uncoefficiente di frizione pari a 0,14 per tutti i colle-gamenti avvitati.

Se non diversamente indicato, tutte le viti appar-tengono alla classe di resistenza 8.8.

Il cavo dell’encoder deve essere posato senzatrazione, in modo che non sia applicata una cop-pia addizionale all’encoder. I raggi di curvaturaminimi del cavo devono essere rispettati.

!

!

Gli accoppiamenti devono essere con-cepiti e dimensionanti in modo da sod-disfare le disposizioni della normativaDIN EN ISO 13849 o in modo tale daevitare ogni rischio di rottura del colle-gamento.

In funzione dell’utilizzo specifico, lo sta-tore/il dispositivo antirotazione è sog-getto ad una usura minima. Vedere ilcapitolo Manutenzione e riparazioni.

14

8.1.1 Raccomandazioni generali per il montaggio degli encoder ad albero sporgente

• Verificare il decalaggio degli alberi. • Proteggere l’elemento di compensazione evitando di piegarlo eccessivamente o di danneggiarlodurante il montaggio.

• Allineare l’accoppiamento sugli alberi e fissarlo senza precarico.

Il collegamento tra l’encoder e l’albero motore deve essere concepito in modo tale da poter esclude-re la rottura del collegamento.

8.1.2 Raccomandazioni generali per il montaggio degli encoder ad albero cavo

Montaggio di un encoder dotato di un accoppiamento su un albero

Rispettare il seguente ordine di operazioni per il montaggio:

1. Infilare l’encoder sull’albero.2. Avvitare lo statore/il dispositivo antirotazione sulla flangia della parte motrice, senza precarico.3. Serrare l'anello di serraggio alla coppia predefinita, senza esercitare di precarico sullo statore/

sul dispositivo antirotazione.

Decalaggio assials Decalaggio radiale Decalaggio anglare

italiano

15

8.2 Encoder, albero sporgente con piattina, tipo di flangia 1 (vedi scheda tecnica 58x3SIL)

L’encoder ad albero sporgente è fissato mediante almeno 3 viti M3 avvitate nelle filettature previste atal proposito nella flangia; le viti devono essere serrate a una coppia di 1 Nm e protette dall’allenta-mento. L’albero deve essere collegato alla parte motrice mediante un elemento di compensazione eprotetto dall’allentamento. Durante il fissaggio dell’albero sporgente, il gestore o la società che realiz-za l’installazione dell'encoder deve assicurarsi che il metodo di fissaggio sia conforme alle esigenzedi sicurezza in vigore.

8.3 Encoder, albero sporgente con scanalatura di chiavetta, tipo di flangia 1(vedi scheda tecnica 58x3SIL)

L’encoder ad albero sporgente con scanalatura di chiavetta è fissato mediante almeno 3 viti M3 avvi-tate nelle filettature previste a tal proposito nella flangia; le viti devono essere serrate a una coppia di1 Nm e protette dall’allentamento. L’albero deve essere collegato alla parte motrice mediante un ele-mento di compensazione e protetto dall’allentamento. Durante il fissaggio dell’albero sporgente conscanalatura di chiavetta, il gestore o la società che realizza l’installazione dell'encoder deve assicu-rarsi che il metodo di fissaggio sia conforme alle esigenze di sicurezza in vigore.

20°

3x12

0°

13,25

1

2

a

58

58,5

20

36

103

3

53 10f7

3xM4, 8 tief

1

2


5863SILMultiturn

a 38 49,5

3

13,25

58,5

f8

58

6a

20

53 36H

7

-0,1

10

310

1

2

120°

20°

48±0

,1


3xM4, 8 tief

3xM3, 6 tief

2

1



5863SILMultiturn

a 38 49,5

prof. 6

prof. 8Dimension

Dimensionprof. 6

prof. 8

Scanalatura di chiavetta DIN 6885-A-3x3x6Opzione: chiavetta DIN 6885-A-4x4x8

16

8.4 Encoder, albero conico, tipo di flangia B (vedi scheda tecnica 58x3SIL)

La vite di serraggio dell’albero conico deve essere serrata a una coppia pari a 3 Nm. Lo statore anti-rotazione è fissato con l'ausilio di quattro viti M3 serrate a una coppia di 1 Nm e protette dall'allenta-mento. Il gestore o la società che realizza l’installazione dell'encoder deve assicurarsi che il metododi fissaggio sia conforme alle norme di sicurezza in vigore.

Tolleranze max. ammesse per il fissaggio dell’albero: Se sono sporchi,- Decalaggio assiale: 0.50 mm (+/-0.25 mm) pulire e sgrassare gli alberi - Decalaggio radiale: +/- 0,20 mm dell’encoder e della parte motrice.- Decalaggio angolare: 1°

8.5 Encoder, albero cavo con anello di serraggio, tipo di flangia A(vedi scheda tecnica 58x3SIL)

Serrare la vite di fissaggio dell'anello di serraggio alla coppia di 2,5 Nm. Il perno antirotazione deveessere fissato su una vite senza testa M4 e serrato alla coppia di 3 Nm. Questo collegamento avvita-to deve essere protetto dall'allentamento. Il perno antirotazione deve essere montato in modo tale da essere conforme alla direttiva sulle mac-chine in vigore, il gestore o la società che realizza l’installazione dell'encoder deve assicurarsi che lafilettatura di montaggio sia conforme alle norme di sicurezza in vigore.

1

22

68

25°

63 ±0,1

10:1

2

cd

58

b

13,25

10

58,5

5052

21,7

8,9

31,5

8,8

M5

a


5883SILMultiturn

a 59 67,5

b 48 56,5

c 44 52,5

d 38 46,5



58

a

50

13,25

b

d

31

58,5

ca.

c

25 10

H7

150

8

25

143,5

25

127,5

25

57,5

11075

92,5

25

146G

6

25


5883SILMultiturn

a

M4

10

34

7

6,2

6

2022,8

SW 8


M


5883SILMultiturn

a 56 67,5

b 47 58,5

c 41 52,5

d 35 46,5

Dimension

per (4x) viti M3

SW 4, coppia di serraggio raccomandata 3 Nm(coefficiente di frizione ammesso 0.14)

Dimension

Perno antirotazione con boccola quadratacon filettatura M4, prof. 10.

italiano

17

8.6 Encoder, albero cavo con anello di serraggio, tipo di flangia B (vedi scheda tecnica 58x3SIL)

Serrare la vite di fissaggio dell'anello di serraggio alla coppia di 2,5 Nm. Lo statore antirotazione èfissato con l'ausilio di quattro viti M3 serrate a una coppia di 1 Nm e protette dall'allentamento. Ilgestore o la società che realizza l’installazione dell'encoder deve assicurarsi che il metodo di fissag-gio sia conforme alle norme di sicurezza in vigore.

Tolleranze max. ammesse per il fissaggio dell’albero:- Decalaggio assiale: 0.50 mm (+/-0.25 mm)- Decalaggio radiale: +/- 0.20 mm- Decalaggio angolare: 1°

1

14

25°

H7

68±0,163

22

2

50

a

58

c

31

13,25

58,5

53

ca.

b

3xM4, 8 tief

1

2


5863SILMultiturn

a 38 49,5

Dimensionprof. 6

prof. 8

18

8.7 Encoder ATEX, albero sporgente con piattina, tipo di flangia 1+3 (vedi scheda tecnica 70x3SIL)

L’encoder ad albero sporgente è fissato mediante tre viti M4 avvitate nelle filettature previste a talproposito nella flangia; le viti devono essere serrate a una coppia di 2,5 Nm e protette dall'allenta-mento. L’albero deve essere collegato alla parte motrice mediante un elemento di compensazione eprotetto dall'allentamento. Durante il fissaggio dell’albero sporgente, il gestore o la società che realiz-za l’installazione dell'encoder deve assicurarsi che il metodo di fissaggio sia conforme alle norme disicurezza in vigore.

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tief

6xM4, prof. 10 [0.39]

6xM4, prof. 10 [0.39]

Scanalatura di chiavetta DIN 6885-A-4x4x25

italiano

19

9. Installazione elettrica dell’encoder

Staccare sempre l’encoder dall’alimentazione prima di collegare o scollegare le linee di segnale.Osservare le istruzioni dei manuali d’uso relativi al sistema di azionamento/del controllo esternodurante il collegamento dell’encoder.

9.1 Allocazione delle spine degli encoder SIL

Interfaccia Collegamento Caratter. Cavo

Segnale: 0V +V +C -C +D -D SET

Colore: WH BN GN YE GY PK BU

Segnale: DIR A A B B

Colore: RD BK VT GY-PK RD-BU scherm.

Interfaccia Collegamento Caratter. Connettore M23

Segnale: 0V +V +C -C +D -D SET

Spina: 1 2 3 4 5 6 7

Segnale: DIR A A B B

Spina: 8 9 10 11 12 PH

+V: Alimentazione encoder +V DC

GND: Massa encoder GND (0V)

+C, -C: Segnale d’orologio

+D, -D: Segnale di dati

SET: Ingresso Set. La posizione corrente viene definita come zero.

DIR: Ingresso di direzione: se questo ingresso è attivo, i valori in uscita

vengono contati in senso inverso quando l’albero gira in senso orario.

PH: Corpo del connettore (schermatura)

A, A: Uscita incrementale Canale A

B, B: Uscita incrementale Canale B

Vista dei connettori lato delle spine

3, 4 1, 2, E SET, DIR

3, 4 3, 4 SET, DIR

Conn. M23, 12 spine

20

9.2 Allocazione delle spine

Interfaccia Collegamento Caratter. Cavo

Segnale: GND +V +C -C +D -D SET

Cavo: 6 1 2 3 4 5 11

Segnale: DIR A A B B PE PE

Cavo: 12 7 8 9 10 mors. scherm.

+V: Alimentazione encoder + V DC

GND: Massa encoder GND (0V)

+C, -C: Segnale d’orologio

+D, -D: Segnale di dati

SET: Ingresso Set. La posizione corrente viene definita come zero.

DIR: Ingresso di direzione: se questo ingresso è attivo, i valori

in sucita vengono contati in senso inverso queando l’albero

gira in senso orario.

PE: Messa a terra protettiva

A, A: Uscita incrementale Canale A

B, B: Uscita incrementale Canale B

10. Messa in servizio dell’encoder

Collegamento dei fili

Verificare il corretto funzionamento durante il collegamento dei fili.

o Assicurarsi che la tensione di alimentazione sia applicata correttamente. Se la polarità è invertita,l’encoder non funziona e non emette alcun segnale.

o La comunicazione dell’interfaccia SSI- / BiSS è da controllare. Nel caso di cablaggio errato, nes-suna comunicazione è possibile. La linea dati deve terminarsi con una resistenza terminale di120 ohm.

o Verificare la corretta presenza dei segnali seno/coseno, l'ampiezza (altezza dei segnali), la pola-rità e la posizione delle fasi. In caso di errore nella funzione seno/coseno, la funzione sin2 (x) + cos2 (x) = 1 non è soddisfatta o il senso di rotazione è errato, a causa ad esempio dell’inversione di Seno e Coseno (posizione errata delle fasi).

Capacità operativa alla messa sotto tensione

Dopo l’accensione della tensione di alimentazione, i segnali seno-coseno sono disponibili immediata-mente, ma si deve attendere almeno 150 µs affinché sia pronto per la messa in esercizio l’encoder,ovvero affinché le interfacce siano pronte per comunicare. Soltanto dopo questo tempo l’encodercomunica tramite l’interfaccia SSi o BiSS verso l’esterno.

4 1, 2, A, B SET, DIR

italiano

21

11. Manutenzione e riparazioni

L’encoder non richiede manutenzione. In caso di sollecitazioni elevate (ad es. dovute all’elevata velo-cità di rotazione con delle inversioni di senso), il dispositivo antirotazione può subire una certa usura.La sostituzione del dispositivo antirotazione allora può risultare necessaria.Contattateci in merito.

11.1 Smaltimento

Smaltire sempre le apparecchiature inutilizzabili o irreparabili in conformità alle disposizioni in vigorein materia di smaltimento dei rifiuti.Saremo lieti di assistervi nello smaltimento delle apparecchiature.Contattateci in merito.

Assistenza post-vendita:Kübler GroupFritz Kübler GmbH-ServiceCenter-Schuberstrasse 47D-78054 Villingen-SchwenningenGermaniaservicecenter@kuebler.comwww.kuebler.com

12. Omologazioni

• L’encoder sicuro è omologato secondo UL.

• L’encoder sicuro è omologato per le applicazioni SIL.

• L’encoder sicuro è conforme a RoHS.

• L’encoder è prodotto in conformità alle seguenti direttive:- Direttiva macchine 2006/42/CE- Direttiva CEM 2004/108/CETroverete la dichiarazione di conformità completa sul nostro sito Internet, all'indirizzohttp://www.kuebler.com.

22

13. Lista di controllo per la messa in servizio

Montaggio (per informazioni, vedere le istruzioni di montaggio)

L’encoder deve essere montato mediante gli elementi di fissaggio forniti dalla societàFritz Kübler GmbH.

Gli sforzi sull’albero dell’encoder, in seguito al montaggio/all'installazione, devono essere man-tenuti i più ridotti possibile. Le dimensioni d'installazione indicate per l’encoder devono essererigorosamente rispettate. È altrettanto importante controllare che gli elementi di compensazio-ne siano montati senza precarico.

Le coppie indicate per il montaggio dell’encoder e degli elementi di fissaggio devono essererispettate.

Il decalaggio assiale e radiale deve essere mantenuto al minimo durante l'installazione al finedi non superare i valori massimi specificati.

La tolleranza dell’albero della parte motrice, su cui l’albero dell’encoder sarà montato, deveessere G6 (per gli encoder ad albero sporgente) / G6 (per gli encoder ad albero cavo).

Collegamenti elettronici (vedi l’allocazione delle spine sulla scheda tecnica)

Livello di segnale e polarità della tensione di alimentazione

Polarità e rispetto delle fasi del segnale seno/coseno

Resistenza terminale 120 ohm (A – ; B – )

Controllo

Corrispondenza del senso di rotazione e della direzione di conteggio

Attivazione del monitoraggio Sin2 (x) + Cos2 (x) = 1

A B

español

1


Derechos de autorLos derechos de autor de la presente documentación se encuentran protegidos por la sociedad FritzKübler GmbH. La presente documentación no puede ser modificada, ampliada, duplicada o transmi-tirse a terceros sin la autorización escrita de la sociedad Fritz Kübler GmbH.

Derecho de modificación reservadoEn el cuadro de nuestros esfuerzos por mejorar permanentemente nuestros productos, nos reserva-mos el derecho de aportar en cualquier momento modificaciones técnicas a las informaciones técni-cas contenidas en el presente documento.

Sin garantía Fritz Kübler GmbH no ofrece ninguna garantía, implícita o explícita, en relación al conjunto del pre-sente documento, y declina cualquier responsabilidad en caso de daños directos o indirectos.

Informaciones sobre el documentoÍndice de modificación 08.2012

Kübler GroupFritz Kübler GmbH Schubertstrasse 47D-78054 Villingen-Schwenningen AlemaniaTel: +49 7720 3903-0 Fax +49 7720 [email protected] www.kuebler.com

2

Índice

1. Informaciones generales ..............................................................................................3

2. Función del encoder........................................................................................................32.1 Ejemplo de una referencia de pedido ..............................................................................4

3. Seguridad funcional ........................................................................................................43.1 Funciones de seguridad ..................................................................................................4

3.2 Concepto de seguridad ....................................................................................................5

3.3 Características de seguridad............................................................................................6

4. Otros documentos aplicables ....................................................................................6

5. Transmisión de datos......................................................................................................65.1 Señales Seno y Coseno ..................................................................................................6

5.2 Conexión de entrada recomendada ................................................................................7

5.3 Transmisión de datos SSI ................................................................................................8

5.4 Transmisión de datos BiSS-C ..........................................................................................8

6. Informaciones CEM ..........................................................................................................9

7. Utilización en zonas con riesgo de explosión....................................................97.1 Clasificación Ex ..............................................................................................................10

7.2 Informaciones complementarias sobre el tipo de protección antideflagrante “Polvo” ....11

8. Montaje del encoder ......................................................................................................138.1 Recomendaciones generales para el montaje ..............................................................13

8.1.1 Recomendaciones generales de montaje para los encoders de árbol saliente ............14

8.1.2 Recomendaciones generales de montaje para los encoders de árbol hueco ..............14

8.2 Encoder, árbol saliente con cara plana ..........................................................................15

8.3 Encoder, árbol saliente con ranura de chaveta ..............................................................15

8.4 Encoder, árbol cónico ....................................................................................................16

8.5 Encoder, árbol hueco con anillo de apriete ....................................................................16

8.6 Encoder, árbol hueco con anillo de apriete ....................................................................17

8.7 Encoder ATEX, árbol saliente con cara plana................................................................18

9. Instalación eléctrica del encoder ............................................................................199.1 Asignación de los terminales de los encoders SIL ........................................................19

9.2 Asignación de los terminales..........................................................................................20

10. Puesta en servicio del encoder ..............................................................................2011. Mantenimiento y reparaciones ................................................................................21

11.1 Eliminación ....................................................................................................................21

12. Homologaciones..............................................................................................................2113. Lista de control para puesta en servicio ............................................................22

español

3

1. Informaciones generales

Le rogamos lea con atención estas instruccio-nes de uso antes de utilizar el encoder seguro,de montarlo o de ponerlo en servicio.

Este documento es la traducción al español dela versión original en alemán.

Estas instrucciones de uso están destinadas aguiar al personal técnico del fabricante o delpropietario de la máquina para un montaje, unempalme eléctrico, una puesta en marcha segu-ros, así como para el uso del encoder seguro.Por otro lado, la planificación y la puesta enmarcha seguras de los dispositivos de protec-ción tales como el encoder seguro requierenconocimientos técnicos que no están recogidosen este documento.

Es necesario, por principio, cumplir las exigen-cias legales y administrativas a la hora de utili-zar un encoder seguro.

Únicamente personal autorizado puede montar,poner en marcha, controlar, mantener y utilizarel encoder seguro.

Personal autorizado:• personas que dispongan de una formación téc-nica apropiada y• formadas en el uso por el propietario de lamáquina e• informadas de las directivas de seguridad apli-cables y• que tengan acceso a estas instrucciones de uso.

2. Función del encoder

Los tipos de encoders de la familia58x3SIL/70x3SIL proporcionan una señal abso-luta y una señal incremental.

La posición absoluta se transfiere como palabrade datos digital SSI o BiSS. Para las variantesunivuelta 5853SIL, 5873SIL y 7053SIL la resolu-ción varía según la variante entre 10 y 17 bits.En comparación con las variantes univuelta5853SIL/5873SIL/7053SIL, las variantes multi-vuelta 5863SIL/5883SIL/7063SIL tienen unengranaje adicional para determinar las posicio-nes absolutas mayores de 360º. La cifra dedetección del número de rotaciones es de 12bits.

La posición incremental se proporciona enforma de señal analógica seno-coseno. La reso-lución asciende a 2048 periodos seno-cosenopor vuelta.

Los codificadores tienen grandes rodamientosbloqueados, por lo que el codificador es muyrobusto, preciso y duradero. La protección IP es IP65 o IP67 según la juntadel encoder. El encoder es magnéticamenteinsensible gracias a la lectura univuelta y multi-vuelta óptica.

4

3. Seguridad funcional

3.1 Funciones de seguridad

Según DIN EN 61800-5-2, el encoder permite realizar las siguientes funciones de seguridad: • SS1 : Safe Stop 1 vigilancia del frenado, STO tras plazo o parada• SS2 : Safe Stop 2 vigilancia del frenado hasta SOS• SOS : Safe Operating Stop parada segura con mantenimiento en posición• SLS : Safe Limited Speed limitación segura de la velocidad• SLI : Safe Limited Increment of Position limitación segura del incremento• SLP: Safe Limited Position posición limitada con seguridad• SDI : Safe Direction dirección segura• SSM : Safe Speed Monitoring vigilancia segura de la velocidad

2.1 Ejemplo de una referencia de pedido

Referencia de pedidoÀrbol saliente

8.5863SILTipo

. 1aXbXcXd.

Si todos los parámetros del encoder escogido corresponden a las opcionespreconizadas subrayadas, el plazo de entrega es de 10 dìas laborables para unpedido máximo di 10 piezas. Plazo indicativo de entrega para hasta 50 piezas deestos dipos: 15 dìas laborables.

Brida Interfaz/ Código Entradas/Salidas1 = Brida estándar, ø58 mm, IP65 Tensión de alimentación B = SSI, binario 2 = Entrada SET, DIR

3 = SSI/BiSS-C+2048 ppr C = BiSS-C, binarioÀrbol saliente (ø x L) Pista SinCos/5 V DC G = SSI, Gray Opciones (Servicio)

2 = 10 x 20 mm, con cara plana 4 = SSI/BiSS-C+2048 ppr 1 = ninguna opciónA = 10 x 20 mm, con chaveta Pista SinCos/10…30 V DC Resolución 2 = LED de estado

A = 10 bit UV + 12 bit MV 3 = Tecla SET y LED de estadoTip de conexión 1 = 11 bit UV + 12 bit MV

1 = Cable axial (1 m PVC) 2 = 12 bit UV + 12 bit MV Opcional a petición2 = Cable radial (1 m PVC) 3 = 13 bit UV + 12 bit MV - resistente al agua de mar3 = Conn. M23, 12 terminales, axial 4 = 14 bit UV + 12 bit MV - longitud de cable especial4 = Conn. M23, 12 terminales, radial 7 = 17 bit UV + 12 bit MV

a c g

b

d

e

f

h

XeXf2gXh

Referencia de pedidoÀrbol hueco

8.5883SILTipo

. XaXbXcXd.

Si todos los parámetros del encoder escogido corresponden a las opcionespreconizadas subrayadas, el plazo de entrega es de 10 dìas laborables para unpedido máximo di 10 piezas. Plazo indicativo de entrega para hasta 50 piezas deestos dipos: 15 dìas laborables.

Brida Interfaz/ Código Entradas/SalidasA = Elemento antirrotación, IP65 Tensión de alimentación B = SSI, binario 2 = Entrada SET, DIRB = Estator antirrotación, IP65 3 = SSI/BiSS-C+2048 ppr C = BiSS-C, binario

Pista SinCos/5 V DC G = SSI, Gray Opciones (Servicio)Àrbol hueco 4 = SSI/BiSS-C+2048 ppr 1 = ninguna opción

3 = ø 10 mm Pista SinCos/10…30 V DC Resolución 2 = LED de estado4 = ø 12 mm A = 10 bit UV + 12 bit MV 3 = Tecla SET y LED de estado5 = ø 14 mm Tipo de conexión 1 = 11 bit UV + 12 bit MVK = ø 10 mm, àrbol cónico 1 = Cable axial (1 m PVC) 2 = 12 bit UV + 12 bit MV Opcional a petición

4 = Conn. M23, 12 terminales, radial 3 = 13 bit UV + 12 bit MV - resistente al agua de marE = Salida de cable tangencial 4 = 14 bit UV + 12 bit MV - longitud de cable especial

Longitud del cable 1 m (cable de PVC) 7 = 17 bit UV + 12 bit MV

a c g

d

e

f

hb

XeXf2gXh

español

5

3.2 Concepto de seguridad

Función encoder incremental seguroPara lograr una información incremen-tal segura del encoder, el controladordebe comprobar la validez de lasseñales analógicas seno-coseno des-fasadas de 90° entre sí usando la fun-ción

sin2 (x) + cos2 (x) = 1.

!Los errores mecánicos, como por ejemplo una ruptura del apoyo del dispositivo antirrotación o la caída del codificador del eje del motor, que-dan eliminados gracias al sobredimensiona-miento mecánico de los componentes de nues-tros encoders SIL.

El encoder sólo es seguro en conexión con un control seguro que pueda controlar las funcio-nes mencionadas. El bloqueo del rearranque delequipo tras un fallo de funcionamiento no estágarantizado por el encoder, y si es necesariodebe asegurarse mediante el control.

Al encender / apagar el equipo

Antes de apagar el sistema se guarda el valor absoluto de la posición del control. Al volver a conectar, el control compara el valor almacenado con el nuevo valor absoluto medido después del arranque.

Si los dos valores son idénticos, laposición es segura. Si los valores deposición no son idénticos, la situaciónno es segura, y se debe verificar laposición de nuevo.

Durante el funcionamiento del equipo

La posición notificada se verificamediante la comparación de los datosde posición digitales con las señalesseno-coseno, que el control mide ycompara continuamente.

! !

Función encoder absoluto seguro

Para obtener con el encoder unainformación segura sobre la posiciónabsoluta, el control cuenta los impul-sos incrementales y compara el resul-tado con las posiciones absolutastambién proporcionadas por el enco-der.

!

Validez

sin2(x)+cos2(x)= 1Encoder

Absoluto

Interpolación

Contador/

Memorización

Validez

posición

absoluta

Regulación de

velocidad

Regulación de

posición

Control de

seguridad

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La validez de la función de seguridad debe verifi-carse con ayuda de la función sin²(x) + cos²(x) = 1. El rango de tolerancia preconizado por el enco-der se sitúa entre 0,5 et 1,5. Este valor debeverificarse sin embargo según la función deseguridad deseada. Otros factores a tener encuenta: la frecuencia de lectura, el circuito deentrada y la explotación mediante cálculo de lasseñales Sin Cos en el control. Es por esta razónque el fabricante del control debe verificar de

nuevo los límites de tolerancia de la funciónsin²(x) + cos²(x). La validez de las funciones de seguridad puedeverificarse incremento a incremento. Por lo tantoel control puede, para una resolución de 2048periodos seno/coseno, verificar la validez de losdatos 2048 veces por vuelta. Con una toleranciade la función sin²(x) + cos²(x) de +/-0.5, el errormáximo posible es de 10% de un periodo deseñal (36° el.).

4. Otros documentos aplicables

Encontrará todas las características técnicas enlas fichas técnicas de los encoders. Estas fichasrecogen las características mecánicas y eléctri-cas de los encoders SIL y ATEX-SIL.

5. Transmisión de datos

5.1 Señales Seno y Coseno


Estas señales analógicas deben medirse deforma diferencial, es decir que A menos esigual al seno, B menos es igual al coseno.Las señales A, , B, tienen cada unaamplitud de 0,5Vss con un offset de +2,5V conrespecto a 0V. Con la medida diferencial, lasseñales seno y coseno poseen una amplitud de1Vss con un desfasaje de 90°.La resolución de la pista incremental es de2048 periodos seno/coseno.

A B

AB

A B

Offset: 2,5V +/- 50mV diferencia del offset A-B máx. 25mV

Amplitud: 1Vss +/-100mVdiferencia de la amplitud A-B máx. 40mV

Resistencia terminal: 120 ohms (A – ; B – )A B

3.3 Características de seguridad

Vida útil del encoder: 20 añosValor PFH :en función de la tensión de alimentación delencoderVersión 5 V DC: 1.08 * 10-8 1/hVersión 10-30 V: 1.09 * 10-8 1/h

español

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Medición de las señales con respecto a 0V

Medición diferencial de las señales

5.2 Conexión de entrada recomendada

OPV: p. ej. MC33074

Encoder Circuito de entrada preconizado

Ra = 10 �C1 = 150 pFC2 = 10 pFR1 = 10 k�

R2 = 33 k�

U0 = 2,5 V � 0,5 V

Z = 120 �U1 = U0

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Z

Transceptor RS485

+5V +5V

Z120

10k

10k

+5V

p. ej. MAX 490

Z = 120 Ohm

Datos +

Datos -

Reloj +

Reloj -

Transceptor RS485

Encoder Entrada controlador

t1 = T / 2t2 < 1 / (4 x fmax)t3 = tiempo monoflop (véase debajo)n = resolución en bits1/ fmax =< T =< 1 / fminfmin = frecuencio de reloj SSI min. (véase hoja de datos)fmax = frecuencio de reloj SSI máx (véase hoja de datos)

Datos

Raloj

5.3 Transmisión de datos SSI

La posición absoluta se transmite al controlador como palabra de datos a través de la interfazSSI.La transmisión diferencial en serie se componede dos líneas de reloj y dos líneas de datos.El controlador envía señales por la línea dereloj, y el encoder envía los datos de posiciónpor la línea de datos. La entrada del controladordebe tener conectada una resistencia de 120ohmios a las líneas de datos. En estado dereposo las líneas de reloj y de datos están anivel alto. Con el primer flanco descendente delreloj los datos actuales del encoger se guardanpara la salida en el búfer. Con los flancos ascen-dentes del reloj siguientes los datos se transmi-ten por bits, empezando con el MSB (Most Sig-nificant Bit). La transferencia de una palabra de datos completa requiere n+1 flancos ascenden-tes (n = resolución en bits), por ejemplo, 14 señ-ales de reloj para una lectura completa de unencoder de 13 bits. Tras el último flanco positivodel reloj la línea de datos permanece a nivelbajo durante la duración del periodo Monoflopt3, hasta que el encoder está listo para unanueva palabra de datos. La línea de datos debe permanecer a nivel alto al menos igual periodo,y después puede comenzar una nueva secuen-cia de lectura del encoder con un flanco des-cendente.

5.4 Transmisión de datos BiSS-C

La interfaz BiSS-C proporciona una conexión síncrona bi-direccional entre sensores, actuado-res y controladores industriales. Esta conexiónpuramente digital y su protocolo se diseñanpara tener el máximo rendimiento, fiabilidad, yseguridad de transmisión. El protocolo de comu-nicación integra un acceso continuo bidireccio-nal para el registro de esclavos, sin afectar a losdatos útiles de medición ni interferir con losciclos de control. Para ello son accesibles entodo momento los parámetros del dispositivo ydatos de medición adicionales, así como laidentificación electrónica y los datos OEM.La interfaz maestra proporciona la señal de reloj para funciones simultáneas a un número ilimita-do de participantes. Así, por ejemplo, una cone-xión típica RS422 puede soportar un tasa derepetición de trama de 10us incluso para palab-ras de datos de 64 bits.

La transferencia de datos está totalmente prote-gida por CRC para transmisión bidireccional de comandos y registros, así como para cada canal de señal de datos monociclo separadamente,con asignación de un valor inicial que permite la detección del canal por los controladores de seguridad.

español

9

7. Utilización en zonas con riesgo de explosión

El encoder antideflagrante 70x3SIL cumple los requerimientos de concepción del Grupo de EquiposII, Categoría 2G (atmósfera Ex Gas) y 2D (atmósfera Ex Polvo).Conformidad con las directivas según 94/9/CE marcado CE :

Queda prohibido cualquier uso en otras atmósferas explosivas.¡La instalación y el montaje de aparatos eléctricos deben llevarse a cabo exclusivamente por electri-cistas cualificados! Las reparaciones y la sustitución de piezas debe realizarse de forma exclusivapor parte de la sociedad Kübler.Estos aparatos sólo deben utilizarse dentro de los límites de los valores definidos en las característi-cas técnicas. ¡No superar las tensiones de funcionamiento máximas!

Los encoders de la gama 70x3SIL se han concebido, desarrollado y fabricado de acuerdo con lasexigencias de seguridad aplicables de las siguientes normas industriales: Tipo de protección: DIN EN 60529 IP6X: 2000Pruebas climáticas: DIN EN 60068-2-3: 1986Emisión de interferencias: DIN EN 61000-6-3 y DIN EN 61000-6-4: 2003Resistencia a los choques: DIN EN 60068-2-27: 1995Resistencia a las vibraciones: DIN EN 60068-2-6: 1996Fabricado de acuerdo con: DIN EN 61010-1 Clase de protección III: 2002Con el fin de evitar los impulsos de corriente peligrosos, los encoders deben funcionar con una ten-sión de seguridad muy baja (SELV) y encontrarse en una zona que disponga de una conexión equi-potencial. Utilizar un fusible externo para la protección del aparato (véanse las características eléctri-cas). Campos de utilización: procesamiento y controles industriales. Las sobretensiones en los bornes del aparato deben estar limitadas a los valores de la categoría desobretensión II. Evitar los golpes en la caja, y en particular en el árbol del encoder, así como lassobrecargas axiales y radiales en el árbol del encoder. La precisión y la vida útil máxima estángarantizadas únicamente en el caso de la utilización de un acoplamiento apropiado.Las características CEM de alto nivel sólo son aplicables en caso de utilización de los cables yconectores estándar suministrados. En el caso de utilizar cables apantallados, el apantallado debe

Protección antideflagrante :

Examen CE de tipo PTB09 ATEX 1106X

Categoría (Gas) II 2G Ex d II C T6

Categoría (Polvo) II 2D Ex tD A21 IP6X T85ºC

Directiva 94/9/CE EN 60079-0:2006; DIN EN 60079-1:2007EN 61241-0:2006; DIN EN 61241-1:2004

6. Informaciones CEM

• Para el encoder utilizar únicamente cables apantallados de pares trenzados.• Conectar el apantallado a la masa en las dos extremidades sobre una superficie grande. Asegurar-se de que el apantallado esté fijado sólidamente. • Durante el cableado de la instalación, asegúrese de la correcta colocación de los cables. Separarel cableado en grupos como cables de motores / de alimentación y cables de señal / de datos.Pasar los cables de señal y de datos lo más cerca posible de superficies con toma de tierra (trave-saños, raíles metálicos, paredes de los armarios); no dejarlos paralelos a los cables de los motoresy de alimentación.• Conectar el conjunto de equipos con baja impedancia al sistema de tierra / de conductor de protec-ción.

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7.1 Clasificación Ex

Los encoders Ex de Kübler están clasificados según II 2G Ex d II C T6(de acuerdo a EN 60079-0: 2006 y a EN 60079-1: 2007)

Certificado de examen de tipo CEII 2 G Ex d IIC T6

Clase de temperaturaGrupo Gas CGrupo Explosión II(todas las zonas, excepto las minasque presenten riesgos de grisú)Envolvente antideflagranteProducto protegido contra los riesgos de explosiónUso en zonas con gas, vapores y nieblasCategoría 2Grupo Explosión II(todas las zonas, excepto las minasque presenten riesgos de grisú) Producto protegido contra los riesgos de explosióncon certificado de examen de tipo

T6= temperatura superficial máxima 85°C1)1)velocidad de rotación máx. = 6000 min-1 y temperatura ambiente -40°C .... +60°

estar empalmado a una superficie lo más grande posible. Los cables de alimentación también debenestar completamente apantallados. Si esto no es posible, habrán de preverse medidas de filtradoadecuadas. El entorno de la instalación y el cableado tienen una influencia determinante sobre laCEM del encoder. Es por ello que sea responsabilidad del instalador cuidar la CEM del conjunto dela instalación (del aparato). Los picos de tensión en el cable de alimentación deben estar limitadoscomo máximo a 1000V por la alimentación línea arriba. En las zonas críticas desde el punto de vistaelectroestático, hay que garantizar una buena protección de los conectores y de los cables a conec-tar contra las descargas electroestáticas durante la instalación. El cable de empalme es apropiadoúnicamente para una instalación fija (sin instalación móvil). La elección del cable, de acuerdo con lanormativa Ex, es responsabilidad del fabricante de la instalación. Queda prohibido abrir la caja anti-deflagrante. Los encoders de la gama 70x3SIL están fabricados de acuerdo con la Directiva94/9/CE. Este producto está destinado exclusivamente a la integración o al montaje en instalacionesadaptadas.

Queda prohibido su uso antes de la declaración de conformidad del producto final con la Directiva94/9/CE. Cualquier trabajo en los planos de juntas resistentes a la perforación de encendido sólo sepodrá realizar de acuerdo con las características de concepción aplicables del fabricante. No estáautorizado el llevar a cabo reparaciones de acuerdo con los valores de la Tabla 2 de la norma EN60079-1:2004.

Si el encoder debe utilizarse dentro de un rango de temperaturas otro que el indicado en el certifica-do de examen del tipo CE, deberá realizarse una prueba eléctrica/térmica y un control del calenta-miento en lugares críticos seleccionados. El fabricante deberá ser informado.– El prensaestopa está atornillado sobre la tapa mediante el roscado M16 x 1.5.– La tapa se encuentra fijada sobre la brida mediante 4 tornillos de cabeza cilíndrica M4 x 0,7, clasede resistencia 8.8.

– Queda prohibido montar/utilizar el encoder si presenta daños visibles. Sólo puede ser reparado porla sociedad Fritz Kübler GmbH.

español

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Condiciones particulares:1. Temperatura ambiente:El encoder 70x3SIL puede utilizarse en las categorías 2G y 2D con una temperatura ambiente de -40ºC a +60ºC.

2. Clase de temperatura:El encoder 70x3SIL está homologado para la categoría 2G (atmósfera Ex Gas) para la clase detemperatura T6.

3. Temperatura superficial:El encoder 70x3SIL está homologado para la categoría 2G (atmósfera Ex Polvo) hasta una tempe-ratura superficial de 85ºC. El propietario de la instalación debe asegurar que un depósito de polvoeventual no sobrepase un espesor máximo de 5 según EN 61241-14:2005.

4. El aparato sólo puede ponerse en servicio si…- las informaciones de la placa descriptiva se corresponden al campo de utilización Ex aprobadopara el emplazamiento (número de aparato, categoría, zona, clase de temperatura o temperaturasuperficial máxima).- las informaciones de la placa descriptiva se corresponden con las características de la red de alimentación eléctrica.- el aparato no está dañado (sin daños por el transporte o al almacenamiento) y- queda garantizada la ausencia de atmósfera explosiva, de aceites, de ácidos, de gas, de vapo-res, de radiaciones, etc. durante el montaje.

5. No está autorizada ninguna modificación en los aparatos destinados a zonas explosivas. Las repa-raciones sólo pueden llevarlas a cabo organismos autorizados.

7.2 Informaciones complementarias sobre el tipo de protección antideflagrante “Polvo”

Introducción:Estas instrucciones de instalación están destinadas a garantizar una manipulación con total seguri-dad de nuestros productos en las zonas explosivas, en particular en las zonas con polvo.

Marcado de los aparatos:con certificado de examen de tipo CE

Zona 21 II 2 D Ex tD A21 IP6X T=85°C Número de controlMarcado del tipo de protección: IP 6X para Zona 21/Categoría 2Los siguientes puntos deben tenerse en cuenta para los aparatos dotados de una protección antide-flagrante “Polvo”:

Uso conforme1. El peligro incrementado en las zonas explosivas exige el respeto absoluto de las instrucciones deseguridad y de puesta en servicio.

2. Los aparatos eléctricos antideflagrantes se encuentran sometidos a las normas de las seriesEN 60079 y EN 61241. Sólo pueden utilizarse en las zonas explosivas si cumplen las exigenciasde las autoridades de vigilancia competentes. Es de la incumbencia de estas autoridades el deter-minar el riesgo de explosión y la zonificación. El tipo de protección antideflagrante y la clase detemperatura se encuentran indicados en la placa descriptiva y sobre el certificado de examen detipo CE.– Grupo de aparatos II (zonas con polvo explosivo), categoría 2 (=Zona 21)

3. Los valores mecánicos y eléctricos tales como la velocidad de rotación, la temperatura ambiente,la carga mecánica, la tensión de alimentación máxima, etc., del aparato adquirido no deben exce-der los valores autorizados por el fabricante.

4. Una vez montados, estos aparatos deben presentar una resistencia mecánica suficiente.

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5. Las piezas de elastómero utilizadas, tales que las juntas tóricas que garantizan la estanqueidad,están sometidas a la norma DIN EN 61241-1. El usuario debe garantizar que estos elementos deestanqueidad no presenten un desgaste prematuro debido a influencias no permitidas. Estasinfluencias pueden ser p. ej. la exposición directa de UV, fluidos agresivos (ácido) u objetos cortan-tes.

6. Las siguientes normas son aplicables:Exigencias de orden general: EN 61241-0: 2006Protección por la caja “tD”: EN 61241-1: 2007

7.Clasificaciones de protección contra el polvoII 2 D Ex tD A21IP6XT85 °C

Temperatura superficialmáx.Índice de protección IPpor la cajaVersión A, para uso en Zona 21Protección por la cajaProducto protegido contralos riesgos de explosiónUso en zonas con unaatmósfera de polvo explosivoCategoría 2Grupo Explosión II

Inspección y mantenimiento1. La protección contra las explosiones de polvo depende considerablemente de las condicioneslocales; es necesario por lo tanto inspeccionar y realizar el mantenimiento del equipo utilizado enlas zonas que presenten riesgos de explosión de polvo.A raíz del aislamiento que garantiza, una capa de polvo ocasiona un aumento de la temperaturasuperficial del aparato. Por ello hay que evitar en la medida que sea posible la acumulación depolvo mediante una instalación apropiada y un mantenimiento constante.

2. A la hora de abrir un aparato para mantenimiento, esto sólo puede llevarlo a cabo el personal delfabricante formado a este efecto. Hay que tener cuidado durante el desmontaje de no dañar ele-mentos necesarios para la estanqueidad de la caja.

3. Si el aparato presenta daños, principalmente en las juntas, el aparato debe ser sustituido inmedia-tamente. Los trabajos de reparación del aparato sólo puede llevarlos a cabo el fabricante.

Cualificación del personal1. La inspección, el mantenimiento y la reparación de los equipos eléctricos en zonas que presentenriesgos de explosión por polvo sólo pueden ser llevados a cabo por personal especializado, fami-liarizado con el concepto de la protección antideflagrante.

español

13

8. Montaje del encoder

8.1 Recomendaciones generales para el montaje

Queda prohibido desmontar o modificar el enco-der de forma total o parcial.

Queda prohibido mecanizar el árbol (rectifica-ción, aserrado, perforación, etc.). Estas opera-ciones afectarían a la precisión del encoder ydañarían los rodamientos y las juntas del árbol.Estamos a su disposición para llevar a cabo lasadaptaciones mecánicas según sus necesida-des.

No intentar nunca alinear el encoder con ayudade un martillo y no someter jamás el encoder agolpes.No someter el árbol del encoder a cargas (axia-les o radiales) que sobrepasarían los valoresindicados en las características técnicas.

No realizar una unión rígida entre los árboles ylas bridas del encoder y la parte accionadora. Utilizar siempre un acoplamiento entre el árbolaccionador y el encoder, o entre la brida delencoder de árbol hueco y la brida del dispositivoaccionador.

A menos que se indique lo contrario, se utilizaun coeficiente de fricción de 0,14 para todas lasuniones atornilladas.

A menos que se indique lo contrario, todos lostornillos pertenecen a la clase de resistencia8.8.

El cable del encoder debe instalarse sin trac-ción, para que no haya efecto de par adicionalsobre el encoder. Hay que tener en cuenta losradios mínimos de curvatura del cable.

!

!

Los acoplamientos deben concebirse ydimensionarse de forma que respndanal los requerimientos de la norma DINEN ISO 13849 o de forma que se evitecualquier riesgo de ruptura de la unión.

En función de la utilización específica,el estator/dispositivo antirrotación seencuentra sometido a un desgastemínimo. Véase capítulo Mantenimientoy reparaciones.

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8.1.1 Recomendaciones generales de montaje para los encoders de árbol saliente

• Verificar la desviación de los árboles. • Proteger el elemento de compensación sin doblarlo demasiado o dañarlo durante el montaje. • Alinear el acoplamiento en los árboles y atornillarlo sin pretensado.

La unión entre el encoder y el árbol accionador debe realizarse de forma que se pueda excluir unaruptura de la unión.

8.1.2 Recomendaciones generales de montaje para los encoders de árbol hueco

Montaje de un encoder dotado de un acoplamiento en un árbol

Respetar el orden de las siguientes operaciones para el montaje:

1. Colocar el encoder sobre el árbol.2. Atornillar el estator /el dispositivo antirrotación a la brida de la parte accionadora, sin pretensado.3. Apretar el anillo de apriete al par preconizado, sin ejercer pretensado sobre el estator /el dispositi-

vo antirrotación.

Desviación axial Desviación radial Desviación angular

español

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8.2 Encoder, árbol saliente con cara plana, tipo de brida 1 (véase ficha técnica 58x3SIL)

El encoder de árbol saliente se encuentra fijado mediante al menos 3 tornillos M3 atornillados en losagujeros roscados previstos a este efecto en la brida; los tornillos deben apretarse al par de 1 Nm yprotegerse contra el desapriete. El árbol debe estar conectado a la parte accionadora mediante unelemento compensador y protegido contra el desapriete. Durante la fijación del árbol saliente, el pro-pietario o la empresa que realiza la instalación del encoder debe garantizar que el procedimiento defijación sea conforme a los requerimientos de seguridad vigentes.

8.3 Encoder, árbol saliente con ranura de chaveta, tipo de brida 1(véase ficha técnica 58x3SIL)

El encoder de árbol saliente se encuentra fijado mediante al menos 3 tornillos M3 atornillados en losagujeros roscados previstos a este efecto en la brida; los tornillos deben apretarse al par de 1 Nm yprotegerse contra el desapriete. El árbol debe estar conectado a la parte accionadora mediante unelemento compensador y protegido contra el desapriete. Durante la fijación del árbol saliente conranura de chaveta, el propietario o la empresa que realiza la instalación del encoder debe garantizarque el procedimiento de fijación sea conforme a los requerimientos de seguridad vigentes.

20°

3x12

0°

13,25

1

2

a

58

58,5

20

36

103

3

53 10f7

3xM4, 8 tief

1

2


5863SILMultiturn

a 38 49,5

3

13,25

58,5

f8

58

6a

20

53 36H

7

-0,1

10

310

1

2

120°

20°

48±0

,1


3xM4, 8 tief

3xM3, 6 tief

2

1



5863SILMultiturn

a 38 49,5

Dimensionprof. 6

prof. 8

Dimensionprof. 6

prof. 8

Ranura de chaveta DIN 6885-A-3x3x6Opcional: chaveta DIN 6885-A-4x4x8

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8.4 Encoder, árbol cónico, tipo de brida B (véase ficha técnica 58x3SIL)

El tornillo de apriete del árbol cónico debe apretarse a un par de 3 Nm. El estator antirrotación seencuentra fijado mediante 4 tornillos M3 atornillados al par de 1 Nm y protegidos contra el desaprie-te. El propietario o la empresa que realiza la instalación del encoder debe garantizar que el procedi-miento de fijación sea conforme a los requerimientos de seguridad vigentes.

Tolerancias máx. admitidas para la fijación del árbol: Si están sucios,- Desviación axial: 0.50 mm (+/-0.25 mm) limpiar y desengrasar los árboles - Desviación radial: +/- 0,20 mm del encoder y de la parte accionadora.- Desviación angular: 1°

8.5 Encoder, árbol hueco con anillo de apriete, tipo de brida A (véase ficha técnica 58x3SIL)

Apretar el tornillo de fijación del anillo de apriete al par de 2,5 Nm. La varilla antirrotación debe ator-nillarse sobre un tornillo sin cabeza M4 y apretarse al par de 3 Nm. Esta unión atornillada debe pro-tegerse contra el desapriete. La varilla antirrotación debe montarse de manera que cumpla las directivas sobre las máquinasvigente, el propietario o la empresa que realiza la instalación debe asegurar que el roscado de mon-taje sea conforme a las exigencias de seguridad vigentes.

1

22

68

25°

63 ±0,1

10:1

2

cd

58

b

13,25

10

58,5

5052

21,7

8,9

31,5

8,8

M5

a


5883SILMultiturn

a 59 67,5

b 48 56,5

c 44 52,5

d 38 46,5



58

a

50

13,25

b

d

31

58,5

ca.

c

25 10

H7

150

8

25

143,5

25

127,5

25

57,5

11075

92,5

25

146G

6

25


5883SILMultiturn

a

M4

10

34

7

6,2

6

2022,8

SW 8


M


5883SILMultiturn

a 56 67,5

b 47 58,5

c 41 52,5

d 35 46,5

Dimension

para (4x) tornillos M3

SW 4, par de apriete preconizado 3 Nm(coeficiente de fricción admitido 0.14)

Dimension

Varilla antirrotacion con casquillocuadrado de roscado M4, prof. 10

español

17

8.6 Encoder, árbol hueco con anillo de apriete, tipo de brida B (véase ficha técnica 58x3SIL)

Apretar el tornillo de fijación del anillo de apriete al par de 2,5 Nm. El estator antirrotación seencuentra fijado mediante cuatro tornillos M3 ajustados al par de 1 Nm y protegidos contra el des-apriete. El propietario o la empresa que realiza la instalación debe asegurar que el método de fija-ción sea conforme a las exigencias de seguridad vigentes.

Tolerancias máx. admitidas para la fijación del árbol:- Desviación axial: 0.50 mm (+/-0.25 mm)- Desviación radial: +/- 0.20 mm- Desviación angular: 1°

1

14

25°

H7

68±0,163

22

2

50

a

58

c

31

13,25

58,5

53

ca.

b

3xM4, 8 tief

1

2


5863SILMultiturn

a 38 49,5

prof. 6

prof. 8

Dimension

18

8.7 Encoder ATEX, árbol saliente con cara plana, tipo de brida 1+3(véase ficha técnica 70x3SIL)

El encoder de árbol saliente se encuentra fijado por al menos tres tornillos M4 atornillados en losagujeros roscados previstos a este efecto en la brida; los tornillos deben ajustarse al par de 2,5 Nmy estar protegidos contra el desapriete. El árbol debe estar conectado a la parte accionadoramediante un elemento compensador y protegido contra el desapriete. Durante la fijación del árbolsaliente, el propietario o la empresa que realiza la instalación debe asegurar que el método de fija-ción de montaje sea conforme a las exigencias de seguridad vigentes.

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tief

6xM4, prof. 10 [0.39]

6xM4, prof. 10 [0.39]

Ranura de chaveta DIN 6885-A-4x4x25

español

19

9. Instalación eléctrica del encoder

Separar siempre el encoder de la alimentación antes de conectar o desconectar las líneas de señal.Adecuarse a las instrucciones de uso correspondientes del sistema de accionamiento/de controlexterno durante la conexión del encoder.

9.1 Asignación de los terminales de los encoders SIL

Interfaz Conexión Caracter. Cable

Señal: 0V +V +C -C +D -D SET

Color: WH BN GN YE GY PK BU

Señal: DIR A A B B

Color: RD BK VT GY-PK RD-BU apant.

Interfaz Conexión Caracter. Conectador M23

Señal: 0V +V +C -C +D -D SET

Terminal: 1 2 3 4 5 6 7

Señal: DIR A A B B

Terminal: 8 9 10 11 12 PH

+V: Alimentación encoder +V DC

GND: Masa encoder GND (0V)

+C, -C: Señal de reloj

+D, -D: Señal de datos

SET: Entrada Set. La posición actual esta definida como cero.

DIR: Entrada de dirección: cuando esta entrada esta activa,

los valores de salida se cuentan en sentido inverso cuando

el árbol gira en sentido horario.

PH: Cuerpo del conector (apantallado)

A, A: Salida incremental Canal A

B, B: Salida incremental Canal B

Vista de los conectadores lado terminales

3, 4 1, 2, E SET, DIR

3, 4 3, 4 SET, DIR

Con. M23, 12 terminales

20

9.2 Asignación de los terminales

Interfaz Conexión Caracter. Cable

Señal: GND +V +C -C +D -D SET

Color: 6 1 2 3 4 5 11

Señal: DIR A A B B PE PE

Color: 12 7 8 9 10 borne apant.

+V: Alimentación encoder +V DC

GND: Masa encoder GND (0V)

+C, -C: Señal de reloj

+D, -D: Señal de datos

SET: Entrada Set. La posición actual esta definida como cero.

DIR: Entrada de dirección: cuando esta entrada esta activa,

los valores de salida se cuentan en sentido inverso cuando

el árbol gira en sentido horario.

PE: Tierra de protección

A, A: Salida incremental Canal A

B, B: Salida incremental Canal B

10. Puesta en servicio del encoder

Conexión de los cables de empalme

Comprobar el buen funcionamiento durante la conexión de los cables de empalme.

o Comprobar que la tensión de alimentación se aplica correcta mente. Si se invierte la polaridad,el encoder no funciona y no emite ninguna señal.

o Se debe comprobar la comunicación de la interfaz SSI- / BiSS. En caso de cableado incorrectono hay comunicación posible. La línea de datos debe terminarse con una resistencia terminal de120 ohmios.

o Comprobar la presencia de las señales seno/coseno, la amplitud (altura de las señales), la pola-ridad y la posición de las fases. Si existe un error en el trazado seno/coseno, la funciónsin2 (x) + cos2 (x) = 1 no se completa o el sentido de rotación es incorrecto, por ejemplo por lainversión de Sin y de Cos (posición incorrecta de las fases).

Disponibilidad operacional al encender

Las señales seno-coseno son disponibles inmediatamente después de conectar la tensión de ali-mentación Sin embargo, hay que esperar por lo menos 150 microsegundos hasta que el encoderestá preparado, es decir, hasta que las interfaces están listas para comunicarse. Sólo después estetiempo se comunica el encoder a través de la interfaz SSI o BiSS hacia el exterior.

4 1, 2, A, B SET, DIR

español

21

11. Mantenimiento y reparaciones

El encoder no requiere mantenimiento. En caso de solicitaciones elevadas (p. ej. debidas a velocida-des de rotación elevadas con inversiones de sentido), el dispositivo antirrotación puede sufrir ciertodesgaste. En este caso puede que la sustitución del dispositivo antirrotación sea necesaria.Póngase en contacto con nosotros sobre este tema.

11.1 Eliminación

Eliminar siempre los aparatos inutilizables o irreparables de acuerdo con las normativas sobre laeliminación de residuos vigentes.Será un placer ayudarle a eliminar dichos aparatos.Póngase en contacto con nosotros sobre este tema.

Servicio postventa:Kübler GroupFritz Kübler GmbH-ServiceCenter-Schuberstrasse 47D-78054 Villingen-SchwenningenAlemania

[email protected]

12. Homologaciones

• El encoder seguro está homologado según UL.

• El encoder seguro está homologado para aplicaciones SIL.

• El encoder seguro es conforme a RoHS.

• El encoder seguro se ha fabricado de acuerdo con las siguientes directivas:- Directiva sobre las máquinas 2006/42/CE- Directiva CEM 2004/108/CEEncontrará la declaración de conformidad completa en nuestra página de internet, en la direcciónhttp://www.kuebler.com.

22

13. Lista de control para la puesta en servicio

Montaje (para informaciones, véase las instrucciones de montaje)

Sólo debe montarse el encoder mediante los elementos de fijación suministrados por la socie-dad Fritz Kübler GmbH.

Las fuerzas sobre el árbol del encoder, una vez terminado el montaje/la instalación, debenmantenerse lo más reducidas posible. Las dimensiones de instalación indicadas para el enco-der deben respetarse estrictamente. Es igualmente importante asegurarse de que los elemen-tos de compensación se monten sin pretensado.

Deben respetarse los pares especificados para el montaje de los encoders y de los elementosde fijación.

La desviación axial y radial debe mantenerse al mínimo durante la instalación para no sobre-pasar los valores máximos especificados.

La tolerancia del árbol de la parte accionadora, sobre la cual se montará el árbol del encoder,debe ser G6 (para los encoders de árbol saliente) /G6 (para los encoders de árbol hueco).

Empalmes electrónicos (véase la asignación de los terminales en la ficha técnica)

Nivel de la señal y polaridad de la tensión de alimentación

Polaridad y respeto de las fases de las señales seno/coseno

Resistencia terminal 120 ohms (A – ; B – )

Control

Correspondencia del sentido de la rotación y de la dirección de recuento

Activación de la vigilancia Sin2 (x) + Cos2 (x) = 1

A B

Kübler GroupFritz Kübler GmbHSchubertstrasse 47D-78054 Villingen-Schwenningen GermanyPhone: +49 7720 3903-0 Fax +49 7720 [email protected] www.kuebler.com R

60708.0009

drehgeber für funktionale sicherheit – betriebsanleitung...

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