Manuale - Lika Electronic

SFA
Manuale d’uso


SFA


1.2 Avvertenze elettriche
 Effettuare
le
connessioni
elettriche
esclusivamente in assenza di tensione;
 rispettare le connessioni riportate nella sezione “4
- Connessioni elettriche”;
 collegare l'ingresso Azzeramento a 0Vdc se non
utilizzato; per azzerare la posizione collegare
l'ingresso Azzeramento a +Vdc per almeno 100
µs, poi scollegare +Vdc; normalmente l'ingresso
Azzeramento deve avere tensione 0Vdc;
effettuare l'azzeramento con encoder fermo;
 in
conformità
alla
normativa
2004/108/CE
sulla
compatibilità
elettromagnetica rispettare le seguenti
precauzioni:
- prima di maneggiare e installare il dispositivo,
eliminare la presenza di carica elettrostatica dal
proprio corpo e dagli utensili che verranno in
contatto con il dispositivo;
- alimentare il dispositivo con tensione
stabilizzata e priva di disturbi, se necessario,
installare appositi filtri EMC all’ingresso
dell’alimentazione;
- utilizzare
sempre
cavi
schermati
e
possibilmente “twistati”;
- non usare cavi più lunghi del necessario;
- evitare di far passare il cavo dei segnali del
dispositivo vicino a cavi di potenza;
- installare il dispositivo il più lontano possibile
da eventuali fonti di interferenza o schermarlo
in maniera efficace;
- per garantire un funzionamento corretto del
dispositivo, evitare l'utilizzo di apparecchiature
Elenco sezioni
1 - Norme di sicurezza
2 - Identificazione
3 – Installazione meccanica
4 - Connessioni elettriche
5 – Caratteristiche e funzioni SSI
6 - Manutenzione
7 - Codice di ordinazione
1 - Norme di sicurezza
1.1 Sicurezza
 Durante l’installazione e l’utilizzo del dispositivo
osservare le norme di prevenzione e sicurezza sul
lavoro previste nel proprio paese;
 l’installazione e le operazioni di manutenzione
devono essere eseguite da personale qualificato,
in assenza di tensione e parti meccaniche in
movimento;
 utilizzare il dispositivo esclusivamente per la
funzione per cui è stato costruito: ogni altro
MAN SFA I_E 1.1.odt
utilizzo potrebbe risultare pericoloso per
l'utilizzatore;
alte correnti, tensioni e parti meccaniche in
movimento possono causare lesioni serie o fatali;
non utilizzare in ambienti esplosivi o
infiammabili;
il mancato rispetto delle norme di sicurezza o
delle avvertenze specificate in questo manuale è
considerato una violazione delle norme di
sicurezza standard previste dal costruttore o
richieste dall'uso per cui lo strumento è destinato;
Lika Electronic non si assume alcuna
responsabilità per eventuali danni o lesioni
derivanti dall'inosservanza delle norme di
sicurezza da parte dell'utilizzatore.
1
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SFA
con forte carica magnetica in prossimità
dell'unità;
- collegare la calza del cavo e/o la custodia del
connettore e/o il corpo del dispositivo a un
buon punto di terra; assicurarsi che il punto di
terra sia privo di disturbi. Il collegamento a
terra può essere effettuato sul lato dispositivo
e/o sul lato utilizzatore; è compito
dell’utilizzatore valutare la soluzione migliore
da adottare per minimizzare i disturbi.
2 - Identificazione
Il dispositivo è identificato mediante il codice e il
numero di serie stampati sull'etichetta e attraverso i
documenti di trasporto ci cui è fornito. Per tutti i
dettagli relativi alle caratteristiche tecniche fare
riferimento al catalogo del prodotto.
Attenzione: gli encoder con codice di
ordinazione finale “/Sxxx” possono avere
caratteristiche meccaniche ed elettriche
diverse dallo standard ed essere provvisti
di documentazione aggiuntiva per
cablaggi speciali (Technical info).
1.3 Avvertenze meccaniche
 Montare il dispositivo rispettando rigorosamente
le istruzioni riportate nella sezione “3 –
Installazione meccanica”;
 effettuare
il
montaggio
meccanico
esclusivamente in assenza di parti meccaniche in
movimento;
 non disassemblare il dispositivo;
 non eseguire lavorazioni meccaniche sul
dispositivo;
 dispositivo elettronico delicato: maneggiare con
cura; evitare urti o forti sollecitazioni al corpo del
dispositivo;
 utilizzare il dispositivo in accordo con le
caratteristiche ambientali previste dal costruttore;
 è buona norma prevedere il montaggio del
dispositivo al riparo da trucioli di lavorazione
specie se metallici, nel caso in cui questo non sia
possibile prevedere adeguati sistemi di pulizia al
fine di evitare che il cavo si inceppi;
 per evitare guasti all'apparecchiatura, non
superare mai la corsa utile e non aggrovigliare il
filo;
 non rilasciare mai il filo liberamente, ma
accompagnare sempre il riavvolgimento: pericolo
di lesioni a persone e/o danneggiamenti al
dispositivo;
 assicurarsi di mantenere il filo ben allineato per
evitare danni all'apparecchiatura;
 la corsa per giro dell'unità supporto a filo è di 100
mm.
MAN SFA I_E 1.1.odt
3 – Installazione meccanica
ATTENZIONE
L’installazione e le operazioni di
manutenzione devono essere eseguite
da personale qualificato, in assenza di
tensione e movimenti di parti meccaniche. Non
eseguire lavorazioni meccaniche sul dispositivo.
3.1 Dimensioni di ingombro
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SFA
3.2 Istruzioni di montaggio



3.3 Informazioni utili
Per conoscere la corsa massima del dispositivo, la
risoluzione lineare e il numero di informazioni
per giro (CPR) riferirsi al codice di ordinazione. La
corsa meccanica per giro è in tutti i casi di 100 mm,
mentre il numero massimo di giri è 10 per SFA1000-... e 20 per SFA-2000-... .
Fissare la base del dispositivo al supporto fisso
mediante due viti M3 1;
rimuovere il cavetto di sicurezza che
immobilizza l'estremità del filo;
l’estremità del filo deve essere assicurata al
supporto mobile mediante i dadi M6 2
provvisti.
ESEMPIO 1
SFA-1000-GA-8192-L1
Corsa per giro = 100 mm
Informazioni per giro = 8192
Risoluzione lineare = 0,012 mm = 12 µm
Informazioni per mm = 81,92
Numero massimo di giri = 10
Corsa massima = 1000 mm
Informazioni totali = 81.920
ATTENZIONE
Prevedere il montaggio del dispositivo
al riparo da trucioli di lavorazione
specie se metallici, nel caso in cui
questo non sia possibile prevedere adeguati sistemi
di pulizia al fine di evitare che il cavo si inceppi.
Per evitare guasti irrimediabili all'apparecchiatura,
non superare mai la corsa utile e non aggrovigliare il
cavo.
Non rilasciare mai il filo liberamente, ma
accompagnarne sempre il riavvolgimento: pericolo
di lesioni a persone e/o danneggiamenti al
dispositivo.
ESEMPIO 2
SFA-2000-BA-4000-M2
Corsa per giro = 100 mm
Informazioni per giro = 4000
Risoluzione lineare = 0,025 mm = 25 µm
Informazioni per mm = 40
Numero massimo di giri = 20
Corsa massima: 2000 mm
Informazioni totali = 80.000
Per ogni dettaglio sulle informazioni assolute e la
risoluzione del dispositivo riferirsi alla sezione “5.3
Quota trasmessa e risoluzione” a pagina 6.
3.4 Manutenzione meccanica
Il sistema non richiede particolari cure di
manutenzione, a scopo precauzionale consigliamo
comunque di eseguire periodicamente le seguenti
operazioni:
 provvedere periodicamente alla pulizia del
dispositivo e del cavo per rimuovere lo sporco ed
eventuali residui di lavorazione utilizzando un
Assicurarsi di mantenere il filo ben allineato per
evitare danni all'apparecchiatura (deviazione
massima 3°).
MAN SFA I_E 1.1.odt
3
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SFA
4.3 Collegamento a terra
panno morbido e pulito; non utilizzare olio per
la pulizia del cavo.
Collegare la calza del cavo e/o la custodia del
connettore e/o il corpo del dispositivo a un buon
punto di terra; assicurarsi che il punto di terra sia
privo di disturbi. Il collegamento a terra può essere
effettuato sul lato dispositivo e/o sul lato
utilizzatore; è compito dell'utilizzatore valutare la
soluzione migliore da adottare per minimizzare i
disturbi. Si consiglia di effettuare il collegamento a
terra il più vicino possibile al dispositivo.
4 - Connessioni elettriche
ATTENZIONE
Effettuare le connessioni elettriche
esclusivamente in assenza di tensione e
parti meccaniche in movimento.
Funzione
M12 8 pin
1
0Vdc
2
+10Vdc +30Vdc
3
Clock IN +
4
Clock IN 5
Data OUT +
6
Data OUT 7
Azzeramento
8
n.c.
Schermatura
Schermatura
n.c. = non collegato
4.4 Azzeramento
Il valore dell’informazione in uscita può essere
portato a 0 mediante un segnale da PLC o da altro
dispositivo di controllo: questo segnale viene usato
dal circuito interno a microprocessore per attivare la
funzione di azzeramento. Per attivare la funzione di
azzeramento collegare l'ingresso Azzeramento a
+Vdc per almeno 100 µs, poi scollegare +Vdc.
Normalmente l'ingresso deve avere tensione 0Vdc.
Si consiglia di attivare la funzione di azzeramento
con encoder fermo. Se non utilizzato, collegare
l'ingresso Azzeramento a 0Vdc.
Cavo M8
Nero
Rosso
Giallo
Blu
Verde
Arancione
Bianco
Grigio
Calza
4.5 Direzione di conteggio
ATTENZIONE
Per
ogni
informazione
sulle
caratteristiche
SSI
implementate
riferirsi alla sezione “5 – Caratteristiche
e funzioni SSI” a pagina 5.
Il conteggio positivo (crescente) si ottiene con
estrazione del filo.
4.1 Caratteristiche del cavo M8
Modello:
Conduttori:
cavo LIKA HI-FLEX M8
2 x 0,22 mm2 + 6 x 0,14 mm2
(24/26 AWG)
Schermo:
a treccia in rame stagnato
Diametro esterno:
5,3 mm ÷ 5,6 mm
Impedenza conduttori: < 90 /Km / <148 /Km
Raggio curvatura min.: Ø x 7,5
4.2 Caratteristiche del connettore M12 8 pin
Connettore M12 8 pin
maschio, lato contatti
codifica A
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4
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SFA
trasmissione dell'informazione a partire dal bit più
significativo (MSB Most Significant Bit).
5 – Caratteristiche e funzioni SSI
Codici di ordinazione: SFA-xxx-BA-…
SFA-xxx-GA-…
5.1 SSI (Synchronous Serial Interface)
SSI (l'acronimo per
Synchronous
Serial
Interface)
è
un'interfaccia
seriale
sincrona di tipo pointto-point per la trasmissione unidirezionale del dato
tra un dispositivo Master e un dispositivo Slave.
Sviluppata nei primi anni ottanta del secolo scorso,
si basa sullo standard seriale RS-422. La sua
caratteristica peculiare risiede nel fatto che la
trasmissione del dato è realizzata mediante la
sincronizzazione tra Master e Slave a un comune
segnale differenziale di clock, generato dal
controllore che in questo modo temporizza la
trasmissione dell'informazione. Inoltre si utilizzano
due sole coppie di fili twistati per i segnali di clock e
dato per cui è necessario un cavo a soli 6 poli.
I vantaggi rispetto a trasmissioni di dati in parallelo
o con seriale asincrona sono:
 meno conduttori per la trasmissione;
 meno componenti elettronici;
 possibilità di isolare galvanicamente i circuiti
mediante optoisolatori;
 elevata frequenza di trasmissione dei dati;
 interfaccia hardware indipendente dalla
risoluzione (nr. di dati trasmessi) dell’encoder
assoluto.
A ogni variazione del segnale clock, in
corrispondenza di ogni fronte di salita successivo (2)
viene spedito un bit per volta, fino al meno
significativo (LSB Least Significant Bit) e al
completamento della trasmissione dell'intera
informazione dati. Il ciclo è ritenuto concluso in
corrispondenza dell'ultimo fronte di salita del
segnale clock (3). Da questo si evince che per la
trasmissione completa di una data word sono
necessari n + 1 fronti di salita del segnale di clock
(dove n è la risoluzione in bit); per la lettura di un
encoder a 13 bit saranno perciò necessari 14 fronti
di clock. L'eventuale differenza tra numero di clock e
numero di bit dell'informazione sarà colmata
dall'invio di un valore 0 (segnale di livello logico
BASSO) per ciascun clock che, a seconda del
protocollo, precederà (protocollo LSB ALIGNED),
seguirà (protocollo MSB ALIGNED) oppure precederà
e/o seguirà (protocollo TREE FORMAT) il dato. Dopo
il tempo di pausa Tm (Time Monoflop) di durata
tipicamente di 12 µs, calcolato a partire
dall'ultimazione dell'attività del segnale di clock,
l'encoder è pronto per una nuova trasmissione;
questa informazione è notificata dall'imposizione a
un valore logico ALTO del segnale “data SSI”.
Il segnale di clock ha tipicamente un livello logico di
5V; ugualmente per il segnale d'uscita che ha
tipicamente un livello logico di 5V compatibile con
lo standard RS-422.
Il codice d'uscita può essere Binario o Gray (si veda il
codice di ordinazione).
Inoltre la trasmissione differenziale dei dati aumenta
l’immunità ai disturbi e riduce l'emissione del
rumore. La possibilità di lavorare in multiplexing con
un numero elevato di encoder consente di
effettuare controlli di processo con affidabilità e
grande semplicità impiantistica e di gestione dati.
La trasmissione dei dati avviene nel seguente modo.
In corrispondenza del primo fronte di discesa del
segnale clock (1; variazione da livello logico ALTO a
livello logico BASSO) il sistema memorizza il valore
di posizione assoluta; mentre in corrispondenza del
fronte di salita che segue (2) ha inizio la
MAN SFA I_E 1.1.odt
5.2 Protocollo allineato a destra LSB
Il protocollo “LSB RIGHT ALIGNED” permette
l'allineamento a destra dei bit di dato. La
trasmissione avviene a partire da MSB fino a LSB e
LSB viene inviato con l'ultimo ciclo di clock. Nel caso
5
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SFA
Posizione lineare = quota trasmessa * risoluzione
lineare
di clock eccedenti il numero di bit dell'informazione,
i corrispondenti bit precederanno i bit di dato e
avranno livello logico BASSO (0).
La lunghezza della word è di 25 bit, ugualmente il
numero di clock richiesti è 25.
NOTA
La risoluzione lineare è comunque
ricavabile anche dal codice di
ordinazione, associata alla risoluzione
rotativa. Si veda il datasheet del prodotto.
Struttura quota trasmessa:
bit
valore
25
MSB
…
…
1
LSB
ESEMPIO 1
Supponiamo di utilizzare l'encoder a
filo SFA-1000-BA-1000-...
La risoluzione del dispositivo è pertanto
di 1000 CPR (= 0,1 mm, si veda il codice di
ordinazione nel datasheet).
Come detto, la risoluzione lineare si ricava mediante
il seguente calcolo:
Il codice d'uscita può essere Binario o Gray (si veda il
codice di ordinazione).
La dimensione della singola informazione
corrisponde alla risoluzione.
5.3 Quota trasmessa e risoluzione
La quota trasmessa è espressa in informazioni
assolute; per ottenere la posizione in millimetri
(mm) o micrometri (µm) è necessario moltiplicare il
numero di informazioni lette per la risoluzione (in
millimetri o micrometri), secondo la tabella qui a
seguire.
SFA-...-1000
SFA-...-2000
SFA-...-4000
SFA-...-8192
Risoluzione lineare =
Risoluzione lineare =
Informazioni Informazioni Risoluzione
per giro
per mm
mm µm
1000
10
0,1 100
2000
20
0,05 50
4000
40
0,025 25
8192
81,92
0,012 12
100
1000
= 0,1 mm = 100 µm
ESEMPIO 2
Supponiamo di utilizzare l'encoder a
filo SFA-2000-GA-8192-...
La risoluzione del dispositivo è pertanto
di 8192 CPR (= 0,012 mm, si veda il codice di
ordinazione nel datasheet).
Come detto, la risoluzione lineare si ricava mediante
il seguente calcolo:
La risoluzione lineare si ricava mediante il seguente
calcolo:
Sviluppo lineare rotazione
Risoluzione CPR
Risoluzione lineare =
Per conoscere poi la posizione lineare sarà
necessario moltiplicare il valore della quota
trasmessa per la risoluzione lineare.
MAN SFA I_E 1.1.odt
Risoluzione CPR
Ipotizziamo che la quota trasmessa sia: 123.
La posizione lineare sarà pertanto:
Posizione lineare = quota trasmessa * risoluzione
lineare
Posizione lineare = 123 * 0,1 = 12,3 mm = 12300
µm
Per ricavare la risoluzione lineare dell'encoder si
tenga presenta che una rotazione dell'encoder
corrisponde a uno sviluppo lineare di 100 mm.
Risoluzione lineare =
Sviluppo lineare rotazione
6
Sviluppo lineare rotazione
Risoluzione CPR
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SFA
Risoluzione lineare =
100
8192
6 - Manutenzione
= 0,012 mm = 12 µm
Il sistema non richiede particolari cure di
manutenzione, a scopo precauzionale consigliamo
comunque di eseguire periodicamente le seguenti
operazioni:
 provvedere periodicamente alla pulizia del
dispositivo e del cavo per rimuovere lo sporco ed
eventuali residui di lavorazione utilizzando un
panno morbido e pulito; non utilizzare olio per
la pulizia del cavo.
Ipotizziamo che la quota trasmessa sia: 1569.
La posizione lineare sarà pertanto:
Posizione lineare = quota trasmessa * risoluzione
lineare
Posizione lineare = 1569 * 0,012 = 18,828 mm =
18828 µm
5.4 Frequenze di trasmissione consigliate
L’interfaccia SSI ha una frequenza di trasmissione
dati compresa tra 100 kHz e 300 kHz.
I segnali “CLOCK IN” e “DATA OUT” rispettano lo
standard “EIA RS-422”.
La frequenza di trasmissione (baud rate) dipende
dalla lunghezza dei cavi.
7 - Codice di ordinazione
Esempi
Lunghezza cavo
Baud rate
< 100 m
< 300 kHz
< 200 m
< 200 kHz
< 400 m
< 100 kHz
Il tempo di intervallo di trasmissione tra due
pacchetti di Clock deve essere di almeno 64 µs (Tp >
64 µs).
SFA
SFA
-1000
-2000
-GA
-BA
-8192
-4000
-L
-M
Modello
1
2
Lunghezza
cavo [m]
Corsa utile [mm]
Tipo di connessione
Codice di uscita
Informazioni / giro (CPR)
Smaltire separatamente
5.5 Circuito SSI consigliato
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SFA
Versione documento
Descrizione
1.0
Prima release
1.1
Revisione generale
Colonna lasciata bianca intenzionalmente
Lika Electronic
Via S. Lorenzo, 25 - 36010 Carrè (VI) - Italy
Tel. +39 0445 806600
Fax +39 0445 806699
Italy: eMail [email protected] - www.lika.it
World: eMail [email protected] - www.lika.biz
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SFA
 installation and maintenance operations have to
be carried out by qualified personnel only, with
power supply disconnected and stationary
mechanical parts;
 device must be used only for the purpose
appropriate to its design: use for purposes other
than those for which it has been designed could
result in serious personal and/or the environment
damage;
 high current, voltage and moving mechanical
parts can cause serious or fatal injury;
 warning ! Do not use in explosive or flammable
areas;
 failure to comply with these precautions or with
specific warnings elsewhere in this manual
violates safety standards of design, manufacture,
and intended use of the equipment;
 Lika Electronic s.r.l. assumes no liability for the
customer's failure to comply with these
requirements.
User's guide
SFA
1.2 Electrical safety
 Turn OFF power supply before connecting the
device;
 connect according to explanation in section ”4 Electrical connections”;
 connect Zero setting input to 0Vdc, if not used;
to zero set the encoder, connect Zero setting to
+Vdc for 100 µs at least, then disconnect +Vdc;
normally voltage must be at 0Vdc; we suggest
performing the zero set when the encoder is in
stop;
 in compliance with 2004/108/EC norm
on electromagnetic compatibility,
following precautions must be taken:
- before handling and installing the equipment,
discharge electrical charge from your body and
tools which may come in touch with the
device;
- power supply must be stabilized without noise;
install EMC filters on device power supply if
needed;
- always use shielded cables (twisted pair cables
whenever possible);
- avoid cables runs longer than necessary;
- avoid running the signal cable near high
voltage power cables;
- mount the device as far as possible from any
capacitive or inductive noise source; shield the
device from noise source if needed;
Table of contents
1 - Safety summary
2 – Identification
3 - Mounting instructions
4 - Electrical connections
5 – Features and functions of the SSI interface
6 - Maintenance
7 - Order code
1 - Safety summary
1.1 Safety
 Always adhere to the professional safety and
accident prevention regulations applicable to
your country during device installation and
operation;
MAN SFA I_E 1.1.odt
9
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SFA
- minimize noise by connecting the shield and/or
the connector housing and/or the frame to
ground. Make sure that ground is not affected
by noise. The connection point to ground can
be situated both on the device side and on
user’s side. The best solution to minimize the
interference must be carried out by the user.
Warning: encoders having order code
ending with "/Sxxx" may have
mechanical and electrical characteristics
different from standard and be supplied
with additional documentation for
special connections (Technical Info).
1.3 Mechanical safety
 Install the device following strictly the
information in the section “3 - Mounting
instructions”;
 mechanical installation has to be carried out with
stationary mechanical parts;
 do not disassemble the device;
 do not tool the device;
 delicate electronic equipment: handle with care;
do not subject the device to knocks or shocks;
 respect the environmental characteristics
declared by manufacturer;
 we suggest installing the unit providing
protection means against waste, especially swarf
as turnings, chips, or filings; should this not be
possible, please make sure that adequate cleaning
measures are in place in order to prevent the wire
from jamming;
 to avoid failures, never exceed the maximum
measuring length and prevent the wire from
tangling up;
 never release the wire freely, always help the wire
wind properly: risk of personal injury and/or
equipment damage;
 always keep the wire aligned not to damage the
equipment;
 the stroke per turn of the draw-wire unit is 100
mm (3.94”).
3 - Mounting instructions
WARNING
Installation
and
maintenance
operations have to be carried out by
qualified personnel only, with power
supply disconnected and mechanical parts
absolutely in stop. Do not tool the unit.
3.1 Overall dimensions
2 – Identification
The device can be identified through data (order
code and serial number) in the applied label.
Information is listed in the delivery document. For
any information on the technical characteristics of
the product, refer to the technical catalogue.
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SFA
3.2 Installation



3.3 Useful information
To know the max. measuring length (max.
stroke) of the unit as well as the linear resolution
and the number of information per revolution
(CPR) please refer to the order code. The mechanical
stroke per revolution is 100 mm for all models;
while the maximum number of revolutions is 10 for
SFA-1000-... model and 20 for SFA-2000-... model.
Fasten the device onto the fixed support using
two M3 screws 1;
remove the transport safety wire that pins the
end of the measuring wire;
the end of the wire must be fixed to the moving
unit using the provided M6 nuts 2.
EXAMPLE 1
SFA-1000-GA-8192-L1
Stroke per revolution = 100 mm
Information per revolution = 8,192
Linear resolution = 0.012 mm = 12 µm
Information per mm = 81.92
Max. number of revolutions = 10
Max measuring length: 1,000 mm
Total information = 81,920
WARNING
We suggest installing the unit
providing protection means against
waste, especially swarf as turnings,
chips, or filings; should this not be possible, please
make sure that adequate cleaning measures are in
place in order to prevent the wire from jamming.
To avoid irreparable failures, never exceed the
maximum measuring length and prevent the wire
from tangling up.
Never release the wire freely, always help the wire
wind properly: risk of personal injury and/or
equipment damage.
EXAMPLE 2
SFA-2000-BA-4000-M2
Stroke per revolution = 100 mm
Information per revolution = 4,000
Linear resolution = 0.025 mm = 25 µm
Information per mm = 40
Max. number of revolutions = 20
Max measuring length: 2,000 mm
Total information = 80,000
For details about the absolute information and the
resolution of the device please refer to the section
“5.3 Transmitted position value and resolution” on
page 14.
3.4 Maintenance
The measuring system does not need any particular
maintenance; anyway it has to be handled with the
utmost care as any delicate electronic equipment.
Always keep the wire aligned not to damage the
equipment (maximum deviation: 3°).
MAN SFA I_E 1.1.odt
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SFA
4.2 M12 8-pin connector specifications
From time to time we recommend the following
operations:
 the unit and the wire have to be cleaned
regularly using a soft and clean cloth to remove
dust, chips, moisture etc.; do not use oil to clean
the wire.
M12 8-pin connector
male, frontal side
A coding
4.3 GND connections
Minimize noise by connecting the shield and/or the
connector housing and/or the frame to ground.
Make sure that ground is not affected by noise.
Make sure that ground is not affected by noise. The
connection point to ground can be situated both on
the device side and on user’s side. The best solution
to minimize the interference must be carried out by
the user.
4 - Electrical connections
WARNING
Electrical connection has to be carried
out by qualified personnel only, with
power supply disconnected and
mechanical parts compulsorily in stop.
Function
M12 8-pin
1
0Vdc
2
+10Vdc +30 Vdc
3
Clock IN +
4
Clock IN 5
Data OUT +
6
Data OUT 7
Zero setting
8
n.c.
Case
Shielding
n.c. = not connected
4.4 Zero setting input
M8 cable
Black
Red
Yellow
Blue
Green
Orange
White
Grey
Shield
The output value can be set to zero (reset) via an
external signal issued by a PLC or other controller
device. When the internal microprocessor receives
the signal it resets the output information. This can
be very useful for setting the zero position of both
the encoder and the machine. To zero set the
encoder, connect Zero setting input to +Vdc for 100
µs at least, then disconnect +Vdc; normally voltage
must be at 0Vdc; we suggest performing the zero
set when the encoder is in stop. Connect the Zero
setting input to 0Vdc if not used.
WARNING
For any information on the
implemented SSI features please refer
to the section “5 – Features and
functions of the SSI interface” on page 13.
4.5 Counting direction
The positive count (count up information) is
achieved when pulling out the cable.
4.1 M8 cable specifications
Type:
Wires:
LIKA HI-FLEX M8 cable
2 x 0.22 mm2 + 6 x 0.14 mm2
(24/26 AWG)
Shield:
tinned copper braid
External diameter:
5.3 mm ÷ 5.6 mm
Impedance:
< 90 /Km / < 148 /Km
Min. bending radius: Ø x 7.5
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SFA
5 – Features and functions of the SSI
interface
Order code: SFA-xxx-BA-…
SFA-xxx-GA-…
5.1 SSI (Synchronous Serial Interface)
SSI (the acronym for
Synchronous
Serial
Interface)
is
a
synchronous point-topoint serial interface
engineered for unidirectional data transmission
between one Master and one Slave. Developed in
the first eighties, it is based on the RS-422 serial
standard. Its most peculiar feature is that data
transmission is achieved by synchronizing both the
Master and the Slave devices to a common clock
signal generated by the controller; in this way the
output information is clocked out at each
controller's request. Furthermore only two pairs of
twisted wires are used for data and clock signals,
thus a six-wire cable is required.
The main advantages in comparison with parallel or
asynchronous data transmissions are:
• less conductors are
required
for
transmission;
• less electronic components;
• possibility of insulting the circuits
galvanically by means of optocouplers;
• high data transmission frequency;
• hardware interface independent from the
resolution of the absolute encoder.
At each change of the clock signal and at each
subsequent rising edge (2) one bit is clocked out at
a time, up to LSB, so completing the data word
transmission. The cycle ends at the last rising edge
of the clock signal (3). This means that up to n + 1
rising edges of the clock signals are required for
each data word transmission (where n is the bit
resolution); for instance, a 13-bit encoder needs 14
clock edges. If the number of clocks is greater than
the number of bits of the data word, then the
system will send a zero (low logic level signal) at
each additional clock, zeros will either lead (LSB
ALIGNED protocol) or follow (MSB ALIGNED
protocol) or lead and/or follow (TREE FORMAT
protocol) the data word. After the period Tm
monoflop time, having a typical duration of 16 µsec,
calculated from the end of the clock signal
transmission, the encoder is then ready for the next
transmission and therefore the data signal is
switched high.
The clock signal has a typical logic level of 5V, the
same as the output signal which has customarily a
logic level of 5V in compliance with RS-422
standard.
The output code can be either Binary or Gray (see
the order code).
Furthermore the differential transmission increases
the noise immunity and decreases the noise
emissions. It allows multiplexing from several
encoders, thus process controls are more reliable
with simplified line design and easier data
management.
5.2 LSB right aligned protocol
“LSB Right Aligned” protocol allows to right align
the bits, beginning from MSB (most significant bit)
to LSB (least significant bit); LSB is then sent at the
last clock cycle. If the number of clock signals is
higher than the data bits, then unused bits are
forced to logic level low (0) and lead the data word.
The word is 25-bit long, unused bits are set to 0
(zero). The number of clocks required is 25.
Data transmission is carried out as follows.
At the first falling edge of the clock signal (1, the
logic level changes from high to low) the absolute
position value is stored while at the following rising
edge (2) the transmission of data information
begins starting from the MSB.
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SFA
EXAMPLE 1
Let's suppose that we are using the
SFA-1000-BA-1000-...
draw-wire
encoder.
The resolution of the measuring device is 1,000 CPR
(= 0.1 mm, see the order code in the product
datatsheet).
As stated, the linear resolution results from the
following calculation:
Structure of the transmitted position value:
bit
value
25
MSB
…
…
1
LSB
Information is output in either GRAY or BINARY
code format (see the order code).
5.3 Transmitted position value and resolution
Information Information
per rev. (CPR) per mm
1000
10
SFA-...-1000
2000
20
SFA-...-2000
4000
40
SFA-...-4000
8192
81,92
SFA-...-8192
Linear resolution =
Resolution CPR
100
= 0.1 mm = 100 µm
1000
Let's say that the transmitted position value is 123.
Thus the linear position value will be as follows:
Linear position value = transmitted position *
linear resolution
Resolution
mm µm
0.1 100
0.05 50
0.025 25
0.012 12
Linear position value = 123 * 0.1 = 12.3 mm =
12300 µm
EXAMPLE 2
Let's suppose that we are using the
SFA-2000-GA-8192-...
draw-wire
encoder and the transmitted position
value is 1569.
The encoder resolution is 8192 CPR. The linear
resolution (0.012 mm) can be read in the product
datasheet; anyway it can be easily calculated as
follows:
To know the linear resolution of the encoder please
consider that the stroke per turn is 100 mm.
The linear resolution results from the following
calculation:
Linear resolution =
Stroke per turn
Linear resolution =
The position value which is transmitted by the unit
is expressed in counts (absolute information); to
convert the counts into a value expressed in
millimetres (mm) or micrometres (µm) you must
multiply the number of counts of the read position
by the resolution (expressed in either millimetres or
micrometres) according to the following table.
Stroke per turn
Resolution CPR
100
If you want then to know the linear position value
you will need to multiply the transmitted position
value by the linear resolution.
Linear resolution =
Linear position value = transmitted position *
linear resolution
Thus the linear position value will be as follows:
8192
= 0.012 mm = 12 µm
Linear position value = 1569 * 0.012 = 18.828 mm
= 18828 µm
NOTE
Please note that the encoder's linear
resolution can be read also in the order
code next to the rotary resolution.
Refer to the product datasheet.
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SFA

5.4 Suggested cable lengths in relation to
frequencies
SSI interface has a clock frequency ranging from
100 kHz to 300 kHz. “CLOCK” and “DATA” signals are
transmitted according to “EIA RS-422” standard.
The frequency of data transmission (baud rate)
depends on the cables length, as explained in the
following table.
Cable length
< 100 m
< 200 m
< 400 m
the unit and the wire have to be regularly
cleaned using a soft and clean cloth to remove
dust, chips, moisture etc.; do not use oil to clean
the wire.
7 - Order code
Baud rate
< 300 kHz
< 200 kHz
< 100 kHz
Examples
SFA
SFA
The time delay between two consecutive Clock
sequences must be at least 64 µs (Tp = pause time >
64 µs).
-1000
-2000
-GA
-BA
-8192
-4000
-L
-M
Series
1
2
Cable
length [m]
Max. measuring
length [mm]
Output code
Connection type
Information / rev. (CPR)
Dispose separately
5.5 Recommended SSI circuit
6 - Maintenance
The measuring system does not need any particular
maintenance; anyway it has to be handled with the
utmost care as it is a delicate electronic equipment.
From time to time we recommend the following
operations:
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SFA
Document release
Description
st
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1 issue
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