MEL M70LL Series Manual

MEL M70LL Series Manual

Laser-sensors with integrated ethernet interface
Table of Contents

Advertisement

Quick Links


MIKROELEKTRONIK GMBH
Intelligente Sensoren & Mess-Systeme
M7LL / M70LL
Laser-Sensors
with integrated Ethernet Interface
Manual
 
MEL Mikroelektronik GmbH 
Breslauer Str. 2 
D‐85386 Eching 
Tel. +49 89 / 327 150‐0 
Fax +49 89 / 319 20 23 
 
www.MELsensor.de 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
© Copyright MEL Mikroelektronik GmbH 

Advertisement

Table of Contents
loading
Need help?

Need help?

Do you have a question about the M70LL Series and is the answer not in the manual?

Questions and answers

Summary of Contents for MEL M70LL Series

  • Page 1  MIKROELEKTRONIK GMBH Intelligente Sensoren & Mess-Systeme M7LL / M70LL Laser-Sensors with integrated Ethernet Interface Manual   MEL Mikroelektronik GmbH  Breslauer Str. 2  D‐85386 Eching  Tel. +49 89 / 327 150‐0  Fax +49 89 / 319 20 23    www.MELsensor.de                    © Copyright MEL Mikroelektronik GmbH ...
  • Page 2: Table Of Contents

    Sensor head......................................12  Electronic unit ...................................... 12  RS‐232 Debug interface ..................................13  Communication between electronic unit and PC ..........................13  Tasks of the integrated Microcontroller............................... 13  Tasks of the PC‐Software..................................13  Communication components ................................13  Set up of IP Address of the sensor................................ 13  Solve IP address conflicts..................................14  Elements of the IP  default settings..............................14  Operating conditions for the sensor..............................14                HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 2 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 3: Hints For Hardware And Firmware Versions

    After a reset the sensor automatically restarts. Settings  were not reset.    Factory default parameters could change without notice  tot  he  given  documentation.  Relevant  is  always  the  actual  interface  description  of  MEL.  For  details  contact  MEL technical support or MEL sales team. Technical data  is not included in this manual. Technical data is given in  the MEL data sheet(s) of the product. Data sheets may be changed without notice in this manual.   In  this  manual  all  hardware  connections,  interface  definitions  and  software  registers  are  documented.  While  the  Ethernet  data ...
  • Page 4: System Description

    Threshold Min / Max adjustable (in software)   Error output   Option thickness measurement   Check dimensions   Position detection of small parts   Position detection on conveyor belt   Detection of tool position in stamping machines   Detecion of sheet duplication   Position / break detection in tooling machines   Robot arm position   Presence detection   Bore hole depth   Fill level detection   Vibration analysis   Crashtest recording   Suspension testing  Software for sensor system M7LL with Ethernet interface and connection cables to PC are available on request.    HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 4 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 5: Function Principle

    Factory  default  setting  of  the  Min  /  OK  /  Max  LED’s  is  at  the  boundary of the measurement range. When OK is lit, the object is  in range.      FALSCH Hint:  The sensor should be mounted with plastic washers.  This helps to avoid electromagnetic interference  Montagerichtung problems.    If moving or striped objects need to be captured, the sensor head  is to be mounted at 90° to the movement axis, as shown in the  picture at the right side.            RICHTIG     HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 5 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 6: Thickness Measurement

    The  maximum of the intensity is not in the center of the spot.  maximum of the intensity is not in the center of the spot.  In direction A, the error is minimal; in direction B it is maximal.   In direction A, the error is minimal; in direction B it is maximal.   15° The sensors are equipped with a automatic intensity regulation  The sensors are equipped with a automatic intensity regulation  Drehachse for matching to more or less reflecting objects. When the  for matching to more or less reflecting objects. When the  30° surface is changing during measurement, the intensity is kept  surface is changing during measurement, the intensity is kept  Objektoberfläche constant by the regulation system.  constant by the regulation system.  Drehachse The measurement has a small dependency from inclination  The measurement has a small dependency from inclination  angle. Rotation on axis A up to 30° and rotation on axis B up to  angle. Rotation on axis A up to 30° and rotation on axis B up to  15° do not cause big measurement error. Measurements on a surface with good diffuse reflection are less depending on angle than  15° do not cause big measurement error. Measurements on a surface with good diffuse reflection are less depending on angle than  measurements on mirroring surfaces. (See the picture above).  measurements on mirroring surfaces. (See the picture above).  The measurement error shows up as a change in the ratio of output voltage / distance. When the error is constant, a special  The measurement error shows up as a change in the ratio of output voltage / distance. When the error is constant, a special  calibration could eliminate the error.  calibration could eliminate the error.        HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 6 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 7: Ambient Light

      The absolute error is the deviation from the calculated distance. It is shown in a table on the right side of the report.  The  sensing  element  (PSD)  does  not  give  results  which  are  in  a  linear  relation  to  the  distance.  Therefore  the  electronic  system  linearises the output signal. The linearization compensates different surface reflectivity and creates a output voltage proportional to  the distance.  Reaction time at analog outputs is extremely fast with laser sensors. It is specified to be less than 50 μsec for the M7LL or 5 μsec for  the M70LL (rise from 0 to 90% of final value).   With DIP‐switches in the electronic unit  the integration time can be set higher. This reduces noise and improves accuracy. Please  find details on page Fehler! Textmarke nicht definiert..  The electronic unit has two ouputs with adjustable thresholds for minimum and maximum. The thresholds can be set with the MEL  demo software for M7LL over the whole range of the sensor. In order to avoid oscillations, the thresholds have a small hysteresis.  When the Min threshold is hit, the Min output goes high. When Min or Max outputs are activated, OK signal goes off (low). When OK  is active, neither Min nor Max could be active. The thresholds are only active when the object is inside range. For easy of first use,  the thresholds are factory default set to the range limits. The thresholds are sampled with the internal CPU processing clock rate of  30 kHz; this is equal to a reaction time of 0.03 msec.  Other than mechanical systems the optical sensors do not have a hysteresis or problems with repeatability. Accuracy is limited by  surface condition and system noise.    HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc ...
  • Page 8: Connections

      Tipp: configure the IP address of your sensor before you add a M7LL‐ / M70LL‐ sensor to your network. Use a Web browser for  set up of the IP address, see page 17 for details.  The  picture  on  the  right  side  shows  the  sensor  head  M7LL/4.  The  sensor  models,  options and accessories are listed in the M7LL‐ and M70LL‐sensor families datasheets.    Tipp:  the  M7LL  /  M70LL  data  sheets  can  be  downloaded  from  the  MEL  website    http://www.melsensor.de or send an E‐mail to: info@melsensor.de. High temperature Ethernet and control cables are available on request!  Standard Sensor models send out red laser light less than 1 mW of optical power. They  are laser safety class 2. Depending on the model, special sensors might have laser safety  class 3R, providing higher optical output of up to 5 mW. ...
  • Page 9: Connector Specification D-Sub-25

    This  is  the  best  way  to  connections  to  avoid  ground  loops.  This  is  the  best  way  to  connect potential free inputs.  connect potential free inputs.                HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 9 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 10: Electronic Unit

    Blau  + Weiß  unused +  6  Receive data ‐  Red  6  Green  Transmit data ‐  7  unused +  Brown+ White  7  Brown+ White  unused +  8  unused ‐  Brown  8  Brown  unused ‐    Picture below: crossed Ethernet cable  Tipp:   a direct connection between sensor and network card requires a crossed Ethernet cable.    The picture on the left side shows up the position of the blue and red colored wires clearly. When a  Ethernet switch is in use, a cross over cable may not be necessary, as the switch may control and  correct position of the signals by auto MDI / auto sense function.           HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 10 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 11: Technical Data M7Ll

      1.000 Hz  6 mV  3.0 µm    1.000 Hz  100 mV  50 µm       250 Hz  3 mV  1.5 µm       250 Hz    60 mV  30 µm       1000Hz  2 mV  1.0 µm       1000Hz   40 mV  20 µm          25 Hz  1.5 mV  0.7 µm          25 Hz   20 mV  10 µm          20 Hz  1 mV  0.5 µm          20 Hz   15 mV  7.5 µm    *** measured at the analog output;   ± 10 V = 10 mm    HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 11 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 12: Technical Data M70Ll

    0.5 µm            250 Hz    4 mV  0.10 µm          230 Hz  2 mV  0.4 µm            230 Hz    4 mV  0.10 µm    Weight and dimensions      please see individual data sheets  Analog output 1        ± 10V  / 10 mA  Analog output 2        4…20 mA  Min, Max, OK        switching outputs 0 / 24 V; 5 mA    HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 12 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 13: Rs-232 Debug Interface

    TCP‐  Clients  and  ‐Server  are  software  components  in  the  software  development  environment.  These  are  represented  in  the  compiled application software as “ports”, using protocols, commands and data. Each sensor has its own IP address matching to the  subnet mask. The settings of IP address, port and subnet mask must be set correctly when installing a new sensor. These parameters  are responsible for proper function of the unit in the network.   Data is stored in the sensor before sending. The IP address is stored in the sensor electronic unit. For set up of IP address a Web  Browser can be used. See details on page 17.  M7LL / M70LL sensors are delivered with a factory default address and with a “Working‐IP“‐Address .  The sensor is connected to the network and makes a Peer‐to‐Peer connection. Once the connection is established to a certain PC,  the sensor will not communicate to any other device. The sensor can be connected with a crosslink network cable directly to the PC.  Gateways or special hardware is not required.     The factory default address will be activated, when the s‐output is connected to the s‐input at power on. The factory default address  is hard coded and can not be changed by the user.    At delivery the working IP address is set to 192.168.122.245. When a different IP address has been set, a sticker will indicate the  actual IP ddress. The Ip address can be set with a Web Broswer. Details are given on page 17.   The sensor restarts automatic and sends a message to the Web Browser.    HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 13 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 14: Solve Ip Address Conflicts

       Tipp:  in order to allow communications in more than one subnet, a second (third) IP address for the network adapter could  be set in status | properties | advanced.  Elements of the IP default settings MAC‐Adresse    00‐08‐DC‐00‐00‐00  Seriennummer    MM‐YY‐ZZZ   Sensor‐IP     169.254.150.161:3000  = factory default IP Addresse (S‐input and S‐output connected)  Subnetz‐Maske    255.255.255.0  Gateway IP    169.254.150.1  TCP Port      last segment of the TCP/IP‐Address (for example 3000)  When the power is on, the sensor automatically start to send data. The TCP protocol cares about sending and receiving dta packets  complete, the user must not care for this.    HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 14 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 15: Data Format And Interface Description

    0xFF  unsigned int  AD  Frequenz  56  2  30000  unsigned int  AD  ValuesMax  58  2  200  unsigned int  AD  Values  60  400  2x200 Werte each 16 Bit distance  unsigned int  ADI Values  460  200  1x200 Werte each 16 Bit intensity  unsigned char  ADLValues  660  200  1x200 Werte each 16 Bit Laser control value  unsigned char  Gesamte Länge    860        HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 15 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 16: Rs-232 Prompt After Power On

    Gateway Address   Activity of Web‐Server   Set up value for Max and Min   ‐   Ethernet Link Status    Example fo a RS‐232 Prompt:  **************************************************************************************  M27‐iLAN v.0.1.2 110330  Seriennummer: 03 11 003  EthernetStack: init  EthernetStack: config  EthernetStack: 100MBit  EthernetStack: Working Settings  MAC: 00:08:DC:04:BE:DB  IP: 192.168.123.201:3000  SubNetz: 255.255.255.0  GateWay: 192.168.123.1  WebServer‐Socket: aktiv  Trigger‐Max: 63000 Min: 02000      TCP‐Connecting...  EthernetLinkNOK  disconnected  disconnected  EthernetLinkOK  ********************    HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 16 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 17: Integrated Web-Server

    Then  click  the  send  button  to  send  the  parameters to the sensor or press ENTER.     after  a  short  while  the  sensor  sends  a  confirmation  screen.  The  sensor  restarts  automatically and uses the new parameters.               please note: when you have set a new IP address, your software must reconnect to  the new IP address.        * the IP‐Adresse of the PC should be resembling tot he IP address oft he sensor. Only the last 3 digits should be different.  Example: Sensor –IP = 192.168.122.245     PC‐IP = 192.169.122.10      HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 17 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 18: Trouble-Shooting

    Are sensor and PC in the same  PC and sensor must be in the  network card in the PC  subnet?  same network segment  (subnet)  Eth.‐Link and 100Mbit are lit  Turn off firewall  Allow communication for port  Windows 7 sometimes creates  but no network connection  3000, TCP protocol  problems, because it  deactivates network when it is  not active.  Arp ‐d  Reset network card cache    Slow connection  Is the network card a 100  Use another PC, another  Do not use hubs.  Mbit version?  Ethernet switch  The connection to the PC is  The PC is too slow  Use a faster PC  Set graphic display to  working, but measurement  minimum settings  results are received with a  delay of a few seconds     HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 18 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 19: Maintenance

                                         picture: clean Sensor  please note: oily finger prints cause severe measurement errors. The same applies to water drops or other liquids.  During the installation of sensors take care that no sunlight could radiate ‐ directly or reflected on a surface ‐ into the sensors  receiving optics. This could cancel the function of the sensor.  Water drops on the optic system or on the front make severe distortion on the measurement. Water drops work like a lens. They  may cause sensors to fail permanently.  Standard sensors were delivered with laser wavelength of 650 ... 670 nm. For special purpose and on request MEL will deliver other  laser  wavelength.  The  technical  data  for  those  sensors  are  basically  the  same  as  for  650  nm  sensors.  Sensors  using  different  wavelength would not interfere into each other optical system. This allows to use two laser sensors having a laser spot near to the  other sensor without interference problems. Sensors with different laser wavelength may hav different laser safety class or different  technical data.     HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 19 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany ...
  • Page 20: Laser Safety

      Before cleaning switch off laser  Before cleaning switch off laser    Use a piece of paper to locate the (invisible) beam  Use a piece of paper to locate the (invisible) beam    Never use mirrors in the environment  Never use mirrors in the environment    Shield the workplace Shield the workplace   Use a protective cover / curtain   Paint machine parts black mat    No bio hazard will occur when the laser beam touches the skin.    Products in laser safety class 2 have a label like the picture on the right side.  These products do not require special laser safety.    Sensors with laser output power higher than 1 mW and lower than 5 mW are laser safety class 3R.  These products have a label according to FDA and IEEE / DIN‐ISO regulations, specifying laser class 3R, laser wavelength and laser  energy. For these products, protective means as mentioned above are required. According to FDA / DIN‐ISO regulations a laser  safety expert must be available in the company using such products.        HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 20 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 21: Software Examples

     Manual M7LL / M70LL Laser‐Sensors     For integration of the M7LL‐ and M70LL‐ sensors a DLL is available. More details are available on request.  Our software development engineers use Visual Studio / C++. Source code published by MEL should be considered as examples. This  code could have bugs and MEL could not make warranties if this code would cause harmful damadge to your system or render it  inoperable. MEL may change the code examples without notice.  #define M27ILANPROTOKOL2302ETHERNETPACKETSIZE 860  #define ADVALUESPROTOKOL2302MAX 200  typedef struct  {        unsigned int uiVersionProtokol;                        //2 0x2302        unsigned int uiVersionProtokolSize;                  //2 860        unsigned int uiSerienNummerMJ;                       //2 MMJJ        unsigned int uiSerienNummerCnt;                      //2 XXX        unsigned long ulEinschaltzaehler;                          //4        unsigned char ucReserved[20];                            //20        unsigned int uiPacketNummer;                           //2 fortlaufende Nummer        unsigned char ucEthSpeed;                              //1 10/100‐MBit/s        unsigned char Reserved1[3];                              //3        unsigned int uiAMB;                                     //2 AnfangsMessBereich        unsigned int uiMB;                                      //2 MessBereich        unsigned int uiTriggerMaxValue;                        //2 im WebBrowser eingestellter Wert        unsigned int uiTriggerMinValue;                        //2 im WebBrowser eingestellter Wert        unsigned char ucTriggerMaxIntensity;                 //1 142        unsigned char ucTriggerMinIntensity;                 //1 14        unsigned int uiTriggerStatus;                             //2 (uiTriggerMax << 1) | uiTriggerMin        unsigned int uiReserved2;                                //2        unsigned int uiADZMaxValue;                              //2 0xFFFF ...
  • Page 22    {        sTCP = 0;        bRunConnect = FALSE;        TRACE("SocketError\n");     }   //set TimeOut for die “recv” function     setsockopt(sTCP, SOL_SOCKET, SO_RCVTIMEO, (const char*)&dwRecvTimeOut, sizeof(int));     while(bRunConnect)     {   //set up (initiate) connection        if (connect(sTCP, (SOCKADDR*) &serv_addr, sizeof(SOCKADDR)) == INVALID_SOCKET)        {   //if failed keep trying to initiate connection        }        else        {   //connection established: get data           bRunRead = TRUE;           while(bRunRead)           {              dwReceived = recv(sTCP, chBuffer, TCPBUFSIZE, NULL);              if ((dwReceived == 0) || (dwReceived == INVALID_SOCKET))              {                 //connection was probably cut, make sure                 //and re‐initiate the connection                 bRunRead = FALSE;                 bRunConnect = FALSE;                 closesocket(sTCP);              }              else              {                 //here you find received data    HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 22 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...
  • Page 23  Manual M7LL / M70LL Laser‐Sensors                    //number of received data is in dwReceived              }           }        }     }     //release socket     closesocket(sTCP);     WSACleanup();  }       Use the “send” function for sending data to the sensor. Like with the „recv“ function it is necessary to set up connection to the  sensor before using the send fucntion. In the above example you could replace „recv“‐function with send“ function.    // Data Buffer  // data buffer contains the command   // to set the sensor in single mode  char chBuffer[2] = {0x14, 0x01};  send(sTCP, chBuffer, 2, NULL);  ************************************************************************************************************        HB‐M7LL‐M70LL‐E.doc  page 23 of 23  V20130301    MEL Mikroelektronik GmbH, Breslauer Str. 2, 85386 Eching / Germany  www.MELSensor.com   ...

Table of Contents