OPHIR Helios Benutzerhandbuch
Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für OPHIR Helios
- Seite 1 Ophir Spiricon Europe GmbH – www.ophiropt.de...
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Seite 2: Inhaltsverzeichnis
Inhalt Zu diesem Handbuch ..........................4 Aufbau dieses Dokuments ........................4 Kapitel 1 – Grundsätzliche Prinzipien zur Bedienung von Helios ..........5 Überblick ..............................5 Physikalisches Prinzip ..........................5 Anwendungsbeispiele: Laserschweißgerät in einer Roboterzelle .............. 5 Kapitel 2 – Technische Daten ........................6 Kapitel 3 –... - Seite 3 Flowchart Messung ..........................42 Ablaufdiagramm zur Leistungsmessung....................43 Ablaufdiagramm Abdeckung ........................43 Erste Version Rev 1.00 22. Sep. 2016 Helios-Benutzerhandbuch...
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Seite 4: Zu Diesem Handbuch
• „Helios Plus-EtherNet-IP“ (P/N 7Z07100) unterstützt mehrere Laser Hinweis: Der im Handbuch verwendete Name „Helios“ bezieht sich - sofern nicht anders angegeben - auf alle Helios Modelle, Das Handbuch beschreibt, wie Sie die Leistungsmessgeräte der Ophir Helios Serie mittels der folgenden Schnittstellen bedienen und steuern können:... -
Seite 5: Kapitel 1 - Grundsätzliche Prinzipien Zur Bedienung Von Helios
Bestrahldauer durch den CW-Laser freigesetzt wird. Der Laser sollte dabei so eingestellt sein, dass er in einem Takt von 0,1 bis zu mehreren Sekunden arbeitet. Der Helios Sensor misst die Energie und die Bestrahldauer des kurzen Leistungspulses und errechnet daraus die Leistungsstärke des CW-Lasers. -
Seite 6: Kapitel 2 - Technische Daten
Zwei Wellenlängenbereiche Das Helios Plus Messgerät erfasst hohe Leistungen industrieller Laser bis zu 12 kW, indem die Energie des Laserstrahls bei einer kurzen Bestrahldauer gemessen wird. Die Pulsdauer liegt zwischen 0,3 und mehreren Sekunden. Helios misst die Energie und Bestrahldauer dieser Teilleistung und berechnet daraus die Leistung. - Seite 7 Remote gesteuerter Schutzdeckel Das Helios Messgerät erfasst hohe Leistungen industrieller Laser bis zu 12 kW, indem die Energie des Laserstrahls bei einer kurzen Bestrahldauer gemessen wird. Die Pulsdauer liegt zwischen 0,3 und mehreren Sekunden. Helios misst die Energie und Bestrahldauer dieser Teilleistung und berechnet daraus die Leistung.
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Seite 8: Kapitel 3 - Einrichtung
Schließen Sie das PROFINET-RJ45-Kabel an die Buchse an. (Verwenden Sie das Ophir- Stromkabel für den Helios P/N 7E01298; weitere Details finden Sie im Kapitel 6 „Stecker“.) • Integrieren Sie das Gerät in das Netzwerk. (Dazu benötigen Sie: die GSDML-Datei von der Helios- Produktseite auf der Website; Netzwerkadministrator des Kunden.) •... - Seite 9 • In Kapitel 7 finden Sie weitere Details zur Einrichtung des PROFINET und der Registerkarten mit Lese-/Schreibrechten (sogenannte „Untermodule“). • Erste Version Beginnen Sie mit den Testmessungen. • Integrieren Sie PROFINET in Ihre Fertigungsroutine. Rev 1.00 22. Sep. 2016 Helios-Benutzerhandbuch...
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Seite 10: Ethernet/Ip - Einrichtung
7Z10458A; weitere Details finden Sie im Kapitel 6 „Stecker“.) • Schließen Sie das Ethernet/IP-RJ45-Kabel an die Buchse an. (Verwenden Sie das Ophir- Ethernet/IP-Kabel für den Helios P/N 7E01299; weitere Details finden Sie in Kapitel 6 „Stecker“.) • Standardmäßig wird der Helios Leistungsmesser mit der IP-Adresse 10.0.0.2, der Subnetzmaske 255.255.255.0 und dem Standard-Gateway 10.0.0.1 geliefert. - Seite 11 Webbrowser verbinden und wie oben beschrieben vorgehen. • Erste Version Importieren Sie die EDS-Datei, die mit dem Helios geliefert wird (auch verfügbar über die Website von Ophir), und verwenden Sie dabei das „EDS Hardware Installation Tool“ von Rockwell Rev 1.00 Automation oder ein ähnliches Werkzeug.
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Seite 12: Rs232 - Einrichtung
(Der Sensor kann mit M6-Schrauben am Gehäuse festschrauben werden). • Schließen Sie das 24 V-Gleichstromkabel an die standardmäßig vorgesehene PROFINET-Buchse an (Verwenden Sie das Ophir-Stromkabel für den Helios P/N 7Z10458A; weitere Details finden Sie im Kapitel 6 „Stecker“.) •... -
Seite 13: Kapitel 4 - Überprüfung Vor Der Benutzung
• Warten Sie mindestens 12 Sekunden zwischen zwei Laserschüssen. • Wenn Helios eine Temperatur von 60 °C erreicht hat, muss das Gerät abkühlen. Dies dauert normalerweise 10-20 Minuten. (Diese Temperatur wird nach ca. 40 kJ bei akkumulierter Abstrahlung erreicht.) Empfohlene Strahlgrößen und Abstrahlungszeiten für verschiedenen Laserleistungsstärken finden Sie in der Tabelle mit den technischen Daten (Kapitel 2). -
Seite 14: Kapitel 5 - Mechanische Abmessungen
Abdeckung so weit als möglich geöffnet ist, beträgt die Breite 123 mm. (In der praktischen Anwendung wird die Breite bei geöffneter Abdeckung einen Wert zwischen diesen beiden Parametern betragen, weil die Motorsteuerung verhindert, dass die Abdeckung den mechanischen Haltepunkt erreicht.) Erste Version Rev 1.00 22. Sep. 2016 Helios-Benutzerhandbuch... -
Seite 15: Kapitel 6 - Stecker
Die Netzsteckdosen sind Harting Han PP Power, Bauteil 09 35 004 3003 oder Phoenix, Bauteil 1657915 (Pol-Stecker) und Bauteil 09 35 002 0303 (Metallabdeckung). Sie sind kompatibel zum Helios Netzkabel, Ophir P/N 7Z10458A oder (beispielsweise) Harting, Bauteil 09 35 433 0401 (siehe www.Harting.com), oder Phoenix Contact, Bauteil1421783 (siehe www.phoenixcontact.com). -
Seite 16: Rj45-Stecker
Die RJ45-Stecker sind vom Fabrikat Hirose (RJ45-Stecker), Bauteil TM21R5C88(50) und Harting (Metallabdeckung), Bauteil 09 35 002 0301. Sie sind kompatibel zu Ophir P/N 7E01298 (für PROFINET) oder Ophir P/N 7E01299 (für EtherNet/IP) oder (beispielsweise) Harting, Bauteil 09 35 226 0401 oder Phoenix Contact, Bauteil1408972. -
Seite 17: Kapitel 7 - Registerkarten Und Befehle
NICHT. Module und Registerkarten Im PROFINET-Modus werden 64 Bytes Daten vom Helios ausgelesen. Die Daten liegen im Format „Big Endian“ vor. Im EtherNet/IP-Modus werden 66 Bytes Daten vom Helios ausgelesen. Die Daten liegen im Format „Little Endian“ vor. -
Seite 18: Status: 16-Bit Registerkarte
Die folgenden 20 Bytes (2-21) enthalten „Konstanten“. Das sind Werte, welche die Kapazitäten des Helios- Leistungsmessers definieren und sich nie ändern. HINWEIS: Da sich der Wert der „Konstanten“ nicht ändert, können sie zur „Synchronisation“ der Daten verwendet werden, um zu verifizieren, wo welches Byte in den Daten verwendet wird. Siehe dazu die untenstehenden Beispiele. -
Seite 19: Konstanten
2 Byte Lesen Maximal zulässige Temperatur für °C 18-19 2 Byte Lesen Helios Zahl der unterstützen Laseroptionen 20-21 2 Bytes Lesen (*Hinweis 2) * Hinweis 1: Dieses Bit wird gesetzt, wenn ein Parameter – beispielsweise die Energieskala oder der Laseroption - mit den nachfolgenden Befehlen geändert wird. -
Seite 20: Messergebnisse
Bytes 46-51 festgehalten (siehe oben). **Der Versuch den Laser auf eine undefinierte Option zu setzen führt zu einer Fehlermeldung (Undefined Command“, ein 13-Bit Statusregister. Das erfolgreiche Setzen der Erste Version Laseroption setzt auch Bit 14 des Statusregisters „Änderung der Parameter – Benachrichtigung“. Rev 1.00 22. Sep. 2016 Helios-Benutzerhandbuch... -
Seite 21: Beispiel Für Die Abfolge Von Befehlen Und Den Status
Beispiel für die Abfolge von Befehlen und den Status: Diese Abfolgen zeigen Beispiele, wie man den Helios Leistungsmesser steuern und den Status überprüfen kann. Die Statusüberprüfung kann ausgelassen werden, wird aber hier aus Gründen der Klarheit hinzugenommen. Die Werte der Statusregisterkarte werden im Format Little Endian (EtherNet/IP) dargestellt. - Seite 22 5. Nach der Prüfung aller verfügbaren Optionen, wählen Sie die geeignete Option mit den jeweiligen Befehlen aus (0xA1,0xA2, ..). Die folgenden Abschnitte zeigen Beispiele wie die Daten des Helios für BIG und Little Endian Systeme interpretiert werden. Hinweis: Die untenstehenden Beispiele berücksichtigen die Laseroptionen nicht; die von Helios aufgezeichneten Werte erscheinen als Nullen.
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Seite 23: Analyse Der Beispieldaten, Big Endian
00 81 00 1E 00 01 00 00 27 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 - Daten Die Daten können analysiert werden, indem sie in die oben beschriebenen Gruppen Konstanten und Messergebnisse aufgeteilt werden. Es werden 64 Bytes von Helios zurückgegeben. Die ersten 2 Byte sind die Statusregisterkarte. -
Seite 24: Analyse Der Beispieldaten, Little Endian
2E E0 - maximale Leistung (W). Hexadezimaler Wert 0x2EE0, Dezimalwert 12000 (W) oder 12 kW 00 64 - minimale Leistung (W). Hexadezimaler Wert 0x0064, Dezimalwert 100 (W) 00 3C - maximal zulässige Temperatur für Helios. Hexadezimaler Wert 0x003C, Dezimalwert 60 °C 00 00 - Reserve (2 Byte) 00 00 00 00 - letzte Leistungsmessung (mW) 00 00 00 00 - letzte Leistungsmessung (μs) - Seite 25 E0 2E - maximale Leistung (W). Hexadezimaler Wert 0x2EE0, Dezimalwert 12000 (W) oder 12 kW 64 00 - minimale Leistung (W). Hexadezimaler Wert 0x0064, Dezimalwert 100 (W) 3C 00 - maximal zulässige Temperatur für Helios. Hexadezimaler Wert 0x003C, Dezimalwert 60 °C 00 00 - Reserve (2 Bytes)
- Seite 26 1E 00 - Temperatur von Helios. Hexadezimaler Wert 0x1E, Dezimalwert 30 °C 01 00 - die aktuelle Energieskalierung Index 0x0001 (10kJ Skalierung) - andere Skalierungen sind 2 (1kJ Skalierung) und 3 (100J Skalierung) 10 27 00 00 - maximale Energie in der aktuellen Skalierung (J). Hexadezimaler Wert 0x00002710,...
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Seite 27: Kapitel 8 - Rs232
Kapitel 8 – RS232 Allgemeine Informationen: 1. Alle Befehle werden vom PC aus initiiert; Helios antwortet auf sie NUR NACH DEM EMPFANG DES FINALEN [CR] Zeichens. 2. Die gesamte Kommunikation mit dem PC wird in ASCII-Zeichen durchgeführt. Binäre Werte werden nicht verwendet. - Seite 28 (Skalierungen) aus, einschließlich eines Indexwertes, der anzeigt, welche Bandbreite aktuell ausgewählt wurde. In Helios ist die höchste Skalierung (Index 0) 10,0kJ, Skalierung 1=1,00kJ und Skalierung 2=100J. "0“ ist der Index und zeigt an, dass die Bandbreite 0 (10,0kJ) aktuell ausgewählt ist. Beachten auch die Befehle $RN und $WN.
- Seite 29 Temperatur, abschließend mit [CR]. Messungen können mit einer maximalen Übertragungsrate von bis zu 15 Messungen pro Sekunde zurückgesendet werden.} Der Integrator sollte diesen Befehl nutzen, um sicherzustellen, dass der Helios-Leistungsmesser Zeit bekommt, um abzukühlen, wenn die innere Temperatur die Maximaltemperatur erreicht oder sie überschreitet.
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Seite 30: Kapitel 9 - Applikation Über Den Pc
Kapitel 9 – Applikation über den PC Erste Schritte Die Applikation über den PC finden Sie auf der Helios Produktseite auf der Website. Kopieren Sie diese ausführbare Datei auf Ihren lokalen Computer und starten Sie die Datei (als Administrator), um sie zu installieren. - Seite 31 Sie bitte den Menüpunkt Options > Terminal aus. Der Abschnitt Terminal ist im unteren Teil des Dialogfensters dargestellt. Befehle werden nach dem ‘$’-Zeichen eingegeben und werden versendet, indem Sie auf die Schaltfläche „Send“ klicken. Meldungen werden (wenn zutreffend) auf der Erste Version rechten Seite dieser Schaltfläche ausgegeben: Rev 1.00 22. Sep. 2016 Helios-Benutzerhandbuch...
- Seite 32 Ablesung der Leistung, da die thermopile Sensordisk eine Antwortzeit von 2-3 Sekunden hat und ein typischer Helios Anwendungsfall kürzer als dieses Intervall ist. In jedem Fall können Sie diese Option aber nutzen, um nochmals zu prüfen, ob der Laser eingeschaltet ist.
- Seite 33 Klicken Sie auf „Open Log File Folder“, um das Verzeichnis zu öffnen, in dem die Protokolldateien generiert werden: Beachten Sie bitte, dass die Protokolldatei in einem Ordner liegt, der mit der Seriennummer benannt ist, welche das Helios-Gerät verwendet. Dieser Ordner liegt in dem Helios-Installationsverzeichnis. Erste Version Rev 1.00 22.
- Seite 34 Applikation über PC nutzen oder Befehle direkt verwenden, z.B. über das Terminal). Zusätzlich wird oben eine Datei mit der Benennung „FlashUpgrade.log“ im oberen Teil angezeigt. Diese Datei wird nur erzeugt, wenn die Helios-Firmware aktualisiert wird (siehe unten). Erste Version Rev 1.00...
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Seite 35: Bedienung Der Abdeckung
Bedienung der Abdeckung Im Ausgangszustand sollte die Abdeckung geschlossen sein. Nachdem Sie auf die Schaltfläche „Open“ geklickt haben, leuchtet die Meldung „IN MOTION“ auf, bis dass die Abdeckung vollständig geöffnet oder geschlossen ist. Erste Version Rev 1.00 22. Sep. 2016 Helios-Benutzerhandbuch... - Seite 36 Timeout eingetreten ist (also die Abdeckung nicht länger als in Bewegung („in motion“) betrachtet wird). Diese Meldung zeigt normalerweise an, dass irgendetwas die Abdeckung blockiert. Wenn dies nicht der Fall ist, dann kontaktieren Sie bitte Ophir und bitten um Unterstützung. Erste Version Rev 1.00...
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Seite 37: Kapitel 10 - Erste Schritte Bei Ethernet/Ip
PLC oder PC laufen. Das Werkzeug kann von der Molex-Website heruntergeladen werden. Laden Sie das Werkzeug herunter und installieren Sie es auf dem PC. Sie müssen die Datei Helios „EDS“ in das Netzwerk importieren, bevor Sie starten können (siehe oben). - Seite 38 Instance Attribute: 3 - Um die Abfrage durchzuführen (Daten von Helios auslesen oder Befehle an Helios senden). 4 - Um die Anzahl der Bytes abzufragen, die in Attribute 3 unterstützt werden; liest die Anzahl aus Helios aus. Klicken Sie im Kontrollkästchen auf der linken Seite auf „Attribute“, um das Eingabefenster zu öffnen.
- Seite 39 Analyse der Daten, die von Helios ausgegeben werden: Ein Beispiel von Daten, wie sie von Helios ausgegeben werden, wird unten angegeben. Das erste Beispiel zeigt Daten, die generiert werden, wenn Helios so gut wie keine einfallende Laserleistung auf dem Sensor registriert und kein Energieimpuls kürzlich gemessen wurde.
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Seite 40: Kapitel 11 - Erste Schritte Bei Profinet
Kapitel 11 – Erste Schritte bei PROFINET Diese Kapitel beschreibt, wie Sie den Helios Leistungsmesser über das PROFINET-Protokoll steuern und wie Sie Daten aus Helios auslesen können. Es werden Beispiele aufgezeigt, wie Sie mit dem Werkzeug „PROFINETCommander“ Beispielszenarios bearbeiten können. - Seite 41 Geben Sie die Daten (in hexadezimalem Format) in das Fenster ein und klicken Sie auf „OK“, um die Daten an Helios zu verschicken. Prüfen Sie noch einmal den Status und die Registerkarten „Konstanten“ und „Messergebnisse“, um die aktuelle Information anschauen zu können, wie sie von Helios angeboten wird. Erste Version Rev 1.00 22.
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Seite 42: Anhang 1 - Flowchart Und Ablaufdiagramme
Anhang 1 – Flowchart und Ablaufdiagramme Flowchart Messung Erste Version Rev 1.00 22. Sep. 2016 Helios-Benutzerhandbuch... -
Seite 43: Ablaufdiagramm Zur Leistungsmessung
Erläuterungen) und im Kapitel Applikationen über den PC Änderungen in Version 1.07-2 (29-Dez-2020) 1. „Helios Plus“ als neues Modell inkl. neuer Bestellnummern hinzugefügt („Über dieses Handbuch und Kapitel 1) 2. Kleinere Tippfehler / Korrekturen auf Seite 21 (Wert E0 2E für maximale Leistung behoben) 3.