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Roboterinterface Profibus
BIAS 300 Plasma
Robot Interface Profibus
BIAS 300 Plasma
Bedienungsanleitung
DEEN
Roboterinterface
Operating Instructions
Robot Interface
42,0410,1278 002-30032012
Sehr geehrter Leser
DE
Einleitung
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 Sicherheit am Einsatzort des Produktes. Sorgfältiger Umgang mit Ihrem Produkt unterstützt
dessen langlebige Qualität und Zuverlässigkeit. Das sind wesentliche Voraussetzungen
für hervorragende Ergebnisse.
ud_fr_st_et_00491 01/2012
Inhaltsverzeichnis
Allgemeines................................................................................................................................................... 3
Sicherheit ................................................................................................................................................. 3
Gerätekonzept.......................................................................................................................................... 3
Anschlüsse ............................................................................................................................................... 3
Roboterinterface Profibus aus Spannungsquelle BIAS 300 Plasma ausbauen ............................................ 4
Sicherheit ................................................................................................................................................. 4
Vorbereitung............................................................................................................................................. 4
Kabel und Stecker abschließen................................................................................................................ 5
Roboterinterface Profibus aus Spannungsquelle BIAS 300 Plasma ausbauen ....................................... 7
Roboterinterface Profibus in Spannungsquelle BIAS 300 Plasma einbauen................................................. 9
Sicherheit ................................................................................................................................................. 9
Voraussetzung für den Einbau eines Interfaces....................................................................................... 9
Roboterinterface Profibus in Spannungsquelle BIAS 300 Plasma einbauen ........................................... 9
Kabel und Stecker anschließen...............................................................................................................11
Abschließende Tätigkeiten ..................................................................................................................... 12
Feldbus-Koppler anschließen und konfigurieren ......................................................................................... 13
Allgemeines ........................................................................................................................................... 13
Feldbus-Koppler anschließen und konfigurieren .................................................................................... 13
Netzkabel am Netzstecker anschließen ...................................................................................................... 14
Allgemeines ........................................................................................................................................... 14
Netzkabel am Stecker anschließen........................................................................................................ 14
DE
Fehlerdiagnose, Fehlerbehebung ............................................................................................................... 15
Allgemeines ........................................................................................................................................... 15
Versorgungsanzeige LEDs..................................................................................................................... 15
Betriebszustand LEDs ............................................................................................................................ 15
Feldbus-Status LEDs ............................................................................................................................. 17
Profibus-Konfigurationsdaten-Fehler ..................................................................................................... 17
Eingangssignale .......................................................................................................................................... 18
Digital INPUT1 ....................................................................................................................................... 18
Digital INPUT2 ....................................................................................................................................... 18
Analog INPUT1 ...................................................................................................................................... 18
Analog INPUT2 ...................................................................................................................................... 18
Analog INPUT3 ...................................................................................................................................... 18
Analog INPUT4 ...................................................................................................................................... 18
Analog INPUT5 ...................................................................................................................................... 19
Ausgangssignale ......................................................................................................................................... 20
Digital Output 1 ...................................................................................................................................... 20
Digital Output 2 ...................................................................................................................................... 20
Analog Output 1 ..................................................................................................................................... 20
Analog Output 2 ..................................................................................................................................... 20
Analog Output 3 ..................................................................................................................................... 20
Analog Output 4 ..................................................................................................................................... 21
Analog Output 5 ..................................................................................................................................... 21
Parameter für Lichtbogen-Überwachung .................................................................................................... 22
Einstellbare Parameter........................................................................................................................... 22
Erklärung ................................................................................................................................................ 22
Maximaler Schwellenwert einer Anlage.................................................................................................. 22
Empfindlichkeit der Lichtbogen-Erkennung und Dauer des schnellen Abschaltesignals einstellen ............ 23
Empfindlichkeit der Lichtbogen-Erkennung und Dauer des schnellen Abschaltesignals einstellen ....... 23
Fall 1 - unterschiedliche Werte für Ioffset 1 und Ioffset 2....................................................................... 23
Fall 2 - Ioffset 1 = 0, Wert für Ioffset 2 ................................................................................................... 24
Fall 3 - Wert für Ioffset 1, Ioffset 2 = 0, .................................................................................................. 24
1
Steuerung externer Komponenten .............................................................................................................. 25
Allgemeines ........................................................................................................................................... 25
Steckerbelegung von Anschluss Arc Signals ......................................................................................... 25
Gerätestammdatei (GSD) ........................................................................................................................... 26
Allgemeines ........................................................................................................................................... 26
Einzutragende Daten.............................................................................................................................. 26
Eigenschaften der Datenübertragung ......................................................................................................... 27
RS Übertragungstechnik ........................................................................................................................ 27
Lichtwellen-Leiter (LWL) Netze .............................................................................................................. 27
Sicherheitseinrichtung ............................................................................................................................ 27
Technische Daten........................................................................................................................................ 28
Sonderspannung .................................................................................................................................... 28
Technische Daten Profibus-Koppler BK3120 ......................................................................................... 28
2
Allgemeines
DE
Sicherheit
Gerätekonzept
Anschlüsse
WARNUNG! Fehlbedienung kann schwerwiegende Personen- und Sachschä-
den verursachen. Die angeführten Tätigkeiten erst durchführen, wenn diese
Bedienungsanleitung und folgende Dokumente vollständig gelesen und verstanden wurden:
- Die Bedienungsanleitung der Spannungsquellle, insbesondere das Kapitel
„Sicherheitsvorschriften“.
- Sämtliche Bedienungsanleitungen der gesamten Anlage
Das Roboterinterface Profibus 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
Wichtig! Um allfällige Störungen zu vermeiden, die Länge der Profibus-Datenleitung
zwischen Interface und Robotersteuerung möglichst kurz halten.
(2)
(5) (6) (7)(4)(3)
(8)
(1)
Roboterinterface Profibus BIAS 300 Plasma, montiert auf der Spannungsquelle BIAS 300 Plasma
(1) Netzstecker
6-poliger Harting-Stecker zum Anschluss des Netzkabels
(2) Kabeldurchführungen
für die Anbindung an ein Bussystem
(3) Masseanschluss
(4) Anschluss Arc In
zur Übertragung des Sicherheitsfunktions-Signals von einem externen
Gerät oder einer externen Steuerung
(siehe Sicherheitsfunktion aktivieren /
deaktivieren in der Bedienungsanleitung der Spannungsquelle)
(5) Blindabdeckung
(6) Anschluss Arc Out
Anschlussbuchse zum Anschluss der
Lichtbogen-Signale über LichtwellenLeiter
(7) Anschluss Arc Bus
zum Anschluss eines eigenen Bussystems für schnelles Abschalten
(8) Anschluss Arc Bus
zum Anschluss eines eigenen Bussystems für schnelles Abschalten
(9) Anschluss LocalNet
für Softwareupdates und Diagnosezwecke
(10) Anschluss LHSB
zur Datenübertragung bei Parallelkonfiguration
(11) Anschluss Arc Signals
14-polige Amphenolbuchse zum
Anschluss der Lichtbogen-Signale
(9)
(10)
(11)
3
Roboterinterface Profibus aus Spannungsquelle
WARNUNG! Fehlerhaft durchgeführte Arbeiten können schwerwiegende Sach-
und Personenschäden verursachen. Nachfolgend beschriebene Tätigkeiten
dürfen nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden! Beachten Sie
die Sicherheitsvorschriften .
BIAS 300 Plasma ausbauen
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 Wiedereinschalten 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.
Vorbereitung
(1) (3)(2) (1)
(1)
(1)
(1) (1)
Linken und rechten Seitenteil entfernen
(1)
(4)
(1)
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, LHSBLeitungen, etc.)
4. Linken Seitenteil (2) der Spannungsquelle entfernen:
8 Schrauben (1) TX20 lösen
5. Rechten Seitenteil (3) der Spannungsquelle entfernen:
8 Schrauben TX20 lösen
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.
(a)
12
(b)
3
4
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)
DE
Kabel und Stecker abschließen
(1)
1. LHSB-Kabel (1) abstecken
LHSB-Kabel abstecken
5
Kabel und Stecker abschließen
(Fortsetzung)
(2) (3) (4)
Netzkabel abschließen
2. Netzkabel (2) von den Blockklemmen
(3) des Netzfilters (4) abschließen
(5)
Frontblech abmontieren
(7)
(8)
(5)(5)
3. 3 Schrauben (5) TX20 lösen
4. Frontblech (6) nach vorne kippen
(6)
5. Lichtwellen-Kabel (7) abstecken
6. Lichtwellen-Kabel mit Schraubanschluss (8) abschrauben
Lichtwellen-Kabel abstecken
6
Kabel und Stecker abschließen
(Fortsetzung)
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
DE
Roboterinterface
Profibus aus
Spannungsquelle
BIAS 300 Plasma
ausbauen
(1) (1)(2)
Interface-Deckel abmontieren
1. 2 Schrauben (1) TX20 lösen
2. Interface-Deckel (2) abnehmen
3. Überwurfmutter (3) am Interface
lösen
4. LocalNet-Kabel (4) abstecken
(3)(4)
LocalNet-Kabel abstecken
7
Roboterinterface
Profibus aus
Spannungsquelle
BIAS 300 Plasma
ausbauen
(Fortsetzung)
(5)
Schrauben lösen
5. 2 Schrauben (5) TX20 lösen, ...
(5)
(6)
Interface abnehmen
(7)
6. ... Interface (6) abnehmen und Kabel-
baum (7) nach vorne herausziehen
Spannungsquelle BIAS 300 Plasma ohne Interface
8
Roboterinterface Profibus in Spannungsquelle BIAS
WARNUNG! Fehlerhaft durchgeführte Arbeiten können schwerwiegende Sach-
und Personenschäden verursachen. Nachfolgend beschriebene Tätigkeiten
dürfen nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden! Beachten Sie
die Sicherheitsvorschriften .
300 Plasma einbauen
Sicherheit
DE
Voraussetzung
für den Einbau
eines Interfaces
Roboterinterface
Profibus in
Spannungsquelle
BIAS 300 Plasma
einbauen
Spannungsquelle BIAS 300 Plasma ohne Interface
(1) (2)
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.
1. Kabelbaum (2) nach hinten durchfädeln und Interface (1) ansetzen
Interface ansetzen
9
Roboterinterface
Profibus in
Spannungsquelle
BIAS 300 Plasma
einbauen
(Fortsetzung)
(3) (3)
Interface befestigen
2. Interface mit 2 Schrauben (3) TX20
befestigen
3. LocalNet-Kabel (4) am Interface
anstecken
4. Überwurfmutter (5) am Interface
festziehen
(5)(4)
LocalNet-Kabel anschließen
(6)
Interface-Deckel montieren
(6)(7)
6. Interface-Deckel mittels 2 Schrauben
(6) TX20 befestigen
5. Interface-Deckel (7) aufsetzen
10
Kabel und Stecker anschließen
Kabel anstecken
(5)
(6)
(4)
(3)
1. 12-poligen Molexstecker X5 DIGI/O
(1) anstecken
2. LHSB-Kabel X12, X13 ARC BUS (2)
DE
und (3) anstecken
3. 2-poligen Molexstecker X7 UEXT (4)
anstecken
(2)(1)
4. Lichtwellen-Kabel mit Schraubanschluss (6) anschließen
5. Lichtwellen-Kabel (5) anstecken
Lichtwellen-Kabel anstecken
(7)
Frontblech montieren
(7) (7)
6. Frontblech (8) ansetzen
7. Frontblech (8) mittel 3 Schrauben (7)
TX20 befestigen
(8)
11
Kabel und Stecker anschließen
(Fortsetzung)
(9) (10) (11)
Netzkabel anschließen
Wichtig! Den gelb/grünen Schutzleiter
ausschließlich an der mit „PE “ gekennzeichneten Blockklemme anschließen.
8. Netzkabel (9) an den Blockklemmen
(10) des Netzfilters (11) anschließen
Abschließende
Tätigkeiten
LHSB-Kabel anstecken
(1) (3)(2) (1)
(12)
9. LHSB-Kabel (12) anstecken
1. Rechten Seitenteil (3) der Spannungsquelle mittels 8 Schrauben TX20
montieren
2. Linken Seitenteil (2) der Spannungsquelle mittels 8 Schrauben (1) TX20
montieren
(1)
(1)
(1) (1)
Linken und rechten Seitenteil montieren
(1)
(4)
(1)
12
Feldbus-Koppler anschließen und konfigurieren
DE
Allgemeines
Feldbus-Koppler
anschließen und
konfigurieren
WARNUNG! Ist die Anlage während der Inbetriebnahme mit dem Stromnetz
verbunden, besteht die Gefahr schwerwiegender Personen- und Sachschäden.
Sämtliche Arbweitsschritte nur durchführen, wenn
- der Netzschalter der Stromquelle in Stellung - O - geschaltet ist,
- die Anlage vom Stromnetz getrennt ist.
AnschlussStecker
Profibus
Adresswähler
Anschlüsse
für externe
Spannungsversorgung
8: RxD/TxD-N
5: GND
3: RxD/TxD-P
6
1
Elemente am Feldbus-Koppler 3120
Belegung Anschluss-Stecker Profibus
1. Kabeldurchführungen abnehmen und Kabel durchführen
2. Kabel mittels Kabelbindern an den Kabeldurchführungen montieren
3. Externe Spannungsversorgung am Feldbus-Koppler anschließen
4. Datenleitung Profibus am Anschluss-Stecker Profibus anschließen
5. Stationsadresse mittels Adresswähler einstellen.
- Einer-Stelle am Drehschalter „x1“ einstellen (z.B. „8“ für die Adresse 18)
- Zehner-Stelle am Drehschalter x10“ einstellen (z.B. „1“ für die Adresse 18)
6. Reset des Feldbus-Kopplers durchführen um die Einstellung zu speichern
7. Kabeldurchführungen montieren
HINWEIS! Feldbus-Kabel an den Enden mit Widerständen versehen, um
Reflexionen und damit Übertragungsprobleme zu vermeiden.
13
Netzkabel am Netzstecker anschließen
Allgemeines
Netzkabel am
Stecker anschließen
Interface und Stromquelle sind für die am Leistungsschild angegebene Netzspannung
ausgelegt. Sind Netzkabel oder Netzstecker bei Ihrer Geräteausführung nicht angebracht, müssen diese den nationalen Normen entsprechend montiert werden. Die
Absicherung der Netzzuleitung ist den Technischen Daten zu entnehmen.
HINWEIS! Nicht ausreichend dimensionierte Elektroinstallation kann zu schwerwiegenden Sachschäden führen. Netzstecker, Netzzuleitung sowie deren
Absicherung sind entsprechend auszulegen.
1 ..... L1
2 ..... L2
3 ..... L3
4 ..... nicht belegt
5 ..... nicht belegt
6 ..... Masse
Netzkabel am Netzstecker des Interfaces anschlie
ßen
14
Fehlerdiagnose, Fehlerbehebung
DE
Allgemeines
VORSICHT! Fehlbedienung und Umstecken der Feldbus-Klemmen im einge-
schalteten Zustand kann zu schweren Sachschäden führen. Das Ziehen und
Stecken von Feldbus-Klemmen darf nur im abgeschalteten Zustand erfolgen.
Nach dem Einschalten überprüft der Feldbus-Koppler die angeschlossene Konfiguration.
Der fehlerfreie Hochlauf wird durch das Verlöschen der LED „I/O ERR“ signalisiert.
Tritt ein Fehler auf, signalisieren die
Feldbus-Status LEDs und die Betriebszu-
FeldbusStatus
LEDs
Betriebszustand
LEDs
Versorgungsanzeige
LEDs
stand LEDs die Art des Fehlers und die
Fehlerstelle.
Wichtig! Nach der Fehlerbeseitigung
beendet der Feldbus-Koppler in manchen
Fällen die Blinksequenz nicht. Durch Ausund Einschalten der Versorgungsspannung oder durch einen Software Reset
den Feldbus-Koppler neu starten.
Diagnose LEDs am Feldbus-Koppler
Versorgungsanzeige LEDs
Betriebszustand
LEDs
linke LED ... zeigt die Versorgung des Feldbus-Kopplers an
rechte LED... zeigt die Versorgung der Powerkontakte an
Die Betriebszustand LEDs zeigen die lokale Kommunikation zwischen Feldbus-Koppler
und Feldbus-Klemmen. Die grüne LED leuchtet bei fehlerfreiem Betrieb. Die rote LED
blinkt mit zwei unterschiedlichen Frequenzen, wenn ein Busklemmen-Fehler auftritt.
- schnelles Blinken ...Beginn der
Fehlercode-Ausgabe
- erste langsame Impulse ... Fehlerart
- zweite langsame Impulse ... Fehlerstelle
Wichtig! Die Anzahl der Impulse zeigt die
Position der letzten Feldbus-Klemme vor
dem Auftreten des Fehlers an. Passive
Feldbus-Klemmen (z.B. Einspeiseklemmen) werden nicht mitgezählt.
Start des
Fehlercodes
Fehlerart Fehlerstelle
Blinkcode
15
Betriebszustand
LEDs
(Fortsetzung)
Fehlercode Fehlerar-
Ursache Behebung
gument
ständiges,
konstantes
0 Impulse
Probleme mit elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV)
Blinken
1 Impuls
0 Impulse
1 Impuls
EEPROM-Prüfsummenfehler
Überlauf Inline-Code-Buffer.
Zu viele Einträge in der
Tabelle
2 Impulse Unbekannter Datentyp Software-Update des Feldbus-
2 Impulse programmierte Konfiguration
0 Impulse
falscher Tabelleneintrag/
Buskoppler
n Impulse
(n>0)
Tabellenvergleich (Klemme n)
falsch
3 Impulse 0 Impulse Klemmenbus Kommandofeh-
ler
4 Impulse 0 Impulse
Klemmenbus Datenfehler Prüfen, ob die n+1 Klemme
n Impulse Bruchstelle hinter Klemmen
(0:Koppler)
5 Impulse n Impulse Klemmenbus Fehler bei
Registerkommunikation mit
Klemmen
Spannungsversorgung auf
Unter- oder ÜberspannungsSpitzen kontrollieren
EMV-Maßnahmen ergreifen
Liegt ein K-Bus Fehler vor,
kann durch erneutes Starten
(Aus- und wieder Einschalten)
des Feldbus-Kopplers der
Fehler lokalisiert werden
Hersteller-Einstellung mit der
KS2000 setzen
Weniger Klemmen stecken
Kopplers durchführen
Programmierte Konfiguration
auf Richtigkeit überprüfen
Falscher Tabelleneintrag/
Buskoppler
Keine Klemme gesteckt,
Klemme anhängen
Eine Klemme ist defekt
Angeschlossene Klemmen
halbieren und prüfen, ob der
Fehler bei den übrigen Klemmen noch auftritt. Dies weiterführen, bis die defekte
Klemme gefunden ist
richtig gesteckt ist, gegebenenfalls tauschen
Kontrollieren, ob die
Endklemme KL9010 gesteckt
ist
Klemmen austauschen
16
Feldbus-Status
LEDs
Die Feldbus-Status LEDs zeigen die Betriebszustände des Feldbusses an. Die Funktionen des Profibusses werden durch die LEDs „I/O RUN“, „BF“ und „DIA“ wiedergegeben
I/O
BF Ursache BehebungDIA
RUN
an aus Betriebszustand „RUN“
aus
Eingänge werden gelesen und
Ordnungsgemäße Funktion.
Keine Behebung erforderlich
Ausgänge gesetzt
an an Feldbus-Aktivität. Slave noch
aus,
blinkt
nicht parametriert
Master starten
Parameter überprüfen
(Diagnosedaten, DIA-LED)
Konfiguration überprüfen
(Diagnosedaten, DIA-LED)
Feldbus-Fehler mit Reaktion
der Outputs:
- werden 0
- bleiben erhalten
Master starten
Parameter überprüfen
(Diagnosedaten, DIA-LED)
Konfiguration überprüfen
(Diagnosedaten, DIA-LED)
aus aus Klemmbuszyklus synchron DP-
SPS ist im „Stop“. SPS startenaus
Watchdog ausgeschaltet, kein
Datenaustausch
aus an keine Busaktivität Master starten
an
Buskabel prüfen
aus an Busfehler, Reaktion:
aus,
blinkt
Klemmenbuszyklus wird
gestoppt
Master starten
Parameter überprüfen
(Diagnosedaten, DIA-LED)
Konfiguration überprüfen
(Diagnosedaten, DIA-LED)
DE
Profibus-KonfigurationsdatenFehler
DIA Fehlerar-
gument
1 Impuls
0 Impulse
n Impulse
(n>0)
2 Impulse
0 Impulse
n Impulse
(n>0)
Ursache Behebung
Nicht ausreichend DP-Cfg-
DP-Konfiguration überprüfen
Data empfangen
Fehlerhaftes DP-Cfg-Data-
Byte
Nicht ausreichend User-Prm-
Data empfangen
DP-User-Parameter
überprüfen
Fehlerhaftes User-Prm-Data
17
Eingangssignale
Digital INPUT1
Digital INPUT2
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0 Start High aktiv
Bit 1 Steuerung bereit High aktiv
Bit 2-4 reserviert muss 0 sein
Bit 5 reserviert muss 0 sein
Bit 6-7 reserviert muss 0 sein
Bit 8 reserviert muss 0 sein
Bit 9 reserviert muss 0 sein
Bit 10 reserviert muss 0 sein
Bit 11 Störung quittieren High aktiv
Bit 12 Lichtbogen-Erkennung ein High aktiv
Bit 13 Buskommunikation OK beliebig
Bit 14-15 reserviert muss 0 sein
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-7 Sensitiveness Siehe Tabelle „Sensitiveness“
Bit 8-14 reserviert muss 0 sein
Bit 15 reserviert muss 0 sein
Analog INPUT1
Analog INPUT2
Analog INPUT3
Analog INPUT4
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-15 Sollwert Strom, Auflösung: 0,1 A I
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-15 Sollwert Spannung, Auflösung: 0,1 V U
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-7 reserviert Bit 8-15 IOFFSET1, Auflösung: 0 - 75 A 0 = deaktiviert, 1 - 200 A
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-7 reserviert Bit 8-15 IOFFSET2, Auflösung: 0 - 75 A 0 = deaktiviert, 1 - 100 A
= 60 A bei BIAS 300 Plasma
max
= 300 V bei BIAS 300
max
Plasma
18
Analog INPUT5
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-15 Pausenzeit nach Lichtbogen 20 ms – 1023 ms
1)
Auflösung 1 ms (10 bit)
1)
Der Endwert für die Pausenzeit nach einem Lichtbogen muss an der Steuerung auf
maximal 1023 ms begrenzt werden.
DE
19
Ausgangssignale
Digital OUTPUT 1
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0 Blitzbehandlung abgeschlossen High aktiv
Bit 1 Buskommunikation OK muss gleich dem Eingangssignal
„Buskommunikation OK“ (Digital
INPUT 1, Bit 13) sein
Bit 2 Prozess aktiv High aktiv
Bit 3 Hauptstrom-Signal High aktiv
Bit 4 Clipping Bit
Bit 5 Spannungsquelle bereit High aktiv
Bit 6 Kommunikation bereit High aktiv
Bit 7 reserviert muss 0 sein
Bit 8-15 Fehlernummer 0 - 255
1)
Mit dem Clipping Bit werden Bereichs-Überschreitungen und Bereichs-Unterschreitungen angezeigt.
Das Clipping Bit = HIGH wenn:
a) der Spannungs-Sollwert > 300 V ist
b) der statischer Schwellwert IOFFSET 1 > 200 A ist
oder
der dynamische Schwellwert IOFFSET 2 > 100 A ist
oder
IOFFSET 1 = 0 A ist und IOFFSET 2 = 0 A ist
1)
High aktiv
Digital OUTPUT 2
Analog OUTPUT
1
Analog OUTPUT
2
Analog OUTPUT
3
c) die Pausenzeit nach einem Lichtbogen </= 19 ms ist
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-15 Betriebsstunden-Zähler Stromfluss für Servicezwecke
(LT ein), Auflösung 1 h
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-15 Istwert Spannung, Auflösung 0,1 V -
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-15 Istwert Strom, Auflösung 0,1 A -
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-7 Betriebsstunden-Zähler Maschine EIN für Servicezwecke
LOW-Byte, Auflösung 1 h
Bit 8-15 Nicht verwendbar -
20
Analog OUTPUT
4
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-7 Betriebsstunden-Zähler Maschine EIN für Servicezwecke
HIGH-Byte, Auflösung 1 h
Bit 8-15 Nicht verwendbar
DE
Analog OUTPUT
5
Bit Funktion BIAS 300 Plasma Anmerkung
Bit 0-15 Lichtbogen-Zähler Reset nach Gerät EIN
21
Parameter für Lichtbogen-Überwachung
Einstellbare
Parameter
Erklärung
-IOFFSET 1
-IOFFSET 2
- Empfindlichkeit
Die Einstellung der Parameter erfolgt über das Byte „Sensitiveness“ (Digital INPUT 2, Bit
0 - 7).
U, I
U-Soll
Sollwert-Rampe
nach Startsignal
(z.B. 100 V/s)
Schwelle
I
0
Lichtbogen
IOFFSET 2
IOFFSET 1
t
OFF
t
Maximaler
Schwellenwert
einer Anlage
IOFFSET 1 und IOFFSET 2
Der Ausgangsstrom der Spannungsquelle wird ständig gemessen. Die aktuellen Ausgangsstrom-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 zusammen. Als Folge steigt der Ausgangsstrom schnell an und überschreitet den eingestellten
Schwellwert. Die Lichtbogen-Überwachung schaltet das Leistungsteil für die Dauer t
OFF
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 Plasma-Stromkabel.
Der maximale Schwellenwert einer Anlage errechnet sich wie folgt:
Schwellenwert
= n x 60 A + 10 A
max
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.
22
Empfindlichkeit der Lichtbogen-Erkennung und Dauer des schnellen Abschaltesignals einstellen
DE
Empfindlichkeit
der LichtbogenErkennung und
Dauer des
schnellen Abschaltesignals
einstellen
Das Byte „Sensitiveness“ (Digital INPUT 2, Bit 0 - 7) steuert die Empfindlichkeit der
Lichtbogen-Erkennung und die Dauer des schnellen Abschaltesignals.
Der aktuelle logische Zustand der Einstellung lässt sich am Print MM_ARC in der Spannungsquelle BIAS 300 Plasma mittels der LEDs „Sense0“ bis „Sense4“ überprüfen.
LED leuchtet = logisch „1“
Einstellung LED „Sense“ Min. Lichtbogen- Zeitdauer TX_LWL1,
(HEX) 0 1 2 3 4 Dauer Disable
00h 0 0 0 0 0 0 ns 20 ms
11h 0 1 0 0 0 200 ns 20 ms
22h 0 0 1 0 0 400 ns 20 ms
33h 0 1 1 0 0 600 ns 20 ms
44h 0 0 0 1 0 0 ns 100 ms
55h 0 1 0 1 0 200 ns 100 ms
66h 0 0 1 1 0 400 ns 100 ms
77h 0 1 1 1 0 600 ns 100 ms
88h 1 0 0 0 1 100 ns 200 ms
99h 1 1 0 0 1 300 ns 200 ms
AAh 1 0 1 0 1 500 ns 200 ms
BBh 1 1 1 0 1 700 ns 200 ms
CCh 1 0 0 1 1 100 ns 500 ms
DDh 1 1 0 1 1 300 ns 500 ms
EEh 1 0 1 1 1 500 ns 500 ms
FFh 1 1 1 1 1 700 ns 500 ms
Tabelle „Sensitiveness“
Fall 1 - unterschiedliche Werte
für IOFFSET 1 und
IOFFSET 2
Die „minimale Lichtbogen-Dauer“ ist ein Filter der verhindert, dass kurze Störimpulse im
ns-Bereich nicht von der empfindlichen Logik der Überstromabschaltung registriert
werden.
Störimpulse, die kürzer als der eingestellte Wert dauern, werden nicht als Überstrom
erkannt.
Die „Zeitdauer TX_LWL1, Disable“ gibt die Zeitdauer an, für wie lange nach Auftreten
eines Lichtbogens kein Licht am Lichtwellen-Leiter anliegt.
I (A)
N
M
t (s)
IOFFSET 1 ≠ 0, IOFFSET 2 ≠ 0
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
100 V/s
23
Fall 2 IOFFSET 1 = 0,
Wert für IOFFSET 2
I (A)
N
IOFFSET 1 = 0, IOFFSET 2 = N
IOFFSET 1 = 0
IOFFSET 2 ≠ 0
N
IOFFSET 2 = N
N = Wert von 0 - 75 A (0 - 15d)
100 V/s
t (s)
Fall 3 Wert für IOFFSET 1,
IOFFSET 2 = 0,
I (A)
M
IOFFSET 1 = M, IOFFSET 2 = 0
IOFFSET 1 ≠ 0
IOFFSET 1 = M
M = Wert von 0 - 75 A (0 - 15d)
IOFFSET 2 = 0
maximale Steigung (ca. 6500 V/s)
t (s)
24
Steuerung externer Komponenten
DE
Allgemeines
Steckerbelegung
von Anschluss
Arc Signals
Um eine schnelle Reaktion auf einen Lichtbogen zu gewährleisten, ist am Interface der
Anschluss Arc Signals vorhanden. Die elektrischen Signale dieser 14-poligen Amphenolbuchse kommen direkt vom Print MM_ARC der Spannungsquelle.
Pin Bezeichnung Beschreibung
A D1OUT_C Disable DPS2500 Kollektor (potentialfrei)
B D1OUT_E Disable DPS2500 Emitter (potentialfrei)
C D2OUT_C Lichtbogen-Signal Kollektor (potentialfrei)
D D2OUT_E Lichtbogen-Signal Emitter (potentialfrei)
E N.C. nicht belegt
F N.C. nicht belegt
G D1IN
1)
Disable ARC-Signalising (potentialfrei); wirkt auf die Signale
an den Pins A-D und die Signale über Lichtwellen-Leiter
H D1IN_GND
1)
Disable ARC-Signalising (potentialfrei); wirkt auf die Signale
an den Pins A-D und die Signale über Lichtwellen-Leiter
I N.C. nicht belegt
J N.C. nicht belegt
K D3IN Reserve
L D3IN_GND Reserve
M +24 V EXT +24 V extern
N GND EXT GND extern
HINWEIS! Die Spannungsversorgung zwischen Pin M und N ist nicht kurzschlussfest! Die Belastung darf maximal 50 mA betragen.
1)
Das Ausschalten der Lichtbogen-Signalisierung (Disable ARC-Signalising, Pin G H) wirkt:
- nur auf die Signale D1OUT_C, D1OUT_E, D2OUT_C und D2OUT_E (Pins A D)
- nicht auf die Lichtbogen-Signale über die Lichtwellen-Leiter
Low ... Signale an den Pins A - D sind aktiviert
High ... Signale an den Pins A - D sind deaktiviert
25
Gerätestammdatei (GSD)
Allgemeines
Einzutragende
Daten
Damit die Kommunikation zwischen Steuerung und Feldbus erfolgen kann, müssen an
der Steuerung folgende Daten eingetragen werden.
Gerätetype des DP-Gerätes
Ident_Number 0x0BECE
Protokollkennung PROFIBUS-DP
Protocol_Ident 0
DP-Slave
Stations_Type 0
FMS/DP-Mischgerät
FMS-supp 1
15 Byte User-Parameter Daten
User_Prm_Data_Len 15
Defaultwerte für User_Prm_Data
User_Prm_Data 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,\
Motorola-Format
User_Prm_Data 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x6B,\
User_Prm_Data 0x00, 0x10, 0x00, 0x00, 0x00
Klemmentype
Module = ”KL6121 Struktur” 0x33, 0x74
Endmodule
Offset of analog Inputs 4
Offset of analog Outputs 4
Number of analog Inputs 5
Number of analog Outputs 5
Startbit of analog Inputs 0
Startbit of analog Outputs 0
Number of Valid / Unvalid Bits analog Inputs 16
Number of Valid / Unvalid Bits analog Outputs 16
26
Eigenschaften der Datenübertragung
DE
RS Übertragungstechnik
LichtwellenLeiter (LWL)
Netze
Netzwerk Topologie
Linearer Bus, aktiver Busabschluss an beiden Enden, Stichleitungen sind möglich
Medium
Abgeschirmtes, verdrilltes Kabel, Schirmung darf abhängig von den Umgebungsbedingungen (EMV) entfallen
Anzahl von Stationen
32 Stationen in jedem Segment ohne Repeater. Mit Repeatern erweiterbar bis 127
Max. Bus Länge ohne Repeater
100 m bei 12 MBit/s Kabel A: 200 m bei 1500 KBit/s, bis zu 1,2 km bei 93,75 KBit/s
Max. Bus Länge mit Repeater
Durch Leitungsverstärker (Repeater) kann die max. Buslänge bis in den 10 km-Bereich
vergrößert werden. Die Anzahl der möglichen Repeater ist mindestens 3 und kann je
nach Hersteller bis zu 10 betragen
Übertragungsgeschwindigkeit
9,6; 19,2: 93,75; 187,5; 500; 1500 KBit/s, bis 12 MBit/s wird automatisch eingestellt
Steckverbinder
9-Pin D-Sub Steckverbinder
Netzwerk Topologie
Subring
Medium
APF (Kunststoff) - Faser (Z1101)
min max Länge zwischen zwei Stationen
Koordinator - Station: Lmin = 1m Lmax = 34m
Station - Station: Lmin = 1m Lmax = 25m
Station - Koordinator: Lmin = 0m Lmax = 46m
Anzahl von Stationen
93,75 kBaud: 13 187,5 kBaud: 12 500 kBaud: 12 1500 kBaud: 10
Übertragungsgeschwindigkeit
93,75 187,5 500 1500 KBit/s
Schalterstellung
S1 = 0, S2 = 0 S1 = 0, S2 = 0 S1 = 0, S2 = 0 S1 = 0, S2 = 0
Bus-Anschluss
2 x HP Simplex
Sicherheitseinrichtung
Damit die Spannungsquelle den Vorgang bei ausgefallener Datenübertragung unterbrechen kann, verfügt der Feldbus-Knoten über eine Abschaltüberwachung. Findet innerhalb von 700 ms keine Datenübertragung statt, werden alle Ein- und Ausgänge zurückgesetzt und die Spannungsquelle befindet sich im Zustand „Default“. Nach wiederhergestellter Datenübertragung erfolgt die Wiederaufnahme des Vorganges durch folgende
Signale:
- Signal „Roboter ready“
- Signal „Quellen-Störung quittieren“
27
Technische Daten
Sonderspannung
Technische
Daten ProfibusKoppler BK3120
HINWEIS! Falsch ausgelegter Netzstecker, Netzzuleitung sowie deren Absiche-
rung kann zu schwerwiegenden Sachschäden führen. Ist das Gerät für eine
Sonderspannung ausgelegt, gelten die Technischen Daten am Leistungsschild.
Netzstecker, Netzzuleitung sowie deren Absicherung sind entsprechend auszulegen.
Spannungsversorgung 24 V, -15 % / +20 %
Eingangsstrom 80 mA + (ges. K-Bus Strom) / 4
Maximaler Eingangsstrom 500 mA
Maximaler Ausgangsstrom K-Bus 1750 mA
Anzahl der Busklemmen 64
Peripheriebytes 128 Ein- und 128 Ausgangsbyte
Konfigurationsschnittstelle vorhanden für KS2000
Baudraten bis 12 MBaud
Spannung Powerkontakt 24 V DC / AC
Strombelastung Powerkontakt 10 A
Spannungsfestigkeit 500 V
Gewicht typ. 170 g
Betriebstemperatur 0 °C ... + 55 °C
Lagertemperatur - 20 °C ... + 85 °C
relative Feuchte 95 % ohne Betauung
Vibrations/Schockfestigkeit gemäß IEC 68-2-6 / IEC 68-2-27
EMV-Festigk. Burst / ESD gemäß EN 50082 (ESD,Burst) / EN50081
Einbaulage beliebig
Schutzart IP20
(Powerkontakt / Versorgungsspannung / Feldbus)
eff
28
Dear Reader
Introduction
Thank you for choosing Fronius - and congratulations on your new, technically highgrade Fronius product! This instruction manual will help you get to know your new
machine. Read the manual carefully and you will soon be familiar with all the many
great features of your new Fronius product. This really is the best way to get the most
out of all the advantages that your machine has to offer.
Please also take special note of the safety rules - and observe them! In this way, you
will help to ensure more safety at your product location. And of course, if you treat your
product carefully, this definitely helps to prolong its enduring quality and reliability - things
which are both essential prerequisites for getting outstanding results.
EN
ud_fr_st_et_00493 01/2012
Contents
General ......................................................................................................................................................... 3
Safety ....................................................................................................................................................... 3
Device concept......................................................................................................................................... 3
Connections ............................................................................................................................................. 3
Remove the Profibus robot interface from the BIAS 300 Plasma power source ........................................... 4
Safety ....................................................................................................................................................... 4
Preparations ............................................................................................................................................. 4
Disconnect cables and plugs ................................................................................................................... 5
Remove the Profibus robot interface from the BIAS 300 Plasma power source ...................................... 7
Installing the Profibus robot interface in the BIAS 300 Plasma power source............................................... 9
Safety ....................................................................................................................................................... 9
Prerequisite for installing an interface ...................................................................................................... 9
Installing the Profibus robot interface in the BIAS 300 Plasma power source.......................................... 9
Connect the cables and plugs .................................................................................................................11
Finally... .................................................................................................................................................. 12
Connecting and configuring the field bus coupler ....................................................................................... 13
General .................................................................................................................................................. 13
Connecting and configuring the field bus coupler .................................................................................. 13
Connecting the mains cable to the mains plug............................................................................................ 14
General .................................................................................................................................................. 14
Connecting the mains cable to the mains plug ...................................................................................... 14
EN
Troubleshooting........................................................................................................................................... 15
General .................................................................................................................................................. 15
Power supply LEDs ................................................................................................................................ 15
Operating status LEDs ........................................................................................................................... 15
Field bus status LEDs ............................................................................................................................ 17
Profibus configuration data error ............................................................................................................ 17
Input signals ................................................................................................................................................ 18
Digital INPUT1 ....................................................................................................................................... 18
Digital INPUT2 ....................................................................................................................................... 18
Analog INPUT1 ...................................................................................................................................... 18
Analog INPUT2 ...................................................................................................................................... 18
Analog INPUT3 ...................................................................................................................................... 18
Analog INPUT4 ...................................................................................................................................... 18
Analog INPUT5 ...................................................................................................................................... 19
Output signals ............................................................................................................................................. 20
Digital Output 1 ...................................................................................................................................... 20
Digital Output 2 ...................................................................................................................................... 20
Analog Output 1 ..................................................................................................................................... 20
Analog Output 2 ..................................................................................................................................... 20
Analog Output 3 ..................................................................................................................................... 20
Analog Output 4 ..................................................................................................................................... 21
Analog Output 5 ..................................................................................................................................... 21
Parameters for arc watchdog ...................................................................................................................... 22
Adjustable parameters ........................................................................................................................... 22
Explanatory Note .................................................................................................................................... 22
Maximum system threshold ................................................................................................................... 22
Adjustment of sensitivity of arc detection and duration of rapid switch-off signal........................................ 23
Adjustment of sensitivity of arc detection and duration of rapid switch-off signal................................... 23
Case 1 - different values for Ioffset 1 and Ioffset 2 ................................................................................ 23
Case 2 - Ioffset 1 = 0, value for Ioffset 2 ................................................................................................ 24
Case 3 - value for Ioffset 1, Ioffset 2 = 0, ............................................................................................... 24
1
Controlling external components ................................................................................................................. 25
General .................................................................................................................................................. 25
Plug layout of Arc Signals port ............................................................................................................... 25
Device master file (GSD) ............................................................................................................................ 26
General .................................................................................................................................................. 26
Data to be entered ................................................................................................................................. 26
Data transmission properties ...................................................................................................................... 27
RS transmission technology ................................................................................................................... 27
Fibre optic cable networks ..................................................................................................................... 27
Safety features ....................................................................................................................................... 27
Technical Data ............................................................................................................................................. 28
Special voltages ..................................................................................................................................... 28
Technical data Profibus coupler BK3120 ............................................................................................... 28
2
General
Safety
Device concept
Connections
WARNING! Operating the device incorrectly can cause serious injury and
damage. Only carry out the activities described here after you have fully read
and understood these operating instructions and the following documents:
- the power source operating instructions, particularly the chapter entitled
„Safety rules“.
- all operating instructions for the complete system
The Profibus robot interface BIAS 300 Plasma is an interface for the connection of the
BIAS 300 Plasma to a robot control.
NOTE! The interface must be connected to the power source in order for them
both to work.
Important! In order to avoid any interference, the length of the Profibus data cable
between the interface and the robot control must be kept as short as possible.
(2)
(5) (6) (7)(4)(3)
(8)
EN
(1)
Robot interface Profibus BIAS 300 Plasma, connected to the BIAS 300 Plasma power source
(1) Mains plug
6-pin Harting plug for connecting the
mains cable
(2) Cable glands
for connecting to a bus system
(3) Ground (earth)
(4) Arc In port
Connection socket for fibre optic
cable for transmitting the safety
function signal from an external
device or an external control (see
activating/deactivating the safety
function in the power source operating
instructions)
(5) Blanking cover
(6) Arc Out port
Connection socket for connecting the
arc signals using fibre optic cables
(7) Arc bus port
for connecting an individual bus
system for rapid switch-off
(8) Arc bus port
for connecting an individual bus
system for rapid switch-off
(9) LocalNet port
standardised socket for system addons (e.g. remote control) or for service purposes
(10) LHSB port
for data transmission in a parallel
configuration
(11) Arc Signals port
14-pin amphenol socket for connecting the arc signal
(9)
(10)
(11)
3
Remove the Profibus robot interface from the BIAS
WARNING! Work performed incorrectly can cause serious injury and damage.
The following activities must only be carried out by trained and qualified personnel! Follow the safety regulations.
300 Plasma power source
Safety
WARNING! An electric shock can be fatal. Before opening the power source:
- Switch off the device
- Disconnect the device from the mains
- Attach a clearly legible and easy-to-understand warning sign to prevent
anyone switching it on again
- If necessary, discharge live components (e.g. capacitors)
.
The housing screws provide an adequate PE conductor connection for earthing
the housing. The screws must never be replaced with different screws unless a
reliable PE conductor connection is established.
Preparations
(1) (3)(2) (1)
(1)
(1)
(1) (1)
Removing the left-hand and right-hand side panels
(1)
(4)
(1)
1. Shift the mains switch (4) to the „0“
position
2. Unplug the power source from the
mains
3. Disconnect all cables from the power
source (current cable, arc bus cable,
LHSB cables, etc.)
4. Remove the left side panel (2) from
the power source
Undo 8 TX20 screws (1)
5. Remove the right-hand side panel (3)
of the power source:
Undo 8 TX20 screws
4
Preparations
(continued)
WARNING! An electric shock can be fatal. Before carrying out any work on the
power source, discharge the intermediate circuit capacitors using a resistor
rated at 1 kOhm/9 W.
(a)
12
(b)
3
4
Discharging intermediate circuit capacitors
6. Discharge the intermediate circuit capacitors using a resistor rated at 1 kOhm/9 W:
- Bypass block terminals 1 and 2 for at least 10 seconds using a resistor (a)
- Bypass block terminals 3 and 4 for at least 10 seconds using a resistor (b)
EN
Disconnect
cables and plugs
(1)
1. Disconnect LHSB cable (1)
Unplugging the LHSB cable
5
Disconnect
cables and plugs
(continued)
(2) (3) (4)
Disconnecting the mains cable
2. Disconnect mains cable (2) from the
block terminals (3) of the mains filter (4)
(5)
Removing the front panel
(5)(5)
(7)
(8)
3. Undo 3 TX20 screws (5)
4. Tip front panel (6) forwards
(6)
5. Disconnect fibre optic cable (7)
6. Unscrew fibre optic cable at the screw
connector (8)
Unplugging the fibre optic cable
6
Disconnect
cables and plugs
(continued)
Unplugging the cable
(9) (10)
(11)(12)
7. Unplug 2-pin Molex plug X7 UEXT (9)
8. Disconnect LHSB cable X12, X13
ARC BUS (10) and (11)
9. Disconnect 12-pin Molex plug X5
DIGI/O (12)
EN
Remove the
Profibus robot
interface from the
BIAS 300 Plasma
power source
(1) (1)(2)
Removing the interface cover
1. Undo 2 TX20 screws (1)
2. Remove the interface cover (2)
3. Loosen union nut (3) on interface
4. Unplug LocalNet cable (4)
(3)(4)
Unplugging the LocalNet cable
7
Remove the
Profibus robot
interface from the
BIAS 300 Plasma
power source
(continued)
(5)
Removing screws
5. Undo 2 TX20 screws (5), ...
(5)
(6)
Removing the interface
(7)
6. ... Remove interface (6) and pull cable
harness (7) out towards you
BIAS 300 Plasma power source without interface
8
Installing the Profibus robot interface in the BIAS 300
WARNING! Work performed incorrectly can cause serious injury and damage.
The following activities must only be carried out by trained and qualified personnel! Follow the safety regulations.
Plasma power source
Safety
Prerequisite for
installing an
interface
EN
Before installing an interface in the BIAS
300 Plasma power source, any existing
interface must first be removed correctly.
Important! Remove existing interface
according to the operating instructions of
the interface concerned.
BIAS 300 Plasma power source without interface
Installing the
Profibus robot
interface in the
BIAS 300 Plasma
power source
(1) (2)
Inserting the interface
1. Feed cable harness (2) through
towards the back and insert the
interface (1)
9
Installing the
Profibus robot
interface in the
BIAS 300 Plasma
power source
(continued)
(3) (3)
Securing the interface
2. Fasten interface with 2 TX20 screws (3)
3. Plug LocalNet cable (4) into interface
4. Tighten union nut (5) on interface
(5)(4)
Connecting the LocalNet cable
(6)
Fitting the interface cover
(6)(7)
6. Fasten the interface cover with 2
TX20 screws (6)
5. Put interface cover (7) in place
10
Connect the
cables and plugs
Plugging in cables
(5)
(6)
(4)
(3)
1. Plug in 12-pin Molex plug X5 DIGI/O (1)
2. Connect LHSB cable X12, X13 ARC
BUS (2) and (3)
3. Plug in 2-pin Molex plug X7 UEXT (4)
EN
(2)(1)
4. Connect fibre optic cable with screw
connection (6)
5. Connect fibre optic cable (5)
Plugging in the fibre optic cable
(7)
Fitting the front panel
(7) (7)
6. Put front panel (8) in place
7. Secure front panel (8) with 3 TX20
screws (7)
(8)
11
Connect the
cables and plugs
(continued)
(9) (10) (11)
Connecting the mains cable
Important! Connect the yellow/green PE
conductor to the block terminal marked
„PE „ only.
8. Connect mains cable (9) to the block
terminals (10) of the mains filter (11)
Finally...
Plugging in the LHSB cable
(1) (3)(2) (1)
(12)
9. Plug in LHSB cable (12)
1. Secure right side panel (3) of the
power source using 8 TX20 screws
2. Secure left side panel (2) of the power
source using 8 TX20 screws (1)
(1)
(1)
(1) (1)
Fitting the left-hand and right-hand side panels
(1)
12
(4)
(1)
Connecting and configuring the field bus coupler
General
Connecting and
configuring the
field bus coupler
WARNING! If the device is connected to the mains supply during commissio-
ning, there is a risk of serious injury and damage. No work procedures must be
carried out unless:
- the power source mains switch is in the „O“ position,
- the device is unplugged from the mains.
Profibus
connecting
plug
Address
selector
Ports for
external
power
supply
8: RxD/TxD-N
EN
5: GND
3: RxD/TxD-P
6
1
Elements on the field bus coupler 3120
Layout of Profibus connecting plug
1. Remove cable gland and feed cable through
2. Attach cable to cable gland using cable ties
3. Connect external power supply to the field bus coupler
4. Connect Profibus data line to the Profibus connecting plug
5. Set the station address using the address selector
- Set the units position on the rotary switch „x1“ (e.g. „8“ for the address 18)
- Set the tens position on the rotary switch „x10“ (e.g. „1“ for the address 18)
6. Reset the field bus coupler in order to save the settings
7. Fit cable gland
NOTE! In order to avoid reflections and any transmission problems, fit resistors
to both ends of the field bus cable.
13
Connecting the mains cable to the mains plug
General
Connecting the
mains cable to
the mains plug
The interface and power source are designed to run on the mains voltage stated on the
rating plates. If your version of the machine does not come with mains cables and plugs
ready-fitted, these must be fitted in accordance with national regulations and standards.
The fuse protection of the mains supply is described in the Technical Data.
NOTE! Inadequately dimensioned electrical installations can cause serious
damage. The mains plug, mains lead and their fuse protection must be rated
accordingly.
1 ..... L1
2 ..... L2
3 ..... L3
4 ..... not assigned
5 ..... not assigned
6 ..... Earth
Connecting the mains cable to the mains plug on
the interface
14
Troubleshooting
General
CAUTION!! Operating the equipment incorrectly and changing over the field
bus terminals while switched on can lead to serious damage Disconnection and
connection of field bus terminals may only be carried out when switched off.
After switching on, the field bus couple checks the connected configuration. Error free
start-up is indicated by the LED „I/O ERR“ going out.
If an error occurs, the field bus status/
operating status LEDs signal the type of
Field bus
status
LEDs
Operating
status
LEDs
Power
supply
LEDs
error and where it occurred.
Important! In some cases, the field bus
coupler does not complete the flashing
sequence once the error has been rectified. Restart the field bus coupler by
switching the supply voltage off and on
again, or by resetting the software.
Diagnosis LED indicators on the field bus coupler
EN
Power supply
LEDs
Operating status
LEDs
left-hand LED ... monitors the field bus coupler power supply
right-hand LED... monitors the power contact supply
The operating status LEDs monitor local communications between the field bus coupler
and field bus terminals. The green LED lights when there are no errors. The red LED
flashes at two different intervals if a bus terminal error occurs.
- Rapid flashing …start of the error
code output
- First slow pulse … Type of error
- Second slow pulse … Error location
Important! The number of pulses indicates the location of the last field bus terminal prior to where the error occurred.
Passive field bus terminals (e.g. supply
terminals) are not counted.
Start of the error
code
Type of error Error
location
Flash code
15
Operating status
LEDs
(continued)
Error code Error
argument
steady,
0 pulses
continuous
flashing
Cause Remedy
Problems with
electromagnetic compatibility
(EMC)
Check power supply for
extremes in undervoltage or
overvoltage
Carry out EMC measures
If there is a K bus error, the
error can be localised by
restarting the field bus coupler
(switching it off and on again)
1 pulse
0 pulses
EEPROM check sum error
Set manufacturer’s setting
with the KS2000
1 pulse
Inline code buffer overflow.
Attach fewer terminals
Too many entries in the table
2 pulses Unknown data type Update field bus coupler
software
2 pulses programmed configuration
0 pulses
incorrect table entry/bus
Check that programmed
configuration is correct
coupler
n pulses
(n>0)
(Terminal n) table comparison
incorrect
Incorrect table entry/bus
coupler
3 pulses 0 pulses Terminal bus command error No terminal inserted, attach
terminal
A terminal is faulty
Disconnect half the terminals
and check whether the error
occurs with the remaining
terminals. Continue this
process until the faulty
terminal is found
4 pulses 0 pulses
Terminal bus data error Check whether the n+1
terminal is correctly
connected, and change if
necessary
n pulses Break behind terminals
(0:coupler)
5 pulses n pulses Terminal bus error during
register communication with
terminals
Check whether the end
terminal KL9010 is connected
Change terminals
16
Field bus status
LEDs
The field bus status LEDs indicate the operating status of the field bus. The Profibus
functions are indicated by the LEDs „I/O RUN“, „BF“ and „DIA“
I/O
BF Cause RemedyDIA
RUN
on off „RUN“ operating status
off
Inputs are read and outputs set
on on Field bus activity. Slave not yet
off,
flashing
configured
Correct function. No remedial
action necessary
Start master
Check parameters (diagnostic
data, DIA-LED)
Check configuration
(diagnostic data, DIA-LED)
Field bus error and how outputs
react:
- go to 0
- remain constant
Start master
Check parameters (diagnostic
data, DIA-LED)
Check configuration
(diagnostic data, DIA-LED)
off off Terminal bus cycle
off SPS is in „Stop“ Start SPSoff
synchronous with DP watchdog
switched off, no data exchange
off on No bus activity Start master
on
Check bus cable
off on Bus error, reaction: terminal
off,
flashing
bus cycle is stopped
Start master
Check parameters (diagnostic
data, DIA-LED)
Check configuration
(diagnostic data, DIA-LED)
EN
Profibus configuration data error
DIA Error
argument
1 pulse
0 pulses
n pulses
(n>0)
2 pulses
0 pulses
n pulses
(n>0)
Cause Remedy
Insufficient DP-Cfg data
received
Check DP configuration
parameters
Faulty DP-Cfg data-byte
Insufficient User-Prm data
Check DP User parameters
received
Faulty User-Prm data
17
Input signals
Digital INPUT1
Digital INPUT2
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
bit 0 Start High active
bit 1 Control ready High active
Bit 2-4 spare must be 0
bit 5 spare must be 0
Bit 6-7 spare must be 0
bit 8 spare must be 0
bit 9 spare must be 0
bit 10 spare must be 0
bit 11 Reset error High active
bit 12 Arc detection on High active
bit 13 Bus communication OK Any
Bit 14-15 spare must be 0
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-7 Sensitiveness See table: „Sensitiveness“
Bit 8-14 spare must be 0
bit 15 spare must be 0
Analog INPUT1
Analog INPUT2
Analog INPUT3
Analog INPUT4
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-15 Current command value, resolution: 0.1 A I
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-15 Current command value, resolution: 0.1 V U
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-7 spare Bit 8-15 IOFFSET1, resolution: 0 - 75 A 0 = deactivated, 1 - 200 A
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-7 spare Bit 8-15 IOFFSET1, resolution: 0 - 75 A 0 = deactivated, 1 - 100 A
= 60 A with BIAS 300 Plasma
max
= 300 V with BIAS 300
max
Plasma
18
Analog INPUT5
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-15 break after arc 20 ms – 1023 ms
1)
Resolution 1 ms (10 bit)
1)
The final value of the break after an arc must be limited to a maximum of 1023 ms
on the control unit.
EN
19
Output signals
Digital OUTPUT 1
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
bit 0 Flash treatment concluded High active
bit 1 Bus communication OK must be the same as the input
signal „Bus communication OK“
(Digital INPUT 1, Bit 13)
bit 2 Process active High active
bit 3 Main current signal High active
bit 4 Clipping Bit
bit 5 Power source ready High active
bit 6 Communication ready High active
bit 7 spare must be 0
Bit 8-15 Error number 0 - 255
1)
With the Clipping Bit, exceeding of range and undershooting of range are displayed.
The Clipping Bit = HIGH if:
a) the voltage command value is > 300 V
b) the static threshold value IOFFSET 1 is > 200 A
or
the dynamic threshold value IOFFSET 2 is > 100 A
or
IOFFSET 1 = 0 A and IOFFSET 2 = 0 A
1)
High active
Digital OUTPUT 2
Analog OUTPUT 1
Analog OUTPUT 2
Analog OUTPUT 3
c) the break time after an arc is </= 19 ms
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-15 Bit 0-15 operating hours counter current servicing purposes
flow for (LT on), resolution 1 hour
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-15 Real value voltage, resolution 0.1 V -
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-15 Real current value, resolution 0.1 A -
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-7 Bit 0-15 operating hours counter for servicing purposes
Machine ON LOW byte, resolution 1 hour
Bit 8-15 not useable -
20
Analog OUTPUT 4
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-7 Bit 0-15 operating hours counter for servicing purposes
Machine ON LOW byte, resolution 1 hour
Bit 8-15 not useable
EN
Analog OUTPUT 5
Bit BIAS 300 Plasma function Remarks
Bit 0-15 Arc counter Reset after device ON
21
Parameters for arc watchdog
Adjustable parameters
Explanatory Note
-IOFFSET 1
-IOFFSET 2
- Sensitivity
The setting of the parameter is performed via the byte „Sensitiveness“ (Digital INPUT 2,
bit 0 – 7).
U, I
U-command
Command ramp value
after start signal
(e.g. 100 V/s)
Threshold
I
0
Arc
IOFFSET 2
IOFFSET 1
t
OFF
t
Maximum system
threshold
IOFFSET 1 and IOFFSET 2
The power source output current is measured constantly. The present output voltages
are compared with the defined minimum current values (IOFFSET 1) and the total of the
average output voltage over time and IOFFSET 2.
On occurrence of an arc in the plasma process, the plasma voltage collapses. As a
result, the output current increases rapidly and exceeds the set threshold value. The arc
watchdog switches off the power module for the duration specified in t
. After that, the
OFF
output voltage increases again at 100 V/s or at the maximum ramp value up to the
specified command value.
The maximum ramp value is about 6500 V/s and depends upon the palsma current
cable length.
The maximum threshold value of a system is calculated as follows:
Threshold value
= n x 60 A + 10 A
max
n ............ Number of power sources in a system
60 A ....... maximum operating current of a power source
10 A ....... Spare
e.g.:
If there are 3 power sources in a system, the maximum threshold value is 3 x 60 + 10 A,
i.e. 190 A.
22
Adjustment of sensitivity of arc detection and duration of rapid switch-off signal
Adjustment of
sensitivity of arc
detection and
duration of rapid
switch-off signal
The byte „Sensitiveness” (Digital INPUT 2, bit 0 – 7) controls the sensitivity of the arc
detection and the length of the rapid switch-off signal.
The current logical status of the setting can be checked using the „Sense0“ to „Sense4“
LEDs on the MM_ARC PC board in the BIAS 300 Plasma power source.
LED lit = logical „1“
Setting LED „Sense“ Min. arc duration TX_LWL1,
(HEX) 0 1 2 3 4 duration disable
00h 0 0 0 0 0 0 ns 20 ms
11h 0 1 0 0 0 200 ns 20 ms
22h 0 0 1 0 0 400 ns 20 ms
33h 0 1 1 0 0 600 ns 20 ms
44h 0 0 0 1 0 0 ns 100 ms
55h 0 1 0 1 0 200 ns 100 ms
66h 0 0 1 1 0 400 ns 100 ms
77h 0 1 1 1 0 600 ns 100 ms
88h 1 0 0 0 1 100 ns 200 ms
99h 1 1 0 0 1 300 ns 200 ms
AAh 1 0 1 0 1 500 ns 200 ms
BBh 1 1 1 0 1 700 ns 200 ms
CCh 1 0 0 1 1 100 ns 500 ms
DDh 1 1 0 1 1 300 ns 500 ms
EEh 1 0 1 1 1 500 ns 500 ms
FFh 1 1 1 1 1 700 ns 500 ms
Table: „Sensitiveness“
EN
Case 1 - different
values for IOFFSET
1 and IOFFSET 2
The „minimum arc duration“ is a filter that prevents short glitches in the ns-range from
being detected by the sensitive logic of the overcurrent cut-out.
Interference pulses which are shorter than the set value are not recognized as overcurrents.
The „Duration TX_LWL1, disable“ specifies the length of time after an arc appears
during which there is no light in the fibre optic cable.
I (A)
N
M
t (s)
IOFFSET 1 ≠ 0, IOFFSET 2 ≠ 0
IOFFSET 1 ≠ 0
IOFFSET 1 = M
M = value of 0 - 75 A (0 - 15d)
IOFFSET 2 ≠ 0
IOFFSET 2 = N
N = value of 0 - 75 A (0 - 15d)
M ≠ N
100 V/s
23
Case 2
- IOFFSET 1 = 0,
value for IOFFSET 2
I (A)
N
IOFFSET 1 = 0, IOFFSET 2 = N
IOFFSET 1 = 0
IOFFSET 2 ≠ 0
N
IOFFSET 2 = N
N = value of 0 - 75 A (0 - 15d)
100 V/s
t (s)
Case 3
- value for IOFFSET
1, IOFFSET 2 = 0,
I (A)
M
IOFFSET 1 = M, IOFFSET 2 = 0
IOFFSET 1 ≠ 0
IOFFSET 1 = M
M = value of 0 - 75 A (0 - 15d)
IOFFSET 2 = 0
maximum ramp value (about 6500 V/s)
t (s)
24
Controlling external components
General
Plug layout of
Arc Signals port
The Arc Signals port is available on the interface to ensure a rapid response to an arc.
The electrical signals of this 14-pin amphenol socket come directly from the MM_ARC
PC board on the power source.
Pin Designation Description
A D1OUT_C Disable DPS2500 collector (floating)
B D1OUT_E Disable DPS2500 emitter (floating)
C D2OUT_C Arc signal collector (floating)
E D2OUT_E Arc signal emitter (floating)
E N.C. not assigned
F N.C. not assigned
G D1IN
1)
Disable ARC signalling (floating); affects the signals on pins
A-D and the signals via fibre optic cable
H D1IN_GND
1)
Disable ARC signalling (floating); affects the signals on pins
A-D and the signals via fibre optic cable
I N.C. not assigned
J N.C. not assigned
K D3IN Spare
L D3IN_GND Spare
M +24 V EXT +24 V external
N GND EXT GND external
EN
NOTE! The power supply between pins M and N is not short circuit proof. The
maximum load is 50 mA.
1)
Switching of the arc signalling (Disable ARC signalling, pin G – H) affects:
- only the signals D1OUT_C, D1OUT_E, D2OUT_C and D2OUT_E (pins A -D)
- and not the arc signals via the fibre optic cable
Low ... signals on pins A-D are activated
High ... signals on pins A-D are deactivated
25
Device master file (GSD)
General
Data to be entered
To facilitate communication between control and field bus, the following data must be
entered at the control.
DP device types
Ident_Number 0x0BECE
Protocol identification PROFIBUS-DP
Protocol_Ident 0
DP slave
Stations_Type 0
FMS/DP device
FMS supp 1
15 byte user parameter data
User_Prm_Data_Len 15
Default values for User_Prm_Data
User_Prm_Data 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,\
Motorola format
User_Prm_Data 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x6B,\
User_Prm_Data 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
Terminal type
Module = „KL6121 structure“ 0x33, 0x74
End modules
Offset of analog inputs 4
Offset of analog outputs 4
Number of analog inputs 5
Number of analog outputs 5
Startbit of analog inputs 0
Startbit of analog outputs 0
Number of valid/invalid bits analog inputs 16
Number of valid/invalid bits analog outputs 16
26
Data transmission properties
RS transmission
technology
Fibre optic cable
networks
Network topology
Linear bus, active bus termination at both ends, spur lines are possible
Medium
Screened twisted-pair cable, depending on the ambient conditions (EMV) the screening
may be omitted
Number of stations
32 stations in each segment without repeater. With repeaters can be extended to 127
Max. bus length without repeater
100 m with 12 MBit/s cable A: 200 m for 1500 kBit/s, up to 1.2 km for 93.75 kBit/s
Max. bus length with repeater
By using repeaters, the maximum bus length can be increased into the 10 km range.
There should be at least 3 repeaters and, depending on the manufacturer, there can be
up to 10
Transmission
9,6; 19,2: 9.6; 19.2: 93.75; 187.5; 500; 1500 KBit/s, up to 12 MBit/s is set automatically
Connector
9-pin D-sub connector
Network topology
Subring
Medium
APF (plastic) fibre (Z1101)
min/max lengths between two stations
Coordinator – station: Lmin = 1m Lmax = 34m
Station – station: Lmin = 1m Lmax = 25m
Station – coordinator: Lmin = 0m Lmax = 46m
Number of stations
93.75 kBaud: 13 187.5 kBaud: 12 500 kBaud: 12 1500 kBaud: 10
Transmission speed
93.75 187.5 500 1500 KBit/s
Switch setting
S1 = 0, S2 = 0 S1 = 0, S2 = 0 S1 = 0, S2 = 0 S1 = 0, S2 = 0
Bus connection
2 x HP Simplex
EN
Safety features
The field bus nodes are equipped with a shutdown monitor so the power source can
interrupt the process if data transmission drops out. If there is no data transmission
within 700 ms, all inputs and outputs are reset and the power source goes into „Default“
status. Once data transmission has been re-established, the following signals resume
the process:
- „Robot ready“ signal
- „Source error reset“ signal
27
Technical Data
Special voltages
Technical data
Profibus coupler
BK3120
NOTE! Incorrectly rated mains plugs, mains leads or fuses can result in serious
damage. If the device is designed for a special voltage, the technical data on
the rating plate apply. The mains plug, mains lead and their fuse protection
must be rated accordingly.
Power supply 24 V, -15 % / +20 %
Input current 80 mA + (tot. K bus current)/4
Maximum input current 500 mA
Maximum K bus output current 1750 mA
Number of bus terminals 64
Peripheral bytes 128 input and 128 output bytes
Configuration interface available for KS2000
Baud rate up to 12 MBaud
Power contact voltage 24 V DC/AC
Power contact electrical load 10 A
Electrical strength 500 V
Typical weight 170 g
Operating temperature 0 °C to + 55 °C
Storage temperature - 20 °C to + 85 °C
Relative humidity 95 % without condensation
Vibration/shock resistance as per IEC 68-2-6 / IEC 68-2-27
EMC resistance Burst/ESD as per EN 50082 (ESD, Burst) / EN50081
Position Any
Protection IP20
(power contact/supply voltage/field bus)
eff
28
FRONIUS INTERNATIONAL GMBH
Froniusplatz 1, A-4600 Wels, Austria
Tel: +43 (0)7242 241-0, Fax: +43 (0)7242 241-3940
E-Mail: sales@fronius.com
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