Inhaltsverzeichnis Produkt und Hersteller 1.1. Produktbeschreibung 1.2. Typenbezeichnung 1.3. Produktidentifikation 1.4. Blockdiagramm 1.4.1. Variante ohne Entlader 1.4.2. Variante mit Entlader 1.5. Spezifikationen 1.6. Kennzeichnung 1.6.1. Geräte ohne Entlader 1.6.2. Geräte mit Entlader 1.7. Gewährleistung 1.8. Hersteller Leitfaden zu dieser Betriebsanleitung 2.1.
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7.5.2. Stromkonstanter Betrieb 7.6. Dynamische Abschaltung di/dt 7.7. Überschlagserkennung 7.8. Überwachung der Restenergie 7.8.1. Funktionale Beschreibung 7.8.2. Sicherheitsrelevante Vorgaben 7.9. Funktionsweise integrierter Entlader Spezifikation der CAN-Bus-Schnittstelle 8.1. Busschnittstelle 8.2. Anwendungsschnittstelle 8.2.1. EDS-Dateien 8.2.2. Ansteuerung des Generators über die CAN-Schnittstelle 8.2.3. Struktur und Inhalt der PDOs 8.2.4.
1.5. Spezifikationen smart-E 310 smart-E 510 Versorgungsspannung DRIVE 24 V DC (+/- 10 %) max. 2 A 24 V DC (+/- 10 %) max. 4 A Sicherung max. 4A Sicherung max. 4A Versorgungsspannung CPU 24 V DC (+/- 10 %) max. 1 A 24 V DC (+/- 10 %) max.
Jede Art von Gewährleistung erlischt, wenn das Gerät geöffnet, verändert wird, Teile gegen nicht Originalteile ersetzt wurden oder diese Betriebsanleitung nicht beachtet wurde. 1.8. Hersteller SCHNIER Elektrostatik GmbH Bayernstr. 13 72768 Reutlingen Germany Tel: +49 (0) 71 21 / 90 973 -60 Fax: +49 (0) 71 21 / 90 973 -99 mail@schnier-elektrostatik.de...
Anlagen Verantwortung tragen, gelesen, verstanden und in allen Punkten beach- tet werden. Nur mit Kenntnis dieser Betriebsanleitung können Fehler vermieden und ein sicherer und störungsfreier Betrieb gewährleistet werden. Die SCHNIER Elektrosta- tik GmbH übernimmt keine Haftung für Schäden, die aus der Nichtbeachtung dieser Betriebsanleitung entstehen! Diese Bedienungsanleitung gilt für:...
3. Bestimmungsgemäße Verwendung Dieser Hochspannungsgenerator ist bestimmt zum Einsatz in Stationären Ausrüstun- gen zum elektrostatischen Beschichten die den Produktnormen. EN 50176:2009, Stationäre Ausrüstungen zum elektrostatischen Beschichten mit endzündbaren flüssigen Beschichtungsstoffen EN 50177:2009, Stationäre Ausrüstungen zum elektrostatischen Beschichten mit endzündbaren Beschichtungspulvern EN 50223:2015 Stationäre elektrostatische Flockanlagen für endzündbaren Flock EN 50348:2010 + Cor:2010 Stationäre Ausrüstungen zum elektrostatischen...
3.1. Einsatzdauer Die Einsatzdauer wird auf höchstens 20 Jahre festgelegt, da dieser Wert den Verfah- ren der EN 13849 zugrunde liegt. Darüber hinaus ist der Performance Level d der Restenergieüberwachung nicht mehr gegeben. Offensichtlich defekte Geräte müssen sofort stillgelegt werden. 3.2.
3.3. Besondere Hinweise aus den Produktnormen Die o.g. Produktnormen beschreiben die Sicherheitsanforderungen für stationäre Aus- rüstung zum elektrostatischen Beschichten. Zur Information und im Interesse der Si- cherheit sei hier auf folgende Abschnitte dieser Normen besonders hingewiesen: Abschnitt Der Abstand zwischen dem Werkstück und den unter Hoch- 5.2.1 spannung stehenden Teilen muss so groß...
4. Installation 4.1. Überblick 4.1.1. HS-Erzeuger mit CAN-Schnittstelle Hochspannungsstecker Drive-Versorgung und Rück- meldekontakte M12-Anschluss 5-Pol B-codierter Stecker Erdungsanschluss M6-Gewindebolzen CAN- Bus / CPU-Versorgung M12-Anschluss 5-Pol A-codierter Stecker LED Versorgung LED CAN-Status LED HS-Status Betriebsanleitung 810378-BAL-DE-170330 Stand 30.03.2017 Seite 12 von 54...
4.1.2. HS-Erzeuger mit PROFINET, Ethernet/IP oder EtherCAT Abb.1 Hochspannungsstecker Netzwerk M12-Anschluss 4-Pol D-codierte Buchse Versorgung M12-Anschluss 5-Pol A-codierter Stecker Erdungsanschluss M6-Gewindebolzen Service Interface LED Versorgung LED Netzwerkstatus LED HS-Status Betriebsanleitung 810378-BAL-DE-170330 Stand 30.03.2017 Seite 13 von 54...
4.1.3. HS-Erzeuger mit integriertem Entlader Hochspannungs-Ausgang Kabel ist in Isolierfett vergossen und muss im Werk eingebaut/getauscht werden Hochspannungs-Verbindung Verbindung zwischen Generator und Entlader. !!! Darf nur im Werk gewechselt werden !!! Netzwerk M12-Anschluss 4-Pol Buchse D-codiert Versorgung M12-Anschluss 5-Pol Stecker A-codiert Erdungsanschluss M6-Gewindebolzen Entlader Verbindung...
4.2. Montage 4.2.1. HS-Erzeuger ohne integriertem Entlader Geerdete Fläche 4 Schrauben M5 x 25 (16) – z. B. DIN 912 Wert in Klammern = smart-E 310 Wert ohne Klammern = smart-E 510 WARNUNG Übermäßiges Anziehen der Schrauben kann zu Rissen führen. WARNUNG Der HS-Generator ist ohne Abstand auf einer geerdeten Platte zu installieren, um elektrostatische Ladung der Rückseite zu...
4.2.2. HS-Erzeuger mit integriertem Entlader Geerdete Fläche 3 Schrauben M5 x 25 (16) – z. B. DIN 912 1 Schraube M5 x 35 (25) – z. B. DIN 912 Wert in Klammern = smart-E 310Dx Wert ohne Klammern = smart-E 510Dx WARNUNG Übermäßiges Anziehen der Schrauben kann zu Rissen führen.
4.3. Maßzeichnung 4.3.1. HS-Erzeuger ohne integriertem Entlader SCHNIER stellt auf der Webseite www.schnier-elektrostatik.de 3D-Modelle und CAD-Dateien zur Verfügung. Betriebsanleitung 810378-BAL-DE-170330 Stand 30.03.2017 Seite 17 von 54...
4.3.2. HS-Erzeuger mit integriertem Entlader SCHNIER stellt auf der Webseite www.schnier-elektrostatik.de 3D-Modelle und CAD-Dateien zur Verfügung. Betriebsanleitung 810378-BAL-DE-170330 Stand 30.03.2017 Seite 18 von 54...
5. Elektrischer Anschluss WARNUNG Unter Spannung stehende Anschlüsse nicht öffnen, ein- oder ausstecken. Folgendes ist bei beiden M12 Anschlüssen zu beachten: Die angeschlossenen Kabel müssen geschirmt sein. Der Betrieb ist nur bei angezogener Mutter des M12 Verbinders zu- lässig. Für das Gegenstück ist mindestens eine IP 64-Ausführung zu ver- wenden ACHTUNG Wenn der Busanschluss an ein falsches Signal angeschlossen wird,...
5.2. HS-Erzeuger mit CAN-BUS-Schnittstelle (Generatoren mit PROFINET, Ethernet/IP oder EtherCAT siehe 5.3) Dieses Bild zeigt die Ausrichtung der M12-Anschlüsse vorne am Generator Drive Erdung CAN/CPU 5.2.1. Busanschluss Der CAN-Anschluss ist ein 5-poliger M12 A-codierter Stecker. Er führ die Leitungen des CAN-Busses und die 24 V Versorgung für den Controller (CPU) nach außen. Signal Symbol 24 V CPU...
5.3. HS-Generator mit PROFINET, Ethernet-IP oder EtherCAT-Schnittstelle (Generatoren mit CAN-Bus siehe 5.2) Dieses Bild zeigt die Ausrichtung der M12-Anschlüsse vorne am Generator Feld-Bus Drive Erdung Serviceinterface Das Service Interface darf nicht verbunden sein 5.3.1. Busanschluss Der Ethernet-Anschluss ist eine 4-polige M12 D-codierte Buchse: Signal Symbol TXD+...
5.4. Erdung Im ersten Schritt wird die Erdung angeschlossen. Durch den Erdungsanschluss wird der Hochspannungskreis zwischen HS-Generator und Werkstück geschlossen. Der Erdanschluss ist ein Standard-M6-Gewindebolzen. Sprühsystem Werkstück HV-Generator HS-Erdungsschraube / so kurz wie möglich POAG WARNUNG Die Erdleitung muss so kurz wie möglich sein und einen Quer- schnitt von mindestens 4 mm (AWG 11) aufweisen.
6. LED-Anzeigen Beachten Sie, dass diese LEDs keine Sicherheitsbauteile sind. Auf der Vorderseite zeigen drei LEDs ständig Informationen über die Stromversorgung, das Netzwerk und den HS-Status an. Jede LED ist zweifarbig (rot/grün). vier Zustände können angezeigt werden: aus, grün, rot und gelb (rot + grün): Status LED des Netzteils Aus: Keine der 24 V liegen an Grün: Nur 24 V CPU liegt an...
7. Betrieb Vor dem Betrieb des Geräts sind folgende Sicherheitshinweise genau durchzulesen: 7.1. Sicherheitshinweise für Betrieb, Wartung und Reparatur Allgemein: Eine Abweichung von den Bedingungen für o.g. bestimmungsgemäße Verwen- dung ist nicht zulässig. Zudem ist die Bedienungsanleitung der umgebenden Installation zu beachten. ...
7.2. Erzeugung von Hochspannung Der Hochspannungsgenerator wird über die Busschnittstelle gesteuert. Nach dem Einschalten der Hochspannung fährt diese in einer programmierbaren Hochlauframpe auf den Sollwert U hoch oder bis der Sollwert I erreicht ist. Die Spannungs- und Stromistwerte können über das Bussystem ausgelesen werden. Für eine detaillierte Beschreibung aller Parameter, Ergebnisse und Statusinformatio- nen, wird auf den nachfolgenden Abschnitt „Feldbus-Schnittstellenspezifikation”...
7.5.1. Spannungskonstanter Betrieb Geschlossenes Regelkreis-System mit direkter Rückführung des Istwertes der Aus- gangs-Hochspannung. Beim spannungskonstanten Betrieb wird die eingestellte Aus- gangs-Hochspannung durch eine Regeleinrichtung, unabhängig vom variablen Be- triebsstrom, bis zur Leistungsgrenze der Hochspannungseinrichtung konstant gehalten. ANMERKUNG Diese Betriebsart wird üblicherweise mit U bezeichnet.
7.5.2. Stromkonstanter Betrieb Geschlossenes Regelkreis-System mit direkter Rückführung des Istwertes des Hoch- spannungsstroms auf eine Regeleinrichtung. Der Betriebsstrom wird dadurch konstant gehalten, die Ausgangs-Hochspannung variiert dabei lastabhängig zwischen einem minimalen und einem maximalen prozesstechnisch definierten Wert ANMERKUNG Diese Betriebsart wird üblicherweise mit I bezeichnet.
7.6. Dynamische Abschaltung di/dt Von älteren Hochspannungs-Systemen ist weitläufig noch die dynamische Abschaltung di/dt bekannt, die bei einem schnellen Stromanstieg auslöst und die Hochspannung abschaltet. Diese diente zur Erkennung eines Hochspannungs-Überschlages. Insbe- sondere bei modernen, dynamischen Prozessen wie z.B. die Roboterlackierung führt diese Abschaltung zu ungewollten Abschaltungen und somit zu Stillstandzeiten, in der Praxis wird daher vielfach die di/dt Abschaltung deaktiviert und dadurch eine wichtige Schutzfunktion ausgeschaltet.
7.8.2. Sicherheitsrelevante Vorgaben Die eingebaute Restenergie-Überwachung der HS-Generatoren der smart-E Reihe ist redundant ausgelegt und 1-Fehler-sicher. Um diesen Vorteil auch im Zusammenspiel mit dem umgebenden System zu erhalten sind folgende Maßnahmen durch den An- wender sicher zu stellen: Maßnahme Begründung sicherheitsrelevante Der verwendete Feldbus gilt als nicht sicher.
7.9. Funktionsweise integrierter Entlader Ohne zusätzliche Maßnahmen wie z.B. der Einsatz eines Erdschalters oder des Entla- ders, wird die elektrostatische Anlage über den Mess-/Ableitwiderstand des HS- Erzeugers entladen. Dies erfolgt nach einer e-Funktion. HS-Aus sicher Dies bedeutet, dass der Entladevorgang am Anfang zügig, jedoch später immer lang- samer wird.
EDS-Dateien sind einfache Textdateien, die Netzwerkkonfigurati- onstools verwenden, um Sie bei der Identifizierung von Produkten und deren einfacher Einrichtung in einem Netzwerk zu unterstüt- zen. SCHNIER stellt eine EDS-Datei mit allen Parameter- und Formatin- formationen des HS-Generators bereit. Sie ist auf der smart-E- Webseite www.smart-E310.de erhältlich.
8.2.3. Struktur und Inhalt der PDOs RXPDO1 enthält drei Objekte aus dem Objekverzeichnis und ist folgendermaßen auf- gebaut: Die Objekte sind fest vorgegeben. TXPDO1 enthält ebenfalls3 Objekte aus dem Objekverzeichnis und ist folgendermaßen aufgebaut: Die Objekte sind fest vorgegeben. 8.2.4. Beispiel für die Ansteuerung der PDOs Sind keine Fehlermeldungen oder Abschaltungen vorhanden und 24 V Drive vorhan- den, dann kann beispielsweise mit folgendem RXPDO1 der Generator auf 70 kV Aus-...
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Um den Generator wieder einzuschalten, muss das Steuerbit HV-ON zurückgesetzt und die Fehler bzw. Abschaltungen quittiert werden. Dies geschieht beispielsweise mit folgendem RXPDO1: Wurden alle Fehler quittiert, die Hochspannung ist ausgeschaltet und abgeklungen, dann wird das Bit „Hochspannung ist sicher aus“ gesetzt. (Hinweis: dieses Bit stellt keine Sicherheitsfunktion dar!) Ist die Hochspannung ausgeschaltet, die Ausgangsspannung jedoch noch nicht abge- klungen, dann sieht der TXPDO1 beispielsweise so aus:...
8.2.7. Beschreibung des Kontrollworts Byte Kontrollbit Beschreibung Hochspannung EIN 1: Hochspannung einschalten 0: Hochspannung abschalten Fehler zurücksetzen 1: Alle Fehler werden quittiert 0: Keine Aktion Hinweis: Um die HS wieder einzuschal- ten, nachdem ein Fehler bestätigt wurde, muss das Bit "HS EIN” zurückge- setzt/gesetzt werden.
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Warnung: ungültiger Sollwert für 1: Ein ungültiger Parameter (Wert außer- Spannung oder Strom halb des Bereichs) wurde empfangen. 0: Parameter gültig 1..7 Reserve Fehlende DRIVE Power (bei HV 1: 24 V DRIVE liegt nicht an und HS EIN wurde gesetzt 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Reserve Abschaltung...
GSD-Dateien sind einfache Textdateien, die Netzwerkkonfigurati- onstools verwenden, um Sie bei der Identifizierung von Produkten und deren einfacher Einrichtung in einem Netzwerk zu unterstützen. SCHNIER stellt eine GSD-Datei mit allen Parameter- und Formatin- formationen des HS-Generators bereit. Sie ist auf der smart-E- Webseite www.smart-E310.de...
9.2.6. Beschreibung des Kontrollworts Byte Kontrollbit Beschreibung Hochspannung EIN 1: Hochspannung einschalten 0: Hochspannung abschalten Fehler zurücksetzen 1: Alle Fehler werden bestätigt 0: Keine Aktion Hinweis: Um die HS wieder einzu- schalten, nachdem ein Fehler bestä- tigt wurde, muss das Bit "HS EIN” zurückgesetzt/gesetzt werden.
9.2.7. Beschreibung des Statusworts Byte Statusbit Beschreibung Anzeige HS EIN Spiegelbit des HS EIN-Bits (V2.01 und höher) Reserve Sammel-Fehler/Abschaltung 1: Bei Fehler oder Abschaltung 0: Kein Fehler Sammel-Warnung 1: Bei Warnung 0: Keine Warnung Die Hochspannung ist sicher aus. 1: Wenn die Hochspannung ausge- schaltet ist und die Ausgangsspan- ACHTUNG: nung auf einen sicheren Pegel entla-...
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Abschaltung 1: Imax Abschaltung 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Abschaltung 1: Umin Abschaltung 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Überschlagsabschaltung 1: Überschlag erkannt und abgeschaltet 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Überspannungsabschaltung 1: Ein Istwert über 109 kV wurde erkannt 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Kommunikationsfehleranzeige 1: Heartbeat verschwunden...
Spezifikation der Ethernet/IP-Schnittstelle (smart-E 310e, smart-E510e, smart-E 310De, smart-E 510De) 10.1. Busschnittstelle Ethernet/IP basiert auf der Ethernet Physical Layer. Um die Kommunikation zwischen dem HS-Erzeuger (EIP-Adapter) und dem Ethernet/IP-Controller (EIP-Scanner) herzu- stellen, müssen im Controller die entsprechenden Einstellungen angepasst werden (Siehe Handbuch Ihres Ethernet/IP-Controllers für weitere Informationen): Der HS-Erzeuger hat werksseitig die IP Adresse 192.168.100.122.
Beispiel: Von einem smart-E510 empfangene Daten: Kontrollwort U Sollwert U min I Limit Imax HS ON 20 kV 5 kV 256 uA 50 uA Byte 0 Byte 1 Byte 2 Byte 3 Byte 4 Byte 5 Byte 6 Byte 7 Byte 8 Byte 9 0x01...
10.2.5. Beschreibung des Statusworts Byte Statusbit Beschreibung Anzeige HS EIN Spiegelbit des HS EIN-Bits (V2.01 und höher) Reserve Sammel- 1: Bei Fehler oder Abschaltung Fehler/Abschaltung 0: Kein Fehler Sammel-Warnung 1: Bei Warnung 0: Keine Warnung Die Hochspannung ist 1: Wenn die Hochspannung ausgeschaltet ist sicher aus.
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Imax Abschaltung 1: Imax Abschaltung 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Umin Abschaltung 1: Umin Abschaltung 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Überschlagsabschaltung 1: Überschlag erkannt und abgeschaltet 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Überspannungsabschaltung 1: Ein Istwert über 109 kV wurde erkannt 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Kommunikationsfehleranzeige 1: Heartbeat verschwunden...
ESI-Dateien sind einfache Textdateien, die Netzwerkkonfigurati- onstools verwenden, um Sie bei der Identifizierung von Produkten und deren einfacher Einrichtung in einem Netzwerk zu unterstüt- zen. SCHNIER stellt eine ESI-Datei mit allen Parameter- und Formatin- formationen des HS-Generators bereit. Sie ist auf der smart-E- Webseite www.smart-E310.de erhältlich.
11.2.4. I/O-Datendefinition (Bereich, Einheit, Standard) Daten Ein- Max beim Max beim Stan Anmerkungen heit smart-E 310 smart-E 510 dard U soll kV Soll- wert/Begrenzungsw U min Grenzwert für Umin- Abschaltung I Limit* 800 / 600 Sollwert für Strom- 0-80 kV – 800 begrenzungswert 81-100 kV - 600 I max.*...
11.2.5. Beschreibung des Kontrollworts Byte Kontrollbit Beschreibung Hochspannung EIN 1: Hochspannung einschalten 0: Hochspannung abschalten Fehler zurücksetzen 1: Alle Fehler werden bestätigt 0: Keine Aktion Hinweis: Um die HS wieder einzuschalten, nachdem ein Fehler bestätigt wurde, muss das Bit "HS EIN” zurückgesetzt/gesetzt werden. Reserve Reserve Heartbeat...
11.2.6. Beschreibung des Statusworts Byte Statusbit Beschreibung Anzeige HS EIN Spiegelbit des HS EIN-Bits (V2.01 und höher) Reserve Sammel-Fehler/Abschaltung 1: Bei Fehler oder Abschaltung 0: Kein Fehler Sammel-Warnung 1: Bei Warnung 0: Keine Warnung Die Hochspannung ist sicher aus. 1: Wenn die Hochspannung ausge- schaltet ist und die Ausgangsspan- ACHTUNG: nung auf einen sicheren Pegel entla-...
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Imax Abschaltung 1: Imax Abschaltung 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Umin Abschaltung 1: Umin Abschaltung 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Überschlagsabschaltung 1: Überschlag erkannt und abgeschaltet 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Überspannungsabschaltung 1: Ein Istwert über 109 kV wurde erkannt 0: kein Fehler oder Fehler quittiert Kommunikationsfehleranzeige 1: Heartbeat verschwunden...