广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) LMS5XX 中文操作手册中文操作手册中文操作手册中文操作手册 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 目录目录目录目录 一一一一 LMS511 安装安装安装安装 . 3 1.1LMS5XX 的机械安装 . 3 1.2LMS5XX 的电气安装 . 5 1.3LMS5XX 前端面板说明 . 6 二二二二 LMS511 的工作原理的工作原理的工作原理的工作原理 . 7 2.1 物体表面对测量的影响 . 8 2.2 激光光斑对测量效果的影响 . 8 2.3 光斑间距计算 . 9 2.4 LMS5XX 的最小分辨率计算 . 10 2.5 LMS 的测量误差 . 11 三三三三 LMS 软件连接软件连接软件连接软件连接 . 11 3.1 LMS511 与 PC 的连接步骤 . 11 3.2 应用 SOPAS 连接 LMS5XX . 12 3.3 SOPAS 参数配置 . 14 3.4 LMS 保护区域设定步骤 . 17 四四四四 LMS511 指令指令指令指令 . 21 4.1 LMS511 发送指令步骤 . 21 4.1.1 登陆设备 . 21 4.1.2 修改 LMS 扫描频率、角度分辨率 . 23 4.1.3 修改 LMS 输出角度 . 24 4.1.4 查看当前 LMS 频率和角度分辨率状态 . 24 4.1.5 查看当前 LMS 状态 . 25 4.1.6 存储参数 . 26 4.1.7 注销并启用设备 . 26 4.1.8 LMS 返回测量数据分析 . 27 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 一一一一 LMS511 安装安装安装安装 1.1LMS5XX 的机械安装的机械安装的机械安装的机械安装 使用 kit 1（2015623）套装可以在墙壁和机械上安装 LMS5XX 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 使用 kit 2 （2015624） 可纵向、 横向调整 LMS5XX 的安装角度 （最大调整角度为11） 注：kit 2 必须配合 kit 1 使用 使用 kit 3（2015625）可以保证激光与安装平面平行。 注：kit3 必须配合 kit 1 和 kit 2 使用 为防止强光、降雨、日光直射对 LMS 的干扰，在户外安装 LMS5XX 时，应加装防护罩（2056850），防护罩的安装方式如下图所示。 在有多台 LMS 在同一现场的情况下，为防止 LMS 之间的光线干扰而产生不必要的测量误差，应选用如下的安装方式 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 1.2LMS5XX 的电气安装的电气安装的电气安装的电气安装 LMS5XX 可连接的外围设备有：电源、编码器、PLC、PC 等上位机或其它 LMS5XX系列产品。下图为一个最简单的 LMS5XX 系统组成： 下 图 为LMS511的 电 源 接 线 图 ， 请 配 合SICK提 供 的 电 源 电 缆（6036159/6042565/6042564） 注：褐色为 24V，蓝色为 GND 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 下图为 LMS5XX 与 RS232/RS422 接线图 下表为 RS232/RS422 最远传输距离 1.3LMS5XX 前端面板说明前端面板说明前端面板说明前端面板说明 LMS511 前面板上的 LED 和数显表示当前 LMS511 状态，可在 SOPAS 内进行修改 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) LMS511 前部面板 LED 显示内容 LMS511 正在测量，无报错 LMS511 停止测量 无：前镜无污染 常量：前镜污染报警 闪烁：前镜污染报错 至少有一个区域被侵入 保存 七段码显示说明 显示 LMS 状态 修正 无报错 设备处在测量状态 休眠状态， 输出关闭， 激光关闭 无 报 错 ， 发 送 指 令 或 在SOPAS 上选择开始测量 电机开始工作 无报错 LMS5XX 出错 请送回 SICK 维修部检测 从站同步丢失 重修建立从站连接 设备周围环境工作温度过低（仅限于 LMS5XX 室内型） 设备周围环境温度过低， 导致设备无法测量 在温度过低的环境下加热器没有连接（仅限于 LMS5XX室外型 1 等待设备加热 2 检查加热器连接线 3 送回 SICK 维修部检测 二二二二 LMS511 的工作原理的工作原理的工作原理的工作原理 LMS511 可扫描某一区域，并根据区域内各个点与扫描仪的相对位置，返回其测量值。LMS511 的测量数据为极坐标形势， 返回的为测量物体的与扫描仪之间距离和与扫描仪的相对角度。 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 2.1 物体表面对测量的影响物体表面对测量的影响物体表面对测量的影响物体表面对测量的影响 LMS 激光反射率与反射表面的颜色和粗糙程度有关。 定义粗糙的白色表面对 LMS 激光的反射率为 100，对于镜面物体，其反射率大于 100。亮色表面的反射率高于暗色表面的反射率。对于一些暗色粗糙的物体（如黑色的海绵，反射率只有 2.4%） ，会由于激光的衰减而降低 LMS 的检测距离。 2.2 激光光斑对激光光斑对激光光斑对激光光斑对测量测量测量测量效果的影响效果的影响效果的影响效果的影响 LMS5XX 发射的激光会随距离的的增加光斑开始发散（如图所示） 。光斑直径随距离变化的公式为： 光斑直径检测距离 X0.0046（HR）0.011(SR)+13mm 下表为在一些特定距离 LMS 的光斑直径 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 如果物体小于激光光斑的直径， 则激光的打到物体上有部分能量丢失。 当返回的能量不足时，将不能检测到物体。这会减小扫描仪的检测距离。如果选择多次回波的方式，激光的部分能量打到物体上，部分能量打在背景上，则可能在物体上无数据返回，但在第二次回波的数据中有背景距离的数据返回。 2.3 光斑间距计算光斑间距计算光斑间距计算光斑间距计算 光斑之间的距离与检测距离和所选择的角度分辨率有关。 光斑之间的距离tan（角度分辨率）X 检测距离 注：LMS 在对其周边轮廓进行扫描时，其扫描过程为每隔一定角度的单点测量，此间隔角度为 LMS 的角度分辨率。角度分辨率越高，LMS 测量更精确。 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) LMS 输出每个光斑的测量距离与其角度分辨率和所设置的扫描频率有关。如下图选中数据，在此角度分辨率和扫描频率下，LMS 输出的测量数据需2 为测量的真实数据。 2.4 LMS5XX 的最小分辨率的最小分辨率的最小分辨率的最小分辨率计算计算计算计算 如果要可靠检测到被测物体， 激光光斑必须完全打到被测物体上， 所以在某一检测距离的物体分辨率光斑直径光斑之间的距离 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 2.5 LMS 的测量误差的测量误差的测量误差的测量误差 三三三三 LMS 软件连接软件连接软件连接软件连接 3.1 LMS511 与与与与 PC 的连接步骤的连接步骤的连接步骤的连接步骤 1、SICK 扫描器的调试和参数设置一般通过扫描器的 Terminal 端口进行。也就是通过以太网和 PC 机连接 注：使用串口连接无法获得实时图象 2 LMS5XX 的出厂 IP 一般设置为 192.168.0.1， 当通过以太网连接 PC 时， PC 的 IP 段必须与LMS5XX 的 IP 段相同，但 IP 不能相同 3 在 LMS5XX 正常连接到 PC 后，打开 SOPAS 软件对其进行连接。 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 4、确认电缆连接无误后，通过 SOPAS_ET 软件（可以通过 SICK 网站或者 SICK 公司获得最新版本）通过以太网扫描器进行设置 若连接失败， 请检查通信电缆是否连接正确， 若为以太网连接， 请检查网线是否有问题，本机 IP 和 LMS5XX 的 IP 是否设置有问题？ 3.2 应用应用应用应用 SOPAS 连接连接连接连接 LMS5XX STEP 1 打开 SOPAS 软件，选择如下所示选项 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) STEP 2 选择”Network Configuration”对以太网参数进行配置 STEP 3 如下图所示配置以太网参数后，点击”Network Scan” STEP 4 如出现红框内的绿色字体，表示设备已经找到，点击“OK”建立 LMS 与 PC 之间的通讯 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) STEP 5 添加设备到 SOPAS 项目树当中 3.3 SOPAS 参数配置参数配置参数配置参数配置 1 用户登陆 首次登陆 SOPAS，软件默认操作者的权限为”operator”。在此权限下客户可以使用 Monitor功能查看目前设备状态，监控测量数据，但无权修改数据。若要对 LMS 的参数修改，如图进入登陆界面： 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) Userlevel: Authorized Client Password: client 在此权限下，客户可根据需求，在 SOPAS 对 LMS 参数进行设置。 2 Basic setting 在 Basic setting 中可以查看到当前设备的频率、角度分辨率、测量起始角度、测量终止角度的信息，可更改设备当前的频率与角度分辨率。 注：对于某一特定频率，只有几种角度分辨率可供选择。 LMS5XX 提供两种测量方式： 可点击”Start measure”开始测量，可通过发送指令或在监视器中观测数据。点击”Stop measure”停止测量，在此状态下可通过发送指令修改 LMS 设置参数；如选择”Auto start measure”,则 LMS 在上电后即开始不间断测量。 3 Filter 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 多次回波技术。 新一代的 LMS5XX/LMS1XX 系列产品均支持多次回波技术。 即当 LMS发射出的激光打到透明物体上时，激光部分反射，部分穿透物体继续传播，带激光打到下一个物体上时，激光再次返回，如下图所示。在此种情况下，一次激光测量可返回多个数值，此种技术为多次回波。多次回波技术可有效的降低雨、雾、玻璃等物体对 LMS 测量结果的影响。LMS500 Lite 系列最多返回 2 次回波，而 LMS500 Pro 系列最多返回 5 次回波。 可在下图”Echo filter”中选择需要获取那一层的回波。可选择”First Echo”第一层回波、”Last Echo”最后一层回波或”All Echo”全部回波的测量值 在 LMS5XX 做防护功能时，若选择“Particle Filter Enable”，可有效的避免雨、雾等天气对LMS防护时的误动作 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 4 Contamination measurement LMS511 具有前镜自检功能。当前镜受到污染时，发射出和接收回的光强会因为前镜的污染而减弱。当前镜污染达到一定程度时，LMS 将不能工作。LMS511 内部集成检测前镜污染程度的传感器根据选择的 LMS 抗干扰等级进行工作。当 LMS 上电开始工作后，即启动前镜自检传感器，当前镜受到污染后，LMS 会自动发出报警信号，若前镜没有被清理或前镜污染加剧，LMS 会自动发出错误信号并停止测量工作。 前镜自检功能有以下几种策略选择 Inactive: 不启动前镜污染测量 Highly available 前镜大部分不为受到污染，且污染严重时发出报警信号 Available 前镜部分受到污染时发出报警信号 Semi-sensitive 前镜小部分受到污染时发出报警信号 Sensitive 前镜出现污点即发出报警信号 3.4 LMS 保护区域设定步骤保护区域设定步骤保护区域设定步骤保护区域设定步骤 LMS5XX 具有区域保护功能， 可通过在 SOPAS 软件设置所保护区域来实现防撞、 安防、进出入监控等功能。LMS5XX（Pro）可划定十个保护区域；LMS5XX（Lite）可划定 4 个保护区域。 1 在 field 中设定所需保护区域 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) Segmentated 下图为利用 Segmentated 做出的保护区域效果 进入到区域设定界面后可选择”manual input”、”teachin field contour”、”teachin reference contour”三种 ”manual input” 手动在下图面板上设计所需保护区域的形状 ”teachin field contour” 根据应用需求，LMS 可自动学习物体区域轮廓，从而进行区域保护 “teachin reference contour” LMS 可自动学习物体区域轮廓，当物体轮廓发生改变时，发出报警信号（门保护） 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) Rectangle 下图为利用 Rectangle 做出的保护区域效果 Dynamic LMS5xx 可接入编码器信号， 可根据编码器所测速度的大小改变保护区域的长度。 在 SOPAS中输入编码器测量的最小速度、最大速度，可由此来设定不同长度的保护区域，则在速度从小到达变化的过程中，保护区域的长度也会发生相应的变化 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 2 设定保护内容 选择”input”用外部信号激活所要保护的区域 在”Evaluation Area”中选择在”Field”中设定的保护区域 “Evaluation Straterg”中的 Strategy 选择不同的保护策略： “Blanking”可使 LMS 忽略小于一定尺寸的物体，当有小于此尺寸的物体进入保护区域时，LMS 不发出报警信号。可忽略物体尺寸在”Blanking Size”中设置 “Pixel evaluation”任何进入保护区域尺寸大于 LMS 最小分辨率的物体都会引发 LMS 发出报警信号 “contour” 如在”field”选项中划定”teachin contour”轮廓，可使用此功能监控所学习轮廓是否变化。例如门的开、关。 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 四四四四 LMS511 指令指令指令指令 4.1 LMS511 发送指令步骤发送指令步骤发送指令步骤发送指令步骤 登陆设备 设置扫描频率和分辨率 设置扫描输出内容 存储参数 运行并接受扫描数据 4.1.1 登陆设备登陆设备登陆设备登陆设备 如图所示，LMS511 内有三个权限的账户可供使用。”Maintenance”，在此权限下，用户不可以更感 LMS 参数，但可通过指令获取测量数据。”Authorised client”在此权限下，用户可更广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 改 LMS 的大部分参数如扫描频率、角度分辨率、输出内容等。 “service”在此权限下，用户可更改 LMS 的所有参数，但不建议客户使用， （存在由于参数设置错误而导致系统故障，如需使用，请在 SICK 专业人员指导下进行使用） PCLMS 指令结构： LMS 返回指令： 若 changed level 返回值为“1” ，则表明登陆成功。 例如：现在以“Authorised client”的权限登陆 LMS 02 73 4D 4E 20 53 65 74 41 63 63 65 73 73 4D 6F 64 65 20 30 33 20 46 34 37 32 34 37 34 34 03 此时，若 LMS 返回值为“1“则代表登陆成功。LMS 前面板的”STOP”灯亮，表示停止测量并开始准备接受参数修改指令。 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 4.1.2 修改修改修改修改 LMS 扫描频率扫描频率扫描频率扫描频率、角度分辨率角度分辨率角度分辨率角度分辨率 PCLMS 例如： 修改 LMS 扫描频率为 25Hz，角度分辨率为 0.1667,起始角度为-5 度，结束角度为 185 度 指令: +2500 +1 +1667 -50000 +1850000 HEX String: 02 73 4D 4E 20 6D 4C 4D 50 73 65 74 73 63 61 6E 63 66 67 20 2B 32 35 30 30 20 2B 31 20 2B 31 36 36 37 20 2D 35 30 30 30 30 20 2B 31 38 35 30 30 30 30 03 LMS 返回修改过的 LMS 扫描频率、角度分辨率、起始角度、结束角度的信息。 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 4.1.3 修改修改修改修改 LMS 输出角度输出角度输出角度输出角度 PCLMS 修改 LMS 扫描频率为 50Hz,起始角度为 0 度，结束角度为 90 度 HEX: 02 73 57 4E 20 4C 4D 50 6F 75 74 70 75 74 52 61 6E 67 65 20 31 20 31 33 38 38 20 30 20 44 42 42 41 30 03 4.1.4 查看当前查看当前查看当前查看当前 LMS 频率和角度分辨率状态频率和角度分辨率状态频率和角度分辨率状态频率和角度分辨率状态 PCLMS 例： HEX: 02 73 52 4E 20 4C 4D 50 73 63 61 6E 63 66 67 03 LMS 返回数据结构 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 4.1.5 查看当前查看当前查看当前查看当前 LMS 状态状态状态状态 PCLMS 发送指令 HEX:02 73 52 4E 20 53 54 6C 6D 73 03 LMS 返回数据 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 4.1.6 存储参数存储参数存储参数存储参数 PCLMS HEX：02 73 4D 4E 20 6D 45 45 77 72 69 74 65 61 6C 6C 03 LMS 返回数据 4.1.7 注销并启用设备注销并启用设备注销并启用设备注销并启用设备 PCLMS HEX：02 73 4D 4E 20 52 75 6E 03 广州西克传感器有限公司 Questions to Leo Xu(Leo.Xusick.net.cn) 输入此指令后，LMS 前面板指示灯变绿，提示此时 LMS 处于正常测量状态。 4.1.8 LMS 返回测量数据分析返回测量数据分析返回测量数据分析返回测量数据分析 LMS 可通过指令返回单次测量和连续测量的数据 单次测量：发送指令后 LMS 会返回当前 LMS 的测量数据 指令 HEX: 02 73 52 4E 20 4C 4D 44 73 63 61 6E 64 61 74 61 03 连续测量：发送指令后，LMS 会实时返回其测量数据 指令 HEX: 02 73 45 4E 20 4C 4D 44 73 63 61 6E 64 61 74 6120 31 03 连续测量停止：发送指令后，LMS 停止向外发送测量数据 指令 HEX: 02 73 45 4E 20 4C 4D 44 73 63 61 6E 64 61 74 61 20 30 03 单词测量和连续测量所返回的数据数据结构相同例如： sRA LMDscandata 0(设备版本号) 1 （设备ID）A05EE0（设备序列号） 0 0（设备状态） 227C（指令计数）495E（扫描计数） 65EE1D80（扫描起始时间） 66258D27（扫描结束时间） 0 0 （设备开关量输入状态）3F 0 0（设备开关量输出状态） 1388（扫描频率50Hz） 168 1（编码器状态） 9AD0（编码器位置） 3E3（编码器速度） 1（输出通道） DIST1（回波层序号） 3F800000 00000000 FFFF3CB0（起始角度） 1388（角度分辨率） 3D （测量数据个数）106 105 10B 10B FF 105 10B 117 7B7 79C 77D 76F 73C 727 717 703 6F6 6E4 6D0 6C7 6B6 6A6 69B 68C 681 66F 66B 65F 0 0 61E 5FD 606 609 5EF 5DC 5D3 5C3 5BF 5B5 5B2 5A4 597 593 592 580 58B 250 1F5 1A4 1CA 20C 0 54D 54B 543 53F 537 531 524 522 0 0 0 0 0 0