Bias 300 Plasma User manual

Bedienungsanleitung
Roboterinterface
Operating Instructions
Robot Interface
42,0410,1277 012008
D
GB
Robot Interface Analog
BIAS 300 Plasma
Roboterinterface Analog
BIAS 300 Plasma

ud_fr_st_et_00491 012004
Sehr geehrter Leser
Wir danken Ihnen für Ihr entgegengebrachtes Vertrauen und gratulieren Ihnen zu Ihrem
technisch hochwertigen Fronius Produkt. Die vorliegende Anleitung hilft Ihnen sich mit
diesem vertraut zu machen. Indem Sie die Anleitung sorgfältig lesen lernen Sie die
vielfältigen Möglichkeiten Ihres Fronius-Produktes kennen. Nur so können Sie seine
Vorteile bestmöglich nutzen.
Bitte beachten Sie auch die Sicherheitsvorschriften und sorgen Sie so für mehr Sicher-
heit am Einsatzort des Produktes. Sorgfältiger Umgang mit Ihrem Produkt unterstützt
dessen langlebige Qualität und Zuverlässigkeit. Das sind wesentliche Voraussetzungen
für hervorragende Ergebnisse.
Einleitung

1
Inhaltsverzeichnis
Allgemeines................................................................................................................................................... 2
Sicherheit ................................................................................................................................................. 2
Gerätekonzept.......................................................................................................................................... 2
Anschlüsse ............................................................................................................................................... 2
Roboterinterface Analog aus Spannungsquelle BIAS 300 Plasma ausbauen ............................................... 3
Sicherheit ................................................................................................................................................. 3
Vorbereitung ............................................................................................................................................. 3
Kabel und Stecker abschließen ................................................................................................................ 4
Roboterinterface Analog aus Spannungsquelle BIAS 300 Plasma ausbauen .......................................... 6
Roboterinterface Analog in Spannungsquelle BIAS 300 Plasma einbauen ................................................... 8
Sicherheit ................................................................................................................................................. 8
Voraussetzung für den Einbau eines Interfaces ....................................................................................... 8
Roboterinterface Analog in Spannungsquelle BIAS 300 Plasma einbauen .............................................. 8
Kabel und Stecker anschließen .............................................................................................................. 10
Abschließende Tätigkeiten ......................................................................................................................11
Inbetriebnahme ........................................................................................................................................... 12
Allgemeines ........................................................................................................................................... 12
Interface an Robotersteuerung anschließen .......................................................................................... 12
Steuerpegel kontrollieren ....................................................................................................................... 13
Dip-Schalter einstellen ........................................................................................................................... 13
Geräte-Kennlinien einstellen .................................................................................................................. 14
Parameter für Lichtbogen-Überwachung einstellen .................................................................................... 15
Einstellbare Parameter........................................................................................................................... 15
Erklärung ................................................................................................................................................ 15
Maximaler Schwellenwert einer Anlage.................................................................................................. 15
Position der DIP-Schalter Threshold, IO1 STAT und IO2 DYN am Print PLI 10 .................................... 16
Ioffset 1 und Ioffset 2 einstellen ............................................................................................................. 16
Fall 1 - Ioffset 1 > 0, Ioffset 2 > 0 .......................................................................................................... 16
Fall 2 - Ioffset 1 = 0, Wert für Ioffset 2 ................................................................................................... 17
Fall 3 - Wert für Ioffset 1, Ioffset 2 = 0 ................................................................................................... 17
Empfindlichkeit der Lichtbogen-Erkennung und Dauer des schnellen Abschaltesignals einstellen ....... 17
Einstellbeispiel ....................................................................................................................................... 18
Eingangssignale und Ausgangssignale ....................................................................................................... 19
Abkürzungen .......................................................................................................................................... 19
Eingangssignale und Ausgangssignale .................................................................................................. 19
Steuerung externer Komponenten, Netzanschluss ..................................................................................... 21
Allgemeines ........................................................................................................................................... 21
Steckerbelegung von Anschluss Arc Signals ......................................................................................... 21
Netzanschluss ........................................................................................................................................ 21
Technische Daten........................................................................................................................................ 22
Sonderspannung .................................................................................................................................... 22
Technische Daten .................................................................................................................................. 22

2
Das Roboterinterface Analog BIAS 300 Plasma ist eine Schnittstelle zum Anbinden der
Spannungsquelle BIAS 300 Plasma an eine Robotersteuerung.
HINWEIS! Für den Betrieb von Spannungsquelle und Interface muss das
Interface an der Spannungsquelle montiert sein!
WARNUNG! Fehlbedienung kann schwerwiegende Personen- und Sachschä-
den verursachen. Die angeführten Tätigkeiten erst durchführen, wenn diese
Bedienungsanleitung und folgende Dokumente vollständig gelesen und ver-
standen wurden:
- Die Bedienungsanleitung der Spannungsquelle, insbesondere das Kapitel
„Sicherheitsvorschriften“.
- Sämtliche Bedienungsanleitungen der gesamten Anlage
Roboterinterface Analog BIAS 300 Plasma, montiert auf der Spannungsquelle BIAS 300 Plasma
Allgemeines
Sicherheit
Gerätekonzept
Anschlüsse (4) (5) (6)(3)(2)
(10)
(7)
(1) (8)
(9)
(5) Anschluss Arc Bus
zum Anschluss eines eigenen Bus-
systems für schnelles Abschalten
(6) Anschluss Arc Bus
zum Anschluss eines eigenen Bus-
systems für schnelles Abschalten
(7) Anschluss LocalNet
standardisierte Anschlussbuchse für
Systemerweiterunge (z.B. Fernbedie-
nung, etc.) oder für Servicezweck
(8) Anschluss LHSB
zur Datenübertragung bei Parallelkon-
figuration
(9) Anschluss Arc Signals
14-polige Amphenolbuchse zum
Anschluss der Lichtbogen-Signale
(10) Steuerstecker
6-poliger Harting-Stecker zum An-
schluss des Kabels von der Steue-
rung
(1) Netzstecker
6-poliger Harting-Stecker zum An-
schluss des Netzkabels
(2) Masseanschluss
(3) Anschluss Arc In
Anschlussbuchse für Lichtwellen-
Leiter zur Übertragung des Sicher-
heitsfunktions-Signals von einem
externen Gerät oder einer externen
Steuerung (siehe Sicherheitsfunktion
aktivieren / deaktivieren in der Bedie-
nungsanleitung der Spannungsquelle)
(4) Anschluss Arc Out
Anschlussbuchse zum Anschluss der
Lichtbogen-Signale über Lichtwellen-
Leiter

3
Roboterinterface Analog aus Spannungsquelle BIAS
300 Plasma ausbauen
1. Netzschalter (4) der Spannungsquelle
in Stellung - O - schalten
2. Spannungsquelle vom Netz trennen
3. Sämtliche Kabel und Leitungen von
der Spannungsquelle abstecken (z.B.
Stromkabel, Arc Bus Kabel, LHSB-
Leitungen, etc.)
4. Linken Seitenteil (2) der Spannungs-
quelle entfernen:
8 Schrauben (1) TX20 lösen
5. Rechten Seitenteil (3) der Spannungs-
quelle entfernen:
8 Schrauben TX20 lösen
Vorbereitung
Linken und rechten Seitenteil entfernen
(1) (3)(2) (1)
(1) (1) (1)
(4)
Sicherheit
WARNUNG! Ein elektrischer Schlag kann tödlich sein. Vor Öffnen der Span-
nungsquelle:
- Gerät abschalten
- Gerät vom Netz trennen
- Ein deutlich lesbares und verständliches Warnschild gegen Wiederein-
schalten anbringen
- Gegebenenfalls spannungsführende Bauteile (z.B. Kondensatoren)
entladen.
Die Gehäuse-Schrauben stellen eine geeignete Schutzleiter-Verbindung für die
Erdung des Gehäuses dar. Die Schrauben dürfen keinesfalls durch andere
Schrauben ohne zuverlässige Schutzleiter-Verbindung ersetzt werden.
WARNUNG! Fehlerhaft durchgeführte Arbeiten können schwerwiegende Sach-
und Personenschäden verursachen. Nachfolgend beschriebene Tätigkeiten
dürfen nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden! Beachten Sie
die Sicherheitsvorschriften .
(1)
(1)
(1)

4
Vorbereitung
(Fortsetzung) WARNUNG! Ein elektrischer Schlag kann tödlich sein. Vor Arbeiten an der
Spannungsquelle die Zwischenkreis-Kondensatoren mittels Widerstand mit
1 kOhm / 9 W entladen.
Zwischenkreis-Kondensatoren entladen
6. Zwischenkreis-Kondensatoren mittels Widerstand mit 1 kOhm / 9 W entladen:
- Blockklemmen 1 und 2 mittels Widerstand für min. 10 Sekunden überbrücken
(a)
- Blockklemmen 3 und 4 mittels Widerstand für min. 10 Sekunden überbrücken
(b)
(a)
(b)
12
4
3
1. LHSB-Kabel (1) abstecken
(1)
LHSB-Kabel abstecken
Kabel und Ste-
cker abschließen

5
(2) (3) (4)
Netzkabel abschließen
2. Netzkabel (2) von den Blockklemmen
(3) des Netzfilters (4) abschließen
(5)
(6)
(5)(5) 3. 3 Schrauben (5) TX20 lösen
4. Frontblech (6) nach vorne kippen
Frontblech abmontieren
5. Lichtwellen-Kabel (7) abstecken
6. Lichtwellen-Kabel mit Schrauban-
schluss (8) abschrauben
(7)
(8)
Lichtwellen-Kabel abstecken
Kabel und Ste-
cker abschließen
(Fortsetzung)

6
Kabel abstecken
(9) (10)
(11)(12)
7. 2-poligen Molexstecker X7 UEXT (9)
abstecken
8. LHSB-Kabel X12, X13 ARC BUS (10)
und (11) abstecken
9. 12-poligen Molexstecker X5 DIGI/O
(12) abstecken
Interface-Deckel abmontieren
(1) (1)
(2)
1. 2 Schrauben (1) TX20 lösen
2. Interface-Deckel (2) abnehmen
Roboterinterface
Analog aus
Spannungsquelle
BIAS 300 Plasma
ausbauen
Kabel und Ste-
cker abschließen
(Fortsetzung)
LocalNet-Kabel abstecken
(3)(4)
3. Überwurfmutter (3) am Interface
lösen
4. LocalNet-Kabel (4) abstecken

7
Roboterinterface
Analog aus
Spannungsquelle
BIAS 300 Plasma
ausbauen
(Fortsetzung)
(5) (5)
Schrauben lösen
5. 2 Schrauben (5) TX20 lösen, ...
nterface abnehmen
6. ... Interface (6) abnehmen und Kabel-
baum (7) nach vorne herausziehen
Spannungsquelle BIAS 300 Plasma ohne Interface
(6)
(7)

8
Roboterinterface Analog in Spannungsquelle BIAS
300 Plasma einbauen
Sicherheit WARNUNG! Fehlerhaft durchgeführte Arbeiten können schwerwiegende Sach-
und Personenschäden verursachen. Nachfolgend beschriebene Tätigkeiten
dürfen nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden! Beachten Sie
die Sicherheitsvorschriften .
Spannungsquelle BIAS 300 Plasma ohne Interface
Voraussetzung für den Einbau eines
Interfaces in die Spannungsquelle BIAS
300 Plasma ist der fachgerechte Ausbau
eines vorhandenen Interfaces.
Wichtig! Vorhandenes Interface gemäß
Bedienungsanleitung des jeweiligen
Interfaces ausbauen.
Voraussetzung
für den Einbau
eines Interfaces
Roboterinterface
Analog in Span-
nungsquelle
BIAS 300 Plasma
einbauen
Interface ansetzen
1. Kabelbaum (2) nach hinten durchfä-
deln und Interface (1) ansetzen
(1)
(2)

9
Roboterinterface
Analog in Span-
nungsquelle
BIAS 300 Plasma
einbauen
(Fortsetzung)
(3) (3)
Interface befestigen
2. Interface mit 2 Schrauben (3) TX20
befestigen
LocalNet-Kabel anschließen
(5)(4)
3. LocalNet-Kabel (4) am Interface
anstecken
4. Überwurfmutter (5) am Interface
festziehen
Interface-Deckel montieren
(6) (6)
(7)
5. Interface-Deckel (7) aufsetzen
6. Interface-Deckel mittels 2 Schrauben
(6) TX20 befestigen

10
Kabel und Ste-
cker anschließen
Kabel anstecken
(4) (3)
(2)(1)
1. 12-poligen Molexstecker X5 DIGI/O
(1) anstecken
2. LHSB-Kabel X12, X13 ARC BUS (2)
und (3) anstecken
3. 2-poligen Molexstecker X7 UEXT (4)
anstecken
4. Lichtwellen-Kabel mit Schrauban-
schluss (6) anschließen
5. Lichtwellen-Kabel (5) anstecken
Lichtwellen-Kabel anstecken
(7)
(8)
(7) (7) 6. Frontblech (8) ansetzen
7. Frontblech (8) mittel 3 Schrauben (7)
TX20 befestigen
Frontblech montieren
(5)
(6)

11
Kabel und Ste-
cker anschließen
(Fortsetzung)
(9) (10) (11)
Netzkabel anschließen
Wichtig! Den gelb/grünen Schutzleiter
ausschließlich an der mit „PE “ gekenn-
zeichneten Blockklemme anschließen.
8. Netzkabel (9) an den Blockklemmen
(10) des Netzfilters (11) anschließen
9. LHSB-Kabel (12) anstecken
(12)
LHSB-Kabel anstecken
Abschließende
Tätigkeiten
1. Rechten Seitenteil (3) der Spannungs-
quelle mittels 8 Schrauben TX20
montieren
2. Linken Seitenteil (2) der Spannungs-
quelle mittels 8 Schrauben (1) TX20
montieren
Linken und rechten Seitenteil montieren
(1) (3)(2) (1)
(1) (1) (1)
(4)
(1)
(1)
(1)

12
Inbetriebnahme
Allgemeines WARNUNG! Ist die Anlage während der Inbetriebnahme mit dem Stromnetz
verbunden, besteht die Gefahr schwerwiegender Personen- und Sachschäden.
Sämtliche Arbeitsschritte nur durchführen, wenn
- der Netzschalter der Spannungsquelle in Stellung - O - geschaltet ist,
- die Anlage vom Stromnetz getrennt ist.
Interface an
Robotersteue-
rung anschließen
Belegung Steuerstecker
Je nach Anwendung müssen nicht alle vom Interface unterstützten Signale genützt
werden. Die jeweils Fett gedruckten Signale stellen das Mindestmaß an anzuwendenden
Befehlen dar.
=V
V
A1 Spannungs-Sollwert
A2 Strom-Istwert
A3 Spannungs-Istwert
A4 GND
A5 Schutzerde
B1 + 24 V
B2 Startsignal
B3 Lichtbogen-Erkennung
B4 Betriebsmodus
B5 Potentialfreier Öffner 1
C1 Potentialfreier Öffner 2
C2 Potentialfreier Öffner 1 - kritischer Fehler
C3 Potentialfreier Öffner 2 - kritischer Fehler
C4 Potentialfreier Schließer 1 - 1 sec. Impuls
C5 Potentialfreier Schließer 2 - 1 sec. Impuls
+ 24 V
+ 0 V
+ 24 V
+ 24 V

13
Print PLI 10 - Position der Jumper
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) Jumper I-Soll
nicht verwendet
(2) Jumper Reserve (U-Soll)
Wertebereich 0 - 10 V entspricht 0 - 600 V
(3) Jumper I-Ist
Wertebereich 0 - 10 V entspricht 0 - 100 A
(4) Jumper U-Ist
Wertebereich 0 - 10 V entspricht 0 - 300 V
HINWEIS! Die werksseitig auf Verstärkungsfaktor 1.0 eingestellten Jumper
nicht verstellen. Kennlinien über die Dip-Schalter einstellen.
Steuerpegel
kontrollieren
Die Steuerpegel können mittels Jumper am Print PLI10 individuell angepasst werden.
VORSICHT! Falsch eingestellte Steuerpegel können zu Sachschäden an der
Anlage führen. Vor Inbetriebnahme der Stromquelle sind die eingestellten
Steuerpegel zu kontrollieren und gegebenenfalls anzupassen.
Dip-Schalter
einstellen
Die Geräte-Kennlinie sowie die Parameter für die Lichtbogen-Überwachung werden an
Dip-Schaltern am Print PLI10 eingestellt.
Folgende Abbildung dient zum leichteren Verständnis der Funktion und Einstellmöglich-
keit der Dip-Schalter am Print PLI10:
b0b1b2b3 0
1
0 Nibble oben = 0
(z.B. Schalter 1, 2 und 3)
1 Nibble unten = 1
(z.B. Schalter 4)
Bit 0 ... LSB
Bit 3 ... MSB
Symbolische Darstellung eines Dip-Schalters am
Print PLI10

14
DIP-Wert Geräte-Kennlinie Beschreibung
0 0 0 0 V1 bestehende Balzers-Anlagensysteme
0 0 0 1 V2 bestehende Balzers-Anlagensysteme
0 0 1 0 V3 Master/Slave-Betrieb mit mehreren Geräten und
somit Strömen > 100 A.
Signal Signalbeschreibung Wert Geräte-Kennlinie
V1 V2 V3
Eingang Spannungs-Sollwert 0 - 10 V 0 - 600 V 0 - 1000 V 0 - 1000 V
Ausgang Spannungs-Istwert 0 - 10 V 0 - 300 V 0 - 1000 V 0 - 1000 V
Ausgang Strom-Istwert 0 - 10 V 0 - 100 A 0 - 100 A 0 - 1000 A
Geräte-Kennlini-
en einstellen
Die Einstellung der Geräte-Kennlinie erfolgt am Print PLI 10 über den DIP-Schalter
Mode.
Print PLI 10 - Position des DIP-Schalters Mode
b3 b2 b1 b0

15
IOFFSET 2
U, I
0
Lichtbogen
U-Soll
Sollwert-Rampe
nach Startsignal
(z.B. 100 V/s)
Schwelle
I
tOFF
IOFFSET 1
t
Parameter für Lichtbogen-Überwachung einstellen
Der Ausgangsstrom der Spannungsquelle wird ständig gemessen. Die aktuellen Aus-
gangsstrom-Werte werden mit den Werten des eingestellten Mindeststromes (IOFFSET 1)
und der Summe des zeitlichen Mittels von Ausgangsstrom und IOFFSET 2 verglichen.
Bei Auftreten eines Lichtbogens im Plasmaprozess bricht die Plasmaspannung zusam-
men. Als Folge steigt der Ausgangsstrom schnell an und überschreitet den eingestellten
Schwellwert. Die Lichtbogen-Überwachung schaltet das Leistungsteil für die Dauer tOFF
ab. Danach steigt die Ausgangsspannung mit 100 V/s oder der maximalen Steigung
wieder bis zum eingestellten Sollwert an.
Die maximale Steigung beträgt ca. 6500 V/s und ist abhängig von der Länge der Plas-
ma-Stromkabel.
IOFFSET 1 und IOFFSET 2
Einstellbare
Parameter
-IOFFSET 1 - STAT
-IOFFSET 2 - DYN
- Empfindlichkeit
Die Einstellung der Parameter erfolgt mittels der DIP-Schalter Threshold, IO1 STAT und
IO2 DYN am Print PLI 10.
Erklärung
Maximaler
Schwellenwert
einer Anlage
Der maximale Schwellenwert einer Anlage errechnet sich wie folgt:
Schwellenwertmax = n x 60 A + 10 A
n ............ Anzahl der Spannungsquellen in einer Anlage
60 A ....... maximaler Arbeitsstrom einer Spannungsquelle
10 A ....... Reserve
z.B.:
Bei 3 Spannungsquellen innerhalb einer Anlage ergibt sich ein maximaler Schwellenwert
von 3 x 60 + 10 A, also 190 A.

16
ModeMode
ThresholdThreshold
Die Lichtbogen-Schwellwerte IOFFSET 1 und IOFFSET 2 werden am Print PLI 10 an den
DIP-Schalter IO1 STAT und IO2 DYN eingestellt.
Der eingestellte Wert eines Nibbles entspricht dem Schwellwert (0 - 75 A), Auflösung 5 A
pro Digit.
Werksseitige Einstellung der Pausenzeit tOFF:
- Bei Betriebsmodus „0“ ... 1 s
- Bei Betriebsmodus „1“ ... 20 ms
IOFFSET 1 und
IOFFSET 2 einstel-
len
DIP-Wert Stromwert
0 0 0 0 0 A
0 0 0 1 5 A
0 0 1 0 10 A
0 0 1 1 15 A
...
1 1 0 1 65 A
1 1 1 0 70 A
1 1 1 1 75 A
VORSICHT! Falsch eingestellte Werte können zu Sachschäden an der Anlage
führen. Vor Inbetriebnahme der Spannungsquelle eingestellte Werte kontrollie-
ren und gegebenenfalls anpassen.
Position der DIP-
Schalter Thres-
hold, IO1 STAT
und IO2 DYN am
Print PLI 10
Position der DIP-Schalter Threshold, IO1 STAT und IO2 DYN
IOFFSET 2
IOFFSET 1
Empfindlichkeit
Fall 1 -
IOFFSET 1 ≠ 0, IOFFSET 2 ≠ 0
I (A)
t (s)
N
M
IOFFSET 1 ≠0
IOFFSET 1 = M
M = Wert von 0 - 75 A (0 - 15d)
IOFFSET 2 ≠0
IOFFSET 2 = N
N = Wert von 0 - 75 A (0 - 15d)
M ≠N
Wiedereinschalt-Rampe: 100 V/s
b3 b2 b1 b0
IOFFSET 1 > 0,
IOFFSET 2 > 0