Manual L-LAS-TB-Scope V2_52 deu

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Manual L-LAS-TB-Scope V2_52 deu | Manualzz

Bedienungsanleitung

Software L-LAS-TB-Scope V2.52

(PC-Software für Microsoft® Windows® Vista, XP, 2000, NT® 4.0, Me, 98)

für Laser-Zeilensensoren der L-LAS-TB Serie

Sender L-LAS-TB-…-T Empfänger L-LAS-TB-…-R

Sensor Instruments GmbH - Schlinding 11 - D-94169 Thurmansbang

Tel.: +49 (0)8544 / 9719-0 - Fax: +49 (0)8544 / 9719-13

E-mail: [email protected] - www.sensorinstruments.de

2.

3.

3.1

0 Inhalt

Kapitel

1.

Seite

Funktionsprinzip: L-LAS-TB-... Kontrollelektronik

............................................................. 3

Installation der L-LAS-TB-Scope Software ................................................................... 4

Bedienung der L-LAS-TB-Scope Software ................................................................... 6

Bedienelemente der L-LAS-TB-Scope Software.............................................................................. 7

3.4 L-LAS-TB-Scope Software als Hilfsmittel zur Sensorjustage ........................................................ 16

5.

4.

Auswerte-Betriebsarten

........................................................................................................... 18

4.1 LEFT-EDGE ................................................................................................................................... 18

4.2 RIGHT-EDGE ................................................................................................................................. 18

4.3 WIDTH............................................................................................................................................ 19

4.4 CENTER......................................................................................................................................... 19

Zwei-Punkt-Kalibrierung

.......................................................................................................... 20

6.

Daten-Rekorder Funktion

........................................................................................................ 23

7.

Anhang

......................................................................................................................................... 25

7.1 Laserwarnhinweis........................................................................................................................... 25

7.3

7.4

Funktionsweise des Toleranz-Potentiometers ............................................................................... 25

Funktionsweise der Digitaleingänge IN0 und IN1 .......................................................................... 26

7.5 Anschlussbelegung ........................................................................................................................ 28

8.

RS232 Schnittstellenprotokoll

............................................................................................... 29

L-LAS-TB-Scope Version 2.52 (KW 13/2009)

25.03.2009

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1.1 Technische Beschreibung

Bei den Laser-Zeilensensoren der L-LAS-TB Serie tritt der Laserstrahl einer Laserdiode (λ=670nm, 1mW Ausgangsleistung, Laserklasse 2) über geeignete Kollimatoren und Blenden als parallel gerichtetes Laserlicht mit homogener

Lichtverteilung als Laserlinie aus der Sendeoptik aus. In der Empfangsoptik trifft die Laserlinie auf einen CCD-Zeilen-

Empfänger. Die CCD-Zeile besteht aus vielen, sehr eng benachbarten, zu einer Linie angeordneten, einzelnen

Empfangselementen (Pixel). Die während der Integrationszeit gesammelte Lichtmenge jedes dieser Empfangselemente kann als Analogspannung separat ausgelesen und nach erfolgter Analog-Digital-Wandlung als Digitalwert in einem

Datenfeld gespeichert werden.

Befindet sich ein nichttransparentes Messobjekt in der Laserlinie, so werden durch das parallel gerichtete Laserlicht nur die Empfangselemente (Pixel) der Zeile beleuchtet, die außerhalb der Schattenzone des Messobjektes liegen. Dies führt dazu, dass die Pixel innerhalb der Schattenzone eine wesentlich kleinere Analogspannung abgeben im Vergleich zu den beleuchteten Pixel. Durch geeignete Software-Algorithmen können die Bereiche der Schattenzonen aus dem zuvor gespeicherten Datenfeld ermittelt werden. Da der Abstand der Pixel der CCD-Zeile bekannt ist, kann somit die Größe und Position des Messobjektes ermittelt werden. Der Microcontroller des L-LAS-TB-... Sensors kann mit Hilfe einer

Windows PC-Software über die serielle RS232 Schnittstelle parametrisiert werden. Es können verschiedene Auswerte-

Betriebsarten eingestellt werden. Am Gehäuse der Kontrollelektronik befinden sich ein TEACH/RESET-Taster sowie ein Potentiometer zur Toleranzeinstellung. Die Visualisierung der Schaltzustände erfolgt über 4-LEDs (1x grün,

1x gelb und 2x rot), die am Gehäuse des L-LAS Sensors integriert sind. Die L-LAS-TB-... Kontrollelektronik besitzt drei Digital-Ausgänge (OUT0, OUT1, OUT2), deren Ausgangspolarität per Software einstellbar ist. Über zwei Digital-

Eingänge (IN0, IN1) können die externe TEACH/RESET Funktionalität und eine externe TRIGGER Funktionalität per

SPS vorgegeben werden. Ferner wird ein schneller Analogausgang (0 ... +10V) mit 12-Bit Digital/Analog-Auflösung bereitgestellt.

TEACH-/RESET-Taste

(Eingang IN1)

Potentiometer

(Toleranzvorgabe)

LED-Display (rot/grün/rot/gelb):

LED rot (+) STATUS DIGITAL OUT1

LED grün Messwert im Toleranzfenster

LED rot (-) STATUS DIGITAL OUT0

LED gelb POWER/Multifunktions-Anzeige

PC-Anschlussbuchse

(Typ Binder Serie 707, 4-pol.)

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25.03.2009

SPS-Anschlussbuchse

(Typ Binder Serie 712, 8-pol.)

Anschlussbuchse zum Sender

(Typ Binder Serie 712, 3-pol.)

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2 Installation der L-LAS-TB-Scope Software

Folgende Hardware-Voraussetzungen sind für eine erfolgreiche Installation der L-LAS-TB-Scope Software erforderlich:

• 100 MHz Pentium-kompatibler Prozessor oder besser.

• CD-ROM oder DVD-ROM Laufwerk

• Ca. 8 MByte freier Festplattenspeicher

• SVGA-Grafikkarte mit mindestens 800x600 Pixel Auflösung und 256 Farben oder besser.

• Windows 98, Windows NT4.0, Windows 2000, Windows XP oder Windows Vista Betriebssystem

• Freie serielle RS232-Schnittstelle oder USB-Port mit USB-RS/232-Adapter am PC

Bitte installieren Sie die L-LAS-TB-Scope Software wie im Folgenden beschrieben:

1.

2.

Legen Sie die Installations-CD-ROM in das CD-ROM Laufwerk ein. In unserem Beispiel nehmen wir an, dass es sich um das Laufwerk “D” handelt.

Starten Sie den Windows-Explorer und wechseln Sie im Verzeichnisbaum des CD-ROM

Laufwerks in das Installationsverzeichnis D:\Install\ .

Die eigentliche Installation wird durch Doppelklick auf das SETUP.EXE Symbol gestartet.

Alternativ hierzu kann die Software Installation durch Anklicken des START-Ausführen...

Knopfes und anschließender Eingabe von „D:\Install\setup.exe“ und Tastendruck auf den

Ok Knopf.

Das Installationsprogramm meldet sich hierauf mit einer

Dialog-Box zur L-LAS-TB-Scope Installation.

In dieser Dialog-Box werden einige allgemeine Hinweise zur Installation angezeigt.

Klicken Sie auf die Taste Next>, falls Sie die Installation starten möchten oder auf die Taste Cancel um die Installation der

L-LAS-TB-Scope Software zu beenden

3. Falls die Taste Weiter gedrückt wurde, öffnet sich ein weiteres Dialogfeld zur Auswahl des Ordners, in dem die

Anwendung installiert werden soll (Zielordner).

Akzeptieren Sie den Vorschlag mit Next> oder ändern Sie die Pfad-Vorgaben nach Ihren Wünschen durch Anklicken der Taste Browse

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4.

5.

Deinstallation der L-LAS-TB-Scope Software:

Ein weiteres L-LAS-TB-Scope Setup Dialogfeld erscheint am Bildschirm.

Klicken Sie auf den Back Knopf, um den Installationspfad erneut zu ändern.

Klicken Sie auf Next>> um die Installation zu starten oder

Klicken Sie auf Cancel um die Installation zu beenden.

Abschließend erscheint eine Dialog-Box, die über die erfolgreiche Installation informiert.

Es wurde eine neue Programmgruppe L-LAS-TB-Scope unter Start-Alle-Programme angelegt.

Klicken Sie auf Finish, um die Installation abzuschließen.

Der Start der L-LAS-TB-Scope Software erfolgt durch

Mausklick auf das entsprechende Symbol in der neu erzeugten Programmgruppe unter:

Start >Alle Programme > L-LAS-TB-ScopeV252

Die Deinstallation wird mit Hilfe des Windows-

Deinstallations-Tools durchgeführt.

Das Windows-Deinstallations-Programm finden Sie im

Ordner

Start/Einstellungen/Systemsteuerung .

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3 Bedienung der L-LAS-TB-Scope Software

Die L-LAS-TB-Scope Software dient zur Parametrisierung der Kontrollelektronik für die Ansteuerung der L-LAS-TB-

... Zeilensensoren. Die vom Sensor gelieferten Messwerte können mit Hilfe der PC-Software visualisiert werden. Somit kann die Software u.a. zu Justagezwecken und zum Einstellen von geeigneten Toleranzgrenzen für die Kontrolle des

Messobjektes herangezogen werden.

Der Datenaustausch zwischen der PC-Bedienoberfläche und dem Sensorsystem erfolgt über eine Standard RS232

Schnittstelle. Zu diesem Zweck wird der Sensor über das serielle Schnittstellenkabel cab-las-4/PC mit dem PC verbunden. Nach erfolgter Parametrisierung können die Einstellwerte dauerhaft in einen EEPROM Speicher der

L-LAS-TB-... Kontrollelektronik abgelegt werden. Das Sensorsystem arbeitet hierauf im „STAND-ALONE“ Betrieb ohne PC weiter.

Nach dem Aufruf der L-LAS-TB-Scope Software erscheint folgende Windows® Bedienoberfläche:

Mit Hilfe des L-LAS-TB-Scope CONTROL-PANELS stehen viele Funktionen zur Verfügung:

- Visualisierung der Messdaten in numerischen und graphischen Ausgabefeldern.

-

-

-

-

-

Einstellen der Laserleistung für den Laser-Sender.

Einstellung der Polarität der digitalen Schaltausgänge OUT0, OUT1 und OUT2.

Auswahl eines geeigneten Auswerte-Modus.

Vorgabe von Sollwert und Toleranzbandgröße.

Abspeichern der Parameter in den RAM, EEPROM Speicher an der Kontrollelektronik oder in ein

Konfigurationsfile auf der Festplatte des PC.

Im Folgenden werden die einzelnen Bedienelemente der L-LAS-TB-Scope Software erklärt.

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Achtung !

Erst nach Anklicken der SEND Taste werden Änderungen, die in den nachfolgend beschriebenen Funktionsfeldern gemacht werden, an der Hardware des L-LAS-TB-... Sensors aktiv!

POWER:

In diesem Funktionsfeld kann jeweils mit Hilfe der Pfeiltasten oder durch

Zahlenwert-Eingabe in das entsprechende Eingabefeld die Laserleistung an der

Laser-Sendeeinheit des Zeilensensors eingestellt werden.

V-THD (Video Threshold):

In diesem Funktionsfeld kann durch Zahlenwert-Eingabe eine Schwelle festgelegt werden, mit deren Hilfe aus dem Intensitätsverlauf (Video-Signal) der CCD-Zeile die Messwerte abgeleitet werden können. Hierzu werden die

Schnittpunkte zwischen dem Intensitätsprofil (rote Kurve) und der einstellbaren

Video-Schwelle (grüne horizontale Linie) berechnet und gespeichert.

Der x-Wert des jeweiligen Schnittpunktes ist einem Pixel auf der CCD-Zeile zugeordnet. Aus dieser Information und den bekannten Abständen der Pixel auf der CCD-Zeile kann der Messwert errechnet werden. Die so gewonnenen

Schnittpunkte zwischen Intensitätsprofil und Video-Schwelle werden im

Folgenden als Kanten bezeichnet.

TOLERANCE-VALUE:

In diesem Eingabefeld kann durch Zahlenwert-Eingabe oder durch Anklicken der Pfeil-Schaltelemente ein Toleranz-Vorgabewert für das Toleranzfenster in der Einheit [Pixel] eingestellt werden. Das Toleranzfenster liegt symmetrisch um den Sollwert (TEACH-VALUE).

Der aktuell am Sensor eingestellte Toleranzwert wird unterhalb des graphischen

Anzeigebereiches in einem numerischen Anzeigefeld in [mm] dargestellt. Falls das TOLERANCE Potentiometer am Gehäuse des Sensors aktiviert ist, wird der am Potentiometer eingestellte Wert für die Toleranz angezeigt.

TRIGGER-MODE:

CONTINUOUS:

Kontinuierliche Auswertung der aktuellen Messwerte.

EXT. IN0 L/H:

Externe flankengesteuerte (LOW/HIGH) Triggerung der Messwertauswertung

über den Digitaleingang IN0/Pin3/grün an der 8-pol. SPS-Anschlussbuchse.

EXT. IN0 HIGH:

Externe Triggerung der Messwertauswertung über einen High-Pegel (+Ub) am

Digitaleingang IN0/Pin3/grün.

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7

TEACH/RESET Button

TOLERANCE-

Potentiometer

HW-MODE (Hardware Mode):

Durch Anklicken des Listen-Auswahlfeldes kann das TOLERANCE

Potentiometer und die TEACH/RESET Taste am Sensorgehäuse des

L-LAS-TB-... Sensors aktiviert (ENABLE) oder deaktiviert (DISABLE) werden.

Das TOLERANCE Potentiometer gestattet die Vorgabe eines

Toleranzfensters um den Sollwert. Falls das Funktionsfeld auf ENABLE

ALL oder ENABLE TOL-SET eingestellt ist, können keine

Zahlenwerteingaben im TOLERANCE-VALUE Eingabefeld aus der

PC-Software Oberfläche heraus gemacht werden.

DISABLE ALL

Sowohl die Hardware TEACH/RESET-Taste als auch das

TOLERANCE Potentiometer am Gehäuse sind deaktiviert.

ENABLE ALL:

Das TOLERANCE Potentiometer am Gehäuse ist aktiviert.

(Drehen im Uhrzeigersinn vergrößert die Toleranzbandbreite)

Die TEACH/RESET Taste am Gehäuse ist aktiviert. kurzer Tastendruck (t < 0.5s) : RESET. langer Tastendruck (t > 1.5s) : TEACH.

ENABLE BTN:

Nur die TEACH/RESET Taste am Gehäuse ist aktiviert.

ENABLE TOL-SET:

Nur das TOLERANCE Potentiometer am Gehäuse ist aktiviert.

EVAL-MODE:

Mit Hilfe dieses Listen-Auswahlfeldes kann der Auswertemodus am

L-LAS-TB-... Sensor eingestellt werden. Je nachdem welcher

Auswertemodus gerade eingestellt ist, werden die aus dem Video-Signal

(Intensitätsprofil) der CCD-Zeile gewonnenen Kanten unterschiedlich bewertet.

L-EDGE:

Als Messwert wird die erste Kante (linke Kante, left-edge) aus dem

Intensitätsprofil der CCD-Zeile herangezogen.

R-EDGE:

Als Messwert wird die zweite Kante (rechte Kante, right-edge) aus dem

Intensitätsprofil der CCD-Zeile herangezogen.

WIDTH:

Als Messwert wird die Differenz zwischen der zweiten Kante und der ersten Kante herangezogen: WIDTH = R-EDGE - L-EDGE

CENTER:

Als Messwert wird der Mittelwert zwischen der ersten und der zweiten

Kante herangezogen: CENTER = (L-EDGE+R-EDGE)/2

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ANA-MODE (Analog-Output-Mode):

Nach Anklicken dieses Funktionselementes öffnet sich ein Listenfeld zur Auswahl des Ausgabemodus der Analogspannung am L-LAS-TB-...

Sensor (Pin8/rot der 8-pol. SPS/POWER-Buchse).

AVERAGE:

In diesem Funktionsfeld kann durch Anklicken des Eingabefeldes mit der Maus oder durch Anklicken der Pfeil-Taste eine Mittelwertbildung am L-LAS-TB-... Sensor eingestellt werden.

POLARITY:

In diesem Funktionsfeld kann durch Anklicken des Eingabefeldes mit der Maus oder durch Anklicken der Pfeil-Taste die Ausgangspolarität am L-LAS-TB-... Sensor eingestellt werden. Der L-LAS-TB-... Sensor besitzt 3 Digitalausgänge (OUT0, OUT1 und OUT2), über die

Fehlerzustände an die SPS weitergeleitet werden können.

DIRECT:

Im Fehlerfall liegt der jeweilige Digitalausgang auf +Ub (+15VDC …

+30VDC) (Æ rote LED an).

INVERSE:

Im Fehlerfall liegt der jeweilige Digitalausgang auf Bezugspotential

(GND,0V), (Æ rote LED an).

Achtung !

RS-232-MODE:

Dieses Funktionsfeld dient zur Einstellung der Betriebsart der RS232

Schnittstelle am L-LAS-TB-... Sensor.

STAT:

Die RS232 Schnittstelle des L-LAS Sensors sendet auf Anforderung des

PC/SPS einen einzelnen Daten-Frame zurück (vgl. RS232-

Schnittstellenprotokoll).

CONTINUOUS:

Falls die Betriebsart auf kontinuierlich (continuous) eingestellt ist, sendet der Microcontroller des L-LAS-TB-... Sensors ständig Messdaten

über die RS232 Schnittstelle. Das Zeitintervall zwischen dem zyklischen

Senden der Daten kann über einen Hyperterminal-Befehl eingestellt werden. Dieser Modus dient zur Datenübertragung zum Windows-

Hyperterminal-Programm (vgl. Datenaustausch mit Hyperterminal).

Falls der RS232-Mode auf CONTINUOUS gesetzt ist und gleichzeitig mit der L-LAS-TB-Scope

Software gearbeitet wird, kommt es zu Störungen im Datenaustausch.

Abhilfe:

Deaktivieren der automatischen Messdatenübertragung durch Anwählen von STATIC und

Aktivierung mit der SEND-Taste!

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E-BEG:

Numerisches Eingabefeld zur Vorgabe des Auswertebeginns. Die CCD-Zeile wird ab dem hier eingegebenen Pixel ausgewertet (Evaluation-Begin). (Default-Wert = 1)

E-END:

Numerisches Eingabefeld zur Vorgabe des Auswerte-Endes. Die CCD-Zeile wird bis zu diesem Pixel ausgewertet. Pixel, die rechts von dem hier vorgegebenen Pixelwert liegen, werden nicht ausgewertet.

Reset/Teach Taster

TEACH-Edge:

Nach Anklicken der TEACH Taste wird die aktuelle Kanteninformation als Lernwert in den RAM-Speicher des L-LAS-TB-... Sensors übernommen. Je nach eingestelltem

Auswertemodus (E-MODE) wird die linke Kante, die rechte Kante bzw. die Breite

(WIDTH) oder die Zentrumsposition (CENTER) als Lernwert in den RAM-Speicher des L-LAS-TB-... Sensors übernommen.

Nach Durchführung des Lernvorgangs blinkt die gelbe Leuchtdiode am Gehäuse des

L-LAS-TB-... Sensors kurz 3x auf.

Der Lernvorgang kann auch mit Hilfe der am Gehäuse befindlichen TEACH/RESET

Taste (t >1.5s drücken) oder durch einen High-Puls am Digitaleingang IN1/gelb/Pin4 ausgelöst werden (t >1.5s).

Ferner kann der aktuelle Lernwert (Sollwert) durch Zahlenwerteingabe im numerischen

Eingebefeld eingestellt werden. Der so eingestellte Lernwert wird erst nach Anklicken der SEND Taste am L-LAS-TB-... Sensor aktiviert.

Der neu eingelernte Sollwert kann durch Anklicken der GET-Taste über die serielle

Schnittstelle ausgelesen werden.

Im TEACH Anzeigefeld wird hierauf der neue Lernwert angezeigt.

OP-MODE (operation-mode):

Je nach der im L-LAS-TB-... Sensor verwendeten CCD-Zeile kann dieses Funktionsfeld zwei verschiedene Einstellmöglichkeiten bieten:

( I ): Binärschalter zur Einstellung des Arbeitsmodus an der CCD-Zeile.

ADC-CNV: Analog/Digitalwandlung der Video-Pixelinformation (8-Bit)

DIG-CMP: Informationsgewinnung mit Hilfe eines Digital-Komparators an der

Vorverstärker-Baugruppe der CCD-Zeile. Vorteil: höhere Abtastrate.

( II ): Binärschalter zur Einstellung der Verstärkung an der CCD-Zeile.

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ZOOM

Nach Anklicken des ZOOM Schalters wird die Y-Achse (Messwerte in Pixel) des graphischen Anzeigefensters im RUN-Modus automatisch so umskaliert, dass die

Änderungen der Messwerte deutlicher zu erkennen sind.

Ein erneutes Anklicken der ZOOM Taste deaktiviert die Zoom-Funktion.

RECORD

Nach Anklicken des RECORD Schalters wird ein neues Fenster für die Datenrekorder-

Funktion geöffnet. Mit der Datenrekorder-Funktion können Messdaten automatisch

über die serielle Schnittstelle vom Sensor angefordert und in einer Datei auf der

Festplatte des PC abgespeichert werden.

Das Popup-Fenster kann auf der Bedienoberfläche des PC beliebig verschoben und minimiert werden. Ein erneutes Anklicken der RECORD Taste schließt das Popup-

Fenster und beendet die Aufzeichnung (vgl. Kap. 6).

PARA II

Nach Anklicken dieser Taste öffnet sich das Popup-Fenster CCD-Settings &

Calibration. Das Popup-Fenster kann auf der Bedienoberfläche des PC beliebig verschoben und minimiert werden. Ein erneutes anklicken der PARAII Taste schließt das Popup-Fenster.

Mit Hilfe des CCD-Settings & Calibration Fensters kann eine Zweipunkt-Kalibrierung am Sensor durchgeführt werden (vgl. Kap. 5).

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PARAMETER TRANSFER:

Diese Gruppe von Funktionsknöpfen dient zum Parameter-Transfer zwischen dem PC und der L-LAS-TB-... Kontrollelektronik über die serielle RS232

Schnittstelle.

SEND:

Nach Anklicken der SEND Taste werden die aktuell an der Bedienoberfläche eingestellten Parameter zur L-LAS-TB-... Kontrollelektronik übertragen.

Das Ziel der Datenübertragung ist abhängig vom jeweils angewählten Radio-

Knopf (RAM, EEPROM, oder FILE).

GET:

Nach Anklicken der GET-Taste werden die Einstell-Parameter von der

L-LAS-TB-... Kontrollelektronik zum PC übertragen und an der

Bedienoberfläche aktualisiert. Die Quelle des Datentransfers wird wiederum durch den eingestellten Radio-Knopf bestimmt:

RAM:

Die aktuell eingestellten Parameter werden in den flüchtigen RAM-Speicher der

L-LAS-TB-... Kontrollelektronik geschrieben, oder sie werden von dort gelesen und zum PC übertragen.

Beachte: Die im RAM eingestellten Parameter gehen verloren, falls die

L-LAS-TB-... Kontrollelektronik von der Spannungsversorgung getrennt wird.

EEPROM:

Die aktuell eingestellten Parameter werden in den nichtflüchtigen EEPROM-

Speicher der L-LAS-TB-... Kontrollelektronik geschrieben oder sie werden von dort gelesen und zum PC übertragen. Im EEPROM abgespeicherte Parameter gehen auch nach Trennung der Spannungsversorgung nicht verloren.

Falls Parameter aus dem EEPROM der L-LAS-TB-... Kontrollelektronik gelesen werden, müssen diese durch Anwahl des RAM-Knopfes und anschließendem

Tastendruck auf SEND in das RAM der L-LAS-TB-... Kontrollelektronik geschrieben werden. Die L-LAS-TB-... Kontrollelektronik arbeitet hierauf mit den eingestellten RAM-Parametern weiter.

FILE:

Falls der FILE Radio Knopf nicht gewählt ist, bewirkt ein Tastendruck auf die

SEND/GET Taste, dass ein neuer File-Dialog an der Bedienoberfläche geöffnet wird. Die aktuellen Parameter können in eine frei wählbare Datei auf die

Festplatte des PC geschrieben werden oder von dort gelesen werden.

FILE-Dialog Fenster:

Die Standard-Ausgabedatei für die Parameter-

Werte hat den Dateinamen

„LLASpara.dat“.

Die Ausgabedatei kann z.B. mit dem Standard

Windows Text-Editor Programm „EDITOR“ geöffnet werden.

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3.2 Numerische und graphische Anzeigeelemente

VIDEO-Taste:

Nach Anklicken der VIDEO-Taste wird das am CCD-Empfänger gemessene Intensitätsprofil zum

PC übertragen und als rote Kurve im graphischen Anzeigefenster dargestellt.

Auf der y-Achse werden die Analogsignale der einzelnen Pixel dargestellt. Die Analogwerte

(Videosignale) der CCD-Zeile werden mit Hilfe eines AD-Wandlers mit 8-Bit Auflösung konvertiert. Aus diesem Grunde ergibt sich der

Wertebereich für die y-Achse von 0 ... 255.

Die aktuell eingestellte Videoschwelle (V-THD) wird als grüne horizontale Linie in der Grafik dargestellt. Aus den Schnittpunkten des

Intensitätsprofils (rote Kurve) mit der

Videoschwelle (grüne Linie) werden die

Kantenwerte (Pixel) abgeleitet.

Auf der x-Achse werden sind die einzelnen Pixel der CCD-Zeile virtuell dargestellt (z.B.: Pixel:

1 ... 3027).

Aufgrund der begrenzten Datenübertragungsrate der seriellen Schnittstelle (19200 Baud/s) kann das graphische Ausgabefenster nur im Sekundentakt aktualisiert werden.

Unterhalb des graphischen Ausgabefensters befindet sich ein weiteres Anzeigeelement, das die aktuell erkannten abgeschatteten Bereiche und die belichteten Bereiche der CCD-Zeile wiedergibt. Ferner wird in diesem

Anzeigeelement die aktuell erkannte Kantenposition durch einen schwarzen kreisförmigen Cursor angedeutet. Ein grüner horizontaler Balken gibt die Größe des aktuell eingestellten Toleranzbandes um den Lernwert an.

E-LEFT:

Numerisches Anzeigefeld zur Ausgabe der aktuellen linken Kantenposition.

E-RIGHT:

Numerisches Anzeigefeld zur Ausgabe der aktuellen rechten Kantenposition.

M-VALUE:

Numerisches Anzeigefeld zur Ausgabe des aktuellen Messwertes

(Abhängig von eingestellten Auswertemodus).

Das linke numerische Anzeigefeld gibt den aktuellen Messwert in

Pixel an, im rechten Anzeigefeld wird der in Millimeter umgerechnete Messwert ausgegeben.

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RUN-Taste:

Nach Anklicken der RUN-Taste werden die aktuellen Messdaten vom L-LAS-TB-... Sensor zum PC

über die serielle Schnittstelle übertragen.

Nach Anklicken der RUN-Taste wird der aktuelle Messwert im graphischen

Anzeigefenster im „Roll-Modus“ dargestellt. Hierbei laufen die

Messwerte als rote Kurve von rechts nach links durch das graphische

Anzeigefenster.

Die Aufteilung der y-Achse entspricht den an der CCD Zeile vorhandenen

Pixel bzw. der virtuellen Anzahl an

Subpixel der Zeile. Der aktuelle

Messwert (M-VALUE=1594) wird in der Graphik am rechten Ende beim x-Wert 100 dargestellt.

Der aktuelle Sollwert (TEACH-Wert) wird als gestrichelte horizontale Linie angezeigt.

Zusätzlich wird das aktuelle Toleranzfenster durch zwei horizontale grüne

Linien symmetrisch um den Sollwert dargestellt.

Die Länge des Datenframes im „RUN-Modus“ ist auf 18-Wörter (36-Bytes) limitiert. Hierdurch können die numerischen und graphischen Anzeigeelemente schneller aktualisiert werden.

Der Datentransfer über die serielle RS232 Schnittstelle benötigt deshalb nicht so viel Zeit im Vergleich zum „DATA-

Modus“ (im DATA-Modus muss die Intensitätsinformation für jedes Pixel übertragen werden).

L-LAS-TB-Scope Version 2.52 (KW 13/2009)

25.03.2009

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RS232 KOMMUNIKATION:

-

-

-

Standard RS232 serielle Schnittstelle ohne Hardware-Handshake.

3-Draht-Verbindung: GND, TXD, RXD.

Geschwindigkeit: 19200 baud, 8 data-bits, no parity-bit, 1 stop-bit in binary mode, MSB first.

Achtung !

Die stabile Funktion der RS232 Schnittstelle (Statusmeldung nach Programmstart) ist eine

Grundvoraussetzung für den erfolgreichen Parameteraustausch zwischen dem PC und der

L-LAS-TB-... Kontrollelektronik. Wegen der geringen Datenübertragungsrate der seriellen

Schnittstelle (19200 bit/s) können nur langsame Veränderungen der Analogwerte an der

Graphikanzeige des PC mitverfolgt werden. Um die maximale Schaltfrequenz der L-LAS-TB-...

Kontrollelektronik zu gewährleisten muss im normalen Überwachungsprozess der

Datenaustausch gestoppt werden (STOP-Taste anklicken).

CONNECT:

Beim Start der Software wird versucht, über die Standard COM1 Schnittstelle eine Verbindung zur L-LAS-TB-...

Kontrollelektronik herzustellen. Falls der Verbindungsaufbau erfolgreich war, wird die aktuelle Firmware Version in der Statuszeile angezeigt.

Die serielle Verbindung zwischen dem PC und der L-LAS-TB-...

Kontrollelektronik konnte nicht aufgebaut werden oder die

Verbindung ist unterbrochen.

In diesem Falle sollte zuerst geprüft werden, ob die L-LAS-TB-

... Kontrollelektronik an die Spannungsversorgung angeschlossen ist und ob das serielle Interface-Kabel richtig zwischen dem PC und der Kontrollelektronik verbunden ist.

Falls die am PC zugewiesene Nummer der seriellen Schnittstelle nicht bekannt ist, können mit Hilfe des Drop-Down Listenfeldes

CONNECT die Schnittstellen COM1 bis COM16 angewählt werden.

Falls die Statusmeldung “Invalid port number” lautet, ist die ausgewählte Schnittstelle (z.B. COM2) an Ihrem PC nicht verfügbar.

Falls die Statusmeldung “Cannot open port ” lautet, ist die ausgewählte Schnittstelle (z.B. COM2) eventuell schon von einem anderen Gerät belegt.

L-LAS-TB-Scope Version 2.52 (KW 13/2009)

25.03.2009

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3.4 L-LAS-TB-Scope Software als Hilfsmittel zur Sensorjustage

VIDEO:

Die Feinjustage zwischen der L-LAS-TB Sendeeinheit und dem Empfänger kann nach Anklicken der VIDEO-Taste am graphischen Anzeigefenster mitverfolgt werden. Aufgrund der begrenzten

Datenübertragungsrate der RS232 Schnittstelle kann das Anzeigefenster lediglich im Sekundentakt aktualisiert werden.

STOP:

Ein Mausklick auf die STOP-Taste beendet den Datentransfer zwischen der L-LAS-TB-...

Kontrollelektronik und dem PC.

Optimale Justage:

Im graphischen Anzeigefenster wird das Intensitätsprofil als rote

Kurve dargestellt. Die Zahlenwerte 1 ... 1024 auf der x-Achse stellen die einzelnen Pixel der CCD-Zeile dar. Die Analogwerte der CCD-

Zeile werden mit Hilfe eines AD-Wandlers mit 10-Bit Auflösung konvertiert. Aus diesem Grunde ergibt sich der Wertebereich für die y-Achse von 0 ... 1023.

Wie aus der nebenstehenden Abbildung zu entnehmen ist, werden die

CCD-Pixel 1 bis 1024 vom Sendestahl gleichmäßig beleuchtet.

Fehljustage - rechts:

Der Sendestrahl beleuchtet die Pixel am rechten Ende der CCD-Zeile nicht mehr ausreichend. Die Ausrichtung der Laser-Sendeeinheit oder der CCD-Empfängereinheit muss so verstellt werden, dass die Pixel am rechten Ende wieder beleuchtet werden.

Fehljustage - links:

Der Sendestrahl beleuchtet die Pixel am linken Ende der CCD-Zeile nicht mehr ausreichend. Die Ausrichtung der Laser-Sendeeinheit oder der CCD-Empfängereinheit muss so verstellt werden, dass die Pixel am linken Ende wieder beleuchtet werden.

L-LAS-TB-Scope Version 2.52 (KW 13/2009)

25.03.2009

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3.5 L-LAS-TB-Scope Software als Hilfsmittel zur Sendeleistungseinstellung

POWER:

Mit Hilfe des Schiebereglers oder durch Zahlenwert-Eingabe in das entsprechende Eingabefeld kann die Laserleistung an der Laser-Sendeeinheit des L-LAS-TB-... Sensors eingestellt werden.

Achtung !

Erst nach Anklicken der SEND-Taste wird die Laserleistung an der Sendeeinheit des L-LAS-TB-... Sensors aktualisiert.

VIDEO:

Durch Anklicken der VIDEO-Taste wird das aktuelle Intensitätsprofil vom L-LAS-TB-... Sensor zum PC übertragen und im graphischen Anzeigefenster dargestellt. Bei aktiver VIDEO-Funktion kann die Laserleistung am Sensor geändert werden (SEND-Taste drücken) und die Auswirkung am

Intensitätsprofil beobachtet werden.

Optimale Justage:

Im graphischen Anzeigefenster wird das Intensitätsprofil als rote Kurve dargestellt. Der Intensitätsverlauf liegt über die gesamte CCD-Zeile oberhalb der Videoschwelle (grüne Linie).

Im abgeschatteten Bereich ist der Intensitätsverlauf bei niedrigen ADC-Werten (Offset <120).

Es treten keine sporadischen „Spikes“ im Intensitätsverlauf in den abgeschatteten Bereichen auf.

Sende-Leistung zu hoch:

Der Sendestrahl übersteuert einzelne Pixel der CCD-Zeile. In den abgeschatteten Bereichen treten sporadisch kurze „Spikes“ nach oben auf.

Falls die „Spikes“ die grüne horizontale Videoschwelle schneiden, kommt es zu Fehlmessungen!

Abhilfe:

Laserleistung stufenweise verringern, bis die „Spikes“ im

Schattenbereich nicht mehr auftreten.

Sende-Leistung zu gering:

Das Intensitätsprofil der CCD-Zeile ist vollständig unterhalb der Videoschwelle (grüne horizontale Linie).

Der L-LAS-TB-... Sensor detektiert aus dem Strahlbild keine

Kanten (Hell/Dunkel-Übergänge, d.h. Schnittpunkte zwischen roter Kurve und grüner Videoschwelle).

Abhilfe:

Laserleistung stufenweise erhöhen und gleichzeitig

Intensitätsverlauf mitverfolgen, bis die rote Kurve

(Intensitätsprofil) von Pixel 1 bis Pixel 1024 oberhalb der

Videoschwelle liegt.

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17

4 Auswerte-Betriebsarten

4.1 LEFT-EDGE

L-EDGE:

Ausgewertet wird die erste erkannte Kante im Intensitätsprofil der CCD-Zeile.

Als Kriterium zur Erkennung der Kanten dient der

Übergang zwischen belichteten und abgedunkelten

Bereichen im Intensitätsverlauf der CCD-Zeile.

Aus dem Schnittpunkt zwischen der Video-Schwelle

(grüne horizontale Linie) und dem Intensitätsverlauf

(rote Kurve) kann dasjenige Pixel der CCD-Zeile ermittelt werden, bei dem der Hell/Dunkel-

Übergang stattfindet.

In der nebenstehenden Abbildung wird der erste

Hell/Dunkel-Übergang am Pixel Nr. 1155 erkannt.

Über den bekannten Pixel-Abstand (hier 31.75µm) kann der Messwert in [mm] umgerechnet werden.

Der aktuelle Messwert M-VALUE = E-LEFT wird in den numerischen Anzeigeelementen ausgegeben.

4.2 RIGHT-EDGE

R-EDGE:

Ausgewertet wird die zweite erkannte Kante im Intensitätsprofil der CCD-

Zeile.

Aus dem Schnittpunkt zwischen der Video-Schwelle

(grüne horizontale Linie) und dem Intensitätsverlauf

(rote Kurve) kann dasjenige Pixel der CCD-Zeile ermittelt werden, bei dem der zweite Hell/Dunkel-

Übergang stattfindet.

In der nebenstehenden Abbildung wird der zweite

Hell/Dunkel-Übergang am Pixel Nr. 2047 erkannt.

Der schwarze, punktförmige Cursor unterhalb der

Graphikausgabe markiert die aktuelle rechte Kante

(R-EDGE) des abgeschatteten Bereiches.

Über den bekannten Pixel-Abstand (hier 31.75µm) kann der Messwert in [mm] umgerechnet werden.

Der aktuelle Messwert M-VALUE = E-RIGHT wird in den numerischen Anzeigeelementen ausgegeben.

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18

4.3 WIDTH

WIDTH:

Ausgewertet wird die Differenz zwischen der zweiten Kante und der ersten

Kante im Intensitätsprofil der CCD-Zeile.

Aus den beiden Schnittpunkten zwischen der Video-

Schwelle (grüne horizontale Linie) und dem

Intensitätsverlauf (rote Kurve) können zwei Pixel ermittelt werden, bei denen ein Hell/Dunkel-

Übergang stattfindet.

In der nebenstehenden Abbildung wird der erste

Hell/Dunkel-Übergang am Pixel Nr. 1155, der zweite Hell/Dunkel-Übergang bei Pixel 2047 erkannt.

Hieraus ergibt sich durch Differenzbildung die

Breite des Messobjektes (WIDTH = 892).

WIDTH

=

E

_

RIGHT

E

_

LEFT

Der aktuelle Messwert M-VALUE = WIDTH wird in den numerischen Anzeigeelementen ausgegeben.

4.4 CENTER

CENTER:

Als Messwert wird der Mittelwert zwischen der ersten und der zweiten Kante herangezogen: CENTER = (R-EDGE+L-EDGE)/2

Aus den beiden Schnittpunkten zwischen der Video-

Schwelle (grüne horizontale Linie) und dem

Intensitätsverlauf (rote Kurve) können zwei Pixel ermittelt werden, bei denen der Hell/Dunkel-

Übergang stattfindet. In der nebenstehenden

Abbildung wird der zweite Hell/Dunkel-Übergang am Pixel Nr. 2047, der erste Hell/Dunkel-Übergang bei Pixel 1155 erkannt.

Hieraus ergibt sich durch Mittelung

( CENTER =1601 )

CENTER

=

(

E

_

RIGHT

2

+

E

_

LEFT

)

Der aktuelle Messwert M-VALUE = CENTER wird in den numerischen Anzeigeelementen ausgegeben.

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5 Zweipunkt-Kalibrierung

PARA II

Nach Anklicken dieser Taste öffnet sich das Popup-Fenster CCD-Settings &

Calibration . Das Popup-Fenster kann auf der Bedienoberfläche des PC beliebig verschoben und minimiert werden. Ein erneutes Anklicken der

PARAII Taste schließt das Popup-Fenster. Mit Hilfe des CCD-Settings &

Calibration Fensters kann eine Zweipunkt-Kalibrierung am Sensor durchgeführt werden. Im oberen Teil des Fensters werden Informationen bezüglich der im Sensor eingesetzten CCD-Zeile angezeigt. (Anzahl der Pixel,

Abstand von Pixelmitte zu Pixelmitte, Arbeitsbereich und Auflösung der

CCD-Zeile). Im nebenstehenden Beispiel ist der Pixelabstand 31.75 µm und der Arbeitsbeich 74.9 mm (1180 pixel * 31.75µm * 2Subpixel = 74.9mm).

Die Zweipunktkalibrierung dient dazu, im Auswertemodus

EVALMODE=WIDTH einen möglichst genauen Breitenmesswert in

Mikrometer am Sensor auszugeben und anzuzeigen.

Problem bei der Breitenmessung ist, dass je nach eingestellter Video-Schwelle und nach der jeweils eingestellten Sende-Leistung der Messwert für die

Breiteninformation unterschiedlich berechnet wird. Dies wird durch den stetig ansteigenden Analogverlauf (Steilheit) des Videosignals im Übergangsbereich zwischen Objektabschattung und direktem Einfall des Laserlichtes auf die

Pixel der CCD Zeile verursacht. Die Objektbreite wird indirekt über die beiden Schnittpunkte des Videosignalverlaufs (rote Kurve) mit der grünen horizontalen Videoschwelle berechnet.

Video Schwelle hoch, Objekt erscheint breiter in der „Schattenwurfzone“. Messwert =418 Pixel.

Der Messwert in µm ergibt sich hieraus durch

Multiplikation der Pixelzahl mit dem jeweiligen

Pixelabstand (pixel-pitch).

M-VALUE = 418 pixel x 31.75µm = 13271 µm

Video Schwelle niedrig, Objekt erscheint etwas schmäler in der „Schattenzone“. Messwert = 405 Pixel.

Der Messwert in µm ergibt sich hieraus durch

Multiplikation der Pixelzahl mit dem jeweiligen

Pixelabstand (pixel-pitch).

M-VALUE = 405 pixel x 31.75µm = 12858 µm

Um diese Problematik zu kompensieren, kann eine Zweipunkt-Kalibrierung bei fest eingestellter

Sender-Leistung (POWER) und fest eingestellter Video-Schwelle (V-THD) durchgeführt werden.

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Durchmesser-Wert

µm-Wert

D_2

D_1

INTERSECTION B

PIX_1

Y = A*x + B

( D_2 - D_1 )

SLOPE A =

( PIX_2 - PIX_1 )

PIX_2

Activate CCD-CALIBRATIONI

Die Zweipunkt-Kalibrierung für die Breitenmessung kann durch Anklicken der Activate CCD-

CALIBRATION Taste gestartet werden.

Pixel-Nr.

Bei der Zweipunkt-Kalibrierung wird ausgehend von zwei bekannten Objekten

(Abmessungen in µm bekannt) unterschiedlicher Breite eine Ausgleichsgerade durch zwei

Punkte berechnet.

Die wichtigen Parameter der Ausgleichsgerade sind deren Steigung (SLOPE-VALUE A) und gegebenenfalls der Y-Achsenabschnitt B.

Die Steigung A gibt an, wie viele Mikrometer

Änderung je Pixel Änderung auftreten.

Der Y-Achsenabschnitt B (INTERSECTION-

VALUE B) gibt die Nullpunktverschiebung

(Offset) an.

STEP 1:

Nach Auswahl des ON/OFF Häkchens wird erwartet, dass das

Messobjekt mit dem kleineren Durchmesser in der Mitte des

Arbeitsbereiches platziert wird. Das kleinere Messobjekt sollte z.B. 20-40% des maximalen Arbeitsbereiches abdecken.

Im numerischen Eingabefeld muss hierauf der bekannte

Durchmesserwert in Mikrometer eingegeben werden.

Durch Anklicken der Accept Objekt 1 Taste wird das erste

Wertepaar (DIAMETER-1, PIXEL_1) gespeichert.

STEP 2:

Nach Auswahl des ON/OFF Häkchens wird erwartet, dass das

Messobjekt mit dem größeren Durchmesser in der Mitte des

Arbeitsbereiches platziert wird. Das größere Messobjekt sollte z.B: 60-80% des maximalen Arbeitsbereich abdecken.

Im numerischen Eingabefeld muss hierauf der bekannte

Durchmesserwert in Mikrometer eingegeben werden.

Durch Anklicken der Accept Objekt 2 Taste wird das zweite

Wertepaar (DIAMETER-2, PIXEL_2) gespeichert.

Beim Start der Kalibrierung werden automatisch die

Aktionen der RUN-Taste an der Bedienoberfläche ausgeführt. In graphischen Anzeigebereich unterhalb des großen „Roll-Graphen“ lässt sich das mittige Ablegen der

Messobjekte im Arbeitsbereich des Sensors kontrollieren.

Die Position des Messobjektes kann aus der Lage des grau hinterlegten Bereiches erkannt werden (Schattenbereich). Die Pixel, die vom Laserstrahl getroffen werden, erscheinen als rot markierter Bereich.

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Nach Anklicken der Calculate Calibration Taste werden die

Steigung und der Y-Achsenabschnitt aus den beiden bekannten

Punktepaaren der Messobjekte neu berechnet.

Die neu berechneten Werte für die Steigung (SLOPE-VALUE

A) und den Offset (INTERSECTION B) werden in den grau hinterlegten Anzeigefeldern dargestellt.

Die bisher eingestellten Werte werden in den weiß hinterlegten numerischen Eingabefeldern angezeigt.

Achtung!

SAVE NEW VALUES

Falls die neu berechneten Werte sinnvoll sind, können durch

Anklicken der SAVE NEW VALUES Taste in den RAM

Speicher der Kontrollelektronik im Sensor abgespeichert werden.

Falls die zuletzt durchgeführte Kalibrierung verworfen werden sollte, kann dies durch Anklicken der EXIT CALIBRATION

Taste erfolgen.

Erst nach Anwählen des EEPROM Auswahlknopfes und anschließender Betätigung der SEND-Taste werden die zuletzt berechneten Kalibrierungswerte in den

NICHTFLÜCHTIGEN EEPROM Speicher der

Kontrollelektronik übernommen !

Manuelle Eingabe der Kalibrierungsdaten:

EXIT CALIBRATION

Verlassen der Kalibrierungswerte.

Die Kalibrierungsdaten können auch manuell an der

Kontrollelektronik des Sensors verändert werden.

Nach Öffnen des PARA II Popup-Fensters können in den entsprechenden numerischen Eingabefeldern die

Zahlenwerte jederzeit von Hand verändert werden, ohne die Kalibrierungs-Prozedur durchlaufen zu müssen.

Hierbei müssen die neu eingegebenen Kalibrierungswerte erst durch Anklicken der SEND-Taste an der

Kontrollelektronik aktiviert werden.

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6 Daten-Rekorder

Nach Anklicken der

Taste RECORD öffnet sich ein neues Fenster, das zur Einstellung des

Datenrekorders dient.

Mit Hilfe des numerischen Eingabefeldes kann ein Zeitintervall in Sekunden angegeben werden. Nach Ablauf dieser Zeitspanne werden von der PC-Software automatisch Messdaten vom Sensor zum PC übertragen und auf der Festplatte in eine Ausgabedatei abgelegt.

Numerisches Eingabefeld zur Vorgabe der Maximalzahl der Messwerte, die abgespeichert werden sollen. Werte von 10 bis 30000 sind einstellbar.

Numerische Anzeigefelder, die über den Zeitpunkt und das Datum der Aktivierung informieren. Diese Anzeigen werden aktualisiert, nachdem die START-Taste angeklickt wird.

Numerische Anzeigeelemente, welche die Zeitspanne in Sekunden anzeigen, die seit der Aktivierung der Recorder-Funktion bereits abgelaufen sind.

Nach Anklicken der Taste File öffnet sich ein Dialog-Fenster, das zur Vorgabe des Dateinamens bzw. zur Einstellung des

Speicherortes der Ausgabedatei dient.

Der aktuell gewählte Speicherort und der Dateiname der

Ausgabedatei werden in der folgenden Textanzeige eingeblendet.

Mit Hilfe der START Taste kann die automatische Aufzeichnung gestartet werden.

Falls die Aufzeichnung vor Erreichen der durch SAMPLES vorgegebenen

Maximalzahl beendet werden sollte, kann dies durch Anklicken der STOP Taste erfolgen.

Numerisches Anzeigefeld, das die aktuelle Anzahl der gelesenen Messwerte ausgibt.

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6.1 Datenformat der Ausgabedatei

Die Ausgabedatei des Datenrekorders besteht aus 7 Kopfzeilen gefolgt von den eigentlichen Messdaten.

Die Messdaten werden Zeilenweise in die Ausgabedatei abgespeichert. Jede Zeile besteht aus insgesamt 5 Spalten, die durch ein TAB-Steuerzeichen voneinander getrennt sind.

Die Ausgabedatei kann durch einen einfachen Texteditor oder durch ein Tabellenkalkulationsprogramm (z. B.

Microsoft EXCEL) geöffnet werden.

1. Spalte = Messwert (Pixel) E-LEFT

2. Spalte = Messwert (Pixel) E-RIGHT

3. Spalte = Messwert (Pixel) M-VALUE

4. Spalte = Anzahl Kanten

5. Spalte = Messwert (Mikrometer)

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24

7 Anhang

7.1 Laserwarnhinweis

LASERWARNHINWEIS

Halbleiterlaser, λ=670 nm, 1mW max. optische Leistung,

Laser Klasse 2 gemäß EN 60825-1

Für den Einsatz dieser Lasersender sind daher keine zusätzlichen Schutzmaßnahmen erforderlich.

Nicht

in den Strahl

blicken

Laser Klasse 2

7.2 Funktionsweise des TEACH/RESET-Tasters

Am Gehäuse des L-LAS-TB-... Sensors befindet sich ein Drucktaster mit Doppelfunktionalität:

-

+ -

+

TEACH / RESET

Taster t < 750ms

1x blinken

RESET-Funktion:

Durch kurzes Drücken (t < 750ms) werden die aktuellen Maximal- und Minimalwerte zurückgesetzt.

Es wird kein Hardware/Software RESET durchgeführt!

-

+ -

+

TEACH / RESET

Taster t > 1.5s

3x blinken

TEACH-Funktion:

Durch langes Drücken (t > 1.5s) werden die aktuellen Kantenbedeckungen als Lernwert im

RAM-Speicher abgelegt. Die erfolgreiche

Durchführung des Lernvorgangs wird durch

3-maliges Blinken der grünen LED angezeigt.

7.3 Funktionsweise des Toleranz-Potentiometers

Am Gehäuse des L-LAS-TB-... Sensors befindet sich ein Potentiometer zur Einstellung der Toleranzbandbreite.

-

+ -

+

TOLERANCE

POTENTIOMETER

TOLERANZ-Potentiometer:

Durch Drehen des Potentiometers im Uhrzeigersinn wird die Toleranzbandbreite vergrößert.

Drehen gegen den Uhrzeigersinn verringert die

Toleranzbandbreite.

Zur Einstellung der Toleranzbandbreite am L-LAS-TB-... Sensor muss das

Potentiometer aktiviert sein (Schalterstellung auf ENABLE ALL oder

ENABLE TOL SET ).

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25

7.4 Funktionsweise der Digitaleingänge IN0 und IN1

Der L-LAS-TB-... Sensor besitzt zwei digitale Eingänge IN0 und IN1. Die Digitaleingänge können über die 8-polige

Buchse (Typ Binder 712) kontaktiert werden.

Pin: Farbe: Belegung:

2

3 braun grün

+15VDC … +30VDC

IN0 (EXT TRIGGER)

1

8

7

5 grau OUT0

6 rosa OUT1

7 blau OUT2

8 rot ANALOG (0…+10V oder 4…20mA)

DIGITALEINGANG IN0 (Pin3/grün) (Externer Trigger) :

Durch Anlegen eines HIGH-Pegels am Digitaleingang IN0 wird die externe Triggerung an der Hardware ausgelöst.

Der getriggerte Modus ist nur in den beiden Trigger-Betriebsarten

„EXT. IN0 L/H“ und „EXT. IN0 HIGH“ Betriebsarten möglich.

Je nach eingestelltem Analog-Ausgangsmodus werden die

Analogausgänge und Digitalausgänge nur aktualisiert, falls die

Triggerbedingung erfüllt ist.

Die Kontrollelektronik setzt mit der neuen LOW/HIGH Flanke an IN0 den

MAX/MIN-Wert zurück. Während des HIGH-Pegels an IN0 (Zeitfenster) ist die MAX-MIN Suche nach dem Schleppzeigerprinzip aktiv. Der jeweils aktuelle MAX/MIN Wert wird in diesem Zeitfenster am

Analogausgang Pin 8/rot ausgegeben. Falls der HIGH-Pegel an IN0 zurückgenommen wird, bleibt der während des Zeitfensters erkannte

MAX/MIN-Wert am Analogausgang bestehen. Erst die nächste

LOW/HIGH Flanke des darauf folgenden Zeitfensters setzt den

Analogwert wieder zurück!

IN1 / RESET

(Pin 4, gelb) neuer Max-Wert

IN0 / EXT. TRIGGER

(Pin 3, green)

Reset des alten

Max-Min Wertes neue Max-Min Suche aktiv

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Zeit [s]

Logic 0 (GND, 0V)

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DIGITALEINGANG IN1 (Pin4/gelb), TEACH/RESET-Funktion:

RESET-Funktion:

Durch Anlegen eines HIGH-Pulses von weniger als 750 ms Dauer wird am L-LAS-TB-... Sensor die RESET-

Funktion ausgeführt. Hierbei werden die aktuellen Maximal- und Minimalwerte zurückgesetzt. Es wird kein

Hardware/Software RESET durchgeführt! Nach Erkennung des RESET-Pulses blinkt die gelbe LED am Gehäuse des

Sensors 1x kurz auf.

T

R

< 750ms

IN0 / RESET

(Pin 4, gelb)

Logic 0 (GND, 0V)

TEACH-Funktion:

Durch Anlegen eines HIGH-Pulses von mehr als 1.5s Dauer wird am L-LAS-TB-... Sensor die LERN-Funktion ausgeführt. Nach Erkennung des TEACH-Pulses blinkt die gelbe LED am Gehäuse 3x kurz auf.

T

TEACH

> 1.5sec

IN0 / TEACH

(Pin 3, green)

Logic 0 (GND, 0V)

-

+ -

+

Gelbe Multifunktions-LED am Gehäuse.

Ein: Visualisierung Betriebsspannung

1x kurz Blinken: Reset- Max/Min-Funktion

3x kurz Blinken: Teach-Funktion

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7.5 Anschlussbelegung

-

+

-

+

Am Gehäuse des L-LAS-TB-... Sensors befindet sich eine Buchse zum Anschluss der Spannungsversorgung (8-pol. Typ

Binder 712), sowie eine zweite Buchse zum

Anschluss der Sender-Einheit (3-pol. Typ

Binder 712) und eine dritte Buchse zum

Anschluss der seriellen RS232 Verbindungsleitung (4-pol. Typ Binder 707).

TRANSM.

PLC /

POWER

PC /

RS-232

RS232-Anschluss an PC:

4-polige M5 Buchse Typ Binder 707

3 4 Pin: Belegung:

1 +24VDC

3 RxD

4 TxD 2 1

Anschlusskabel: cab-las4/PC (Länge 2m, Kabelmantel: PUR)

Interface zur SPS/Spannungsversorgung:

8-polige Buchse Typ Binder 712

1

8

7

Verbindungskabel: cab-las8/SPS (Länge 2m, Kabelmantel: PUR)

Pin: Farbe: Belegung:

2 braun +15VDC … +30VDC

5 grau OUT0

6 rosa OUT1

7 blau OUT2

8 rot ANALOG (0…+10V oder 4…20mA)

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RS232 Interface Protocol PC

L-LAS-TB-… sensor (L-LAS-TB-Scope V2.52)

- Standard RS232 serial interface, no hardware handshake

- 3-wire connection: GND, TX0, RX0

- Speed: 19200 baud, 8 data-bits, no parity-bit, 1 stop-bit, binary-mode

The control device (PC or PLC) have to send a frame of 18-words (1 word = 2 byte = 16 bit) to the hardware. All words must be transmitted in binary format. The most significant byte must be transmitted first (MSB-first).

METHOD:

The microcontroller of the sensor is permanently reading (polling) the input-buffer of the RS-232 module. If the incoming word = 0x0055 (0x55 hexadecimal = 85 decimal), this is interpreted as the synchronisation-event <sync-word>.

After this, the 2.nd word with the order number <order-word> is read in by the microcontroller.

The order word <order-word>, is followed by 16 further words <parameter-word> .

After reading the complete data-frame (18-words = 36 bytes), the sensor hardware executes the order which is coded at the 2.nd word <order-word> .

Format of the parameter-frame:

Word No. Meaning

1 <sync-word> = 0x0055

Comment hex-code 0x55, binary=0000 0000 0101 0101, dec.=85

2

3

4

<order-word> parameter POWER

Order word (c.f. table below)

Laser Intensity (0 ... 1000) parameter RS232MODE RS232-mode STAT=0 / CONT=1 (continous data output)

5

6 parameter VIDEOTHD parameter ANAMODE

Threshold for edge detection of video signal (1 …ADC-max)

Mode of Analog-output: (0=DIRECT, 1=DIRECT no AVG,

2=MAX, 3=MIN, 4=MAX-MIN ).

7 parameter POLARITY Polarity setting for OUT0, OUT1, (0=DIRECT, 1=INVERSE)

8 parameter (0=L-EDGE, 1=R-EDGE, 2=WIDTH, 3=CENTER)

9 parameter E-BEGIN Evaluation start-pixel ( 1 .. E_END-1 )

10

11

12

13 parameter E-END Evaluation end-pixel ( E_BEG+1 .. MAXPIXEL ) parameter TEACH-VALUE Teach-value TEACH (1 ...MAXPIXEL) parameter TOLERANCE Tolerance-value TOL: (0 ... MAXPIXEL/2) parameter OP-MODE Operation-Mode (LOW = 0 / HIGH = 1) gain or video-readout-mode (ADC-CNV = 1 / DIG-COMP = 0 )

15

17

18 parameter SLOPE parameter AVERAGE parameter TRIGMODE

(DISABLE-ALL=0, ENABLE-ALL=1,ENABLE-BTN=2,

ENABLE POTI=3)

Slope parameter for calibration Y=slope*x + intersect

Float-value is multiplied with 1024 (TB-50,TB-75,TB-100 )

Intersection has offset of 30000

Average setting: 1,2,4,8,16,32,64,128 or 256

Trigger-Mode 0=CONT, 1=EXT.IN0 L/H, 2=EXT. IN0 HIGH

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Meaning of the 2 nd

word of the data-frame: <order-word>

Value

Meaning / Action

0 Nop no

1 Send parameter from PC into RAM of L-LAS volatile: 18 words PC

⇒ L-LAS-RAM

2

3

Get L-LAS-RAM-parameter

Send parameter from PC into EEPROM of L-LAS

18 words, L-LAS-RAM

⇒ PC

18 words, PC

⇒ L-LAS-EEPROM

4

5

6

7

Get EEPROM parameters of L-LAS

Echo check: Get echo of L-LAS, line ok = 0xAA

Activate Teach at L-LAS, store in RAM

Get software version info from L-LAS

18 words, L-LAS-EEPROM

⇒ PC

18 words, 3 rd

. word=0x00AA (Echo=170)

18 words PC

⇒ L-LAS-RAM

36 words, L-LAS

⇒ PC (version-string)

8

9

Get measured values out of L-LAS-RAM

Get data-buffer-block out of L-LAS-RAM,

18 words, L-LAS-RAM

PC

64 words, L-LAS-RAM

⇒ PC

11 Reset maxima/minima-values (analog-output-mode) 18 words PC

⇒ L-LAS-RAM

EXAMPLES:

Echo check <order-word>=5

<order-word> = 5

Echo check: send echo in 3rd. word to PC

DATA FRAME: PC SENSOR (18-Words=36Bytes, MSB first)

<order-word>=7

<sync.-word>

0x55 5

3

0 0 0 ...

0 0

18

0

DATA FRAME: SENSOR

1 2 3.

0xAA 0 0 0

ECHO=170

...

PC (18-Words=36Byte, MSB first)

0 0

18

0

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SEND parameter to L-LAS-TB RAM <order-word>=1

<order-word> = 1

Send actual parameters and store the frame into L-LAS-RAM

DATA FRAME: PC SENSOR (18-Words=36Bytes, MSB first)

<order-word>=1

<sync.-word>

0x55 1

3

500 0 512 0 1 1 30000

18

16 0

POWER

RS232-MODE

VIDEO-THD

ANAMODE

POLARITY

EVAL-MODE

TRIGMODE

The transmitted data frame is echoed back to the PC by the SENSOR !!!

GET L-LAS-TB RAM parameter <order-word>=2

<order-word> = 2

GET L-LAS RAM parameter

DATA FRAME: PC SENSOR (18-Words=36Bytes, MSB first)

<order-word>=2

<sync.-word>

0x55 2

3

0 0 0 0 0

18

0

DATA FRAME: SENSOR

1 2 3

0x55 2 500 0 512 0

PC (18-Words=36Byte, MSB first)

1 1 1023 30000 64

18

0

POWER

RS232-MODE

VIDEO-THD

ANAMODE

TRIGMODE

L-LAS-TB-Scope Version 2.52 (KW 13/2009)

25.03.2009

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GET measured-values of L-LAS-TB sensor <order-word>=8

<order-word> = 8

The µController sends the actual measured values to the PC.

The 5. word of the data-frame represents the actual measured value: M_VALUE .

The 6 and 7th. word of the data-frame represents the measured value in micrometer: um_VALUE .

DATA FRAME: PC L-LAS-TB sensor (18-Words = 36 Bytes, MSB first)

<order-word>=8

<sync.-word>

0x55 8

3

0 0 0 0 0

18

0

DATA FRAME: L-LAS-TB sensor

1 2 3 5 7

0x55 8 488 488 488 3904 0

PC

500 100 2

(18-Words = 36 Byte, MSB first)

18

800 50 0 900 1 0 0 0

L_EDGE

R_EDGE

M_VALUE um_VALUE (LowByte) um_VALUE (HighByte)

TEACH_VAL

TOL_VALUE

EDGE_COUNT

MV_START

MV_END

L_EDGE

R_EDGE

:= left edge of ccd-intensity profile

:= right edge of ccd-intenity profile

M_VALUE := measured value (= left edge because EVALMODE=0) um_VALUE_LB := measured value (LOW-BYTE) in micrometer um_VALUE_HB := measured value (HIGH-BYTE) in micrometer

TEACH-VAL := teach value

TOL-VALUE := tolerance value

EDGE_COUNT := number of detected edges

MV_START

MV_END

:= mean value of the first 8 pixel of the evaluation range of the CCD-line

:= mean value of the last 8 pixel of the evaluation range of the CCD-line

FREE_USE := not used

ANALOG_MAX := currently stored maximum-analog-value ( analog-output )

ANALOG_MIN := currently stored minimum-analog-value ( analog-output )

IN0_STATE := state of digital-input IN0,IN1,Button (0,1,2,4,7)

IN0_STATE

ANALOG_MIN

ANALOG_MAX

FREE-USE

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GET L-LAS-TB sensor DATA-BUFFER <order-word>=9

<order-word> = 9

Due to limited RAM memory at the L-LAS-TB sensor, the data buffers have to be sent to the PC in blocks of 64-words one after the other. The data buffer contents the 256-pixel of the intensity-profile which is measured at the CCD-receiver.

Step1: DATA FRAME: PC L-LAS sensor (18-Words=36Bytes, MSB first)

<order-word>=9

<sync.-word>

<block-index> = 0 (first-64-word-block)

0x55 9 0 0 0 0 0

18

0

DATA FRAME: L-LAS sensor

1 2 3

PC (64-Words = 128Byte, MSB first)

64

A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A62 A62

First block of 64 words are the first 64 pixel of the intensity-profile

A63 A64

Step2: DATA FRAME: PC

1

0x55 9 64 0

L-LAS sensor (18-Words=36Bytes, MSB first)

0 0 0

18

0

DATA FRAME: L-LAS sensor

1 2 3

PC

A65 A66 A67 A68 A69 A70 A71

2nd. block of 64 words: pixel 65 to 128

(64-Words = 128Byte, MSB first)

Step3: DATA FRAME: PC

1

0x55 9 128 0

L-LAS sensor (18-Words=36Bytes, MSB first)

18

0 0 0 0

DATA FRAME: L-LAS sensor

1 2 3

PC

A129 A130 A131 A132

3rd. block of 64 words: pixel 129 to 192

(64-Words = 128Byte, MSB first)

64

Step4: DATA FRAME: PC

0x55 9 192 1

L-LAS sensor (18-Words=36Bytes, MSB first)

18

0 0 0 0

DATA FRAME: L-LAS sensor PC

1 2 3

A193 A194 A195 A196

3rd. block of 64 words: pixel 193 to 256

L-LAS-TB-Scope Version 2.52 (KW 13/2009)

25.03.2009

(64-Words = 128Byte, MSB first)

64

33

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