Positioniersysteme Automatische Formatverstellung in Maschinen - Professionelle Umrüstung auf verschiedene Produktformate - halstrup walcher
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Positioniersysteme Automatische Formatverstellung in Maschinen – Professionelle Umrüstung auf verschiedene Produktformate
FAMILIENUNTERNEHMEN UND HOCH INNOVATIVER
VARIANTENENTWICKLER UND -FERTIGER
Wir fertigen sowohl standardisierte Produkte als auch
kundenspezifische Lösungen. Mit unserer Entwicklungs-
abteilung (Elektronik / Konstruktion) und hohen
Fertigungstiefe beherrschen wir zahlreiche Varianten.
Die starke Qualitäts- und Lean-Ausrichtung macht uns
zu einem professionellen Partner mit überzeugender
Performance bei Qualität, Terminen und Kosten. Unser
Qualitätsmanagementsystem ist nach ISO 9001:2015
zertifiziert. Unser verantwortungsvoller Umgang mit der
Umwelt bei allen Prozessen und unternehmerischen
Entscheidungen ist ebenfalls zertifiziert: Umwelt-
managementsystem nach ISO 14001:2015.
Mit unseren Kunden verbinden uns langjährige, enge Be-
ziehungen. Das gilt auch für unsere rund 160 Mitarbeiter,
unseren Standort in Kirchzarten und unsere Lieferanten.
DIE GESCHÄFTSFELDER VON HALSTRUP-WALCHER
DRUCKMESSTECHNIK ANTRIEBE & DIENSTLEISTUNGEN &
POSITIONIERSYSTEME KALIBRIERSCHEINE
Sie müssen den Druck im Reinraum Als Maschinenbauer erwartet Sie haben eine Anwendung, bei der
regeln, damit keine kontaminierte Ihr Kunde von Ihnen hochflexible Sie Messtechnik oder mechatroni-
Luft einströmt. Sie benötigen ein An- Maschinenlösungen mit minimalen sche Antriebe einsetzen möchten,
zeigepanel, um die relevanten phys. / Umrüstzeiten. Ein neues Format soll aber können kein passendes
chem. Größen im Blick zu haben. Im in kürzester Zeit automatisch und mit Produkt finden.
Bereich der Klimatechnik ist ein Luft- hoher Präzision eingestellt halstrup-walcher entwickelt die
filter oder Ventilator zu überwachen. werden. Und Sie möchten Ihren Lösung die Sie brauchen und liefert
Es gilt, in einer Maschine einen Kunden eine optimale Verfügbarkeit auch in kleinen Stückzahlen.
Über- oder Unterdruck zu halten. der Maschine bieten – unterstützt
halstrup-walcher bietet Messgeräte durch das Condition Monitoring der Kalibrierungen
für anspruchsvolle Aufgaben im Komponenten.
Bereich der Druckmesstechnik: halstrup-walcher bietet mit den Sie benötigen eine DAkkS- oder
zum stationären oder mobilen Positioniersystemen intelligente ISO-Kalibrierung, um sicherzu-
Einsatz geeignete Druckmess- Kleinantriebe mit Motor, Getriebe, stellen, dass Ihre Messgeräte
umformer, Kalibriergeräte und Lageregelung, 10 verschiedenen verlässlich sind.
Digital-Manometer. Bus-Schnittstellen an Bord und halstrup-walcher betreibt ein DAkkS-
einer Vielfalt an Bauformen und akkreditiertes Kablibrierlabor für die
Leistungsmerkmalen. Messgröße Druck und erstellt Kali-
brierscheine für Druckmessgeräte.
LEAN MANAGEMENT BEI HALSTRUP-WALCHER
Fokus auf den Kunden und optimale interne Abläufe Das Shopfloormanagement hat dabei bahnbrechende
Erfolge gebracht. An jedem Arbeitstag findet abteilungs-
Noch vor einigen Jahren gab es in der Literatur das weise ein Abstimmungsprozess mit allen Mitarbeitern
„magische Dreieck“ von Qualität, Termin und Kosten. statt. Dabei werden alle aktuellen Themen vorgebracht.
Magisch deshalb, weil angeblich maximal zwei dieser In der darauf folgenden Unternehmensrunde werden
drei Größen von einer Maßnahme profitieren konnten sofortige und auch dauerhafte Abstellmaßnahmen abge-
– auf Kosten der dritten Größe. halstrup-walcher hat stimmt und alle relevanten Kennzahlen betrachtet.
diesen Zusammenhang mit Hilfe von Lean Management Jeder bringt sich ein, keine Aufgabe bleibt liegen.
durchbrochen. Alle relevanten Prozesse werden konse- Lösungen zur Störungsfreiheit werden sofort umge-
quent störungsfrei gehalten und alle Verschwendungen setzt. Eine Kultur, die sowohl die Mitarbeiter als auch
systematisch angegangen. So kann sich das gesamte unsere Kunden überzeugt. Zwischenzeitlich exportiert
Team auf die Kundenbedürfnisse konzentrieren. halstrup-walcher seine Lean-Erkenntnisse und bietet sie
mittelständischen Unternehmen als Dienstleistung an.
METHODEN KUNDENNUTZEN
Gewünschte Losgrößen
Störungs- und
UND
Verschwendungsfreiheit
passender Preis
LEAN Kurze Wiederbeschaffungszeiten
MANAGEMENT Shopfloormanagement UND
hohe Termintreue
Hohe Flexibilität
(Änderungen, Verbesserungen)
Pull-Fertigung
UND
hohe Produktqualität
INHALTSÜBERSICHT
Produktübersicht Antriebe und Positioniersysteme S. 5
Formatverstellung mit Positioniersystemen S. 6
IP-Schutzart und Buskommunikation S. 7
Direkte und indirekte Verkabelung S. 8
Den richtigen Antrieb finden S. 10
Die passende Bremse S. 11
Positioniersystem 3er-Familie PSE / PSS / PSW
S. 13
Geräte- und Software-Features
Direktantriebe PSD 4er S. 40
Weitere Positioniersysteme S. 49
KONFIGURIEREN SIE IHRE ANTRIEBE
Klicken Sie sich einfach und geführt zum passenden Positioniersystem.
Finden Sie mit unserem Produktfinder Ihr optimales Gerät. Im Anschluss können Sie:
y Technische Details ansehen
y Produkte merken und vergleichen oder
y Direkt ein Angebot oder eine Beratung anfragen
www.positioniersysteme.de
4
VERGLEICHEN SIE UNSERE ANTRIEBE UND POSITIONIERSYSTEME
PSE 3er PSS 3er PSW 3er PSD 40x / 41x PSD 42x / 43x PSE 21x / 23x HIPERDRIVE HDA 70 PSE 200 PSE 272
30x- 8 22
30x / 32x-14 23 30x- 8 29 30x- 8 34
31x- 8 24 30x / 32x-14 30 30x / 32x-14 35
Typ Seite 31x / 33x - 14 25 31x- 8 31 31x- 8 36 46 47 49 50 52 53
3210 / 3218-14 26 31x / 33x - 14 32 31x / 33x - 14 37
3310 / 3325-14 27 3210 / 3218-14 33 3210 / 3218-14 38
34x-14 28
Schutzart IP 54 1) IP 65 2) IP 68 3) IP 50 oder IP 65 IP 54 IP 65 IP 55 IP 65
analoge Sollwertvorgabe:
Bus- CA, IO, PN, EC 0 .. 10 V DC (R L > 2 kΩ)
CA, DP, DN, MB, SE, EC, PN, EI, PL, IO 5) CA, DN, MB DP, EC, PN, EI 0 / 4 .. 20 mA (R L < 500 Ω)
kommunikation 4) (weitere Busse auf Anfrage)
Versorgungsspannung: 24 V DC
Motor EC-Motor Schrittmotor DC-Motor EC-Motor AC / DC-Motor
Nenn-
1 .. 25 Nm 1 .. 18 Nm 0,8.. 3 Nm 2 .. 8 Nm 1/ 2 Nm 15 Nm 1 .. 10 Nm 1 .. 5 Nm
Drehmoment
Selbst-
0,5 .. 12,5 Nm 6) 0,5 .. 9 Nm 6) 0,4 .. 1,5 Nm 6) 1 .. 4 Nm 6) - 25 Nm - -
Haltemoment
Nenn-
10 .. 210 min -1 17 .. 210 min -1 14 .. 180 min -1 200 .. 800 min-1 250 .. 1000 min-1 20 .. 80 min -1 27 min -1 0,25 .. 30 min -1 7,5 .. 60 min -1
Drehzahl
8 mm Hohlwelle (nur für 30x, 31x), 10 mm Vollwelle,
5 mm Vollwelle oder 8 mm Vollwelle oder 8 mm Vollwelle /
Abtriebswelle 14 mm Hohlwelle, 10 / 12 mm 12 mm Vollwelle 8 mm Vollwelle
8 / 14 mm Hohlwelle 8 / 14 mm Hohlwelle 8 mm Hohlwelle
8 / 14 mm Vollwelle (nur für PSS / PSW) Hohlwelle
quasi-absolut 7),
absolut / teilabsolut 7),
Messsystem 7) absolut 7), optisch-magnetisch absolut 7), magnetisch magnetisch- absolut 7) absolut 7)
magnetisch
mechanisch
986 Umdrehungen 8) unbegrenzt
977 .. 4026 Umdrehun- (teilabs. Messsystem)
mit Getriebe 32 000 0 .. 360° oder
Stellbereich 250 Umdrehungen 8) gen (abhängig von der max. 15 Umdrehungen
4026 Umdrehungen 8) Umdrehungen 8) 360 max. 50 Umdrehungen
Getriebeübersetzung) 8) 64 Umdrehungen
ohne Getriebe (abs. Messsystem)
Tipptasten optional über Tipptasten-Kontakte 9) - - an Bord - -
± 0,7 ° für 6 / 8 Nm
± 0,7 ° für 3 Nm 2% 2%
Genauigkeit ± 0,9 ° ± 0,8 ° für 4 Nm ± 0,9 ° ± 1°
± 1,8 ° für 0,8 Nm vom Stellbereich vom Stellbereich
± 1,8 ° für 2 Nm
Handverstellung Standard, nur bei 14 mm Abtriebswelle möglich - - - - -
nicht erforderlich,
Bremse 10) optional (Rastbremse) für 14 mm Abtriebswelle - - wegen Selbsthalte- - -
moment
1)
auf Anfrage auch in IP 65
2)
im eingebauten und verkabelten Zustand
3)
im Stillstand, IP 66 während des Drehbetriebs (getestet mit Wasser)
4)
zu den Bus-Abkürzungen vgl. Seite 7
5)
PSE 34x-14: CA, DP, SE, EC, PN, EI, PL, IO
6)
bestromt
7)
generell ohne Batterie, dadurch wartungsfrei
8)
mechanisch nicht begrenzt
9)
nicht für PSW oder IO-Link, immer über zusätzlichen Stecker, PSE 34x: nicht für CANopen
10)
bitte Bremsen-Auswahlhilfe auf Seite 11 beachten!
5
VERSTELLEN SIE FORMATE MIT POSITIONIERSYSTEMEN
Ihre Kunden wünschen eine zunehmende Flexibilität der Maschinen.
Maschinen und Anlagen brauchen minimale Rüstzeiten. Beim Umrüsten einer Maschine werden viele Objekte an
Darum wird auch das Umrüsten immer öfter automa- Verstellachsen im gesamten Prozess positioniert:
tisiert. Immer mehr Abfüller fordern z. B. eine hohe Führungsgeländer, Etikettierer und Inspektionskameras.
Flexibilität beim Wechsel der Flaschenformate: nach der Unsere Positioniersysteme verstellen diese Achsen
kleinen runden muss schnell auf die hohe eckige Flasche direkt nach der Anforderung in der Steuerung auf die
umgerüstet werden. neue Position – schnell und präzise.
Verpackungsmaschinen Abfüllanlagen Holzverarbeitung
NUTZEN SIE DIE 3 VORTEILE DER AUTOMATISIERUNG
Im Vergleich zur Handverstellung bietet die Automatisierung mit unseren Positioniersystemen 3 wesentliche Vorteile:
1 Zeitgewinn: Schon kurz nach der Anforderung kann im neuen Format produziert werden –
mehrere Achsen gleichzeitig verstellen und kein Warten auf das Personal
2 Qualitätssteigerung: Ein definiertes Format wird immer gleich eingestellt –
bei der Handverstellung variieren die Positionen
3 Selbstüberwachung: Bei ungewollten Veränderungen der Position stellt die Regelung sofort wieder die ge-
wollte Lage ein. Durch ihre Selbstanalyse und Frühwarnungen bieten unsere Positioniersysteme eine Unter-
stützung des Predictive Maintenance – für eine bessere Verfügbarkeit Ihrer Maschine (siehe auch Seite 17).
manuelle Umstellung
mit Handrad
automatisierte
Umstellung mit
Formatbreite / Auftrag zur Positioniersystemen
Position der Umstellung
Maschinen- auf Format 2
achse
falsche Position verbleibt
Einstellfehler
Produktionsstart führen zu Ausschuss
3
in Format 2 2
Produktion 1 sofortiges Nachregeln
stark verzögerter
in Format 2 bei Fehler im Betrieb
Produktionsstart
in Format 2
Zeitverzögerung:
1. warten auf Personal Achse wird ungewollt
Produktion 2. mehrere Handräder müssen aus der Position gedrückt
in Format 1 eingestellt werden
Zeit
Zeitgewinn und Fehlervermeidung durch Automatisierung der Formatumrüstung
6
FLEXIBILITÄT BEI DER IP-SCHUTZART
UND BUSKOMMUNIKATION
FLEXIBILITÄT BEI DER IP-SCHUTZART
Ob Trockenbereich, Feuchtbereich oder Nassbereich: standard. Für diese Anwendungen sind die Standard-
Wir haben die richtige Lösung für Sie. geräte mit der Schutzart IP 54 optimal ausgestattet.
Der Schutz einer Komponente gegen das Eindringen Hygienische Anwendungen aus dem Lebensmittel-
von Feuchte und Staub / Objekten wird mit der sog. oder Pharmabereich sowie auch andere kritische
Schutzart angegeben, die durch die IP-Art (IP = Interna Anwendungen erfordern eine höhere Schutzart. Dies
tional Protection Code) angegeben wird. wird durch resistentere Materialien (z. B. Edelstahl)
sowie entsprechend gestaltete Abdichtungen realisiert.
Viele Maschinen werden unter normalen Fertigungsbe-
Da diese Maßnahmen auch kostenrelevant sind, bietet
dingungen genutzt, die keine erhöhten Anforderungen
halstrup-walcher eine Segmentierung in IP 65-Geräte
an den Feuchteschutz des Positioniersystems stellen.
und IP 68-Geräte.
Hier geht es vielmehr um einen geeigneten Schutz
gegen Staub und natürlich einen guten Sicherheits-
PSE / PSS / PSW PSE 3er PSE 3er (auf Anfrage) S. 22 - 28 PSW 3er
S. 22 - 28 S. 34 - 38
3er-Familie (E = Efficient) PSS 3er S. 29 - 33 (W = Washable)
Direktantriebe PSD PSD 4er (IP 50) S. 46 - 47 PSD 4er S. 46 - 47 - -
PSE 21x / 23x-8 S. 49 HDA 70 S. 50
Weitere Produkte - -
PSE 200 (IP 55) S. 52 PSE 272 S. 53
WIR SPRECHEN IHRE SPRACHE: DAS PASSENDE BUSSYSTEM FÜR IHRE MASCHINE
Maschinen- und Anlagenbauer müssen häufig eine hohe Flexibilität bei der Auswahl der Buskommunikation
zeigen – je nach Wunsch des Maschinennutzers. halstrup-walcher unterstützt diese Anforderung optimal:
Alle gängigen Bussysteme werden im Haus integriert und gefertigt. Dadurch können wir Sie optimal für Ihre
Anwendung beraten.
Abkürzung CA DP DN MB IO SE EC PN EI PL
Positioniersystem Seite
PSE / PSS / PSW
22 - 38
30x / 31x / 32x / 33x
PSE 34x 28
PSD 40x / 41x / 42x / 43x 46 - 47
PSE 21x / 23x 49
HIPERDRIVE HDA 70 50
7
FLEXIBEL BEIM VERKABELN
WÄHLEN SIE: VERKABELN SIE DIREKT ODER INDIREKT ÜBER HUB / GATEWAY
Sie planen Positioniersysteme an verschiedenen Stellen in einer Maschine ein. Verkabeln Sie die Geräte so,
wie es am besten zu Ihrer Maschine passt. Sie können unsere Positioniersysteme auf 2 Arten anschließen:
1. Direkte Busverbindung mit der Steuerung: Linien- oder Ring-Verdrahtung aller Positionierantriebe
2. Indirekte Verbindung mit Zwischenschaltung eines Hub oder Gateways ( = Verteiler) über ein einzelnes Kabel
DIREKT VERKABELN – PLATZ UND VERTEILER SPAREN
PSE / PSS / PSW 3ER FAMILIE HIPERDRIVE HDA
PSD PSE / PSS/ PSW
(mit Busadapter)
Wenn Sie direkt verkabeln erfolgt die Buskommunikation
direkt von der Steuerung zum Positioniersystem, ohne
zusätzlichen Busverteiler. Das Signal wird durch einen
zweiten Busanschluss zum nächsten Gerät durchge-
schleift. So schalten Sie die Antriebe als Reihe (für
CANopen, PROFIBUS DP, DeviceNet und Modbus) oder
als Ring (alle Ethernet-basierten Busse). Falls es zu einem Feldbus
Ausfall einer Komponente kommen sollte, werden bei der
Ringschaltung weiter Signale an die Steuerung geliefert.
Steuerung
Die Stromversorgung der Systeme erfolgt über ein
weiteres Kabel. Im Gerät werden Motor und Steuerung Ringschaltung Positionier-
getrennt versorgt. Die galvanische Trennung ermöglicht (für IE-Busse) systeme
den ständigen Zugriff auf Bussignale – auch wenn die
Motorversorgung z. B. über Not-Aus unterbrochen ist.
Verbindung zur Steuerung
über Feldbusse
Positioniersysteme PSE/PSS/PSW
VDC
Vorteile gegenüber der indirekten Verkabelung:
y Durch die kompakte Bauweise der Positionier-
systeme wird im Vergleich zur indirekten Ver-
kabelung nur ein minimaler Platzbedarf benötigt. VDC
y Gegenüber der Verkabelung über einen Hub
ergeben sich zudem Kostenvorteile, da kein
zusätzlicher Busverteiler oder Hub benötigt wird.
VDC
y Wenn man das Bussignal durch die Geräte schleift,
werden zudem (abhängig von der Anwendung)
kürzere Kabellängen benötigt, als bei der indirekten
Verkabelung.
8
INDIREKT VERKABELN –
ZEIT UND KABEL SPAREN PSD PSE / PSS / PSW
Bei der indirekten Verkabelung werden die Positionier-
systeme über einen Hub / Gateway an die Steuerung
angeschlossen.
Vorteile gegenüber der direkten Verkabelung: Feldbus
y Anschluss der Positioniersysteme über nur ein
Kabel möglich. Daraus ergibt sich eine Kosten
Steuerung
ersparnis durch eine geringere Anzahl benötigter
Stecker. Hub /
Gateway Positionier-
y Reduzierung des „Kabelsalats“ von der Steuerung systeme
zu den Verstellachsen und damit ein aufgeräumtes
Maschinenbild.
y Verschiedene Komponenten der Maschine können über einen Hub / Gateway zu einer Einheit je Applikation
auch steuerungsseitig zusammengefasst werden. Das reduziert die Anzahl der Busknoten in der Maschine.
y Das Verkabelungskonzept unterstützt einen modularen Aufbau der Maschine, die über die Knotenpunkte
miteinander verknüpft sind.
y Bei Verwendung der IO-Link Verbindung wird die Buskommunikationsschnittstelle zur Steuerung durch die
Schnittstelle des IO-Link-Masters definiert. Ein Wechsel der Buskommunikation ist durch den Tausch des
Masters möglich. Die Positioniersysteme werden weiterhin über die IO-Link-Schnittstelle angesteuert.
INDIREKTE VERKABELUNG DER POSITIONIERSYSTEM 3ER-FAMILIE
Verbindung Verbindung
zur Steuerung zur Steuerung
über Feldbusse über Feldbusse
Busverbindung über Busverbindung über
Y-codiertes Hybridkabel Y-codiertes Hybridkabel
VDC
VDC
VDC
VDC VDC
VDC
INDUSTRIE-HUB
1 2 INDUSTRIE-HUB
Positioniersysteme der 3er-Familie verbinden Sie über
einen Standard-Hub mit der Steuerung. Die Geräte
können auf 2 Arten versorgt werden:
1 An das Gerät wird 1 Standard-Y-codiertes Kabel
für Buskommunikation und Versorgung angeschlos-
sen (Ethernet-basierte Busse, andere Busse auf
Anfrage). Das Kabel muss aufgespleißelt werden.
2 Für die Buskommunikation wird ein D-codiertes Kabel
an einen Hub angeschlossen (Ethernet-basierte
Busse ohne Sercos). Die Positioniersysteme werden
mit einem A-codierten Kabel versorgt.
Für IO-Link wird ein Standard A-codiertes Kabel zur
Buskommunikation und Versorgung eingesetzt.
9
FINDEN SIE DEN RICHTIGEN ANTRIEB
min -1 Sie kennen bereits Ihren Drehmoment / Drehzahl-
PSD 40x / 41x
1000 Bereich und suchen das passende Modell?
PSD 42x / 43x
PSE / PSS 30x / 31x Sie benötigen beispielsweise die Schutzart IP 54 und
800 ein maximales Drehmoment von 2 Nm.
PSE / PSS 32x / 33 x
PSE 34x Die Drehzahl sollte sich oberhalb von 100 min -1 befinden.
PSE / PSS 3210 / 3225
PSW 30x / 31x PSE 3er oder PSD 4er
500
PSW 32x / 33 x
PSW 3210 / 3318 Diese Grafik stellt immer die Nenndrehmoment-
450
PSE 21x/ 23x Nenndrehzahl-Kombinationen für die halstrup-
300 HDA 70 walcher Positioniersysteme dar und dient zum ersten
Überblick. Somit können Sie abhängig vom Drehmoment
250 bereits die passenden Positionier-
systeme suchen.
200
150
100
50
0
1 2 3 4 5 10 20 25 Nm
Positioniersystem
BERECHNEN DES DREHMOMENTS
(bei vertikaler Verstellung)
Sie kennen die zu positionierende Masse und suchen
das zugehörige Drehmoment bei vertikaler Verstel-
lung? Mit der folgenden, überschlägigen Rechnung
können Sie das erforderliche Drehmoment näherungs-
weise bestimmen. Sie berücksichtigt aber nicht den
Drehmomentbedarf durch Reibung. Eine weitere
Möglichkeit (bei bereits funktionsfähigen Maschinen)
besteht darin, mit einem Drehmoment-Messgerät den
tatsächlichen Praxiswert aufzunehmen. zu positionierende
Masse m [kg]
m [kg] x s [mm]
Drehmoment M [Nm] = x v
(falls unbekannt) 630
Spindel mit Führungs-
Steigung s [mm] schiene
v = 1,1 bei Kugelumlaufspindel
= 3,3 bei Trapezgewindespindel
Beispiel: Masse m: 50 kg, Spindelsteigung s: 4 mm, v : Trapezgewindespindel: 3,3
50 kg x 4 mm
Drehmoment M [Nm] = x 3,3 = 1,04 Nm
630
Es sollte ein Positioniersystem mit 2 Nm
Nenndrehmoment gewählt werden.
(> 30 % Reserve)
10DIE PASSENDE BREMSE
(bei vertikaler Positionierung relevant)
Positioniersystem
Auswahl der passenden Bremse
Wenn Objekte vertikal (nach oben / unten) positioniert
werden, muss beachtet werden, dass in der Ruheposi-
tion die Schwerkraft wirkt. Die Erfordernisse sind hier
unterschiedlich: Meist muss die Position aus Sicherheits-
gründen zumindest ungefähr gehalten werden.
Je nach Anwendung soll die Position immer – also auch Positionier-
im stromlosen Zustand – exakt beibehalten werden. objekt
Die verschiedenen Möglichkeiten finden Sie unten.
Spindel
Führungs-
schiene
Finden Sie hier verschiedene Anforderungen und dazu passende Lösungsansätze:
Anforderung Lösung Technische Beschreibung
1. Stromlos ist keine Objekt- y P
SE / PSS / PSW ohne optionale y d
as Selbsthaltemoment wirkt
haltung erforderlich. Bremse, mit Kugelumlaufspindel nur b ei Stromversorgung
y P
SD ohne optionale Bremse, mit y b
ei fehlender Stromversorgung
Kugelumlaufspindel (bitte Betriebs- wird das Objekt nicht gehalten
anleitung beachten) (keine Bremswirkung)
2. Das Objekt muss stromlos y P
SE / PSS / PSW 3xx-14 mit y m
echanisches Halten an
aus Sicherheitsgründen die optionaler Feststellbremse ungefährer 1) Position
Position ungefähr halten.1) (Rastbremse) 2) oder
y P
SE 34xx-14 mit optional integrier-
ter Dauerbremse (Reibbremse) 2)
3. Das Objekt muss stromlos y H
IPERDRIVE HDA 70 hält die Po- y m
echanisches Halten an
exakt an der Position sition dank des sehr hohen Selbst- exakter Position
gehalten werden. haltemoments
y P
SE / PSS / PSW oder PSD ohne
optionale Bremse, jedoch mit Tra-
pezgewindespindel anstelle einer
Kugelumlaufspindel
y P
SE / PSS / PSW oder PSD mit
externer, z. B. pneumatischer
Bremse
1)
< 0,5 mm 2)
siehe Bestellschlüssel S.18
11POSITIONIER
SYSTEM
3ER-FAMILIE
PSE 3xx
PSS 3xx
PSW 3xxPSE / PSS / PSW
DIE KOMPAKTE UND ZUKUNFTSSICHERE SYSTEMLÖSUNG
Ihre Maschine braucht minimale Rüstzeiten bei hoher Wiederholgenauigkeit und optimaler Verfügbarkeit.
Sie möchten bei Buskommunikation und IP-Schutz flexibel sein? Platz haben Sie auch nicht zu verschenken?
halstrup-walcher beliefert seit über 25 Jahren zahlreiche Die Systeme kommen ohne zusätzlichen Busverteiler
namhafte Maschinen- und Anlagenbauer mit Positionier- aus, so sparen Sie Platz und Kosten.
systemen. Die erfolgreiche Familie PSE (IP 54) wird um
Wichtig für Sie als Partner: Die Elektronik und Mechanik
die Familien PSS (IP 65) und PSW (IP 68) ergänzt. Alle
wird nicht nur bei uns entwickelt, sondern auch vom
drei Produktgruppen sind in den Anschlussmaßen aus-
Zahnrad bis zur SMD-Leiterplatte im Haus gefertigt. So
tauschbar und mit vielen Busschnittstellen verfügbar.
können wir flexibel auf Ihre Anforderungen eingehen und
Die Positioniersystem 3er-Familie vereint eine präzise haben die Qualität und Lieferzeit im Griff.
Positionierung mit einer einzigartigen Kompaktheit.
Sämtliche Funktionen werden auf minimalem Raum
integriert, wie die 3D-Darstellungen zeigen.
M12-Stecker und -Buchsen
für Versorgung und Buskommunikation
Leiterplatte zur Motoransteuerung,
Buskommunikation, Versorgung
EC-Motor
Absoluter Encoder
Mehrstufiges Getriebe
Handausrückung 1)
Hohlwelle
1)
für 14er Wellen
1 MASCHINENKONZEPT – IN 3 IP-SCHUTZARTEN UND MIT 10 BUSSEN
Dank unseres umfassenden Baukastensystems Wir haben für alle 3 relevanten IP-Schutzarten eine
können Sie sowohl die Buskommunikation als auch die durchgängige Produktfamilie konzipiert: IP 54 (PSE), IP 65
IP-Schutzart Ihren Kundenwünschen anpassen. Dabei (PSE / PSS) und IP 68 (PSW). Sie können auf platzrauben-
ändern sich die relevanten Abmessungen nicht. Ihr de Umverpackungen für höhere IP-Schutzarten verzich-
Änderungs- und Anpassungsaufwand zur Realisierung ten. Ein wichtiger Vorteil für jeden Maschinenbauer –
kundenspezifischer Maschinen wird so spürbar minimiert. in Anbetracht der knapp bemessenen Einbauräume.
IP 54
eine
modulare
Familie von
IP 65 Positionier-
systemen
für alle Format-
verstellungen
Ihrer Maschine
IP 68
verschiedene Buskommunikationen verschiedene Schutzarten
13GERÄTE-FEATURES | VORTEILE DER PSE / PSS / PSW 3ER-FAMILIE
ABSOLUTES MESSSYSTEM
Das Positioniersystem PSE / PSS / PSW kennt immer exakt seine Position:
• Absolutes Messsystem direkt an der Abtriebswelle
• Ohne Batterie – kein Wartungsaufwand
• Keine Positionsfehler auch nach Spannungsunterbrechungen
• Keine Referenzfahrt – kein Zeitaufwand
Gemessen wird mit dem halstrup-walcher Kombi-Encoder auf Basis von:
1. Anzahl der Gesamtumdrehungen (n x 360 °),
erfasst werden 250 Umdrehungen (mechanisch nicht begrenzt)
8-Bit-Encoder (optisch)
Fehler = 0 (reine Zählfunktion)
2. Winkelgrade der letzten Umdrehung
400 Schritte / Umdrehung (magnetisch)
Fehler = max. 1 Schritt auf 360 ° d. h. zwischen 0 ° und 0,9 ° Gesamtfehler
PRÄZISION DER POSITIONIERUNG SICHER AUCH BEI STÖRUNGEN
Da nur die „letzte Umdrehung“ einen Fehlerbeitrag liefert, Motor und Steuerung werden separat versorgt und
und zwar in Höhe von max. 0,9 ° auf 360 °, ergibt sich ein galvanisch getrennt 1). Dadurch wird vermieden, dass
Fehlerbeitrag x der Positionierung von: sich Störungs-Einkopplungen vom Motor auf die Steue-
rung übertragen. Zudem wird gewährleistet, dass auch
0,9 ° x bei einem Not-Aus die Buskommunikation noch verfüg-
= x = max. 0,0125 mm (Spindelsteigung 5 mm)
360 ° 5 mm bar ist; der Status und die Ist-Position können weiterhin
x ausgelesen werden.
x = max. 0,0100 mm (Spindelsteigung 4 mm)
4 mm Abtrieb
Bremse
Motor Getriebe
optional
In der Praxis ergibt sich ein zusätzlicher Fehlerbeitrag durch
die Ungleichmäßigkeit der Spindel.
Da der Encoder auf der Abtriebswelle sitzt, werden zusätzli- 24 V DC Netzteil Messsystem
Motor Position
che Fehler durch ein Getriebespiel vermieden.
Optimale Präzision für alle Positionieranwendungen
24 V DC Netzteil 1. galvanische
Steuerung Trennung
Datenbus Bus-
Steuerung
... ... Schnittstelle Ist-Wert
40,36 40,37 40,38 mm 2. galvanische
Trennung
1)
nicht für Geräte mit STO-Funktion (vgl. S 20 / 21)
EC-MOTOR STATUS LED
Langlebig bis ins Detail. Robust und langlebig sollen Erkennen des aktuellen Zustands.
S unsere Positionierantriebe sein. Aus diesem Grund Status-LEDs zeigen den aktuellen Zu-
N werden grundsätzlich hochwertige, bürstenlose stand des Positioniersystems ständig
EC-Motoren eingesetzt, die das Positioniersystem an. Fehler werden auch ohne Einblick
verschleißfrei und präzise antreiben. in die Steuerung signalisiert.
14EINFACHE MONTAGE MIT HOHL WELLEN
Mechanisch mit minimalem Aufwand adaptierbar. Die Abtriebswelle des Positioniersystems muss auf die Applikation adaptiert
werden. Hierfür hat sich die Hohlwelle mit Klemmring bewährt. Die Drehmomentabstützung wird ebenfalls sehr einfach über ei-
nen Stift realisiert. Dadurch kann auf eine Kupplung mit Zwischenflansch verzichtet werden. Das spart Zusatzkosten, eine längere
Montagezeit und vor allem Platz.
Montage mit Hohlwelle Montage mit Vollwelle und Kupplung
beidseits gelagerte Gewindespindel beidseits gelagerte Gewindespindel
Maschine Maschine Vollwelle
Klemmring
auf Hohlwelle
€
Drehmomentabstützung Balgkupplung mit Zwischenflansch
SCHNELLES EINRICHTEN ADRESSSCHALTER 1)
Beim Erst- oder Ersatzeinrichten einfach das Gerät Adressieren – direkt am Gerät. Sie können die Adres-
einbauen und die Adresse über Adresswahlschalter zu- sierung des einzelnen Positioniersystems direkt am Gerät
weisen – schon sind im Positioniersystem alle Parameter durchführen. So werden Verwechslungen mehrerer Positi-
des Vorgänger-Gerätes über die Steuerung eingestellt. oniersysteme vermieden, die bei einer Adressierung über
Dank des absoluten Encoders ist keine die Steuerung vorkommen können. Zudem erleichtert die
Referenzfahrt erforderlich. manuelle Adressierung den Austausch im Servicefall.
absolute Position
0 0
9 1 9 1
2
2
8
8
3
3
7
7
6 4 6 4
5 5
integrierte Adressdrehschalter
1)
icht für IO-Link – hier wird die Adresse durch
n
min. Position max. Position den Steckplatz am Master festgelegt
TIPPTASTENBETRIEB 2) HANDVERSTELLUNG / -AUSRÜCKUNG 4)
Vereinfachung des Einrichtens. Manuelles Verstellen des Getriebes.
Beim Einrichten der Maschine muss die gewünschte In manchen Fällen muss es möglich sein, die an das Positio-
Nullposition ausgemessen und dann in der Steuerung pro- niersystem angeschlossene Spindel manuell zu verdrehen.
grammiert werden. Oftmals nähert man sich der optimalen Für diesen Zweck wird mit Hilfe der „Handausrückung“ die
Position in mehreren Schritten an. Dieser Vorgang kann dank Bremse entkoppelt und ein Ritzel zur Verstellung gekoppelt.
Tipptasten vereinfacht werden: Mit Hilfe zweier Richtungs- Das Getriebe kann mit einem Schlüssel verstellt werden.
befehle kann vor Ort bzw. am Steuerungs-Panel schnell die
passende Nullposition angefahren werden, ohne dass eine
Buskommunikation notwendig ist. Die PSx 3er-Familie 3)
verfügt über optionale Tipptastenkontakte, die z. B. über das
Maschinenpanel geschaltet werden können.
Elektronik Elektronik
z.B. Tipptastenbox
(vgl. S. 19) Motor Motor
Getriebe Getriebe
Encoder Encoder
2)
optional
3)
immer über extra Anschlussstecker, 4)
Standard bei 14 mm-Wellen, nicht bei 8 mm-Wellen
ausgenommen PSW und IO-Link 1515SOFTWARE-FEATURES | VORTEILE DER PSE / PSS / PSW 3ER-FAMILIE
DREHMOMENT-ÜBERWACHUNG GENERATORISCHER BETRIEB
UND -ABREGELUNG
Bei vertikaler Positionierung mit Kugelrollspindeln
Das PSx-3er ist in der Lage, das Ist-Drehmoment so einzuregeln, dass z. B. mit Steigungen von ca. 4 .. 10 mm und Ge-
der (kundenspezifisch parametrierbare) Grenzwert nicht überschritten wird: wichten ab 100 kg, kann es beim Runterfahren zu
generatorischem Betrieb kommen. Unter folgen-
y Überlast (Getriebe, Anwendung,…) wird wirkungsvoll vermieden den Voraussetzungen ist dies für die PSx zulässig:
y Kurzzeitiges Spitzenmoment wird bewusst zugelassen
• mehrere Geräte sind an der gleichen Ver-
(Vermeiden unnötiger Fahrtabbrüche)
sorgung angeschlossen: nur 1 PSx darf im
Ist die Last zu hoch, kommt es gezielt zum Stillstand! generatorischen Betrieb sein (runterfahren)
• wenn mehrere Geräte gleichzeitig als Genera-
Drehmoment [Nm]
tor wirken, muss ein zusätzlicher Überspan-
nungsschutz vorgesehen werden
Drehmoment oberhalb Grenzwert
Die im Generatorbetrieb erzeugte Energie wird
über eine Rückspeiseschaltung an das Versor-
gungsnetz abgegeben und muss dort abgenom-
men werden.
Zeit
UNTERSCHEIDUNG: BLOCKFAHRT & VERSCHMUTZUNG
Intelligenz im Fahrverhalten. In der Praxis kann es immer wieder auftreten, dass die Drehbe-
wegung der Spindel behindert wird. Im äußersten Fall handelt es sich dabei um eine „Block
fahrt“, zum Beispiel wenn das zu positionierende Objekt seine mechanische Endlage erreicht
hat. Aber auch eine Verschmutzung der Spindel kann zu einer Schwergängigkeit führen.
In der Praxis ist es höchst relevant, diese beiden „Schwergängigkeitsfälle“ zu unterscheiden:
Bei Blockfahrt soll sofort gestoppt werden, bei Verschmutzung soll beschleunigt werden, um
das Hindernis gut zu überwinden. Die Positioniersysteme der PSx-Familie unterscheiden diese
Fälle innerhalb von Millisekunden und reagieren jeweils in der erforderlichen Weise.
SPINDELAUSGLEICHSFAHRT GUTER SYNCHRONLAUF
Ausschließen von Ungenauigkeiten wegen des Spindelspiels. Parallele Verschiebung eines Objekts durch
Jede Spindel hat aufgrund von Verschmutzungen oder Ungenau- zwei Positioniersysteme. Müssen zwei Positio-
igkeiten ein gewisses Spiel, das bei Richtungsumkehr zum Tragen niersysteme eingesetzt werden, um ein breites
kommt. Aus diesem Grund kann das Positioniersystem so para- bzw. schweres Objekt zu verschieben, so muss
metriert werden, dass die Ziel-Position immer von derselben Seite deren Synchronität so beschaffen sein, dass ein
angefahren wird (in der Abbildung: von links). Das Spindelspiel Verkanten ausgeschlossen ist. Die Positionier-
hat somit keinen Einfluss mehr auf die Positioniergenauigkeit. systeme der PSx-Familie erfüllen dies seit Jahren
Selbstverständlich wird dabei überwacht, dass Blockfahrten nicht in zahlreichen Anwendungen. Es wird durch eine
auftreten können. sehr schnelle Schleppfehler-Regelung erzielt.
Mehr dazu auf der folgenden Seite.
Start-Pos. 1 Ziel-Position Start-Pos. 2
min. Position max. Position
PSx 1 PSx 2
parametrierbare Schleifenlänge
16
16CONDITION MONITORING | SELBSTÜBERWACHUNG
Die Verfügbarkeit der Maschine steht im Mittelpunkt – TEMPERATUR ÜBERWACHUNG
unterstützt durch Condition Monitoring.
Erfährt die Maschinensteuerung schon vor Ein- Zum Schutz des Antriebs und der
treten einer Störung, dass sich ein Problem für Bauteile wird auch die Temperatur
den Maschinenbetrieb ergeben könnte, kann überwacht. Wird diese unter- oder
frühzeitig reagiert werden. Deshalb werden in überschritten, wird der Motor abge-
den Positioniersystemen der 3er-Familie zahl- schaltet.
reiche Diagnosemeldungen für das Predictive
Maintenance von Maschinen erzeugt. Eine
Auswahl wird auf dieser Seite vorgestellt.
VERSORGUNGSSPANNUNG
Spannung
Kontinuierliche Überwachung des Spannungspegels.
Treten regelmäßig Situationen mit zu niedriger oder zu hoher Ver- zu hohe Spannung
sorgungsspannung auf, sollte der Ursache nachgegangen werden.
Die Positioniersysteme der PSx-Familie ignorieren bewusst sehr
kurze „Spikes“, melden jedoch alle Über- oder Unterversorgungen,
zu niedrige Spannung
die eine gewisse Dauer überschreiten. So können beispielsweise
Fehler in der Versorgungskette erkannt werden, bevor es zu Schä- Überspannungs-Bit wird nach 300 ms gesetzt Zeit
(Spikes werden bewusst nicht erfasst)
den oder Stillständen kommt.
OHNE SCHLEPPFEHLER KONTINUIERLICHE ÜBERWACHUNG
DER STROMAUFNAHME UND
Die optimale Nachregelung der Ist-Position mit Blick DES DREHMOMENTS
auf die geforderte Soll-Position ist ein zentrales Qualitäts-
merkmal der Positioniersysteme der PSx-Familie. Um den Die Überwachung dieser wichtigen Größen kann zum
sog. „Schleppfehler“ minimal zu halten, wird gezielt be- einen verhindern, dass eine Überlastung des Positionier-
schleunigt, falls ein Nachlauf detektiert wird. So wird auch systems auftritt. Zum anderen kann auch die Applikation
die (auf S. 16 dargestellte) gute Synchronität zweier gezielt geschützt werden, etwa vor der Einwirkung eines
Systeme erzielt. Zugleich wird die Überwachung des zu großen Drehmoments. Grundsätzlich kann jede Abwei-
Schleppfehlers zur Frühwarnung verwendet. Verschmut- chung vom in der Steuerung hinterlegbaren Normalver-
zungen können es unmöglich machen, in einer gewünsch- lauf Hinweise auf ein Fehlverhalten geben – Problem-
ten Zeit die Soll-Position zu erreichen. Auch diese Situation situationen und Schäden können somit aktiv verhindert
wird unmittelbar als „Condition Monitoring“-Meldung an werden. Auch ein Verschleiß der Spindel wird erkannt.
die Steuerung weitergegeben.
Weg
Drehmoment
Soll-Verlauf Ist-Verlauf nicht ok
Ist-Verlauf
Schleppfehler
Toleranzbereich Soll-Verlauf
Zeit Weg
17
17BESTELLSCHLÜSSEL PSE / PSS / PSW 3er-FAMILIE
A B C D E F G
– – – – – –
A B C D E F G
Aus- Bauart Buskommunikation Anschlüsse Bremse Zertifizierung IP-Schutzart
führung (vgl. S. 7) (vgl. S. 11)
CA: CANopen
0: CE
Positioning System DP: PROFIBUS DP 0: Standard
N: NRTL + CE
Efficient PSE DN: DeviceNet 2) T: Standard mit
(vgl. S. 22 - 28) 30x-8 / -14 (V) S: S
TO + CE ohne
MB: Modbus RTU 2) Tipptasten 3) 4)
31x-8 / -14 (V) Testpulse 7) 54: IP 54 8)
Positioning System Y: Einstecker, 0: ohne
SE: Sercos
Stainless PSS 32x-14 (V) Y-codiert 5) M: mit 6) T: STO + CE mit 65: IP 65 9)
(vgl. S. 29 - 33) EC: EtherCAT Testpulse 7)
33x-14 (V) Z: Einstecker, 68: IP 68 10)
Positioning System PN: PROFINET Y: S
TO + NRTL + CE
34xx-14 1) Y-codiert, ohne Testpulse 7)
Washable PSW EI: EtherNet / IP mit Tipp-
(vgl. S. 34 - 38) tasten 3) 5) Z: S
TO + NRTL + CE
PL: POWERLINK
mit Testpulse 7)
IO: IO-Link
1)
nur für PSE 2)
nicht für PSE 34xx 3)
nicht für PSE 31x 6)
nur 14 mm nur für IP 65,
7) 8)
ur für PSE,
n
4)
immer über einen Abtriebs- nicht für PSE 34xx, PSE34xx nur IP 65
extra Anschluss- wellen nur für EtherCAT, 9)
für PSS, für PSE
stecker, nicht für PROFINET, EtherNet / IP, 30x / 31x / 32x / 33x
IO-Link oder PSW nur auf Anfrage auf Anfrage
5)
nicht für PSE 34xx
10)
nur für PSW
Standardausstattung (Anschlüsse)
Bauform / Typ Drehmoment Abtriebswelle
y immer mit 3 Steckern / Buchsen x = 1 Nm
(außer bei IO-Link oder Y-codiertem quer 30 x = 2 Nm 8 = 8 mm Hohlwelle
Stecker)
längs 31 x = 5 Nm 14 = 14 mm Hohlwelle
y immer mit Adressschalter (auch quer 32 x = 10 Nm 8 V = 8 mm Vollwelle Bestellbeispiele
IE-Busse, nicht bei IO-Link) x = 18 Nm 14 V = 14 mm Vollwelle
längs 33 siehe unten.
Zu Anschlüssen und Adressierung siehe x = 25 Nm 11)
„Details zur Buskommunikation“ S. 55. 11)
nur für PSE
min-1
240
DREHMOMENTE
UND DREHZAHLEN
210 PSE / PSS 30x / 31x
PSE / PSS 32x / 33x Beispiel 1
PSE 34x
Sie benötigen die Schutzart IP 54 und benötigen max.
180 PSE / PSS 3210 / 3225
ein Drehmoment von 2 Nm. Die Drehzahl sollte sich
PSW 30x / 31x oberhalb von 100 min -1 befinden. Eine 8 mm-Hohlwelle
PSW 32x / 33x sowie die Längsbauform passt zu Ihrer Anwendung. Als
150
PSW 3210 / 3310 Bus möchten Sie EtherNet / IP einsetzen und das PSE
über einen Hybridstecker und einen Hub mit der Steue-
120 rung verbinden. Sie benötigen in Ihrer Anwendung keine
zusätzliche Rastbremse.
90 PSE 312-8-EI-Y-0-0
Beispiel 2
60
IP 68, max. 3 Nm, größer 100 min -1, Querbauform,
14er Vollwelle, IO-Link über einen Stecker, mit Bremse.
30 PSW 325-14V-IO-0-M-0
1 2 4 8 16 32 Nm
Nenndrehmoment-Nenndrehzahl-Kombinationen
18ZUBEHÖR PSE / PSS / PSW 3er-FAMILIE
Die hier abgebildeten Stecker können für alle 3 Gerätetypen (PSE / PSS / PSW) verwendet werden. Bei PSE (IP 54)
und PSS (IP 65) werden dadurch die IP-Schutzarten gewährleistet. Gerne helfen wir Ihnen bei Bedarf auch bei einem
PSW (IP 68) einen passenden Gegenstecker zu finden – sprechen Sie uns einfach an.
Versorgungsstecker
Versorgungsstecker Kabel / Stecker für
Bus- + Datenbusstecker (2x)
+ Datenbusstecker (2x) Einsteckerlösung 3)
kommunikation + Tipptastenstecker
(für Option 0) 1) (für Option Y oder IO-Link) 1)
(für Option T, nicht für PSW) 1) 2)
CANopen 4)
PROFIBUS DP
Modbus RTU
Steckerset: Best.-Nr. 9601.0060 Steckerset: Best.-Nr. 9601.0062 5 m: Best.-Nr. 9601.0245
10 m: Best.-Nr. 9601.0233
20 m: Best.-Nr. 9601.0234
DeviceNet
Steckerset: Best.-Nr. 9601.0088 Steckerset: Best.-Nr. 9601.0090
Sercos
5 m: Best.-Nr. 9601.0240
EtherCAT
10 m: Best.-Nr. 9601.0244
PROFINET
EtherNet / IP
Hub auf Anfrage
POWERLINK
Steckerset: Best.-Nr. 9601.0112 Steckerset: Best-Nr. 9601.0317
IO-Link 3) - -
Stecker: Best.-Nr. 9601.0107 3)
1)
vgl. im Bestellschlüssel unter D 2)
Tipptastenbox Best.-Nr. 9601.0241 3) Versorgung und Bus über ein Kabel, ohne zweiten Datenbusstecker
4)
Standard Steckercodierung: A- oder B-Codierung, andere Codierung auf Anfrage möglich
WEITERES ZUBEHÖR
Tipptastenbox Schraubkappe zum
(für Option T, nicht für PSW) Abdecken des zweiten
Busanschlusses
Best.-Nr. 9601.0241
(für PSS / PSW)
Best.-Nr. 9601.0176
SOFTWARE
Nutzen Sie unsere Funktionsbausteine, Beschreibungs-
dateien oder Inbetriebnahmetools zu den verschiedenen
Bussen. Sie können die Dateien auf unserer Webseite
herunterladen:
www.halstrup-walcher.de/software
19SAFE TORQUE OFF / STO-TEILSICHERHEITSFUNKTION
Positioniersysteme der 3er Familie mit IP 65 sind optional mit einer STO-Teilsicherheits-
funktion ausgestattet. Diese Not-Halt Funktion ist in der Hardware der Positioniersysteme
realisiert. Folgende Normen wurden für die STO-Teilsicherheitsfunktion berücksichtigt:
Performance Level C: DIN EN ISO 13849
SIL 1: EN IEC 61508
Die Funktion wurde vom TÜV Rheinland geprüft. Das Zertifikat können sie jederzeit auf
unserer Webseite unter www.halstrup-walcher.de/sto abrufen.
Für den Betrieb der Positioniersysteme mit STO-Funktion
werden besondere Maßnahmen notwendig: Weitere Informationen erhalten Sie im Sicher-
heitshandbuch und den entsprechend mit-
Besondere Spannungsversorgung der geltenden Betriebsanleitungen der Positionier-
Positioniersysteme systeme für die STO-Funktion unter:
zwingende Prüfung der Positionierung im sicheren www.halstrup-walcher.de/technischedoku
Zustand der Maschine / Anlage (siehe „Inbetrieb-
nahmeprüfung“ im Sicherheitshandbuch)
FUNKTIONSWEISE DER STO-FUNKTION
Für die Aktivierung des STO-Teilsicherheitssystem be- Der STO-Eingang wird durch eine Sicherheits-Steuerung
sitzt das Positioniersystem einen eigenen Spannungs- oder ein Sicherheits-Relais angesteuert. Die Sicherheits-
Eingang. Bei Aktivierung der Sicherheitsfunktion wird funktion ist nur gewährleistet, wenn auch die anderen
der Motor momentenlos geschaltet. Das Positionier- Komponenten in der Kette entsprechend sicherheits-
system erzeugt kein Drehmoment mehr und trudelt technisch bewertet wurden (inkl. Verkabelung).
frei aus.
Im Normalbetrieb liegt das STO-Signal auf der Betriebsspannung des Positioniersystems von 24 V.
Um STO auszulösen wird es auf 0 V gelegt. Die Pegel des STO-Signals sind folgendermaßen definiert:
5V 15 V
STO low undefiniert STO high
STO ist ausgelöst, STO ist nicht ausgelöst,
Antrieb trudelt aus Antrieb ist freigegeben
Während aktivem STO-Signal nimmt das Positionier- Sollte die Applikation eine Wiederanlaufsperre nach
system keine Fahrbefehle an. Daher muss zuerst das aktivem STO benötigen, muss diese extern gelöst
STO-Signal zurückgenommen werden, bevor Fahrbefehle werden. Im Positioniersystem ist keine Selbsthaltung
von der Steuerung an das Positioniersystem übermittelt des STO-Signals implementiert.
werden.
20STO-DIAGNOSEFUNKTION MIT ZWEITEM ABSCHALTWEG
Das Positioniersystem mit STO-Funktion besitzt eine Diagnosefunktion. Wenn STO ausgelöst wird und der Motor
dennoch weiterhin mit Strom versorgt wird, liegt ein Fehler vor. Der Fehler wird über die Diagnosefunktion erkannt
und das Positioniersystem über einen zweiten Weg intern abgeschaltet. Dem Anwender wird dieser Zustand in der
Steuerung signalisiert. Kurze Störungen, z. B. EMV-Störungen, werden gefiltert und führen nicht zu einer Abschaltung.
Um STO auszulösen, muss der Pegel des STO-Signals Normalbetrieb ohne Testimpulse
für mindestens 7,5 ms im LOW-Bereich sein. Mit diesem
STO-Signal STO-Funktion
Zeitraum sind auch die ungünstigsten Bedingungen
ohne Testpulse
berücksichtigt: sowohl die Dauer für die zuverlässige
Erkennung des STO-Eingangssignals und die Dauer für
die Durchführung der Diagnose sind abgedeckt.
t ≥ 7,5 ms
Die untere Darstellung zeigt einen Fehler durch einen
Hardware-Defekt: der Motorstrom wird nicht unterbro- Fehlersituation bei Hardwaredefekt
chen. Die Diagnosefunktion erkennt diesen Zustand und
STO-Signal Fehler in der STO-Funktion,
schaltet den Motor über einen zweiten Abschaltweg ab. Abschaltung über 2. Weg nach
Erkennung durch Diagnose
Die Abschaltung erfolgt unmittelbar nach Durchführung
der Diagnose, eine Reaktionszeit von ≤ 10 ms wird unter
allen Bedingungen eingehalten. t ≤ 10 ms
Da ein Hardware-Defekt angenommen wird, kann der Zustand nur verlassen werden, wenn die äußere Ver-
sorgungsspannung kurzzeitig unterbrochen wird. Es wird empfohlen, das Positioniersystem gegen ein gleichartiges
auszutauschen.
OPTIONALE TESTIMPULSE ERMÖGLICHEN EINFACHERE KABELFÜHRUNG
Bei der Verkabelung der Positioniersysteme mit der Steuerung können Fehlerausschlüsse wegen Kurz-
schlüssen zwischen zwei beliebigen Leitern nach DIN EN ISO 13849-2 umgesetzt werden
y bei dauerhafter fester und geschützter Verlegung, z. B. in Kabelkanal oder Panzerrohr,
y innerhalb eines elektrischen Einbauraums,
y bei einzelnem Schutz durch eine Erdverbindung,
z. B. durch Verwendung von Leitungen mit einzeln geschirmten Adern.
Die STO-Funktion der Positioniersysteme kann optional auch Testimpulse (OSSD) nutzen, um die Verkabelung zu
vereinfachen, oder wenn kein Fehlerausschluss für die Verkabelung möglich ist.
Die Darstellungen zeigen die Funktionsweise der Normalbetrieb mit Testimpulsen
STO-Funktion mit Testimpulsen. Die Testimpulse müssen
eine Dauer von t i mindestens 100 µs haben und dürfen STO-Signal STO-Funktion
mit Testpulsen,
maximal 1 ms lang sein. Die Intervallzeit T zwischen zwei STO nicht ausgelöst
aufeinanderfolgenden Testimpulsen darf nicht mehr als
1 s betragen.
T ≤ 1s 1:100 ≤ t i / T ≤ 1:1000
Wenn die Intervallzeit T von einem zum nächsten Testim-
puls den Wert von 1,5 s (1,25 s ± 20 %) übersteigt, wird Fehlersituation mit Testimpulsen
STO ausgelöst und der Motor abgeschaltet.
STO-Signal Fehler in der
Die Abschaltung erfolgt auch, wenn das Verhältnis der Testpulsfolge,
Zeiten t i / T den Wert von 1:1000 extrem überschreitet. STO löst aus
Die Angabe einer exakten Grenze ist nicht möglich, da
diese auch von der absoluten Dauer ti der Testimpulse
abhängt. T > 1,5 s t i /T >> 1:1000
21PSE 30x-8
Produkt Nenndreh- Selbsthalte- Nenn-
moment moment drehzahl
Hohlwelle Drehmoment-
PSE 301-8 1 Nm 0,5 Nm 210 min -1 ø 8H9 / 20 tief abstützung
PSE 302-8 2 Nm 1 Nm 115 min -1 15 63
R
15
PSE 305-8 5 Nm 2,5 Nm 40 min -1
28
Buskommunikation
ø 36
30±0,1
CANopen, PROFIBUS DP, DeviceNet, Modbus RTU, Sercos,
EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP, POWERLINK, IO-Link
ø 6h9
145
Einschaltdauer 30 % (Basiszeit 300 s)
Betriebsart S3
6
Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %
galvanische Trennung zwischen
Steuer- und Leistungsteil und Bus
Nennstrom 2,2 A
Stromaufnahme Steuerung 0,1 A
Positioniergenauigkeit 0,9 °
absolute Positionserfassung erfolgt
direkt an der Abtriebswelle
Stellbereich 250 Umdrehungen 60
keine mechanische Begrenzung
Schockfestigkeit 50 g 11 ms
nach IEC / DIN EN 60068-2-27
öffenbares Sichtfenster für
18
Statusanzeige / Adressschalter
Vibrationsfestigkeit 10 .. 55 Hz 1,5 mm /
nach IEC / DIN EN 60068-2-6 55 .. 1 000 Hz 10 g /
21
10 .. 2 000 Hz 5 g
Abtriebswelle 8 mm Hohlwelle mit Klemmring Tipptasten-Eingang
Max. zul. Axialkraft 20 N
18 21 11
Max. zul. Radialkraft 40 N
Umgebungstemperatur 0 .. 45 ° C
min-1
Kennlinie PSE 30x-8
Lagertemperatur - 10 .. 70 ° C
250
Schutzart IP 54 (IP 65 auf Anfrage)
Gewicht 650 g 200
PSE 301-8
Prüfungen CE, optional: NRTL,
150
optional: STO mit / ohne Testpulse 1)
1)
STO: nur für IP 65, nur für EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP, 100
ohne galvanische Trennung der Versorgungsspannung PSE 302-8
Den Bestellschlüssel und Zubehör finden Sie auf S. 18 / 19. Maße in mm.
50
Für Details zu Anschlüssen
PSE 305-8 siehe auch S. 55 und
Betriebsanleitung.
0 5 10
Nm
22PSE 30x / 32x-14
Produkt Nenndreh- Selbsthalte- Nenn-
moment moment drehzahl
Hohlwelle Abdeckung, darunter Drehmoment- PSE 301-14 1 Nm 0,5 Nm 210 min -1
ø 14H7 / 20 tief Handverstellung abstützung
PSE 302-14 2 Nm 1 Nm 100 min -1
13 70
PSE 305-14 5 Nm 2,5 Nm 40 min -1
PSE 322-14 2 Nm 1 Nm 150 min -1
25
PSE 325-14 5 Nm 2,5 Nm 68 min -1
ø 35
30±0,1
Buskommunikation
1
ø 6h9
CANopen, PROFIBUS DP, DeviceNet, Modbus RTU, Sercos,
EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP, POWERLINK, IO-Link
150
6 1 Einschaltdauer 30 % (Basiszeit 300 s)
Betriebsart S3
83,5
Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %
galvanische Trennung zwischen
Steuer- und Leistungsteil und Bus
Nennstrom PSE 30x: 2,4 A, PSE 32x: 3,1 A
Stromaufnahme Steuerung 0,1 A
Positioniergenauigkeit 0,9 °
absolute Positionserfassung erfolgt
56 direkt an der Abtriebswelle
86
Stellbereich 250 Umdrehungen
30 keine mechanische Begrenzung
öffenbares Sichtfenster für Schockfestigkeit 50 g 11 ms
nach IEC / DIN EN 60068-2-27
Statusanzeige / Adressschalter
Vibrationsfestigkeit 10 .. 55 Hz 1,5 mm /
22
21
nach IEC / DIN EN 60068-2-6 55 .. 1 000 Hz 10 g /
10 .. 2 000 Hz 5 g
Tipptasten-Eingang Abtriebswelle 14 mm Hohlwelle mit Klemmring
14 25 Rastbremse optional (Haltemoment = Drehmoment)
Max. zul. Axialkraft 20 N
min-1
Kennlinie PSE 30x / 32x-14
250
Max. zul. Radialkraft 40 N
Umgebungstemperatur 0 .. 45 ° C
PSE 301-14
200
Lagertemperatur - 10 .. 70 ° C
PSE 322-14 Schutzart IP 54 (IP 65 auf Anfrage)
150
Gewicht 1 200 g
100
PSE 302-14 Prüfungen CE, optional: NRTL,
PSE 325-14
optional: STO mit / ohne Testpulse 1)
50
Maße in mm.
Für Details zu Anschlüssen
1)
STO: nur für IP 65, nur für EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP,
PSE 305-14 siehe auch S. 55 und ohne galvanische Trennung der Versorgungsspannung
Betriebsanleitung.
0 5 10 Den Bestellschlüssel und Zubehör finden Sie auf S. 18 / 19.
Nm
23PSE 31x-8
Produkt Nenndreh- Selbsthalte- Nenn-
moment moment drehzahl öffenbares Sichtfenster für Drehmoment-
Statusanzeige / Adressschalter abstützung
PSE 311-8 1 Nm 0,5 Nm 210 min -1
ø 6h9
PSE 312-8 2 Nm 1 Nm 115 min -1 6
PSE 315-8 5 Nm 2,5 Nm 40 min -1
Buskommunikation
ø 36
CANopen, PROFIBUS DP, DeviceNet, Modbus RTU, Sercos,
EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP, POWERLINK, IO-Link
Einschaltdauer 30 % (Basiszeit 300 s) 15
Betriebsart S3 Hohlwelle
A ø 8H9 / 20 tief
Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %
galvanische Trennung zwischen
Steuer- und Leistungsteil und Bus A
Nennstrom 2,2 A PSE 311 / 312 115
Stromaufnahme Steuerung 0,1 A
PSE 311 / 312 mit IO-link 100
Positioniergenauigkeit 0,9 °
absolute Positionserfassung erfolgt PSE 315 123
direkt an der Abtriebswelle
PSE 315 mit IO-link 108
Stellbereich 250 Umdrehungen
keine mechanische Begrenzung
Schockfestigkeit 50 g 11 ms
23±0,1
nach IEC / DIN EN 60068-2-27
Vibrationsfestigkeit 10 .. 55 Hz 1,5 mm /
56
nach IEC / DIN EN 60068-2-6 55 .. 1 000 Hz 10 g /
10 .. 2 000 Hz 5 g
Abtriebswelle 8 mm Hohlwelle mit Klemmring
Max. zul. Axialkraft 20 N
Max. zul. Radialkraft 40 N Tipptasten-Eingang
Umgebungstemperatur 0 .. 45 ° C 56
Lagertemperatur - 10 .. 70 ° C
min-1
Schutzart IP 54 (IP 65 auf Anfrage) Kennlinie PSE 31x-8
250
Gewicht 700 g PSE 311-8
Prüfungen CE, optional: NRTL, 200
optional: STO mit / ohne Testpulse 1)
1)
STO: nur für IP 65, nur für EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP, 150
ohne galvanische Trennung der Versorgungsspannung
PSE 312-8
100
Den Bestellschlüssel und Zubehör finden Sie auf S. 18 / 19.
50
Maße in mm.
Für Details zu Anschlüssen
PSE 315-8 siehe auch S. 55 und
Betriebsanleitung.
0 5 10
Nm
24PSE 31x / 33x-14
Produkt Nenndreh- Selbsthalte- Nenn-
Hohlwelle öffenbares Sichtfenster für moment moment drehzahl
ø 14H7 / 20 tief Statusanzeige / Adressschalter PSE 311-14 1 Nm 0,5 Nm 210 min -1
13 PSE 312-14 2 Nm 1 Nm 115 min -1
PSE 332-14 2 Nm 1 Nm 150 min -1
23
PSE 335-14 5 Nm 2,5 Nm 68 min -1
ø 35
Buskommunikation
CANopen, PROFIBUS DP, DeviceNet, Modbus RTU, Sercos,
ø 6h9
EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP, POWERLINK, IO-Link
6 99,5 Einschaltdauer 30 % (Basiszeit 300 s)
125 Betriebsart S3
Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %
galvanische Trennung zwischen
Tipptasten-Eingang Steuer- und Leistungsteil und Bus
13,5 17
Nennstrom PSE 31x: 2,4 A, PSE 33x: 3,1 A
17,5
20,5
21,5
Stromaufnahme Steuerung 0,1 A
Positioniergenauigkeit 0,9 °
absolute Positionserfassung erfolgt
21
62,5
30±0,1
direkt an der Abtriebswelle
Stellbereich 250 Umdrehungen
keine mechanische Begrenzung
11,3
11
Schockfestigkeit 50 g 11 ms
nach IEC / DIN EN 60068-2-27
6,84 21 48
Vibrationsfestigkeit 10 .. 55 Hz 1,5 mm /
Abdeckung, darunter Drehmoment- nach IEC / DIN EN 60068-2-6 55 .. 1 000 Hz 10 g /
Handverstellung abstützung
10 .. 2 000 Hz 5 g
Abtriebswelle 14 mm Hohlwelle mit Klemmring
Rastbremse optional (Haltemoment = Drehmoment)
Max. zul. Axialkraft 20 N
Max. zul. Radialkraft 40 N
min-1
Kennlinie PSE 31x / 33x-14 Umgebungstemperatur 0 .. 45 ° C
250
Lagertemperatur - 10 .. 70 ° C
PSE 311-14
200 Schutzart IP 54 (IP 65 auf Anfrage)
PSE 332-14
Gewicht 700 g
150
Prüfungen CE, optional: NRTL,
PSE 312-14 optional: STO mit / ohne Testpulse 1)
100
1)
STO: nur für IP 65, nur für EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP,
PSE 335-14
Maße in mm. ohne galvanische Trennung der Versorgungsspannung
50
Für Details zu Anschlüssen
siehe auch S. 55 und Den Bestellschlüssel und Zubehör finden Sie auf S. 18 / 19.
Betriebsanleitung.
0 5 10
Nm
25PSE 3210 / 3218-14
Produkt Nenndreh- Selbsthalte- Nenn-
moment moment drehzahl Hohlwelle ø14H7 / 20 tief mit Nut
M 4 x 16
PSE 3210-14 10 Nm 5 Nm 30 min -1 DIN 912 für Passfeder DIN 6885-A5 x 5 x 12
PSE 3218-14 18 Nm 9 Nm 17 min -1 Abdeckung 5
13 70 56
(transparent) R1
mit darunter-
Buskommunikation liegender, mit-
25
laufender Hand-
CANopen, PROFIBUS DP, DeviceNet, Modbus RTU, Sercos,
ø 35
verstellwelle
EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP, POWERLINK, IO-Link mit Innensechs-
1 kant S W 6 / 8 tief
Einschaltdauer 30 % (Basiszeit 300 s)
113,5
150
Betriebsart S3
Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %
galvanische Trennung zwischen
Steuer- und Leistungsteil und Bus
70,4
ø 6h9
Nennstrom 3,1 A
35
Stromaufnahme Steuerung 0,1 A
Positioniergenauigkeit 0,9 °
absolute Positionserfassung erfolgt 6
direkt an der Abtriebswelle 86
Stellbereich 250 Umdrehungen öffenbares Sichtfenster für
keine mechanische Begrenzung Drehmomentabstützung Statusanzeige / Adressschalter
Schockfestigkeit 50 g 11 ms 51
nach IEC / DIN EN 60068-2-27
1
Vibrationsfestigkeit 10 .. 55 Hz 1,5 mm /
nach IEC / DIN EN 60068-2-6 55 .. 1 000 Hz 10 g /
10 .. 2 000 Hz 5 g
21
22
Abtriebswelle 14 mm Hohlwelle mit
Schelle und Passfedernut
14 26 30
Rastbremse optional (Haltemoment = Drehmoment)
Max. zul. Axialkraft 20 N Dichtplatte 2 mm dick
Max. zul. Radialkraft 40 N
Umgebungstemperatur 0 .. 45 ° C
Lagertemperatur - 10 .. 70 ° C
Schutzart IP 54 (IP 65 auf Anfrage) min-1 Kennlinie PSE 3210 / 3218-14
40
Gewicht ca. 1350 g
Prüfungen CE, optional: NRTL, 30
PSE 3210-14
optional: STO mit / ohne Testpulse 1)
1)
STO: nur für IP 65, nur für EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP, 20
PSE 3218-14
ohne galvanische Trennung der Versorgungsspannung
Den Bestellschlüssel und Zubehör finden Sie auf S. 18 / 19. 10
Maße in mm.
Für Details zu Anschlüssen
siehe auch S. 55 und
Betriebsanleitung.
0 10 20
Nm
26PSE 3310 / 3325-14
Produkt Nenndreh- Selbsthalte- Nenn-
moment moment drehzahl
öffenbares Sichtfenster für PSE 3310-14 10 Nm 5 Nm 25 min -1
2 x M4 x16 13 Statusanzeige / Adressschalter
DIN 912 PSE 3325-14 25 Nm 12,5 Nm 10 min -1
30,5
Buskommunikation
ø 35
CANopen, PROFIBUS DP, DeviceNet, Modbus RTU, Sercos,
EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP, POWERLINK, IO-Link
Dichtplatte Einschaltdauer 25 % (Basiszeit 300 s)
2 mm dick 5
Betriebsart S3
134,5
161 Versorgungsspannung 24 V DC ± 10 %
galvanische Trennung zwischen
Steuer- und Leistungsteil und Bus
Hohlwelle ø14H7 / 18 tief mit Nut Nennstrom 3,1 A
und Passfeder DIN 6885-A5 x 5 x 12 56
Stromaufnahme Steuerung 0,1 A
28
Positioniergenauigkeit 0,9 °
absolute Positionserfassung erfolgt
direkt an der Abtriebswelle
83
76
90
Stellbereich 250 Umdrehungen
keine mechanische Begrenzung
Schockfestigkeit 50 g 11 ms
nach IEC / DIN EN 60068-2-27
8±0,1 Vibrationsfestigkeit 10 .. 55 Hz 1,5 mm /
Abdeckung für darunter- nach IEC / DIN EN 60068-2-6 55 .. 1 000 Hz 10 g /
liegende Handverstellwelle
(Innensechskant SW3) 10 .. 2 000 Hz 5 g
Abtriebswelle 14 mm Hohlwelle mit
Schelle und Passfedernut
Rastbremse optional (Haltemoment = Drehmoment)
Max. zul. Axialkraft 20 N
Max. zul. Radialkraft 40 N
Umgebungstemperatur 0 .. 45 ° C
Lagertemperatur - 10 .. 70 ° C
min-1 Kennlinie PSE 3310 / 3325-14 Schutzart IP 54 (IP 65 auf Anfrage)
40
Gewicht 1350 g
30 Prüfungen CE, optional: NRTL,
PSE 3310-14 optional: STO mit / ohne Testpulse 1)
20 1)
STO: nur für IP 65, nur für EtherCAT, PROFINET, EtherNet / IP,
ohne galvanische Trennung der Versorgungsspannung
PSE 3325-14 Maße in mm.
10
Für Details zu Anschlüssen Den Bestellschlüssel und Zubehör finden Sie auf S. 18 / 19.
siehe auch S. 55 und
Betriebsanleitung.
0 10 20 30
Nm
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