Wie arbeiteten unsere THC-Baugruppen?
Eigentlich ganz einfach: Die Plasmaquelle arbeitet in der Regel mit 0-180 Volt Gleichstrom. Diese 180 Volt sind aber viel zu hoch für eine CNC-Steuerung. Diese akzeptiert max. 10 Volt Gleichstrom an Ihrem Eingang. Nun kommt unsere THC-Baugruppe zum Tragen. Je nach Abstand zum Blech benötigt der Brenner mehr oder weniger Spannung. Um in einem Beispiel den Vorgang zu verdeutlichen, rechnen wir mit einer Spannung von 90 Volt DC.
Also wenn 0 Volt DC (Gleichstrom) an unserer THC-Baugruppe anliegt - geben wir 0 Volt DC aus. Wenn 180 Volt Gleichstrom an unserer THC-Baugruppe anliegt - geben wir 10 Volt DC aus. Innerhalb der Software wird wieder mit einem Faktor gearbeitet damit wir mit realen Werten arbeiten können. In der Regel lautet dieser Faktor 18. Denn wenn 10 Volt an der Steuerung anliegen, zeigt uns die Software wieder 180 Volt an - tatsächlich liegen aber nur 10 Volt an. Nun geben wir einen Sollwert vor.
Jede gute Stromquelle wird Ihnen eine Tabelle vorgeben mit den besten Schnittwerten.
Wenn wir uns die Tabelle anschauen können wir bei einer Materialstärke von 3mm - was eine Schneidhöhe von 2mm bedeutet auch manuell arbeiten.
Aber !!! was ist wenn das Material sich nach oben oder unten biegt? Deshalb nimmt man eigentlich die Spannung.
Schauen wir uns einmal die Materialstärke 8mm an. Bei einem Abstand von 2,0 mm zum Material haben wir laut Herstellerangaben 127 Volt bei einem Vorschub von 970 mm/min.
bei einem Qualitätsschnitt. 122 Volt bei 1500 mm/min., wenn wir einen Produktionsschnitt ausführen.
Wo lege ich das analoge Signal des THC Modules auf?
Je nach verwendeter Hardware kann sich der Anschluss unterscheiden.
Beim THC Modul für die IP-M ist alles intern vorverdrahtet und liegt auf dem Analog 0 Eingang.
Bei den Light Modulen muss der analog Ausgang des THC Modules aufgelegt werden. Welchen Analogeingang Sie wählen
ist egal, wir raten zum Analogeingang 0 denn dieser ist im M3 Befehl bereits hinterlegt, kann aber jederzeit geändert werden.
Wie starte ich ein Plasmagerät im CNC Betrieb?
1. Egal ob Handgerät oder Industriekopf, irgendwo in Ihrem Gerät muss ein Kontakt hergestellt werden.
Bei einem Handgerät führen in der Regel Leitungen zum Schalter im Handgriff. Legen Sie diese beiden Kabel
auf ein Relais was von der SIM Software geschaltet wird.
Bei einem Industriekopf müssen Sie schauen was für ein Potential hier verwendet wird. Schauen Sie sich die Anleitung der Plasmaquelle genau an.
An welchem Ausgang der CSMIO Sie das Startsignal anlegen, spielt keine Rolle, Sie können den Ausgang unter Spindel - Allgemeine - Spindel CW rechts eintragen.
Der Befehl zum starten lautet M3 und wird normalerweise bei Dreh oder Fräsmaschinen genommen, also ist hier keine Beschriftung Plasma an zu erwarten.
Brenner OK Signal
Der Plasmastrahl muss überwacht werden, hierzu stehen Ihnen zwei Möglichkeiten zu Verfügung.
Digitales Signal:
Beim digitalen Signal wird ein Schaltausgang der Plasmaquelle genutzt. Das Schaltsignal wird von der Plasmaquelle geschaltet und muss
vom Hersteller der Plasmaquelle breitgestellt werden.
Ob Ihre Plasmaquelle so ein Signal hat müssen Sie in der Anleitung Ihrer Plasmaquelle nachlesen.
Analoges Signal:
Für alle die keinen Schaltausgang im Plasmagerät haben, können das analoge Signal nutzen.
Dieses steht ja schon für die Höhenregelung bereit und kann hier eingetragen werden. Achten Sie darauf welche Hardware Sie von uns verwenden.
Beim THC Modul für die IP-M ist der Eingang auf Eingang 0 vorverdrahtet. Alle anderen können hier den Eingang zuweisen der verdrahtet wurde.
Hier wird dann der analogwert genommen um zu entscheiden ob der Brenner noch arbeitet oder nicht.
Wer diese Einstellung wählt muss den Spannungsbereich wählen in dem der Wert als OK angenommen wird.
Hier im Beispiel stehen bei min. 110 Volt und Maximum 180 Volt.
Diese Werte sind gerade im Minimumbereich zu hoch eingestellt.
Setzen Sie den Wert am besten laut Ihrer Schnitttabelle auf den Wert mit dem Ihre Plasmaquelle arbeitet. Also irgendwo um die 60 Volt.
Laden Sie sich hier die Kurzform der Anleitung herunter:
https://nc-2568507537125052887.nextcloud-ionos.com/index.php/s/WLs8yX4Hcww5ENM
Hochfrequenz Zündung:
Die Pilotzündung initiiert mithilfe von Hochfrequenz oder Hochspannung einen Pilotlichtbogen im Innern des Schneidbrenners, genauer zwischen Elektrode und Düse.
Die Spannungen hier können bis zu 12000 Volt betragen.
Teilweise werden am Markt Plasmaquellen von einer Marke angeboten die beim Zünden bis zu 3000 Volt erzeugen, unsere THC Baugruppen sind bis 300 Volt geeignet und trennen bis 1000 Volt zuverlässig.
Fragen Sie vorher Ihren Verkäufer wie Ihre Maschine arbeitet, um nicht die THC Baugruppe zu zerstören.
Bedenken Sie bitte das die HF Spannungen, auch elektrische Bauteile in der Umgebung zerstören können. Auch körperliche Schäden sind (gerade bei Menschen mit Herzschrittmacher) möglich.
Kapazitive Ringe:
Viele Kapazitive Ringe arbeiten mit einer Spannung von minus bis plus 10 Volt DC.
Unsere Steuerung benötigt aber 0-10 Volt. Diese Baugruppe ermöglicht es Ihnen diese anliegende Spannung auf einen brauchbaren Wert zu bringen.
Wenn früher in der Mitte 0 Volt anlag, liegt nun bei uns 5 Volt an.
Das bedeutet Sie geben über den Faktor in der SIM Software die Spannung an.
Das Bild zeigt einen Faktor von 18 an. Hier würde dann mit einer maximalen Anzeige von 180 Volt gearbeitet. Wer also seinen Abstand auf 90 "Volt" bringen möchte hat eine Höhe von "eigentlich 5 Volt (Ausgabe am Gerät -was eigentlich früher Null Volt war)
Welchen Faktor Sie eingeben ist eigentlich unerheblich. Sie könnten sich auch mm ausrechnen. Schauen Sie aber nach ob mm dann auch in welchen Voltschritten ausgegeben wird.
Hypertherm Anschluss
Achtung Hochspannung !!!
Ziehen Sie den Netzstecker der Hypertherm -warten Sie mindestens 10 min. bis Sie die Anlage öffnen.
Öffnen Sie die Hyperthermanlage und nehmen Sie die weisse Abdeckung zur Seite. Nun kommt die grüne Platine auf der linken Seite (von vorne gesehen) zum Vorschein. Schauen Sie sich die Platine genau an, unten links finden Sie die beiden Gewindebohrungen zum Anschluss der THC Baugruppe. Achten Sie auf den richtigen Anschluss.
Laden Sie sich die Datei herunter, klicken Sie hier: https://nc-2568507537125052887.nextcloud-ionos.com/index.php/s/62DXjRK3wNE4mqc
Enpacken Sie die Datei und schauen Sie sich den Ordner einmal genau an.
Suchen Sie die Install Plasma Software
Führen Sie die Datei mit einem doppel Klick aus.
Sie sehen eine neue Maske, klicken Sie hier auf " Installation starten"
Sie erhalten eine Meldung das die Software im Ordner C:\Plasma installiert wird, klicken auf Ok
Es erscheint dieses Bild
Klicken Sie auf "Weiter" und stimmen Sie den Lizenzbedingungen zu und klicken Sie auf "Weiter"
Klicken Sie auf "Fertig stellen"
Verbinden Sie die THC Baugruppe via mitgelieferten USB Kabel mit dem PC. Schalten Sie den Strom ein. Warten Sie einen kurzen Moment.
Gehen Sie nun in den Ordner: C:\Plasma - Sie sehen dann folgende Dateien. Klicken erst jetzt auf die Datei "Plasma"
Die Software startet mit dieser Maske.
Die Software wird den COM Port automatisch erkennen und zuweisen.
Tragen Sie dazu unten den Wert ein und klicken dann auf Einstellungen - Ans Gerät senden um die Einstellung zu übertragen.
Hinweis: Sollten Sie eine Fehlermeldung: '10,0' is not a valid floating point value." erhalten, ändern Sie die 10,0 in 10.0 - Also aus dem Komma einen Punkt machen.
Die Schaltfläche Hilfe wird Sie genau auf diese Seite bringen wenn Ihr PC über eine Internetverbindung verfügt.
COM Port:
Unsere THC Baugruppe kann mit unserer Software verändert werden. Dazu wird die THC mittels USB Kabel mit dem Rechner verbunden. Nun müssen Sie die COM Schnittstelle ermitteln.
Gehen Sie dazu wie folgt vor:
Wie finde ich meinen COM Port? - Gehen Sie in die Gerätesteuerung
dann die Rubrik "Anschlüsse (COM und LPT) Schauen Sie sich ganz genau an welche COM bereits durch Ihr System vorhanden sind. In diesem Beispiel COM 6 und COM 7.
Verbinden Sie nun die THC Baugruppe mit dem USB Kabel am PC und schalten Sie die Stromversorgung Ihrer Steuerung ein.
Nun wird Ihr PC die THC Baugruppe als USB Serial Port finden. In unserem Fall dem Port COM 9 zuweisen.
Verbinden Sie nun die THC Baugruppe mit dem USB Kabel am PC und schalten Sie die Stromversorgung Ihrer Steuerung ein.
Nun wird Ihr PC die THC Baugruppe als USB Serial Port finden. In unserem Fall dem Port COM 9 zuweisen.
Wir haben an unserem THC Modul an der Eingangsseite ein Netzteil mit 95.5 Volt angelegt was die THC Baugruppe auch gefunden hat. Am Ausgang werden dadurch 6,4 Volt ausgegeben weil wir als 100% die 150 Volt eingetragen haben. Ändern Sie den Max nach Vorgaben des Herstellers des Plasmagerätes.
Mögliche Fehler:
Wenn Ihre THC nach dem Antasten der Oberfläche auf maximalen oder minimalen Z Achse Wert:
Hier wurde sicherlich die die Spannungsquelle falsch angeschlossen, das bedeutet der analoge Wert wird falsch ausgeben.
Schauen Sie in Ihre Bedienungsanleitung der Plasmaquelle wo Positive und Negative angelegt werden muss.
Das Bild zeigt ein Hyperthermgerät.
In der SIM Software können Sie das Signale invertieren
Wenn Ihr PC einfriert oder abstürzt ist nicht die THC Einheit schuld sondern Ihre Verdrahtung.
Plasma ist eine sehr "dreckige" Stromquelle und stört bei nicht richtiger Verdrahtung das gesamte Stromnetz.
Wir empfehlen Ihnen die Regeln der EMV Verdrahtung einzuhalten, zusätzlich empfehlen wir Ihnen für das THC Modul eine eigene Stromversorgung zu verwenden.
Hier können Schaltnetzteile verwendet werden die eine 100% galvanische Trennung
garantieren.
Funktionsweise
Der Abstand zwischen der Brennerspitze und dem Werkstück ist ein kritischer Faktor für die Schnittqualität und Standzeit. Deshalb ist eine THC Regelung ein zwingendes Muss.
Wie arbeitet die THC Baugruppe?
Wir werten die Spannung der Plasmaquelle aus und generieren daraus eine Spannung von 0-10 Volt die von jeder Industriesteuerung ausgewertet werden kann.
Plasmageräte selber arbeiten in der Regel mit einer Spannung von 50 bis 180 Volt DC. Diese Spannung kann nicht ohne weiteres an eine Steuerung angeschlossen werden. Die Spannung muss auf max.10 Volt gegrenzt werden um die Hardware nicht zu beschädigen.
Mit Hilfe unserer Baugruppe wird aus den Spannungen der Plasmaquelle eine analoge Spannung von 0 bis 10 erzeugt die von eine Hardware auch verarbeitet werden kann.
Der Anschluss ist recht einfach und ist die Software eingestellt benötigt der Anwender nur noch eine/ maximal 2 Werte um die richtige Höhe während des Schneides zu halten.
Der Abstand in mm und die verwendete Spannung.
Wir zum Beispiel eine Spannung von 90 Volt vorgegeben wird die Z Achse die bereits an den Maschinen verbaut ist nun in Ihrer Position geregelt. Das bedeutet:
Weicht der gemessene Wert von der Vorgabe also in unserem Beispiel 90 Volt ab, regelt die Software die Position solange bis die 90 Volt erreicht sind nach. Ein zu hoher Wert regelt die Z Achse nach unten Ein zu niedriger Wert regelt die Z Achse nach oben.
Mit unserer Technik benötigen Sie keinerlei weitere Hardware als unsere THC Einheit.
Vorausgesetzt die Maschine verfügt bereits über einen Motor der von der Z Achse aus gesteuert werden kann. Sprechen Sie mit unserem Support.
Unsere THC Baugruppe reduziert den Verschleiß der Bauteile an Ihrer Plasmaanlage und damit reduziert sich auch die Ausfallzeiten Ihrer Maschine.
Galvanische Trennung:
Unter galvanischer Trennung (auch galvanische Entkopplung oder Potentialtrennung) versteht man das Vermeiden der elektrischen Leitung zwischen zwei Stromkreisen, zwischen denen Leistung oder Signale ausgetauscht werden sollen.Die elektrische Leitung wird dabei durch elektrisch nicht leitfähige Kopplungsglieder aufgetrennt. Bei galvanischer Trennung sind die elektrischen Potentiale voneinander getrennt und die Stromkreise sind dann untereinander potentialfrei.Selbstverständlich darf diese Trennung nicht an anderer Stelle, beispielsweise über Erdungen - USB Kabel ect , aufgehoben sein.
So weit so gut?
Aber wie genau mache ich das????? Mehr Fragezeichen als Antworten?
Jetzt wird es erst recht kompliziert!
Bei vollständiger galvanischer Trennung zweier Stromkreise kann sich ein Stromkreis gegenüber dem anderen statisch aufladen oder durch Ableitströme ein zur Erde abweichendes Potential einnehmen.
Es kann zu Störungen oder sogar zu so hohen Spannungen führen, dass eine folgende elektrostatische Entladung, durch kurze hohe Stromimpulse gekennzeichnet, elektronische Bauteile zerstört.
Als Vorsorgemaßnahme können die beiden Stromkreise sehr hochohmig verbunden werden (im Allgemeinen Masse mit Masse). Dadurch wird zwar die Potentialtrennung aufgehoben,
durch den hohen Widerstand kann aber nur ein sehr geringer Ausgleichsstrom fließen. Diese lose Verbindung genügt jedoch, um ein definiertes Potential zu sichern und Aufladungen kontinuierlich abfließen zu lassen.
Wie Sie sehen ist dieses Thema gerade bei ;-) Hobbyisten ein Thema was zu Problemen führt.
Testen der Hardware
Wie kann ich die Funktion der Baugruppe testen? Recht einfach! - Aber diese Arbeiten darf nur von einem Elektrofachmann durchgeführt werden. Sie benötigen ein 48 Volt Netzteil, stellen Sie in unserer Software die max Spannung auf 96 Volt.
Unsere THC Baugruppe arbeitet je nach eingestellter Spannung wie folgt:
- Der eingestellte Max. Wert (hier im Beispiel 96 Volt) ist bei anlegen von 96 Volt dann ein 10 Volt Signal am analogen Ausgang.
- Wenn also das 48 Volt Netzteil an den Eingangsklemmen angelegt werden, muss am Ausgang 5 Volt ausgegeben werden.
Wer also nur ein 24 Volt Netzteil hat würde bei 96 Volt am Ausgang 2,5 Volt messen können.
Sie können den Max Wert auf bis zu 50 Volt reduzieren, dann würde ein 48 Volt Netzteil fast 10 Volt ausgeben und bei anliegenden 24 Volt dann 5 Volt.
So können Sie schnell und einfach die Funktion der Baugruppe überprüfen.
Achtung: Alle Angaben beziehen sich auf DC nicht auf AC
Schwimmende Z Achse:
Es kann jede Maschine die mit 3 Achsen X-Y und Z ausgestattet ist mit einer THC Höhenregelung ausgestattet werden.
Die Regelung wird dann über unser THC Modul und der SIM Software gesteuert.
Damit die Höhe des Brenners angetaster werden kann muss ein digitaler Eingang beschaltet werden.
Wie kann die Antastung vorgenommen werden?
Am besten ist eine Art extra Schlitten an der Z Achse zu Montieren.
Ablauf:
Der Z Achs Motor fährt die Z Achse ganz normal Referenz, der Brenner selber wurde an einem extra Schiebesystem (schwimende Achse genannt) was an der Z Achse montiert wurde mittels Magnet befestigt.
Die Z Achse bewegt alles zusammen rauf und runter. Die Endlagen werden durch Sensoren überwacht. Wenn durch eine Zustellung nach unten der Brenner auf das Material trifft, fährt der extra Schiebeschlitten hoch
und die Oberkante des Schlittensystemes berührt den Sensor wie im unteren Bild gezeigt. Dieser Löst dann das Signal aus. Die Strecke zwischen Oberfläche mit dem Brenner finden und eingefahrenen Strecke wird in der
SIM Software kompensiert. So kann sich der Oberfläche angetastet werden.
