激光手册.docx
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激光手册
激光测距传感器
JDLASERV---30
技术参考手册
目录
1.介绍…………………………………………………………………………………………...3
1.1产品识别………………………………………………………………………………...3
1.2组成部分………………………………………………………………………………...4
1.3测程……………………………………………………………………………………...4
1.4防止错误的测量结果…………………………………………………………………...4
2.仪器设置………………….…………………………………………………………………...5
2.1串行接口模式…………………………………………………………………………...5
2.2模拟模式………………………………………………………………………………...8
3.安装…………………………………………………………………………………………..10
3.1装配…………………………………………………………………………………….10
3.2设备配线……………………………………………………………………………….10
3.3激光瞄准……………………………………………………………………………….11
4.技术参数………………………………………………………………………………........12
4.1测量精度……………………………………………………………………………….12
4.2详细规格……………………………………………………………………………….12
5.电子部分………………………………………………………………………………........14
5.1标识符开关………………………………………………………………………........14
5.2复位开关……………………………………………………………………………….14
5.3数字输出……………………………………………………………………………….14
5.4模拟输出……………………………………………………………………………….14
5.5连接端口……………………………………………………………………………….14
6.物理尺寸……………………………………………………………………………………..16
7.出厂设置……………………………………………………………………………………..17
7.1操作…………………………………………………………………………………….17
7.2通讯参数……………………………………………………………………………….17
7.3模拟输出……………………………………………………………………………….17
7.4仪器标识符…………………………………………………………………………….17
7.5数据输出1(DOUT1)……………………………………………………………….17
7.6数据输出2(DOUT2)……………………………………………………………….17
8.指令设置………………………………………………………………………………….....18
8.1操作指令……………………………………………………………………………….18
8.2配置指令……………………………………………………………………………….20
8.3单机操作指令(兼容)…………………………………………………………….....24
8.4错误代码……………………………………………………………………………….28
9.附件…………………………………………………………………………………………...29
9.1望远镜瞄准器………………………………………………………………………....29
9.2反射板………………………………………………………………………………....29
9.3电缆…………………………………………………………………………………....29
10.安全说明…………………………………………………………………………………..30
10.1仪器使用……………………………………………………………………………..30
10.2使用限制……………………………………………………………………………..31
10.3责任范围……………………………………………………………………………..31
10.4使用危险……………………………………………………………………………...31
10.5激光等级……………………………………………………………………………...33
10.6电磁兼容性(EMC)………………………………………………………………..34
10.7标签…………………………………………………………………………………...34
1.介绍
JDLASER-30是一种功能强大的测距设备,它可被集成用于各种工业用途。
通过一束激光反射,使得精确、无接触式长距离测距成为可能。
图1一般应用
特性:
●测程0.2-300m
●串行接口(RS232或RS422)
●单根RS422线可连接多达10个模块
●范围宽广的供电电压(9…30V)
●可编程模拟输出(0/4…20mA)
●两个可编程数字输出端
●数字输出错误信号
●D型接口和螺旋接线端便于连接
●望远镜适配器使得安装非常简便
●IP65(防止灰尘和水汽浸入)
●4个发光二极管用于显示状态信号
●BEIJINGJINDE网站上提供完整的软件配置
●可选:
内部加热器,用于零下40℃以下的操作环境
●二等激光(<0.95mW)
1.1产品识别
每件产品的外壳顶端都有序列标签,标记仪器型号。
版本
标准精度
1.5mm
3.0mm
标准版本
JDLASER-3015
JDLASER-3030
扩大温度范围
JDLASER-30H15
JDLASER-30H30
1.2组成部分
1发光二极管
显示状态信号
215针D型接口
RS422,RS232,模拟,数字输出
3电缆管
插入连接电缆
4舱盖
提供电子元件入口
5望远镜安装处
请查看附件(29页第9章)
6复位开关
使JDLASER-30回复到缺省设置
7螺旋接线端
RS422,RS232,模拟,数字输出
8标识符开关
通过RS422定义模块标识符
9激光发射孔
10光学接收处
11产品标签
见第35页10.8标签
1.3测程
JDLASER-30是一种光学仪器,它的操作会受到环境条件的影响。
因此,应用时可达到的测程有所不同。
而测距精度则不会受这类因素的影响。
下列条件可能对测程造成影响:
要素
加长测程的因素
缩短测程的因素
目标表面
明亮反射良好的物表,如反射板
(参考第29页9附件部分)
暗淡无光泽的物表
绿色、蓝色物表
空气微粒
清洁的空气
灰尘、雾、暴雨、暴风雪
日光强度
黑暗环境
目标受到明亮的照射
1.4防止错误的测量结果
1.4.1粗糙的表面
在对粗糙表面(如灰泥墙面)进行测量时,对准发亮的区域中心。
为避免测量到灰泥接缝深处,请使用目标板(见附件一章)或木板。
1.4.2表层透明
为了避免测量出错,请不要对着透明物体的表面进行测量,如无色的液体(比如水)或玻璃(无尘)。
对不熟悉的材质或液体,可先进行试测。
→当透过玻璃窗瞄准目标或视准线上有几个目标物时,测量会出现错误。
1.4.3潮湿、光滑或高光泽的物表
1当瞄准角度很小时,激光会被反射掉。
这时JDLASER-30接收的信号就会太弱(出现255错误信息),也可能测出反射激光所打到的目标距离。
2如果瞄准程直角,JDLASER-30接收的信号可能会过强(出现256错误信息)
1.4.4斜面,圆面
在目标面积大得足够容纳激光斑点时,才可以进行测量。
1.4.5多路径反射
当从其它物体返回的激光超过目标反射光时,可能会出现错误的测量结果。
在测量光路上,请避免各种反射体。
2.仪器设置
在安装仪器之前,我们推荐您在室内按以下的步骤进行设置,尤其当您还不十分熟悉JDLASER-30时。
JDLASER-30支持两种类型的操作模式
●串口模式
●模拟输出模式
第一步需要确定操作模式,以用于传送测距数据。
虽然串口模式带来很大的灵活性与准确性,但它经常不能适用于当前的PLC控制器和模拟环境。
以下情况下用模拟模式可能更好:
要素
串行接口
模拟输出,数字输出
精度
准确的测量结果
准确性取决于信号比量
(见第21页,8.2.5设置模拟输出范围(sNv))
灵活性
可访问全部设置指令
受限
集成
需要执行协议
模拟输出和数字输出信号配线
连接
单根RS422线可连接多达10个JDLASER-30s
点对点连接
以下两部分将讲述JDLASER-30串行和模拟操作模式的配置方法。
2.1串行接口模式
在串行接口模式下,JDLASER-30每一次操作都可以通过串行线由主系统发送指令来进行。
一个RS232接口,主系统可以连接一台仪器,而通过一个RS422串口可以连接多达10台仪器。
第18页第8章描述了相关指令的设置。
2.1.1连接与设置
在进行JDLASER-30设置前,需要先启动它并将其连接到PC机上。
下图说明了必需的连接。
在PC机上,可以利用终端程序与仪器进行通讯。
另外,www.BEIJINGJINDE.com网站上提供有配置应用程序。
图2为设置JDLASER-30进行的连接
仪器连接完成后,串行模式下需遵循以下步骤进行JDLASER-30配置。
序号
动作
含义
指令
1
设置控制模式
如果JDLASER-30不在控制模式下,将之设置为控制模式。
以模块0为例:
回复自动模式以使设置为控制模式
s0c
第20页8.2.2设置自动模式(sNA)
2
设置通讯参数
必要时,改变串口设置。
以模块0为例:
串口接口为19200波特率,8比特位,无奇偶检验
s0N70N2N
第20页8.2.1设置通讯参数(sNbr)
3
保存设置
保存改变后的设置,以保持不变。
以模块0为例:
保存模块0的设置
s0s
第23页8.2.7保存设置参数
4
设置标识符开关
一个循环后,模块标识符变量被激活。
以模块0为例:
保存模块0的设置
第14页5.1标识符开关
注意:
如果没有按顺序设置模块设置,请将设置回复到厂方设置值(第17页7厂方设置),使用reset按键(第14页5.2复位开关)。
请注意标识符开关需要人工复位。
2.1.2主系统软件
在串口模式下需要通过主系统软件操作JDLASER-30。
用单根串口线(RS422)连接多台仪器时,需实施严格的主控制通讯方式。
请访问BEIJINGJINDE网站查看应用注意事项。
强烈推荐您安装设备前仔细的测试主系统软件。
2.2模拟模式
JDLASER-30模拟模式不需要主机控制。
仪器启动时,模拟和数字输出设置将作如下更新。
如果接收到串口指令,仪器会自动切换到串口模式下。
模拟输出
模拟输出有两种工作方式
0…20mA4…20mA
Aout模拟电流输出
DIST实测距离
Dmin已设置的最小距离
Dmax已设置的最大距离
数字输出
JDLASER-30包括三个数字输出。
两个可供编程控制,另一个用于发送设备错误状态信号。
2.2.1连接和设置
在进行JDLASER-30设置前,需要先启动它并将其连接到PC机上。
图三说明了必需的连接。
在PC机上,可以利用终端程序与仪器进行通讯。
另外,www.BEIJINGJINDE.com网站上提供有配置应用程序。
图3为设置JDLASER-30进行的连接
仪器连接完成后,模拟模式下需遵循以下步骤进行JDLASER-30配置。
序号
动作
含义
指令
1
设置自动模式
按需要的更新率,设置JDLASER-30到自动模式。
以模块0为例:
将测量频率设到最快
s0A+0
第20页8.2.2设置自动模式(sNA)
2
设置当前输出范围
分别定义模拟输出范围是0-20mA还是4-20mA。
以模块0为例:
将模拟输出范围设为
4mA-20mA
s0vm+1
第21页8.2.3最小模拟输出(sNvm)
3
设置输出取值范围
定义模拟输出范围最小距离(Dmin)和最大距离(Dmax)。
以模块0为例:
设置范围为0m-10m
s0v+0+100000
第21页8.2.5设置模拟输出范围(sNv)
4
设置错误状态模拟输出
当前设置在错误状态下会启用
以模块0为例:
设置错误状态值为0mA
s0ve+0
第21页8.2.4出错状态模拟输出值
配置数字输出
设置数字输出时的开/关量
以模块0为例:
DO1:
off=0mon=2m
DO2:
off=3mon=5m
s01+0+20000
s02+0+30000+5000
?
21页8.2.5设置数字输出量
5
保存设置
保存改变后的设置,以保持不变。
以模块0为例:
保存模块0的设置
s0s
第23页8.2.7保存设置参数
注意:
如果没有按顺序设置模块,请将设置回复到厂方设置值(第17页7厂方设置),使用reset按键(第14页5.2复位开关)。
请注意标识符开关需要人工复位。
3.安装
3.1装配
JDLASER-30底部有三个M4螺孔,使之易于装配。
请遵守安全应用条例,第12页4技术参数中有具体阐述,请勿超限使用。
3.2设备配线
3.2.1串行接口模式
RS232
当使用RS232接口时,只能应用点对点通讯。
!
请勿在RS232串口线上连接多台JDLASER-30
图4用RS232点对点连接
RS422
可以用RS422连接多台设备。
为确保正常的操作,请应用严格的主控制通讯方式。
完全主控式通讯方式非常重要,请勿在终止当前通讯状态前启用新的通讯方式。
!
必须确保,所有JDLASER-30s设置为不同的标识号码
图5用RS422连接多台设备
3.2.2模拟接口模式
JDLASER-30模拟接口与设备其它部分绝缘。
在使用模拟接口时注意接地。
确保模拟线路的整个电阻小于500Ω。
图6将仪器与PLC相连接
3.3激光瞄准
当距离被测目标较远时,激光点不可见,激光瞄准一般比较困难。
JDLASER-30有一个可安装望远镜的适配器,明显能简化瞄准过程。
请参考第29页第9章附件关于望远镜的说明。
4.技术参数
4.1测量精度
测量精度遵循按ISO修订条例ISO/R1938-1971标准,置信度为95%(例如:
参考图表,±标准偏差的2倍)。
标准精度指的是平均条件下,跟踪模式的测量结果。
类似以下非良好条件,可能会出现最大的测量误差:
-高反射物表(如反射镜片)
-临界温度下的操作,未适应环境温度
—高亮环境,强热闪光
JDLASER-3015误差大到±2mm,JDLASER-3030误差达到±5mm(二倍标准偏差)
4.2详细规格
标准测量精度
JDLASER-3015/JDLASER-30H151)
JDLASER-3030/JDLASER-30H301)
±1.5mm
±3.0mm
最大测量精度
JDLASER-3015/JDLASER-30H151)!
JDLASER-3030/JDLASER-30H301)
±2.0mm
±5.0mm
最小显示单位
0.1mm
测程,相对于自然表面
0.3m-30m
测程,相对于灰色(反射)目标板
大约20-200m
显示
0-300m
测量基准边
从前沿
(第16页6物理尺寸)
激光点直径,目标距离为
6mm@10m
30mm@50m
60mm@100m
测量时间
单次测量
跟踪测量
0.3至大约3s
0.3至大约3s
光源
激光二极管620-690nm(红色)
IEC60825-1:
1993;二级激光
FDA21CFRCH.1§1040:
1998;二级激光
光束发散:
0.16×0.6mrad
脉冲持续时间:
15×10-9s
最大发射功率:
0.95mW
每脉冲最大发射功率:
8mW
测量不确定度:
±5%
静电放电(无线)
(IEC61000-4-2(1995-01)等级一)
金属体测试2kV
电磁兼容性(无线)
IEC61000-4-3(1995-02)
EN55022ClassB1994
FPCPart15ClassB
供电
直流电9-30V
体积
150×80×55mm
操作温度范围
JDLASER-3015/JDLASER-3030
JDLASER-30H15/JDLASER-30H30
-10℃~+50℃
-40℃~+50℃
存储温度范围
-40℃~+70℃
防护等级
IP65;IEC60529(防止灰尘和水汽浸入)
重量
620g
接口
1异步串行接口(RS232/RS422)
1可编程模拟输出0/4…20mA
2可编程数字输出
1错误状态数字输出
1)参考第11页7测量精度
2)长期测量(跟踪模式)时,最大温度只有45℃
5.电子部分
5.1标识符开关
用于设置仪器标识,可设置为0-9的数据
5.2复位开关
以下操作会将仪器回复出厂设置:
●关闭仪器电源
●按住reset复位键
●开机
●一直按住reset直至仪器所有的发光二极管发亮
●释放reset键
5.3数字输出
JDLASER-30有两个数字输出口用于电平监视(DO1和DO2),一个数字输出口用于发送出错信号(DOE)。
开路输出如图7所示。
图7开路输出
5.4模拟输出
JDLASER-30模拟输出为电流量(0…20mA或4…20mA)。
它可以荷载500Ω以内的电阻。
5.5连接端口
5.5.1D型接口
管脚
标志符
说明
1
Rx
RS232接收线路
2
Tx
RS232发送线路
3
T-
RS422负发送线路
4
T+
RS422正发送线路
5
R-
RS422负接收线路
6
R+
RS422正接收线路
7
PWR
直流电源+9V…+30V
8
PWR
直流电源+9V…+30V
9
DO1
数字输出1(开路)
10
DO2
数字输出2(开路)
11
DOE
数字输出出错信号(开路)
12
AGND
模拟接地
13
AO
模拟输出(0/4…20mA)
14
GND
地线
15
GND
地线
5.5.2螺型接线端
管脚
标志符
说明
1
R+
RS422正接收线路
2
R-
RS422负接收线路
3
T+
RS422正发送线路
4
T-
RS422负发送线路
5
Rx
RS232接收线路
6
Tx
RS232发送线路
7
AGND
模拟接地
8
AO
模拟输出(0/4…20mA)
9
DOE
数字输出出错信号(开路)
10
DO2
数字输出2(开路)
11
DO1
数字输出1(开路)
12
GND
地线
13
PWR
直流电源+9V…+30V
6.物理尺寸
7.出厂设置
7.1操作
模式:
控制
7.2通讯参数
波特率:
19200
数据位:
7
奇偶检验:
偶检验
停止位:
1
7.3模拟输出
最小输出:
4mA
最短测距:
0m
最长测距:
10m
出错输出:
0mA
7.4仪器标识符
标识号码:
0
7.5数据输出1(DOUT1)
ON:
2m
OFF:
3m
7.6数据输出2(DOUT2)
OFF:
1m
ON:
1.5m
8.指令设置
8.1操作指令
8.1.1停止/清除指令(sNc)
停止当前操作
输入指令:
sNc
N:
仪器号码(0…9)
返回数据
成功:
gNc?
出错:
gN@Ezzz
zzz:
错误代码
8.1.2测距(sNg)
激活单次测距。
每次新的指令都会消除当前的测量数据。
输入指令:
sNg
N:
仪器号码(0…9)
返回数据
成功:
gNg+xxxxxxxx51……+00000000
xxxxxxxx:
距离,单位1/10mm
出错:
gN@Ezzz
zzz:
错误代码
8.1.3测量温度(sNt)
触发温度测量。
输入指令:
sNt
N:
仪器号码(0…9),A=所有模块
返回数据
成功:
gNg+xxxxxxxx51……+00000000
xxxxxxxx:
温度,单位1/10℃
出错:
gN@Ezzz
zzz:
错误代码
8.1.4打开激光(sNo)
打开激光。
输入指令:
sNo
N:
仪器号码(0…9),A=所有模块
返回数据
成功:
gNo?
出错:
gN@Ezzz
zzz:
错误代码
8.1.5关闭激光(sNp)
关闭激光。
输入指令:
sNp
N:
仪器号码(0…9)
返回数据
成功:
gNp?
出错:
gN@Ezzz
zzz:
错误代码
8.1.6缓冲跟踪-开始(sNf)
触发模块内部缓冲区进行连续测量(一次缓冲测量)。
测量频率由取样时间设定。
如果取样时间设为0,那么测量就会达到最快频率。
通过sNq指令可读取仪器最后一个测量值。
测量会连续进行,直到发出下一个指令(sNq除外)。
输入指令:
sNf+xxxxxxxx
N:
仪器号码(0…9)
xxxxxxxx:
取样时间,单位10ms(假设为0->可能的最大频率)
返回数据
成功:
gNf?
出错:
gN@Ezzz
zzz:
错误代码
8.1.7缓冲跟踪-读数(sNq)
在发出sNf指令开始“缓冲跟踪”后,用sNq指令可读取仪器最后一个测量值。
输入指令:
sNq
N:
仪器号码(0…9)
返回数据
成功:
gNq+xxxxxxxx+c
xxxxxxxx:
距离,单位1/10mm
c:
0=自上次sNq指令后无新测量值
1=上次sNq指令后新的测量值,未覆盖
2=上次sNq指令后新的测量值,覆盖
出错:
gN@Ezzz+c
zzz:
错误代码
c:
同上
8.2配置指令
8.2.1设置通
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