Produktinformation

KCI 419 Dplus
Absoluter induktiver
Drehgeber mit Zusatzfunktion
Abstandsmessung inaxialer Richtung

11/2020KCI 419 Dplus – Motorregelung• Absoluter induktiver Drehgeber mit Zusatzfunktion• Abstandsmessung in axialer Richtung• Robustes induktives Abtastprinzip• Bestehend aus Abtasteinheit AE und Rotoreinheit (Teilkreiswelle TKW)

33.5
24.5

20.5
M1 M2

1834.7

28.7±0.1

30°

AA-A11

 73+0.1

  21.5

BB 0.1 AM5


(83.64)

 0.2 B C

10R1045°(4x)M3 65 0 A 82.933)

10

 5.5

 56

 64.5
 64.9

 73

 54

 12

 21



CA-A1
20



25


BRz 16

0.90.05 A

57  x  61

 12 H7 

Alle Darstellungen bei gelüfteter Bremse

A±0.05
0.1 B CZ
0.05 CZ = Lagerung Motorwelle = Bezugsfläche Spulenträger
 = Mittelachse Spulenträger
 = Kundenseitige Anschlussmaße
M1 = Messpunkt Arbeitstemperatur am Flansch
M2 = Messpunkt Arbeitstemperatur auf derPlantine
M3 = Messpunkt Vibration
1 = Zylinderschraube ISO 4762 – M6x16 – 8.8Anzugsmoment 8.5 Nm ±0.5 Nm
2 = Zylinderschraube ISO 4762 – M5x12 – 8.8Anzugsmoment 4.5 Nm ±0.3 Nm
3 = Zul. Axialbewegung der Motorwelle
4 = Auflagefläche Geberflansch
5 = Parallelität/Ebenheit der beiden Ankerscheiben im Bereich der Auflagefläche­Geberflansch
6 = Nominaler Arbeitsabstand zwischen­Teilung und Abtasteinheit
Mit Montagehilfswerkzeug einstellbar

2B-B

B-B

1.5±0.1



7= Koaxialität der Bohrung ¬ 65 des Spulenträgers zur Lagerung der Motorwelle
8 = Max. zul. Hub der Ankerscheiben 0.9 mm
9 = Drehrichtung der Welle für steigende Positionswerte
10 = Rundsteckverbinder M12, 8-polig
11 = Zugentlastung für das Kabel in der Nähedes Drehgebers vorsehen ( 0.2 m).
Durch die Zugentlastung darf die Bewegung der Abtasteinheit in axialer Richtung
nicht behindert werden.

Produktinformation KCI 419 Dplus  11/2020

Motorregelung

Technische Daten

KCI 419 Dplus – Singleturn
Zur Positionsmessung und Motorregelung (rotativ)

Schnittstelle

EnDat 2.2BestellbezeichnungEnDat22

Positionswerte/U

524 288 (19 bit)

Rechenzeit tcal
Taktfrequenz 5 µs 16 MHz

Data Age (typisch)

14 µs

Systemgenauigkeit (typisch) ±90”
Elektrischer Anschluss

Flanschdose M12, 8-polig axial

Versorgungsspannung

DC 4,5 V bis 14 V

Kabellänge 15 mLeistungsaufnahme (max.)

bei 4,5 V:  0,65 W; bei 14 V:  0,7 W

Stromaufnahme (typisch)bei 5 V: 95 mA (ohne Last)

Welle 12 mm mit Axialklemmung über Konus

Drehzahl

 1500 min–1

Trägheitsmoment

Abtasteinheit AE: 2,1 · 10–4 kgm2; Rotoreinheit TKW (2KA): 3 · 10–6 kgm2

Winkelbeschleunigung Rotor

1 · 105 rad/s2

Eigenfrequenz der­Statorankopplung (typisch)

730 HzAxialbewegung Antriebswelle ±0,05 mm (siehe Zeichnung „Motorregelung“ ③)Vibration 55 Hz bis 2000 Hz
Schock 6 ms

Abtasteinheit AE:  300 m/s2; Rotoreinheit TKW:  600 m/s2 (EN 60068-2-6)2)
 2000 m/s2 (EN 60068-2-27)

Arbeitstemperatur–40 °C bis 100 °C (am Messpunkt (M1) und an der Rotoreinheit TKW)

Relative Luftfeuchte

 93 % (40 °C/21 d gemäß EN 60068-2-78); Kondensation ausgeschlossen

Schutzart EN 60529

Komplettgerät im angebauten Zustand: IP37 ; Abtasteinheit AE: IP67 (siehe Isolation unter Elektrische­Sicherheit im Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten)

Masse

Abtasteinheit AE: 0,28 kg; Rotoreinheit TKW: 0,03 kg

Identnummer

Abtasteinheit AE KCI 419 Dplus:
ID 1282569-01
Rotoreinheit TKW KCI 419 Dplus:
ID 1282571-01

1)

1)

In der Anwendung muss das Gerät vor abrasiven und schädlichen Medien geschützt sein. Bei Bedarf geeignete Kapselung verwenden.	10 Hz bis 55 Hz wegkonstant 5 mm peak to peak an der Abtasteinheit (AE)10 Hz bis 55 Hz wegkonstant 10 mm peak to peak an der Rotoreinheit (TKW)

2)

Produktinformation KCI 419 Dplus  11/2020

3

KCI 419 Dplus – Abstandsmessung in axialer Richtung• Absoluter induktiver Drehgeber mit Zusatzfunktion• Abstandsmessung in axialer Richtung• Robustes induktives Abtastprinzip• Bestehend aus Abtasteinheit AE und Rotoreinheit (Teilkreiswelle TKW)

BRz 16

0.90.05 A57  x  61 12 H7 

Alle Darstellungen bei gelüfteter Bremse

A±0.05
0.1 B CZ
0.05 CZ



B-B


12344B-B

1.5±0.1

= Lagerung Motorwelle= Bezugsfläche Spulenträger= Kundenseitige Anschlussmaße= Zul. Axialbewegung der Motorwelle= Parallelität/Ebenheit der beiden Ankerscheiben im Bereich der Auflagefläche­Geberflansch= Nominaler Arbeitsabstand zwischen­Teilung und Abtasteinheit
Mit Montagehilfswerkzeug einstellbar= Max. zul. Hub der Ankerscheiben 0.9 mm

Produktinformation KCI 419 Dplus  11/2020

Abstandsmessung in axialer Richtung

Technische Daten

KCI 419 Dplus – Linearmessung
Zusatzfunktion Abstandsmessung in axialer Richtung

Schnittstelle

EnDat 2.2 (Zusatzinformation 1, Datenformat und Beschreibung, siehe EnDat Application Note)

Reproduzierbarkeit der±100 µm­Abstandsmessung (typisch)Federkonstante axial (typisch)

105 N/mm

Data Age

1,9 msEigenfrequenz der­Statorankopplung (axial)

730 HzMessweg

0,5 mm bis 1,6 mm

Messschritt

4 µm

Messhübe (typisch)

101)

1)

7

Unter idealen Bedingungen: Messweg 0,2 mm bis 2,1 mm­ ositionswerte, Bremsenhub-Über­Pwachung und Temperaturmonitoring­intelligent integriert
Der neue KCI 419 Dplus bietet ein deutliches Plus an Verfügbarkeit und Sicherheit,
weil er zusätzlich zum Motorfeedback dieDaten zur Überwachung der Sicherheitsbremse und der Temperatur liefert. Außerdem bietet er eine umfassende OnlineSelbstdiagnose. Aufwände für die bisher
notwendigen Mikroschalter wie Montage,
Verkabelung, Justage und Wartung ent­
fallen.
Der induktive Aufzugsdrehgeber
KCI 419 Dplus kann nicht nur Positionswerte in rotatorischer Richtung übertragen.
Er liefert auch Werte zum Abstand in axialer Richtung. Indem die Ankerscheibeder Bremse mechanisch mit dem
KCI 419 Dplus gekoppelt wird, kann derAufzugsdrehgeber den Bremsenhub detektieren. Aus diesen Daten kann die FolgeElektronik den Bremsenstatus – gelüftet
oder geschlossen – und den Verschleiß derBremse ableiten.

Produktinformation KCI 419 Dplus  11/2020

Durch seine unmittelbare Nähe zum Motorund zu den Bremsen liefert der Aufzugsdrehgeber KCI 419 Dplus auch relevanteDaten für die Temperaturüberwachung –wiederum ohne zusätzliche Verkabelung.
Diese Daten erlauben ebenfalls Rückschlüsse auf Fehlfunktionen. Weitere Vorteile sind die besseren Möglichkeiten fürRemote Monitoring und Predictive Maintenance. Die induktive Abtastung ist robust
gegen Verschmutzung und Vibration undbekannt für hohe Betriebssicherheit.

Data Age
Aufgrund von Laufzeiteinflüssen in derElektronik kommt es bei der Bildung desPositionswertes zu Abweichungen von deraktuellen physikalischen Position desMessgeräts. Die Abweichungen entstehen
im Messgerät bei der Analog-/DigitalWandlung und durch Laufzeiten der seriellen Schnittstelle bis zur Folge-Elektronik.
Die Summe der Laufzeiteinflüsse wird als
Data Age bezeichnet. Diese Einflüsse führen zu einer geschwindigkeitsabhängigen
Abweichung der ermittelten Position vonder aktuellen physikalischen Position desMessgeräts.

5

Elektrischer Widerstand

Elektrischen Widerstand zwischen Spulenträger und Schraube der Rotoreinheit prüfen.
Sollwert: < 1 Ohm

Elektrischen Widerstand zwischen Spulenträger und M12-Gehäuseverschraubunga) und Ankerscheibe b) prüfen.
Sollwert: < 1 Ohm

6

Produktinformation KCI 419 Dplus  11/2020Übertragung von Temperaturwerten

Um den Motor vor Überlastung zu schützen, überwacht der Motorhersteller in derRegel die Temperatur der Motorwicklung.
In der klassischen Anwendung wird derTemperatursensor über zwei separate Leitungen zur Folge-Elektronik geführt undauch dort ausgewertet. HEIDENHAINDrehgeber mit der EnDat 2.2-Schnittstelleverfügen – je nach Geräteausstattung –über einen in der Messgeräte-Elektronik integrierten internen Temperatursensor undeine Auswerteschaltung, an die ein weiterer Temperatursensor angeschlossen werden kann. Im Fall des KCI 419 Dplus wirdein weiterer Temperatursensor auf der Platine für die Temperaturüberwachung derBremse zur Verfügung gestellt. Der Spulenträger der Bremse umschließt die Abtasteinheit des KCI 419 Dplus und ist über dieBefestigung thermisch leitend angebunden. Beide Sensorwerte werden als digitalisierte Temperaturmesswerte rein seriellüber das EnDat-Protokoll (als Bestandteilder Zusatzinformation) übertragen.

Produktinformation KCI 419 Dplus  11/2020Entsprechend der EnDat-Spezifikation wird
bei Erreichen der Warnschwelle für dieTemperaturüberschreitung des internen
Temperatursensors eine EnDat-Warnung(EnDat-Speicherbereich Betriebszustand,Wort 1 – Warnungen, Bit 21 – Temperatur­überschreitung) ausgegeben. Diese Warnschwelle für den internen Temperatur­
sensor ist im EnDat-Speicherbereich
Betriebsparameter, Wort 6 – Ansprechschwelle Warnbit Temperaturüberschreitung abgelegt und kann individuell eingestellt werden. Bei Auslieferung desMessgeräts ist hier ein Standardwert hinterlegt, welcher der maximal zulässigen­Arbeitstemperatur (am Messpunkt M1­gemäß Anschlussmaßzeichnung) entspricht. Die durch den internen Temperatursensor (Temp. 2) und den Platinentemperatursensor (Temp. 1) gemessenen­Temperaturen liegen um gerätespezifischeBeträge höher als die Temperatur am­Messpunkt M1.

Genauigkeit des Temperatursensors Temp. 1• –40 °C bis 80 °C: ±7 K
• 80 °C bis 100 °C: ±5 K
Genauigkeit des Temperatursensors Temp. 2• Bei 100 °C: ±1 K7

MontageZubehör
Das Montagehilfswerkzeug ermöglichteine einfachere Handhabung der Rotoreinheit bei der Montage und stellt den nominalen Arbeitsabstand von 1,5 mm ein.
Montagehilfswerkzeug1274500-60

Mit Hilfe des Montagewerkzeugs kann die
Rotoreinheit einfach in die zylindrische Bohrung der Motorwelle geschoben werden.
Der korrekte Arbeitsabstand stellt sich dadurch automatisch ein. Durch Anziehen derZentralschraube wird die Rotoreinheit
durch den innenliegenden Konus gespreizt
und somit in der Motorwelle geklemmt.

AnkerscheibeSpulenträger
Motorwelle8Produktinformation KCI 419 Dplus  11/2020

Die Abtasteinheit wird in den Spulenträger
bis auf Anschlag zu den Ankerscheiben eingeschoben und mit zwei Schrauben befestigt, wodurch die Stegkupplung vorgespannt wird.
Nun kann die axiale Lageänderung der Abtasteinheit zur Rotoreinheit gemessen werden. Die Abtasteinheit verändert ihre Lageim gleichen Maß wie sich die Ankerscheiben relativ zum Spulenkörper der Bremse
in ihrer Lage (Bremsenhub) verändern.
Berührungsschutz (EN 60529)
Drehende Teile sind nach erfolgtem Anbaugegen unbeabsichtigtes Berühren im­Betrieb ausreichend zu schützen.

Weitere Informationen:
Weitere Montagehinweise und Montagehilfen siehe Montageanleitungen und­Prospekt Messgeräte für elektrische­Antriebe.
Produktinformation KCI 419 Dplus  11/2020

9

Diagnose, Prüf- und Testgeräte

HEIDENHAIN-Messgeräte liefern alle zur
Inbetriebnahme, Überwachung und Diagnose notwendigen Informationen. Die Art
der verfügbaren Informationen hängt davonab, ob es sich um ein inkrementales oderabsolutes Messgerät handelt und welche
Schnittstelle verwendet wird.
Absolute Messgeräte arbeiten mit serieller
Datenübertragung. Die Signale werden geräteintern umfangreich überwacht. Das
Überwachungsergebnis (speziell bei Bewertungszahlen) kann neben den Positionswerten über die serielle Schnittstelle
zur Folge-Elektronik übertragen werden­(digitale Diagnoseschnittstelle). Es gibt
folgende Informationen:• Fehlermeldung: Positionswert ist nicht
zuverlässig
• Warnmeldung: eine interne Funktionsgrenze des Messgerätes ist erreicht• Bewertungszahlen:– Detaillierte Informationen zur Funk­tionsreserve des Messgerätes– Identische Skalierung für alle­HEIDENHAIN-Messgeräte– Zyklisches Auslesen möglich

Die Folge-Elektronik kann damit ohne großen Aufwand den aktuellen Zustand desMessgerätes auch im geschlossenen Regelbetrieb bewerten.
Zur Analyse der Messgeräte bietet­HEIDENHAIN die passenden Prüfgeräte
PWM und Testgeräte PWT an. Abhängig
davon, wie sie eingebunden werden,­unterscheidet man:• Messgeräte-Diagnose: Das Messgerät
ist direkt an das Prüf- bzw. Testgerät angeschlossen. Damit ist eine ausführliche
Analyse der Messgerätefunktionen möglich.

• Monitoring-Betrieb: Das Prüfgerät PWM
wird in den geschlossenen Regelkreis
eingeschleift (ggf. über geeignete Prüf­adapter). Damit ist eine Echtzeit-Diagnose
der Maschine bzw. Anlage während desBetriebs möglich. Die Funktionen sindabhängig von der Schnittstelle.

Diagnose über PWM 21 und ATS-Software

10Produktinformation KCI 419 Dplus  11/2020

PWM 21
Das Phasenwinkel-Messgerät PWM 21 dientzusammen mit der im Lieferumfang enthaltenen Justage- und Prüf-Software ATS alsJustage- und Prüfpaket zur Diagnose undJustage von HEIDENHAIN-Messgeräten.

PWM 21
Messgeräte-Eingang• EnDat 2.1 oder EnDat 2.2 (Absolutwert mit bzw. ohne
­Inkrementalsignale)• DRIVE-CLiQ• Fanuc Serial Interface• Mitsubishi high speed interface• Yaskawa Serial Interface• Panasonic serial interface• SSI• 1 VSS/TTL/11 µASS
• HTL (über Signaladapter)

Schnittstelle

USB 2.0

Versorgungsspannung

AC 100 V bis 240 V oder DC 24 V

Abmessungen

258 mm × 154 mm × 55 mm

Weitere Informationen finden Sie in der
Produktinformation PWM 21/ATS-Software.

Produktinformation KCI 419 Dplus  11/202011Elektrischer Anschluss

Adapter- und Verbindungskabel
Verbindungs- und Adapterkabel
2 (2 × 0,09 mm2) + 2 (2 × 0,16 mm2); AV = 2 × 0,16 mm2
Verbindungskabel mit Stecker M12,Buchse, 8-polig und Kupplung M12, Stift,8-polig

ID 1036372-xx

Verbindungskabel mit Stecker M12,
Buchse, 8-polig, freies KabelendeID 1129581-xx

Adapterkabel mit Stecker M12, Buchse,
8-polig und Stecker Sub-D, Buchse,­15-polig

ID 1036521-xx

Adapterkabel mit Stecker M12, Buchse,8-polig und Stecker Sub-D, Stift, 15-polig

ID 1036526-xx1)

AV: Querschnitt der Versorgungsadern1)

Steckverbinder muss für die maximal verwendete Taktfrequenz geeignet sein!

Anschlussbelegung EnDat22
Kupplung oder Flanschdose M12, 8-polig

Spannungsversorgung

Serielle Datenübertragung

82

5

1

3

4

7

6

UP

Sensor
UP0V

Sensor
0V

DATA

DATA

CLOCK

CLOCK

braun/grün

blau

weiß/grün

weiß

grau

rosa

violettgelb

Kabelschirm mit Gehäuse verbunden; UP = Spannungsversorgung
Sensor: Die Sensorleitung ist im Messgerät mit der jeweiligen Spannungsversorgung verbunden.
Nichtverwendete Pins oder Adern dürfen nicht belegt werden!

           

1298630 · 01 · D · 01 · 11/2020 · PDF

Mit Erscheinen dieser Produktinformation verlieren alle vorherigen Ausgaben ihre
­Gültigkeit. Für Bestellungen bei HEIDENHAIN ist immer die zum Vertragsabschluss­aktuelle Fassung der Produktinformation maßgebend.

Weitere Informationen:
Für die bestimmungsgemäße Verwendung des Messgeräts sind die Angaben infolgenden Dokumenten einzuhalten:• Prospekt Messgeräte für elektrische Antriebe
208922-xx• Prospekt Schnittstellen von HEIDENHAIN-Messgeräten
1078628-xx• Prospekt Kabel und Steckverbinder
1206103-xx• Montageanleitungen KCI 419 Dplus
1298987-xx/1299278-xx• EnDat Application Notes
722024-xx• KCI 419 Dplus Application Notes
1283658-xx