Advanced Energy Lichtwellenleiter System, RS232 / LWL adapter, DP2-Karte, LLV.V, LLV.V / 9S, LLV.V / 16, Lichtwellenleiter Betriebsanleitung

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Lichtwellenleiter (LWL) system
August 2014
DE/EN - V2
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INHALTSVERZEICHNIS
1.
Allgemeines
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2.
Lichtwellenleiterkomponenten
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2.1 RS232 / LWL Adapter
5
2.2 DP2-Karte
6
2.3 LLV.V
6
2.4 LLV.V / 9S
7
2.5 LLV.V / 16
9
3.
LWL Vernetzung
11
3.1 Steckeranschluss
11
3.2 Vernetzungsbeispiel A
13
3.3 Vernetzungsbeispiel B
15
4. Montage von Lichtwellenleitern
5.
6.
16
4.1 Wichtige Regeln bei der Verlegung von Lichtwellenleitern
16
4.2 Anschluss des Lichtwellenleiters an den RS232 / LWL Stecker
17
4.3 Anschluss des Lichtwellenleiters an den LWL Stecker
17
Überprüfen der Lichtwellenleiter
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5.1 Vom PC zu den Schweißsteuerungen
19
5.2 Von den Schweißsteuerungen zum PC
19
Zubehör
20
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ansprechpartner
Technische Fragen
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Themen, wenden Sie sich bitte an unser Team für Leistungssteller:
Tel. +49 (0) 2902 763-520
Kaufmännische Fragen
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ServicE
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Emil-Siepmann-Straße 32
D-59581 Warstein
Tel. +49 (0) 2902 763-0
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1. Allgemeines
Für die Datenkommunikation zwischen den Komponenten der Schweißanlagen werden Kunststoff-Lichtwellenleiter eingesetzt. Sie stellen die Verbindung zwischen dem Bedien-PC und den Schweißsteuerungen SC4.0M her.
Durch den Einsatz von Lichtwellenleiter wird eine geringe Störempfindlichkeit und eine Potentialtrennung zwischen den einzelnen Schweißkomponenten erreicht. Der Lichtwellenleiter (LWL) wird mit einem RS/232-Anschlußstecker an die serielle Schnittstelle des Bedien-PC ‚s angeschlossen. Es wird dann
mit einer Übertragungsrate von 9600 Baud gearbeitet. Um Übertragungsraten von 14400 und 28800 Baud zu erreichen, muss der Bedien-PC mit der
Schnittstellenkarte DP2 ausgerüstet sein (siehe Abschnitt 2.2).
Für die Verteilung der LWL zu mehreren Schweißsteuerungen kommen Lichtleiter-Verteiler (LLV.V/9S, LLV.V/16) zum Einsatz. Die Länge der LWL zwischen
PC und einem Lichtleiter- Verteiler bzw. zwischen zwei Lichtleiter-Verteilern
sollte so bemessen werden, dass an den jeweiligen Eingängen eine Signalleistung von mindesten -24 dBm (4J.1W) anliegt. Bei einer Ausgangsleistung
von mindestens -11,2 dBm ergibt sich somit, eine maximale Dämpfung der
Übertragungsstrecke von 12,8 dB. Dieses sollte besonders bei der Planung
der Anlage berücksichtigt werden, wobei die Vernetzung mit maximal sieben
Verschachtelungsebene auf- gebaut werden darf Dazu mehr im Abschnitt
Vernetzungsbeispiele. Bei der Verarbeitung von Lichtwellenleiter sollte, um
eine störungsfreie und zuverlässige Datenübertragung zu erreichen, die Montageanleitung im Kapitel ,,Montage von LWL“ beachtet werden.
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2. Lichtwellenleiterkomponenten
Zur Übertragung der Daten zu den Schweißsteuerungen sind folgende Komponenten erhältlich.
Bezeichnung
Verwendungszweck
kapitel
RS232 / LWL adapter
Anschluss der LWL an
eine RS232 Schnittstelle
2.1
DP2-Karte
Schnittstellenkarte
2.2
LLV.V
LWL-Verstärker
2.3
LLV.V/9S
LWL-Verteiler
2.4
LLV.V/16
Anschluss von 16
Schweißsteuerungen
an das LWL System
2.5
2.1 RS232 / LWL Adapter
Zur Übertragung der Daten über ein LWL-System zur Schweißsteuerung,
muss eine Umsetzung von RS232 auf LWL erfolgen. Dieses geschieht mit Hilfe
des RS232/LWL Adapters. Der sich aus einem Netzteil mit Leitung zur Spannungsversorgung und einem Gehäuse mit RS232-Stecker zusammensetzt
(siehe Abbildung).
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2.2 DP2-Karte
Die DP2-Karte kann optional verwendet werden, und bietet folgende Vorteile
1. Erhöhung der Übertragungsgeschwindigkeit auf 28800 Baut.
2. Erweiterung der Schnittstelle um einen Puffer, der den Betrieb unter Windows sicherer macht.
Zur Installation der Karte müssen folgende Arbeiten durchgeführt werden.
1. Adresse der DP2-Karte auf D8000 - D9FFF einstellen. Dieser 8K große
Bereich wird nun von der Karte belegt.
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
ON
ON
OFF
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
2. Karte in den PC einbauen.
3. In die CONFIG.SYS die Zeile DEVICE=EMM386.SYS nur X=D800-D9FF eintragen, um den von der Karte benötigten Speicherbereich zu reservieren.
4. Einstellen der Schnittstellengeschwindigkeit bzw. Schnittstellenart im
Programm WECON4 im Bildschirm Systemverwaltung (siehe Abbildung).
2.3 LLV.V
Der LLV. V (Lichtleiter-Verteiler-Versorgung) wird hauptsächlich zur Überbrückung von längeren Entfernungen als Verstärker eingesetzt. Da die Länge
(bedingt durch die Dämpfung des Lichtwellen-Leiters) auf 50m begrenzt ist,
kann durch Einsetzen eines LLV.V diese um 50m verlängert werden.
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Die Elektronikkarte wird auf einen Rahmen mit Schnappmontagemöglichkeit
für Normschienen geliefert und kann so beliebig platziert werden.Zu beachten ist, dass sich bei Verwendung des LLV.V die Verschachtelungsebene um
eine erhöht (siehe Kapitel 3).
Die Klemme X3 dient optional zur Erweiterung des LLV.V. Im Normalbetrieb
muss der Schalter S1 in Stellung 1 stehen. Mit Erweiterungen muss er dann in
Stellung 2 gebracht werden.
Gespeist wird der LLV. V mit 230V/50Hz über einen vierpoligen CombiConStecker. Über die Klemme X2 kann eine SV Gleichspannung abgegriffen
werden, die mit 0,4A belastet werden kann, wenn keine weiteren Karten an
X3 angeschlossen sind (S1 auf Stellung. 1). Abgesichert ist der LLV.V/9S über
eine flinke 0,4A/250V Sicherung. Folgende Skizze soll die Lage der wichtigsten Bauteile verdeutlichen.
2.4 LLV.V/9S
Der LLV.V/9S (Lichtleiter-Verteiler-Versorgung für neun Schweißsteuerungsschränke) wird zum Verteilen der Lichtwellenleitersignale eingesetzt. Mit
ihm können 9 weitere Lichtleiter-Verteiler-Versorgungen (LLV.V/9S und oder
LLV.V/16) über Lichtwellenleiter und ein LLV.V/9S über konventionelle Leitung
angesteuert werden. Dieses geschieht über die Empfänger-Senderpaare X8
8
X9, X10 X11,......, X22 X23, X24 X25 und die Buchse X3.
Für den LLV. V/9S sind zwei Betriebsarten vorgesehen.
1. In der Regel erfolgt die Ansteuerung über zwei LWL. Das heißt, dass die z.B.
vom Bedien-PC kommenden Lichtwellenleiter mit den Steckern X6 (Empfänger, blau) und X7 (Sender, grau) verbunden werden (siehe Vernetzungsbeispiel A). Für diesen Einsatz des LLV.V/9S muss der Schalter S2 geschlossen
(Stellung 1) und der Schalter S1 in Schalterstellung 0 (zum Trafo) eingestellt
sein.
2. Die Ansteuerung erfolgt direkt durch einen vorangeschalteten LLV. Über X3
(LLV.V/9S oder LLV.V/16) kommend wird das 5 poliges Verbindungskabel mit
Combicon Steckern an den Stecker X2 angeschlossen (siehe Vernetzung-Beispiel B Schrank 1). In dieser Betriebsart muss der LLV.V/9S folgende Schalterstellungen aufweisen: S2 offen (Stellung 0) und S1 in Stellung 1. Die Stecker
X6 und X7 bleiben in dieser Betriebsart frei.
Der LLV.V/9S ist mit Sender- und Empfängerbausteinen bestückt. Die roten
LED's zeigen eine Sendetätigkeit der angeschlossenen Schweißsteuerungen
an. Gespeist wird der LLV.V/9S mit 230V/50Hz über einen vierpoligen CombiCon-Stecker. Als Netzanschluss-Kontrolle dient die grüne LED. Abgesichert ist
der LLV.V/9S über eine flinke 0,4A/250V Sicherung. Folgende Skizze soll die
Lage der wichtigsten Bauteile verdeutlichen.
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2.5 LLV.V/16
Der LLV.V/16 ist ausschließlich für den Einbau in einen Steuerungsschrank
gedacht. Mit dem LLV.V/16 können 16 Schweißsteuerungen (Xl0-25) an das
Lichtwellenleitersystem angeschlossen werden. Die ankommende Lichtwellenleitung wird mit den Steckern X6 (Empfänger) und X7 (Sender) verbunden.
Über die Stecker X8 und X9 können die Lichtleitersignale an einen weiteren
LLV.V/9S oder LLV.V/16 verteilt werden. So kann man z.B. die Anschlusskapazität eines Steuerungsschrankes erhöhen. Zusätzlich kann mit Stecker X3 und
dem zugehörigem Kabel ein weiterer LLV.V/9S angeschlossen werden. An
Xl0-25 schließt man mit einem fünfpoligen Combicon Stecker die Schweißsteuerungen SC4.OM elektrisch an. Die Entfernung zwischen LLV.V/16 und
einer Schweißsteuerung SC4.0M darf maximal 15m betragen. Die Speisung
und Absicherung ist wie beim LLV.V/9S ausgeführt.
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3. LWL Vernetzung
Bei der Planung des Lichtwellenleiter-Netzes sind, um einen Störungsfreien
Betrieb zu gewährleisten, folgende Punkte besonders zu beachten.
1. Für alle LWL Teilstrecken gilt, dass an den jeweiligen Eingängen eine Signalleistung von mindesten -24dBm(4J..LW) anliegen sollte. So das, bei Einhaltung der Bearbeitungsvorschriften für Stecker und Lichtwellenleiter, hier eine
maximale Länge von 50m angenommen werden kann.
2. Bei jeder Übertragung der Signale durch ein Lichtwellenleiterpaar wird das
Tastverhältnis verändert. Da jedoch zur eindeutigen Erkennung der Signale
ein bestimmtes Tastverhältnis erforderlich ist, darf die Verschachtelung
(Anzahl hintereinanderliegender Lichtwellenleiterpaare) nicht über 7 Ebenen
steigen.
3. Die Verbindung zwischen dem Lichtleiter-Verteiler LLV.V/16 und den
Schweißsteuerungen SC4.OM erfolgt mit einer abgeschirmten Leitungen und
Combicon Steckern. Diese Leitungen dürfen nicht länger als 15m sein, da es
sonst zu Störungen kommen kann.
3.1 Steckeranschluss
Die Lichtleiter-Verteiler LLV.V, LLV.V/9S und LLV.V/16 sind mit EmpfängerSender-Bausteinen für die Aufnahme von LWL-Stecker bestückt. Der Empfänger ist in blau und der Sender in grau ausgeführt. In diese Sender- und
Empfängergehäuse werden die LWLStecker wie folgt eingesteckt.
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Zu beachten ist, dass der Stecker und das Steckergehäuse die gleiche Farbe
besitzen, da die Stecker mechanisch identisch sind und somit, vertauscht
werden könnten. Die folgende Abbildung soll die Vernetzung mit farbig
unterschiedlichen Steckern verdeutlichen.
Die vom RS232/LWL Anschlussstecker kommende Sendeleitung wird mit dem
blauen und die Empfängerleitung mit dem grauen Stecker verbunden. Die
Stecker werden in die farbig passenden Gehäusen auf dem LLV.V/9S gesteckt.
Am RS232/LWL Stecker ist der Sender mit T (Transmitter) und der Empfänger
mit R (Receiver) gekennzeichnet. Bei dem abgehenden LWL ist eine Leitung
mit dem grauen und eine mit dem blauen Stecker zu versehen. An die Leitung
mit dem grauen Stecker am Anfang wird jetzt ein blauer am Ende angeschlossen und umgekehrt. Beachten Sie, dass bei allen Verbindungen die Leitungen
gekreuzt sind.
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Folgende Möglichkeit besteht, um Sende- und Empfängerfaser zu unterscheiden: Man schließt den RS232/LWL Anschlussstecker an das Netz, aber nicht
an den PC an. Die Sendediode im Anschlussstecker sendet nun kontinuierlich.
Sieht man nun in die beiden Kabelenden hinein, leuchtet die Sendeleitung.
Ist die LWL bereits richtig an einen LLV.V/9S angeschlossen, so leuchten nun
alle Sendeabgänge und die Sendeleitung kann weiter verfolgt werden.
3.2 Vernetzungsbeispiel A
Der RS232/LWL Adapter ist in die Schnittstellenkarte DP2 eingesteckt. Für die
zentrale Verteilung des ankommenden LWL ist ein LLV.V/9S angeschlossen er
stellt die erste Verschachtelungsebene dar. An den LLV.V/9S sind im Beispiel
zwei Steuerungsschränke angeschlossen Verschachtelungsebene 2), wobei
weitere sieben möglich sind. Für den Anschluss von 16 Schweißsteuerungen
in Steuerungsschrank 1 ist ein LLV.V/16 eingebaut. Sollen, wie in Schrank 2,
32 Steuerungen angeschossen werden, muss ein zweiter LLV.V/16 dem ersten
nachgeschaltet sein, dieser stellt dann die Verschachtelungsebene 3 dar.
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3.3 Vernetzungsbeispiel B
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In diesem Beispiel ist die vom RS232/LWL Adapter abgehende LWL nach Verstärkung durch einen LLV.V (Ebene 1) an einen LLV.V/16 angeschlossen (Ebene
2). An diesem wiederum ist über den Stecker X3 ein LLV.V/9S (Stecker X2)
verbunden. Da dieser nicht über Lichtwellenleiter angesteuert wird, befindet
er sich ebenfalls in Ebene 2. Dabei müssen die Schalterstellungen des LLV.V/9S
folgendermaßen eingestellt werden: S1 offen (Stellung 0) und S2 in Stellung
1. An diesen nachgeschalteten LLV.V/9S können dann neun weitere Steuerungsschränke angeschlossen werden (X8 X9,......, X24 X25). Schrank 2 mit 32
Steuerungen wird mit zwei LLV.V/16 versorgt. Jeder stellt dabei eine eigene
Verschachtelungsebene dar. Der linke LLV.V/16 in Schrank 2 Ebene drei und
der über LWL nachgeschaltete LLV.V/16 Ebene vier.
4. Montage von lichtwellenleitern
4.1 Wichtige regeln bei der Verlegung von Lichtwellenleitern
Um eine möglichst hohe Störsicherheit des Lichtwellenleiternetzes zu erreichen, sollten die nachfolgenden Punkte bei der Errichtung berücksichtigt
werden.
1. Halten Sie alle Lichtwellenleiterkomponenten bei der Installation sauber!
Besonders ist darauf zu achten, dass sich zwischen Sende- bzw. Photodiode
und Stecker kein Schmutz befindet.
2. Lichtwellenleiter niemals knicken oder knoten, da auch eine kurzzeitige
Unterschreitung des Biegeradius von mindestens 30 mm eine bleibende
Dämpfung der Lichtwelle zur Folge haben kann.
3. Lichtwellenleiter dürfen nicht mit Heißschrumpfschlauch versehen oder
über 80°C erhitzen werden. Da dieses die Struktur des Lichtwellenleiters bleibend verändert und sich somit die Dämpfung erhöht.
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4.2 Anschluss des Lichtwellenleiters an den RS232/
LWL Stecker
Folgende Punkte sind einzuhalten, um eine störungsfreie und zuverlässige
Datenübertragung zu erhalten. Bitte gehen Sie wie folgt vor:
1. Bereiten Sie das Lichtwellenleiterkabel gemäß der nachfolgenden Abbildung vor. Die PE-Ummantelung der Adern darf nicht entfernt werden.
2. Beachten Sie beim Abschneiden der Faserenden, dass der Messerschnitt
sauber und rechtwinklig erfolgt.
3. Die Faserenden glattschleifen, so dass keine Bruchstelle mehr zu sehen
ist. Das Faserende danach nicht mehr beschmutzen oder mit den Fingern
berühren.
4. Schieben Sie nun die Fasern bis zum Anschlag in die Aufnahme des Adapters und schrauben Sie die Klemmvorrichtung und danach die Zugentlastung
fest.
5. Beachten Sie bei der Verbindung, dass die Leitungen (Tu. R) gekreuzt sind.
6. Verbinden Sie den LWL-Umsetzer mit der Schnittstelle oder der Schnittstellenkarte DP2.
4.3 Anschluss des Lichtwellenleiters an den LWL
Stecker
1. Schneiden Sie das Lichtwellenleiterkabel auf die gewünschte Länge und
bereiten Sie das Kabel gemäß der nachfolgenden Abbildung vor. Beim Absetzen darf die Lichtwellenleiterfaser nicht beschädigt werden.
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2. Schieben Sie den Crimp-Ring und den Stecker über das Ende des Lichtwellenleiters. Die Lichtwellenleiterfaser muß ca. 3 mm über das Steckerende
herausstehen. Dann den Crimp-Ring so platzieren, dass er mit dem Steckerende abschließt und mit der Crimp-Zange kräuseln.
3. Stecken Sie den LWL-Stecker vollständig in die Poliervorrichtung. Legen Sie
das 600er Schmirgelpapier auf eine ebene Oberfläche. Drücken Sie den Stecker herunter und polieren Sie die Faser, indem Sie solange einer acht nachfahren bis der St cker plan mit Poliervorrichtung ist. Danach den Stecker mit
einem sauberem Stück Stoff oder einem Papiertaschentuch abwischen. Mit
der Poliervorrichtung können zwei Stecker gleichzeitig bearbeitet werden.
Die vier Punkte auf der Schleiffläche der Poliervorrichtung sind Abnutzungsindikatoren. Benutzen Sie eine neue Poliervorrichtung wenn diese Punkte
nicht mehr zu sehen sind.
4. Zum Nachpolieren setzen Sie Punkt 3) für ca. 25 Hübe auf der stumpfen
Seite des sehr feinen Schmirgelpapiers (3μm lapping film, rot) fort.
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5. Überprüfen der lichtwellenleiter
Nach Abschluss der Verlegung der Lichtwellenleiter sowie der Montage
der Stecker, ist die Qualität der Übertragungsstrecke zu überprüfen. Diesen
geschieht mit Hilfe eines Pegelmessers, der die Lichtleistung in dBm misst.
Wobei die ermittelte Leistung am Ende der Übertragungsstrecke größer als
-24 dBm sein muss. Die Vorgehensweise bei der Messung ist dabei abhängig
von der Übertragungsrichtung, worauf nun näher eingegangen wird.
5.1 Vom PC zu den Schweißsteuerungen
Bei der Überprüfung der Eingangsleistungen muss zunächst der RS232/LWL
Adapter an das Netz, aber nicht an den PC gesteckt werden. Worauf hin die
Sendediode im Adapter kontinuierlich zu Senden beginnt.
Nun kann an jeder LLV.V die Eingangsleistung (X6) gemessen werden. Dabei
muss der Stecker X6 (blau) vom LLV an den Leistungsmesser angeschlossen
werden (siehe Abbildung). Dieser zeigt dann die Eingangsleistung in dBm an.
5.2 Von den Schweißsteuerungen zum PC
Zur Überprüfung der Lichtwellenleiter in Richtung PC wird zunächst beim
sendenden LLV ein spezieller Test- Sender an die Klemme X8 angeschlossen,
worauf die Karte kontinuierlich zu senden beginnt.
Danach kann die Leistungsmessung in Richtung PC erfolgen. Dazu muss
auch hier, die ankommende Leitung z.B. X8 in den Leistungsmessen gesteckt
werden (siehe Abbildung).
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Mit Hilfe dieser Verfahren können fast alle Eingangsleistungen ermittelt
werden. Ein Ausnahme stellt hier nur die Eingangsleistung am RS232/LWL
Adapter da, da hier keine Steckverbindung vorliegt.
6. Zubehör
E.-Nummernvergabe:
Bezeichnung
Kurzbezeichnung
E-Nummer
ssk-DP2
59320120
RS232/LWL
59320121
Lichtleiterverteiler LLV.V
LLV.V
59320123
Lichtleiterverteiler LLV.V mit Gehäuse
LLV.V +G
59320122
Lichtleiterverteiler LLV.V / 9S
LLV.V / 9S
59320129
Lichtleiterverteiler LLV.V / 9S mit Gehäuse
LLV.V / 9S + G
59320139
Lichtleiterverteiler LLV.V / 16
LLV.V / 16
59320111
LL.4.0, UN1904
59320117
Lichtleiterstecker, grau (mit Crimpringen)
LLSt, HFBR4503
59320118
Lichtleiterstecker, blau (mit Crimpringen)
LLSt, HFBR4513
59320137
Crimpringe
hfbr 4525
59320138
Polierkit
Hfbr4593
59320136
Crimpzange
hfbr4597
59320135
Schnittstellen:
Schnittstellenkarte DP2
Adapter:
Schnittstellenumsetzer
Versorgung:
Leitung:
Lichtwellenleiter
Stecker:
Zubehör:
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World Headquarters
1625 Sharp Point Drive
Fort Collins, CO 80525 USA
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970.221.4670 Main
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