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RS232-, RS485 bzw. USB-Schnittstellen gibt es erweiterte Einstellmöglichkeiten, wie z.B. die freie Wahl
der Temperaturkoeffizienten und des Temperaturbereichs.
Der TPRC wird auf die Temperaturkoeffizienten eingestellt (
Punkt 4.1.3. und 4.10.). Bei abweichenden
Werten des Temperaturkoeffizienten muss die Sollwertspannung korrigiert werden. Der TPRC kann den
tatsächlichen Temperaturkoeffizienten eines Heizleiters auch selbst bestimmen (
Punkt 4.1.9. und
4.10.). Der TPRC arbeitet je nach Einstellung bis zu einem Temperaturbereichbereich von 500 °C.
Der Regler stellt sich während der Kalibrierung selbständig auf die Sekundärspannung des Transforma-
tors und den Strom durch den Heizleiter ein. Die Sekundärspannung des Transformators kann in einem
Bereich von 1...80 V liegen. Der mit einem Stromwandler gemessene Strom kann in einem Bereich von
20 bis 400 A liegen. Die Kalibrierwerte können im Regler gespeichert werden, so dass nach Netz-Ein bei
gleichen Voraussetzungen das erneute Kalibrieren und damit Inbetriebsetzungszeit eingespart wird.
Der TPRC kann die Kalibrierung sowohl bei einer „als fest angenommenen Raumtemperatur von 20 °C"
als auch bei einer variablen Umgebungstemperatur zwischen 0...50 °C durchführen. Dabei wird die tat-
sächliche Bezugstemperatur dem Regler von außen mitgeteilt. Das ist für gleich bleibende Schweißtem-
peraturen mit unterschiedlichen Umgebungsbedingungen vorteilhaft (
Punkt 4.1.8 und 4.10.).
Der TPRC schaltet auch Schweißtransformatoren hoher Güte wie z.B. Ringkerntransformatoren, auf der
Primärseite ohne Stromstoß ein. Es wird ein Sanfteinschalt-Verfahren verwendet, mit dem die Remanenz
des Schweißtransformators berücksichtigt und beeinflusst wird. Automatisch nach Netz-Ein und der Ka-
librierung wird ein initialisierendes Remanenz-setzen durchgeführt. Bei jedem Schweißvorgang wird nur
noch ein kurzes Remanenz-setzen von 40 ms Dauer bei EI- und von 80 ms Dauer bei Ringkerntransfor-
matoren verwendet. Wenn bei Ringkerntransformatoren die Pause zwischen zwei Schweißvorgängen
länger als 10 Minuten ist, dauert das Remanenz-setzen 160ms. Die Remanenz ist die bleibende Magne-
tisierung im Eisenkern des Transformators. Bei initialisierendem Remanenz-setzen wird der Heizleiter
zwangsläufig für kurze Zeit auf ca. 40 bis 70 °C erwärmt. Für die Temperaturregelung selbst benutzt der
TPRC eine Phasenanschnittsteuerung.
3. Betriebszustände
3.1. Kalibrierung
Während der Kalibrierung passt sich der TPRC selbstständig an die Schweißtransformator-Heizleiter-
Kombination an. Dabei wird die Spannung Ur am Heizleiter und der Strom Ir durch den Heizleiter im Se-
kundentakt gemessen. In diesem Zustand leuchtet die gelbe LED „Kalibrierung" und die Kalibrierung-Ok-
Meldung wird zurückgesetzt. Die Kalibrierung-Ok-Meldung wird mit dem Ok-Ausgang ausgegeben, wenn
die entsprechende Funktion per Befehl (SKONF) eingestellt wurde. Der Istwert-Ausgang wird für die An-
zeige der einzelnen Schritte benutzt. Dazu wird der Istwertausgang im Sekundentakt aktualisiert.
Die steuernde SPS kann durch Beobachten des Istwert-Ausgangs an Klemme 17 die Kalibrierung verfol-
gen und mit der Kalibrierung-Ok-Meldung das Ende der Kalibrierung erkennen und dann die Bedienung
zum Schweißen freigeben. Während den Kalibrierungsschritten 1 bis 7 darf kein Signal „Start" gegeben
werden, da sonst der TPRC die Kalibrierung mit Fehler 2 abbricht.
Die Kalibrierung durchläuft folgende Schritte:
3.1.1. Initialisierung: Während der Initialisierung ermittelt der TPRC die für die Kalibrierung notwendigen
Daten. Außerdem überprüft er die gewählten Temperaturkoeffizienten auf Dynamik und Stetigkeit im ge-
wählten Temperaturbereich. Sollte die Dynamik und die Stetigkeit die zulässigen Grenzen überschreiten,
bricht der TPRC die Kalibrierung mit dem Fehler 13 (Parameter-Fehler) ab. Dazu wird noch die einge-
stellte Bezugstemperatur auf den zulässigen Bereich 0...50 °C überprüft. Liegt die Bezugstemperatur
außerhalb dieses Bereichs bricht der TPRC die Kalibrierung ebenfalls mit dem Fehler 13 (Bezugstempe-
ratur zu groß gewählt) ab.
3.1.2. Eingangsverstärker kalibrieren: Die Eingangsverstärker für Ur und Ir werden schrittweise auf die
Spannung und den Strom am Heizleiter eingestellt. Bei diesem Kalibrierschritt wird der Istwert-Ausgang
im Sekundentakt mit verschiedenen Spannungswerten beaufschlagt. Abwechselnd liegt der gemessene
Strom- oder Spannungs-Messwert an. Im Bereich von 0...5 V wird der Strom-Wert und im Bereich von
5...10 V wird der Spannungs-Wert abgebildet. Der Nullpunkt der Messwerte liegt bei 5 V. Die Messver-
stärker für die Spannung Ur und den Strom Ir werden am Anfang der Kalibrierung mit minimaler Verstär-
kung initialisiert. Am Ende des Kalibrierungsschrittes liegt bei erfolgreichem Abgleich der Strom-Messwert
im Bereich 1.66...3.33 V und der Spannungs-Messwert im Bereich 6.66...8.33 V.
3.1.3. Phasenverschiebung bestimmen: Bei diesem Schritt wird die transformatorbedingte Phasenver-
schiebungen zwischen Ur und Ir gemessen und korrigiert. Der Regler stellt automatisch die optimalen
Abtastzeitpunkte für Ur und Ir ein. Der Istwert-Ausgang zeigt die Phasenverschiebung an. Dabei ent-
spricht ein Signal von ca. 5 V dem optimalen Wert.
3.1.4. Bezugswiderstand bestimmen: (
Punkt 4.1.8. und 4.10.) In diesem Schritt wird der Bezugswi-
derstand Rbez des Heizleiters bestimmt. Für die Kalibrierung wird vom Regler eine feste Bezugstempera-
tur von 20 °C angenommen. Alternativ kann eine variable Bezugstemperatur von 0...50 °C als Sollwert
eingegeben werden (50 °C = 1,66 V bei 300 °C und 1,00 V bei 500 °C). Während der Initialisierung der
Kalibrierung liest der TPRC die variable Bezugstemperatur abhängig von den Einstellungen. Während
165 TPRC-Gerätebeschreibung 080628.doc/ Seite 4 von 35
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