Bedien- und Steuersoftware BLS-WIN

Transkript

1 Bedien- und Steuersoftware BLS-WIN mit Profinet-IO + + Korrektur-Steuerung V3.0 Software-Hardware-Technik GmbH Tel/Fax : / Krottenbacherstr. 3 Internet : D- [email protected]

2 0. Versionen - Gültigkeit 1. Laser-Schnittstellen 1.1. Laser-Schnittstelle allgemein 1.2. Laser-Schnittstelle für Extern-Funktionen 1.3. Laser-Schnittstelle für MLFB-/ Korrektur-Steuerung MLFB MLFB mit Korrektursteuerung MLFB mit zusätzlicher Datenübertragung (Korrekturwerte) 1.4. Signal - Definitionen Bereich Laser Bereich MLFB Bereich Korrektursteuerung 1.5. Bedingungen für Beschriften Start 1.6. Bedingungen für Auftrag generieren bzw. Datenübertragung INHALTSVERZEICHNIS 2. Projektierung und Anwendungen 2.1. Hardware-Projektierung 2.2. Extern-Funktionen Ablaufdiagramm für Extern-Funktionen 2.3. MLFB Konsistenz - Datenübertragung 2.4. Ablaufdiagramme Ablaufdiagramm für Datenübertragung Ablaufdiagramm für Datenübertragung Standard Ablaufdiagramm für zusätzliche Datenübertragung Ablaufdiagramm für normale Beschriftung Ablaufdiagramm für Beschriftung mit Extern-Funktion Ablaufdiagramm für PC Herunterfahren Ablaufdiagramm für B-Ende im Handshake-Betrieb Ablaufdiagramm für Störungen Ablaufdiagramm für Beschriftung Abbrechen Ablaufdiagramm für Auftrag Löschen 3. Steuer-Parameter auf Laser-PC 3.1. Setup-Konfiguration für Extern-Funktion 3.2. Konfiguration IO-Device für Lasersoftware 4. Spezifikation Korrektursteuerung (Roboter + Kamera) 4.1. Allgemeine Festlegungen Störungen des Lasers Störungen des Ablaufs 4.2. Koordinatensystem 4.3. Verschiebung auf der z-achse 4.4. Festlegungen von Beschriftungsbildern Verarbeitung der Korrekturwerte 4.5. Ebenen Kennzeichnung von Ebenen Kennzeichnung von Ebenen mit MLFB-Variablen Ein-/ Ausblenden von Ebenen über die 4.6. Anzeigen in der Bedienmaske der Lasersteuerung 4.7. Kommunikation zwischen Maschinen-SPS und Laser 4.8. Ablauf der Korrektursteuerung zwischen Maschinen-SPS und Laser 5. Spezifikation Korrektursteuerung (Kamera) 5.1. Allgemeine Festlegungen Störungen des Lasers Störungen des Ablaufs Schematischer Aufbau 5.2. Koordinatensystem 5.3. Verschiebung auf der z-achse 5.4. Festlegungen von Beschriftungsbildern Aufbau eines Laser-Grundbilds Beispiel für ein Laser-Grundbilds Aufbau eines Laser-Teilbild Verarbeitung der Korrekturwerte 5.5. Anzeigen in der Bedienmaske der Lasersteuerung 5.6. Kommunikation zwischen Maschinen-SPS und Laser 5.7. Ablauf der Korrektursteuerung zwischen Maschinen-SPS und Laser 6. Installation Profinet-IO - Device Karte (Hilscher) 7. Schnittstelle visualisieren und simulieren bls-win_profinet DOC Seite 2 von

3 0. Versionen - Gültigkeit Dokumentation Datum BLS-WIN MLFB TestProfinet-IO V V V19.0 V2.0 V V V20.2 V3.3 Handshake-Signal zu Beschriftung Abbruch immer setzen s Konsistenz - Datenübertragung 1. Laser-Schnittstellen Der Signal- und Datenaustausch zwischen der Maschinen-Steuerung und dem Laser-PC erfolgt über eine Profinet-IO - Schnittstelle. Die Maschinen-Steuerung ist hierbei der IO-Controller und der Laser-PC ein IO-Device. Abhängig von der Applikation besteht die Schnittstelle aus drei Bereichen. Die 'Laser-Schnittstelle allgemein' ist für die Anwendungen ausreichend, bei denen auf dem Laser- PC ein Beschriftungsauftrag vorgegeben ist. Über diese Schnittstelle kann der Laser eingeschaltet und eine Beschriftung gestartet werden. Die Rückmeldung erfolgt über die jeweiligen Quittungs-Signale. Die 'Laser-Schnittstelle für Extern-Funktionen' ist nur dann notwendig, wenn im Beschriftungsbild eine Unterbrechung der Beschriftung programmiert wird. In diesem Fall können Informationen, die im Beschriftungsbild abgelegt sind, an die Maschinen-Steuerung übergeben werden. Die Maschinen- Steuerung interpretiert diese Information, führt notfalls eine Funktion aus und quittiert die Ausführung an die Laser-Steuerung. Die 'Laser-Schnittstelle für ' ist eine spezielle Schnittstelle zur Übergabe von Auftrags- und Beschriftungsdaten an die Laser-Steuerung. Hierüber können vonseiten der Maschinen- Steuerung Beschriftungs-Aufträge generiert werden. Der Signal- und Datenaustausch erfolgt immer in Verbindung mit Quittungs-Signalen. Der zeitliche Ablauf für diese Quittungs-Signale ist zu beachten. Für die nachfolgenden Schnittstellenbeschreibungen werden symbolische Adressen verwendet, z. Bsp. für Byte 0 AB300 oder EB300 etc. Die tatsächliche Adressbezeichnung wird jeweils im IO-Controller bzw. Laser-PC festgelegt. bls-win_profinet DOC Seite 3 von

4 1.1. Laser-Schnittstelle allgemein (10 Bytes : Byte 0-9) IO-Controller => Laser-PC Laser-PC => IO-Controller A A Beschriftung Start.1 Beschriftung Abbruch.2 Störung Reset.3 Pilotlaser Ein.4 -"- 0=normal / 1=Rechteck.5.6 PC Herunterfahren s Laser Einschalten E Freigabe Beschriftung Start.1 Auftrag Vorhanden.2 PC-Programm gestartet.3 RTC-Power-Status.4 RTC-Temp-Status.5 RTC-Stopp.6.7 E Beschriftung Aktiv.1 Beschriftung Abgebrochen.2 Störung.3 Pilotlaser ist Ein.4 PC-Störung.5 Beschriften Ende (Handshake).6 PC-Herunterfahren - Quittung.7 Laser Bereit AB 302 EB 302 Störungs-Nummer AB 303 EB 303 Meldungs-Nummer AB AB 309 EB EB Laser-Schnittstelle für Extern-Funktionen (10 Bytes : Byte 10-19) IO-Controller => Laser-PC Laser-PC => IO-Controller A Extern-Funktion Quittung positiv.1 Extern-Funktion Quittung negativ E Extern-Funktion Steuerbit Extern-Funktion Freigabe AW 311 EW 311 Extern-Funktion Datenwort AB AB 319 EB EB 319 bls-win_profinet DOC Seite 4 von

5 1.3. Laser-Schnittstelle für MLFB (236 Bytes: Byte ) IO-Controller => Laser-PC Laser-PC => IO-Controller A Daten gültig.1.2 Auftrag löschen.3 Korrektur-Daten übernehmen.4 Bildname anfordern (Option) A AB 322 Max. Datenlänge (Option) AB 323 Datenlänge (Option) AB AB 555 Datenbereich E Daten gelesen Quittung positiv MLFB-Daten.1 Quittung negativ MLFB-Daten.2 Auftrag gelöscht.3 Korrektur-Daten übernommen.4 Quittung Bildname pos. (Option).5 Quittung Bildname neg. (Option).6.7 E MLFB-Programm ist gestartet ( wenn Bit = 1).1 Datendownload ist aktiv.2 Leistungsmessung ist aktiv.3 MLFB ist gestoppt.4 MLFB ist blockiert ( z. Bsp. Download aktiv ).5 Sammelfehler MLFB.6.7 EB 322 Max. Datenlänge (Option) EB 323 Datenlänge (Option) EB EB 555 Quittungsdaten bls-win_profinet DOC Seite 5 von

6 1.3.2 MLFB mit Korrektursteuerung (MLFB: 128 Bytes : Byte Korrektur: 32 Bytes : Byte Frei: 76 Bytes: Byte ) IO-Controller => Laser-PC Laser-PC => IO-Controller A Daten gültig.1.2 Auftrag löschen.3 Korrektur-Daten übernehmen.4 Bildname anfordern (Option) A AB 402 Max. Datenlänge (Option) AB 403 Datenlänge (Option) AB AB 527 Datenbereich A Korrektur-Programm starten.1 Daten für Ebene anfordern.2 Korrekturwerte gültig.3 Beschriftung Start.4 Ablauf Abbrechen E Daten gelesen Quittung pos. MLFB-Daten.1 Quittung neg. MLFB-Daten.2 Auftrag gelöscht.3 Korrektur-Daten übernommen.4 Quittung Bildname pos. (Option).5 Quittung Bildname neg. (Option).6.7 E MLFB-Programm ist gestartet ( wenn Bit = 1).1 Datendownload ist aktiv.2 Leistungsmessung ist aktiv.3 MLFB ist gestoppt.4 MLFB ist blockiert ( z. Bsp. Download aktiv ).5 Sammelfehler MLFB.6.7 EB 402 Max. Datenlänge (Option) EB 403 Datenlänge (Option) EB EB 527 Quittungsdaten E Quittung Korrektur-Programm starten.1 Quittung Daten für Ebene anfordern.2 Quittung Korrekturwerte gültig.3 Quittung Beschriftung Start.4 Quittung Ablauf Abbrechen keine Ebene mehr vorhanden A Störung quittieren EB 601 Störungsnummer [8-bit num] AB 602 AB 603 AD 604 Verschiebung in x [mm][real] AD 608 Verschiebung in y [mm][real] AD 612 Verschiebung in z [mm][real] AD 616 Drehung um x-achse [grd][real] AD 620 Drehung um y-achse [grd][real] AD 624 Drehung um z-achse [grd][real] AB AB 631 EB 602 EB 603 EB Daten für Ebene [ASCII] EB 631 bls-win_profinet DOC Seite 6 von

7 1.3.3 MLFB mit zusätzlicher Datenübertragung (Korrekturwerte) (MLFB: 236 Bytes : Byte ) IO-Controller => Laser-PC Laser-PC => IO-Controller A Daten gültig.1.2 Auftrag löschen.3 Korrektur-Daten übernehmen.4 Bildname anfordern (Option) A AB 322 Max. Datenlänge (Option) AB 323 Datenlänge (Option) A Teilbild 1 vorhanden.1 Teilbild 2 vorhanden.2 Teilbild 3 vorhanden.3 Teilbild 4 vorhanden.4 Teilbild 5 vorhanden.5 Teilbild 6 vorhanden.6 Teilbild 7 vorhanden.7 Teilbild 8 vorhanden E Daten gelesen Quittung positiv MLFB-Daten.1 Quittung negativ MLFB-Daten.2 Auftrag gelöscht.3 Korrektur-Daten übernommen.4 Quittung Bildname pos. (Option).5 Quittung Bildname neg. (Option).6.7 E MLFB-Programm ist gestartet ( wenn Bit = 1).1 Datendownload ist aktiv.2 Leistungsmessung ist aktiv.3 MLFB ist gestoppt.4 MLFB ist blockiert ( z. Bsp. Download aktiv ).5 Sammelfehler MLFB.6.7 EB 322 Max. Datenlänge (Option) EB 323 Datenlänge (Option) EB AB 325 AB Korrektur X Korr1(TB1) AB Korrektur Y AB Korrektur Z AB Korrektur Rx AB Korrektur Ry AB Korrektur Rz AB Korrektur X Korr2(TB2) AB Korrektur Y AB Korrektur Z AB Korrektur Rx AB Korrektur Ry AB Korrektur Rz AB Korrektur X Korr3(TB3) AB Korrektur Y AB Korrektur Z AB Korrektur Rx AB Korrektur Ry AB Korrektur Rz AB Korrektur X Korr4(TB4) AB Korrektur Y AB Korrektur Z AB Korrektur Rx AB Korrektur Ry AB Korrektur Rz AB Korrektur X Korr5(TB5) AB Korrektur Y AB Korrektur Z AB Korrektur Rx AB Korrektur Ry AB Korrektur Rz bls-win_profinet DOC Seite 7 von

8 IO-Controller => Laser-PC Laser-PC => IO-Controller AB Korrektur X Korr5(TB5) AB Korrektur Y AB Korrektur Z AB Korrektur Rx AB Korrektur Ry AB Korrektur Rz AB Korrektur X Korr6(TB6) AB Korrektur Y AB Korrektur Z AB Korrektur Rx AB Korrektur Ry AB Korrektur Rz AB Korrektur X Korr7(TB7) AB Korrektur Y AB Korrektur Z AB Korrektur Rx AB Korrektur Ry AB Korrektur Rz AB Korrektur X Korr8(TB8) AB Korrektur Y AB Korrektur Z AB Korrektur Rx AB Korrektur Ry AB Korrektur Rz AB bls-win_profinet DOC Seite 8 von

9 1.4. Signal - Definitionen Bereich Laser Adresse Bereich Signal Beschreibung E Laser Freigabe Beschriftung Start 1: Laserprogramm ist gestartet und Auftrag ist vorhanden Beschriftung kann gestartet werden!! Beschriftung kann auch bei ausgeschaltetem Laser gestartet werden!!.1 Laser Auftrag Vorhanden 1: Ein aktiver Auftrag ist vorhanden.2 Laser PC-Programm gestartet 1: Laserprogramm BLS-WIN ist gestartet.3 Laser RTC-Power-Status Statussignal der Ablenkeinheit (Scanlab) 1: Power-Status (Versorgung) ok.4 Laser RTC-Temp-Status Statussignal der Ablenkeinheit (Scanlab) 1: Temperatur-Status ok.5 Laser RTC-Stopp Statussignal der RTC-Karte 1: Stopp-Eingang der RTC-Karte ist aktiv E Laser Beschriftung Aktiv 1: Beschriftung ist gestartet und aktiv.1 Laser Beschriftung Abgebrochen Quittungssignal für Ausgang A Beschriftung Abbruch (Handshake) 1: Beschriftung ist abgebrochen A300.1 ist noch aktiv.2 Laser Störung 1: Sammelstörung Fehlercode in EB Laser Pilotlaser ist Ein 1: Pilotlaser ist eingeschaltet.4 Laser PC-Störung 1: Fehlermeldung am PC Meldung muss am PC quittiert werden.5 Laser Beschriften Ende (Handshake) Handshake-Signal zu Beschriften Start 1: Beschriftung ist beendet A Beschriftung Start ist noch aktiv.6 Laser PC-Herunterfahren Quittung Quittungssignal für Ausgang A PC Herunterfahren (Handshake) 1: PC Herunterfahren erkannt - A301.6 PC Herunterfahren noch aktiv.7 Laser Laser Bereit 1: Lasersystem ist gestartet und Bereit (störungsfrei, Lichtschutz zu) EB 302 Laser Störungs-Nummer Byte - Fehlercode in HEX-Format (Lasertyp abhängig) EB 303 Laser Meldungs-Nummer Byte - Meldungscode in HEX-Format (Lasertyp abhängig) E Laser Extern-Funktion Steuerbit 0-6 Steuerbit 0 6 der Extern-Funktion.7 Laser Extern-Funktion Freigabe 1: Freigabe Steuerbits und Datenbits gültig EW 311 Laser Extern-Funktion Datenwort Datenwort der Extern-Funktion A Laser Beschriftung Start 0-1: Beschriftung wird gestartet.1 Laser Beschriftung Abbruch 0-1: Beschriftung wird abgebrochen Handshake mit Quittungssignal E Reset der Beschriftung einschließlich der Extern-Funktion.2 Laser Störung Reset 0-1: Reset von Störungmeldungen EB 302 = 00.3 Laser Pilotlaser Ein Pilotlaser ein-/ausschalten 1: Einschalten 0: Ausschalten.4 Laser Pilotlaser Modus Modus für Pilotlaser 1: Normal 0: Rechteck.5 Laser.6 Laser PC-Herunterfahren 0-1: PC Herunterfahren Handshake mit Quittungssignal E PC wird heruntergefahren.7 Laser Laser Einschalten Lasersystem ein-/ausschalten 1: Einschalten 0: Ausschalten A Laser Extern-Funktion Quittung pos. 0-1: Quittungssignal positiv Extern-Funktion ausgeführt Handshake mit Ext-Freigabe E : Ende Extern-Funktion Beschriftung läuft weiter.1 Laser Extern-Funktion Quittung neg. 0-1: Quittungssignal negativ Extern-Funktion ausgeführt Handshake mit Ext-Freigabe E : Ende Extern-Funktion Beschriftung läuft weiter!! Momentan keine spezielle Reaktion auf die negative Quittung!! bls-win_profinet DOC Seite 9 von

10 1.4.2 Bereich MLFB Adresse Bereich Signal Beschreibung E MLFB Daten gelesen Quittungssignal für Ausgang A Daten gültig (Handshake) 1: Daten gelesen A320.0 ist noch aktiv Auftrag wird generiert oder Fehlerrückmeldung.1 MLFB.2 MLFB Auftrag gelöscht Quittungssignal für Ausgang A Auftrag löschen (Handshake) 1: Aktiver Auftrag ist gelöscht A320.2 ist noch aktiv.3 MLFB Korrektur-Daten übernommen Quittungssignal für Ausgang A Korrektur-Daten übernehmen (Handshake) 1: Korrektur-Daten übernommen A320.3 ist noch aktiv.4 MLFB Quittung Bildname pos (Option) Positive Quittung für Ausgang A Bildname anfordern (Handshake) 1: Bildname gefunden - Daten ausgegeben A320.4 ist noch aktiv.5 MLFB Quittung Bildname neg (Option) Negative Quittung für Ausgang A Bildname anfordern (Handshake) 1: Bildname nicht gefunden A320.4 ist noch aktiv E MLFB MLFB-Programm ist gestartet 1: MLFB-Programm ist aktiv.1 MLFB Datendownload ist aktiv 1: Zusatzprogramm Datendownload ist momentan aktiv wird während der Ausführungszeit blockiert.2 MLFB Leistungsmessung ist aktiv 1: Zusatzprogramm Leistungsmessung ist momentan aktiv wird während der Ausführungszeit blockiert.3 MLFB MLFB ist gestoppt 1: MLFB-Programm ist gestoppt Aktiver Auftrag ist stillgelegt E Auftrag vorhanden = 0 Keine Beschriftung möglich Grund: Wiederholter Fehler bei Leistungsmessung Wiederholter Fehler bei Datendownload Wartungsstufe 3 erreicht Meldungsintervall erreicht.4 MLFB MLFB ist blockiert 1: MLFB-Programm ist blockiert Aktiver Auftrag bleibt aktiv Beschriftung läuft weiter Neues Protokoll wird blockiert Kein neuer Auftrag möglich Grund: Datendownload aktiv MLFB ist gestoppt.5 MLFB Sammelfehler MLFB 1: Fehlermeldung in der EB 322 MLFB Max. Datenlänge Maximale Anzahl Datenbytes ab Byte 4 EB 323 MLFB Anzahl Datenbytes Anzahl der Datenbytes ab Byte 4 EB MLFB Quittungsdaten a) Auftrag ohne Fehler generiert: Spiegelung der gelesenen Daten b) Fehlerhafte Generierung: Rückgabe Fehlercode A MLFB Daten gültig 1: Daten im Datenbereich gültig Handshake mit Quittungssignal E Auftrag wird generiert.2 MLFB Auftrag löschen 1: Aktiver Auftrag wird gelöscht Handshake mit Quittungssignal E MLFB Korrektur-Daten übernehmen 1: Daten im Korrektur-Datenbereich gültig Handshake mit Quittungssignal E MLFB Bildname anfordern (Option) 1: Bildname aus aktiven Auftrag anfordern Handshake mit Quittungssignal E AB 322 MLFB Max. Datenlänge Maximale Anzahl Datenbytes ab Byte 4 AB 323 MLFB Anzahl Datenbytes Anzahl der Datenbytes ab Byte 4 AB MLFB Datenbereich Datenbereich für Auftragsgenerierung bls-win_profinet DOC Seite 10 von

11 1.4.3 Bereich Korrektursteuerung Adresse Bereich Signal Beschreibung E KorrStrg Quittung Korrekturprogramm starten.1 Quittung Daten für Ebene anfordern Quittungssignal für A Korrekturprogramm starten 1: A erkannt Korrekturprogramm ist gestartet Quittungssignal für A Daten für Ebene anfordern (Handshake) 1: Funktion ausgeführt A ist noch aktiv.2 Quittung Korrekturwerte gültig Quittungssignal für A Korrekturwerte gültig (Handshake) 1: Korrekturwerte gelesen A ist noch aktiv.3 Quittung Beschriftung Start Quittungssignal für A Beschriftung Start (Handshake) 1: gestartete Beschriftung ist beendet A ist noch aktiv.4 Quittung Ablauf Abbrechen Quittungssignal für A Ablauf Abbrechen 1: Ablauf abgebrochen A ist noch aktiv.7 keine Ebene mehr vorhanden Quittungssignal (negativ) für A Daten für Ebene anfordern (Handshake) 1: Funktion nicht ausgeführt, da keine Ebene mehr vorhanden A ist noch aktiv EB 601 Störungsnummer [8-bit-num] Störungsnummer binär kodiert Definitionen im MLFB-Setup EB Daten für Ebene Bereich angeforderter Daten für Ebene A KorrStrg Korrekturprogramm starten 1: Korrekturprogramm wird aktiviert 0: Korrekturprogramm wird deaktiviert Reset Handshake mit Quittungssignal E Daten für Ebene anfordern 1: Daten für nächste Ebene anfordern Handshake mit Quittungssignal E Handshake mit Quittungssignal E Korrekturwerte gültig 1: Korrekturwerte sind eingetragen und gültig Auftrag mit neuen Korrekturwerten wird generiert Handshake mit Quittungssignal E Beschriftung Start 1: Beschriftung wird gestartet (aktuelle Ebene) Handshake mit Quittungssignal E Ablauf Abbrechen 1: Ablauf wird abgebrochen Handshake mit Quittungssignal E positive Quittung negative Quittung A Störung quittieren Störungsbyte EB 601 quittieren EB 601 = 00 AD 604 Verschiebung in x Korrekturwert Verschiebung in x als Real-Zahl in mm Doppelwort AD 608 Verschiebung in y Korrekturwert Verschiebung in y als Real-Zahl in mm Doppelwort AD 612 Verschiebung in z Korrekturwert Verschiebung in z als Real-Zahl in mm Doppelwort AD 616 Drehung um x-achse Korrekturwert Drehung um x-achse als Real-Zahl in Grad Doppelwort AD 620 Drehung um y-achse Korrekturwert Drehung um y-achse als Real-Zahl in Grad Doppelwort AD 624 Drehung um z-achse Korrekturwert Drehung um z-achse als Real-Zahl in Grad Doppelwort bls-win_profinet DOC Seite 11 von

12 1.5. Bedingungen für Beschriften Start Signal Funktion Adresse Bedingung Auftrag Vorhanden Auftrag ist generiert E PC-Programm gestartet Laser-Programm ist aktiv E RTC-Power-Status Versorgung Ablenkeinheit E RTC-Temp-Status Temperatur Ablenkeinheit E Beschriftung Aktiv Beschriftung läuft E Störung Störung Lasersystem vorhanden E Pilotlaser ist Ein Ziellaser ist eingeschaltet E PC-Störung PC-Störung aktiv E Laser Bereit Laser ist hochgelaufen E Ex-Funktion Quittung pos. Quittungssignal Extern-Funktion pos. A Ex-Funktion Quittung neg. Quittungssignal Extern-Funktion neg. A Ex-Funktion Freigabe. Freigabesignal Extern-Funktion E MLFB-Programm ist gestartet MLFB-Programm ist gestartet E MLFB ist gestoppt System ist blockiert Auftrag stillgelegt E Bedingungen für Auftrag generieren bzw. Datenübertragung Signal Funktion Adresse Bedingung PC-Programm gestartet Laser-Programm ist aktiv E MLFB-Programm ist gestartet MLFB-Programm ist gestartet E Datendownload ist aktiv Datendownload wird ausgeführt E Leistungsmessung ist aktiv Leistungsmessung wird ausgeführt E MLFB ist gestoppt System ist blockiert Auftrag stillgelegt E MLFB ist blockiert System ist temporär blockiert E E 321.4: MLFB ist blockiert Während der Ausführung eines Zusatzprogramms (z. Bsp. Datendownload) wird die vorübergehend blockiert (eintreffendes Protokoll wird zwischengespeichert) E321.5: MLFB ist gestoppt Wg. wiederholter Fehler ( z. Bsp. Leistungsmessung) wird die gestoppt. Der aktive Auftrag ist stillgelegt Keine Beschriftung bls-win_profinet DOC Seite 12 von

13 2. Projektierung und Anwendungen 2.1. Hardware-Projektierung Bei der Konfiguration des IO-Controllers wird die Profinet Baugruppe CIFX 50E-RE ( bzw. CIFX 50-RE bei PCI-Karte ) über folgende Datei eingebunden : GSDML-V2.2-HILSCHER-CIFX RE PNS xml ( siehe mitgelieferte CD unter \cifx\eds\profinet ) Folgende Zuordnungen müssen übereinstimmen: >Stationsname: laser-1 >Output: >Input: Modul Type Count Modul Type Count 1 Byte 64 5 Byte 64 2 Byte 64 6 Byte 64 3 Byte 64 7 Byte 64 4 Byte 64 8 Byte 64 bls-win_profinet DOC Seite 13 von

14 2.2. Extern-Funktionen Bei jeder Extern-Funktion im Beschriftungsbild, wird das Freigabe-Bit (E310.7) gesetzt Daten gültig Die Quittierung vom IO-Controller erfolgt entweder über das Bit A310.0 Quittung-positiv oder A310.1 Quittung-negaitiv. Wenn das Freigabe-Bit gelöscht ist, müssen vom IO-Controller auch die Quittungs- Signale zurückgesetzt werden. Die Programmierung einer Extern-Funktion im Beschriftungsbild ist im Handbuch für die Laser- Bediensoftware BLS-WIN näher beschrieben. DW im Layer des Beschriftungsbilds HEX-Bereich: FFFF z.bsp.: ABCD 01EF AFFE oder Dezimal-Bereich: z.bsp.: = 4660 = = = 495 = Daten-Bit am IO-Controller (low) E Daten-Bit am IO-Controller (high) E Steuerbyte im Layer des Beschriftungsbilds HEX-Bereich: 00-7F z.bsp.: F 6C oder Dezimal-Bereich: z.bsp.: = 81 = 54 = 83 = 47 = 108 Steuer-Bit am IO-Controller E Freigabe-Bit am IO-Controller Daten gültig EB Das Freigabe-Bit bzw. Daten gültig wird von der Lasersoftware automatisch nach dem Anlegen der Steuerbits.0-.6 gesetzt. Für die Steuerdaten stehen somit nur Bit 0-6 zur Verfügung (Hex: 00-7F ; Dez: ). bls-win_profinet DOC Seite 14 von

15 2.2.1 Ablaufdiagramm für Extern-Funktionen Wird während der Beschriftung eine Externfunktion erkannt, wird folgender Ablauf ausgelöst: AKTION AKTEUR 1. Beschriftung unterbrechen Lasersystem 2. Steuerbits und Datenwort entsprechend der Programmierung anlegen Lasersystem 3. Freigabe-Bit bzw. Daten gültig ausgegeben. Lasersystem 4. Warten auf Ex-Funktion Quittung Externes System 5. Reset Freigabe-Bit bzw. Daten gültig Lasersystem 6. Warten auf Reset Ex-Funktion Quittung Externes System 7. Beschriftung fortsetzen Lasersystem Extern-Funktion im Bild (Layer) bls-win_profinet DOC Seite 15 von

16 2.3. Um Daten vom IO-Controller an den Laser-PC zu übertragen, müssen diese im Datenbereich (AB ) eingetragen werden; anschließend wird das Bit Daten-gültig (A 320.0) = 1 gesetzt. Wird vom Auswerte-Programm (MLFB-Steuerprogramm auf dem Laser-PC) eine Rückmeldung an den IO-Controller übertragen, so wird diese in den nachfolgenden Datenbereich (EB ) kopiert und das Quittungs-Bit Daten-gelesen (E 320.0) = 1 gesetzt. Wird das Quittungs-Bit Daten-gelesen (E 320.0) = 1 erkannt, so muss das Bit Daten-gültig (A 320.0) = 0 gesetzt werden. Nachdem das Bit Daten-gültig (A 320.0) = 0 gesetzt wurde, wird auch das Bit Daten-gelesen (E 320.0) = 0 gesetzt. Eine Auswertung hinsichtlich Fehler kann über die zurückgesendeten Quittungsdaten (EB ) vorgenommen werden. Wann und welche Auftrags- und Beschriftungsdaten an die Maschinen-Steuerung übertragen werden, sind vom Anwender festzulegen. (AB 322 Max. Datenlänge AB 323 Datenlänge) AB Datenbereich diese Daten werden auf dem Laser-PC in die Empfangs-Datei geschrieben und dann ausgewertet die Interpretation des Datenbereichs erfolgt wie bei der seriellen über diesen Datenbereich können Datenfelder an die Lasersteuerung übertragen werden jedes Datenfeld wird hierbei durch Trennzeichen abgeschlossen; die mit Setup-MLFB-Access definiert werden: (EB 322 Max. Datenlänge EB 323 Datenlänge) EB Quittungsdaten die Festlegung der Quittungsdaten entspricht der bisherigen kein Fehler: alle empfangenen Daten (AB ) werden zurückgesendet Fehler: nach dem Zeichen "#" wird eine Fehlernummer zurückgesendet z. Bsp.: 13 D 10 D (13 D =CR / 10 D =LF) Beispiel: 3AV012DA10[CR][LF]GF1[CR][LF] Konsistenz - Datenübertragung Für eine sichere und vollständige Datenübertragung, ist folgender Ablauf einzuhalten: 1. Anlegen der Daten in den Datenbereich 2. Letztes Byte (AB555) mit 23h (#) belegen 3. Daten gültig oder Korrekturdaten übernehmen mindestens 1 Zyklus später setzen bls-win_profinet DOC Seite 16 von

17 2.4. Ablaufdiagramme Ablaufdiagramm für Datenübertragung Ablaufdiagramm für Datenübertragung Standard Daten eintragen (MLFB + Trennzeichen + Variablen ) Standard-Handshake Auftrag wird generiert Ablaufdiagramm für zusätzliche Datenübertragung KorrDaten eintragen KorrDaten-Handshake Daten eintragen (MLFB + Trennzeichen + Variablen ) Standard-Handshake Auftrag wird generiert bls-win_profinet DOC Seite 17 von

18 Ablaufdiagramm für normale Beschriftung Ablaufdiagramm für Beschriftung mit Extern-Funktion bls-win_profinet DOC Seite 18 von

19 Ablaufdiagramm für PC Herunterfahren Ablaufdiagramm für B-Ende im Handshake-Betrieb bls-win_profinet DOC Seite 19 von

20 Ablaufdiagramm für Störungen Störung Lasersystem: Nach der Beseitigung der Störungsursache, kann mit Störung Reset A301.2 quittiert werden. PC-Störung: Nach der Quittierung der Fehlermeldung am PC, kann mit Störung Reset A301.2 quittiert werden. bls-win_profinet DOC Seite 20 von

21 Ablaufdiagramm für Beschriftung Abbrechen Ablaufdiagramm für Auftrag Löschen bls-win_profinet DOC Seite 21 von

22 3. Steuer-Parameter auf Laser-PC In der Konfigurations-Datei des Laser-PCs können die nachfolgenden Steuer-Parameter eingetragen werden. Konfigurationsdatei 'system.ini': <LW>:\_laser\_system\konfig\system.ini Gruppe Schlüssel Wert Default Beschreibung [LASER] START= 0 / 1 0 Beschriften-Start (Button) über Bit V300.2 an SPS: 0: Aus - Beschriftung startet sofort (über Laser-Software) 1: Ein - Bit wird gesetzt - Warten auf Start über SPS PILOT_S= 0 / 1 0 Einschalten von Pilotlaser 0: Einschalten über S7 1: Einschalten zus. über PC EXT_PR= 0 / 1 0 Schnittstelle für Extern-Funktion: 0: Standard gemäß Setup-Einstellungen 1: Extern-Funktion über Profinet-IO Beispiel: [LASER] : EXT_PR=1 : bls-win_profinet DOC Seite 22 von

23 3.1 Setup-Konfiguration für Extern-Funktion Ansicht Setup-Programm (<LW>:\_laser\_system\setup.exe ): Dezimal nicht aktiviert Eingabe im Beschriftungsbild als Hexadezimal-Zahl Dezimal aktiviert Eingabe im Beschriftungsbild als Dezimal-Zahl bls-win_profinet DOC Seite 23 von

24 3.2 Konfiguration IO-Device für Lasersoftware Setup-Programm für die Lasersoftware BLS- WIN starten und Schnittstelle wählen: Schnittstelle zur SPS >MPI/PPI USB-Profinet (bei Laser mit S7-Steuerung) bzw. >Profinet (bei Laser ohne S7-Steuerung) Änderungen sichern mit >Ausführen >Konfiguration Speichern In der Datei profinet_device.ini (c:\_laser\_system\) müssen folgende Einträge vorhanden sein: (Die Standard-Definition wird bei einer Neu-Installation automatisch angelegt) Standard-MLFB (inkl. zus. Datenübertragung) [KOPF] MAX_KARTE=1 PROG="profinet_io_hil.exe" [KARTE0] MAX_MODULE=4 DATEI=s7_laser.txt NAME=LASER MOD_TYP0=IB MOD_LEN0=20 MOD_TYP1=OB MOD_LEN1=20 ; DATEI1=s7_mlfb.txt NAME1=mlfb MOD_TYP2=IW MOD_LEN2=118 MOD_TYP3=OW MOD_LEN3=118 MLFB mit Korrektursteuerung [KOPF] MAX_KARTE=1 PROG="profinet_io_hil.exe" [KARTE0] MAX_MODULE=6 DATEI=s7_laser.txt NAME=LASER MOD_TYP0=IB MOD_LEN0=20 MOD_TYP1=OB MOD_LEN1=20 ; DATEI1=s7_mlfb.txt NAME1=mlfb MOD_TYP2=IW MOD_LEN2=64 MOD_TYP3=OW MOD_LEN3=64 ; DATEI2=s7_korrektur.dat NAME2=korrektur MOD_TYP4=IW MOD_LEN4=16 MOD_TYP5=OW MOD_LEN5=16 bls-win_profinet DOC Seite 24 von

25 4 Spezifikation Korrektursteuerung (Roboter + Kamera) 4.1. Allgemeine Festlegungen In Verbindung mit einer Roboter-Steuerung und einem Kamera-System werden Korrekturwerte eines Werkstücks erfasst und an die Lasersteuerung übergeben. Die Lasersteuerung verrechnet diese Korrekturwerte, die sich jeweils auf eine Ebene beziehen, mit dem Beschriftungsbild und beschriftet das Werkstück. Die Kommunikation zwischen der Maschinen-SPS (IO-Controller) und der Lasersteuerung (IO-Device) erfolgt über Profinet-IO. Nach Anforderung vom Lasersystem werden von der Maschinen-SPS die nachfolgenden Korrekturwerte übergeben: Verschiebung und Drehung: X Verschiebung auf der x-achse [in mm] Y Verschiebung auf der y-achse [in mm] Z Verschiebung auf der z-achse [in mm] Drehung: Rx Drehung (Kippung) um die x-achse [in Grad] Ry Drehung (Kippung) um die y-achse [in Grad] Rz Drehung um die z-achse [in Grad] Es erfolgt entweder die Verrechnung von Rx o d e r Ry. Welche der beiden Korrekturwerte verrechnet werden soll, entscheidet die Maschinen-SPS, indem sie einen der beiden Werte Rx oder Ry mit Null übergibt. Welche maximalen Kipp-Winkel zulässig sind, ist abhängig von der Toleranz des Fokuspunktes, vom eingesetzten Objektiv und dem zu beschriftenden Material; eine Aussage hierüber kann somit nicht gemacht Störungen des Lasers Störungen des Lasers werden von der Maschinen-SPS über das Schnittstellen-Signal 'Störung E 301.2' erkannt. Zusätzlich zu diesem Störungs-Signal wird eine störungsabhängige 'Störungs-Nummer EB 302' übergeben. Die Zuordnung der Störungs-Nummer zu einem Störungstext ist abhängig vom Lasertyp. Die Störung des Lasers wird auf dem Laser-Bedien-PC im Klartext angezeigt. Die Störung steht an, solange sie nicht beseitigt ist Störungen des Ablaufs Störungen des Ablaufs werden als Störungsnummer (EB 601) vom Laser-PC an die Maschinen-SPS übergeben. Die Störung wird auf dem Laser-PC im Klartext angezeigt. Nach dem Beseitigen der Störung muss sie vonseiten der Maschinen-SPS über das Signal 'Störung quittieren' (A 601.0) quittiert werden. bls-win_profinet DOC Seite 25 von

26 4.2. Koordinatensystem Die Bezugspunkte für die Messwert-Erfassung und die Lasersteuerung sind gleich und haben die Werte X=0, Y=0 und Z=0. Die Werte für die Drehung und Kippung sind im Idealfall Rx=0, Ry=0 und Rz=0. Die übergebenen Korrekturwerte sind die jeweils gemessenen Istwerte für die Verschiebung, Drehung oder Kippung in dem Koordinatensystem. Y X Rz Z Rx Ry 4.3. Verschiebung auf der z-achse Eine Verschiebung auf der z-achse wird von der Lasersteuerung über die De-Fokusiereinheit korrigiert. Hierbei wird sowohl der Fokusabstand als auch die notwendige Verstärkung des Beschriftungsbildes korrigiert Festlegungen von Beschriftungsbildern In der Lasersteuerung wird für jedes Werkstück ein Grundbild definiert. In diesem Grundbild werden sämtliche Beschriftungsbilder als Teilbild-Aufruf programmiert. Das Grundbild wird im Ablauf für die Korrektur-Steuerung mittels MLFB-Daten angewählt. Jedem Teilbild-Aufruf muss hierbei ein Layer (Ebene) vorangestellt werden. Der Name dieses Layers (Ebene) muss mit der Roboter-Steuerung abgestimmt werden Verarbeitung der Korrekturwerte Das Programm Korrektursteuerung verwendet zur Auftragsgenerierung ein definiertes Grundbild mit folgenden Funktionen: Zuordnung der zu beschriftenden Ebene als variables Teilbild Verarbeitung aller Korrekturwerte (Variablen) Übernahme der definierten Parametergruppen bls-win_profinet DOC Seite 26 von

27 4.5. Ebenen Kennzeichnung von Ebenen Die Kennzeichnung von einzelnen Ebenen muss zwischen der Roboter-Steuerung und der Lasersteuerung übereinstimmen. Die Ebenen werden beginnend mit "EB" gefolgt von Ziffern und Punkt gekennzeichnet. Beispiel für Ebene: EB1.3 1 => 1. Fläche am Volumenkörper 3 => 3. Unterebene auf der Volumenkörperfläche (z.b. Absatz) Übersicht: EB1.1 EB2.1 EB6.1 EB99.9 EB1.2 EB2.2 EB6.2 EB1.3 EB2.3 EB Kennzeichnung von Ebenen mit MLFB-Variablen Die Kennzeichnung der Ebenen kann durch den Inhalt von MLFB-Variablen belegt werden. Syntax der variablen Ebenenbezeichnung: < beliebiger Text > #VA"<Variablenname>"# Beim Anlegen des Korrektur-Auftrages, wird die Ebenenbezeichnung durch den Variableninhalt von <Variablenname> wie folgt ersetzt: Der Inhalt der Variable muss am Ende die Kennzeichnung _EBn.n beinhalten, wobei EBn.n den neuen Ebenennamen definiert: < beliebiger Text >_EBn.n Beispiel: Variable: Inhalt: Ebenenkennzeichnung: GF11 TB _EB12.11 < beliebiger Text > #VA"GF11"# Nach Anlegen des Korrektur-Auftrags: Ebenenkennzeichnung:EB12.11 Bei Nichtbelegen der Variablen, wird die Ebene ignoriert. bls-win_profinet DOC Seite 27 von

28 Ein-/ Ausblenden von Ebenen über die Das Ein- oder Ausblenden von einzelnen Ebenen erfolgt bei der Übergabe der MLFB-Nummer. Direkt anschließend an die MLFB-Nummer können an die Lasersteuerung Steuer-Informationen übergeben werden. Diese werden als Variable (mit Variablen-Namen und Variablen-Inhalt) interpretiert und können über Skripts im Beschriftungsbild ausgewertet werden. Der Datenbereich für die MLFB-Daten (inklusive Variablen-Felder und Trennzeichen) ist 124 Zeichen lang (AB ). Die einzelnen Datenfelder müssen hierbei durch Trennzeichen abgeschlossen werden. Die Festlegung dieses Trennzeichens erfolgt auf dem Laser-PC und ist normalerweise zwei Zeichen lang [0D H /0A H => CR/LF ]. Beispiel 1: - alle Ebenen einblenden und n u r Ebene 1.1 und 1.2 ausblenden 3RT [CR/LF] <= MLFB-Nummer mit Trennzeichen EB_XA [CR/LF] <= alle folgenden Ebenen werden ausgeblendet EB1.1 [CR/LF] <= Ebene EB1.1 wird ausgeblendet EB1.2 [CR/LF] <= Ebene EB1.2 wird ausgeblendet Beispiel 2: - alle Ebenen ausblenden und n u r Ebene 1.1 und 1.2 einblenden 3RT [CR/LF] <= MLFB-Nummer mit Endekennung EB_XE [CR/LF] <= alle folgenden Ebenen werden eingeblendet EB1.1 [CR/LF] <= Ebene EB1.1 wird eingeblendet EB1.2 [CR/LF] <= Ebene EB1.2 wird eingeblendet Fehlt bei der Ebenenbezeichnung der Index.n, werden alle Ebenen, die die gleiche Benennung bis zum Punkt besitzen, berücksichtigt. Beispiel 3: - alle Ebenen einblenden und n u r alle Ebenen 1.n ausblenden 3RT [CR/LF] <= MLFB-Nummer mit Trennzeichen EB_XA [CR/LF] <= alle folgenden Ebenen werden ausgeblendet EB1 [CR/LF] <= vorhandene Ebenen beginnend mit EB1. werden ausgeblendet 4.6. Anzeigen in der Bedienmaske der Lasersteuerung In der Bedienmaske der Lasersteuerung werden sämtliche Daten und Statussignale, die für die Korrektur- Steuerung wichtig sind angezeigt. Die aktuellen Ablaufschritte werden mit Schrittnummer und zugehörigem erklärenden Text eingeblendet. Der Name des Beschriftungs-Grundbildes, die aktuell angewählte Ebene und das zugehörige Beschriftungs-Teilbild sowie die gemessenen Korrekturwerte werden ebenfalls angezeigt. bls-win_profinet DOC Seite 28 von

29 4.7. Kommunikation zwischen Maschinen-SPS und Laser Der Daten- und Signalaustausch für die Korrektur-Steuerung erfolgen über folgende Ein- und Ausgangssignale der Profinet-IO-Schnittstelle: IO-Controller => Laser-PC A Daten gültig für MLFB-Daten AB Datenbereich für MLFB-Daten [ASCII] A Korrektur-Programm starten.1 Daten für Ebene anfordern.2 Korrekturwerte gültig.3 Beschriftung Start.4 Ablauf Abbrechen A Störung quittieren AD 604 Verschiebung in x [mm] [real] AD 608 Verschiebung in y [mm] [real] AD 612 Verschiebung in z [mm] [real] AD 616 Drehung um x-achse [grd] [real] AD 620 Drehung um y-achse [grd] [real] AD 624 Drehung um z-achse [grd] [real] IO-Controller <= Laser-PC E Quittung positiv 'Daten gültig für MLFB-Nummer' - empfangene MLFB-Daten werden in 'Quittungsdaten' zurückgegeben.1 Quittung negativ 'Daten gültig für MLFB-Nummer' - Störungstext wird in 'Quittungsdaten' zurückgegeben EB Quittungsdaten [ASCII] E Quittung 'Korrektur-Programm starten'.1 Quittung 'Daten für Ebene anfordern'.2 Quittung 'Korrekturwerte gültig'.3 Quittung 'Beschriftung Start'.4 Quittung 'Ablauf abbrechen' keine Ebene mehr vorhanden EB 601 Störungsnummer [8-bit num] EB Daten für Ebene [ASCII] bls-win_profinet DOC Seite 29 von

30 4.8. Ablauf der Korrektursteuerung zwischen Maschinen-SPS und Laser S1.1 SPS 'Korrektur-Programm starten' setzen A = 1 S1.2 Laser 'Quittung Korrektur-Programm starten' setzen E = 1 S2.1 SPS MLFB-Daten in 'Datenbereich' übertragen AB 'Daten gültig' setzen A = 1 S2.2 Laser MLFB-Daten lesen und prüfen wenn Daten o.k. => MLFB-Daten in 'Quittungsdaten' übertragen EB => 'Quittung positiv für MLFB-Daten' setzen E = 1 => weiter bei S oder wenn MLFB-Daten nicht o.k. => Störungstext in 'Quittungsdaten' übertragen EB => 'Quittung negativ für MLFB-Daten' setzen E = 1 => weiter bei S7.1 S3.1 SPS 'Daten für Ebene anfordern' setzen A = 1 S3.2 Laser wenn keine Ebene mehr vorhanden: => 'keine Ebene mehr vorhanden' setzen E = 1 => weiter bei S oder wenn zu lasernde Ebene noch vorhanden: => Daten für nächste Ebene eintragen EB => 'Quittung Daten für Ebene anfordern' setzen E = 1 => weiter bei S3.3 S3.3 SPS Messposition für angewählte Ebene anfahren Korrekturwerte für Messposition ermitteln Korrekturwerte an Laser übertragen AD 'Korrekturwerte gültig' setzen A = 1 S3.4 SPS Teil unter den Laser bringen S3.5. Laser Beschriftungsauftrag mit Korrekturwerten generieren 'Quittung Korrekturwerte gültig' setzen E = 1 S4.1 SPS 'Beschriftung Start' setzen A = 1 S4.2 Laser Teil wird beschriftet 'Quittung Beschriftung Start' (Beschriftung Ende) setzen E = 1 S5.1 SPS 'Daten für Ebene anfordern' rücksetzen A = 0 S5.2 Laser 'Quittung Daten für Ebene anfordern' rücksetzen E = 0 S5.3 SPS 'Korrekturwerte gültig' rücksetzen A = 0 S5.4 Laser 'Quittung Korrekturwerte gültig' rücksetzen E = 0 S5.5 SPS 'Beschriftung Start' rücksetzen A = 0 S5.6 Laser 'Quittung Beschriftung Start' rücksetzen E = 0 weiter bei S3.1 Während des gesamten Ablaufs aktiv: S6.1 SPS 'Ablauf abbrechen' setzen A = 1 S6.2 Laser 'Quittung Ablauf abbrechen' setzen E = 1 weiter bei S7.1 S7.1 SPS 'Daten gültig' rücksetzen A = 0 S7.2 Laser 'Quittung positiv für MLFB-Daten' rücksetzen E = 0 'Quittung negativ für MLFB-Daten' rücksetzen E = 0 S7.3 SPS 'Ablauf abbrechen' rücksetzen A = 0 S7.4 Laser 'Quittung Ablauf abbrechen' rücksetzen E = 0 S7.5 SPS 'Korrektur-Programm starten' rücksetzen A = 0 S7.6 Laser 'Quittung Korrektur-Programm starten' rücksetzen E = 0 S7.7 SPS 'Daten für Ebene anfordern' rücksetzen A = 0 S7.8 Laser 'keine Ebene mehr vorhanden' rücksetzen E = 0 weiter bei S1.1 bls-win_profinet DOC Seite 30 von

31 5. Spezifikation Korrektursteuerung (Kamera) 5.1. Allgemeine Festlegungen In Verbindung mit einem Kamera-System sollen Korrekturwerte eines Werkstücks erfasst und an die Lasersteuerung übergeben. Die Lasersteuerung verrechnet diese Korrekturwerte, die sich jeweils auf eine Ebene beziehen, mit dem Beschriftungsbild und beschriftet das Werkstück. Nach Anforderung vom Lasersystem werden von der Maschinen-SPS die nachfolgenden Korrekturwerte übergeben: Verschiebung und Drehung: X Verschiebung auf der x-achse [in mm] Y Verschiebung auf der y-achse [in mm] Z Verschiebung auf der z-achse [in mm] Drehung: Rx Drehung (Kippung) um die x-achse [in Grad] Ry Drehung (Kippung) um die y-achse [in Grad] Rz Drehung um die z-achse [in Grad] Es erfolgt entweder die Verrechnung von Rx o d e r Ry. Welche der beiden Korrekturwerte verrechnet werden soll, entscheidet die Maschinen-SPS, indem sie einen der beiden Werte Rx oder Ry mit Null übergibt. Welche maximalen Kipp-Winkel zulässig sind, ist abhängig von der Toleranz des Fokuspunktes, vom eingesetzten Objektiv und dem zu beschriftenden Material; eine Aussage hierüber kann somit nicht gemacht Störungen des Lasers Störungen des Lasers werden von der Maschinen-SPS über das Schnittstellen-Signal 'Störung E 301.2' erkannt. Zusätzlich zu diesem Störungs-Signal wird eine störungsabhängige 'Störungs-Nummer EB 302' übergeben. Die Zuordnung der Störungs-Nummer zu einem Störungstext ist abhängig vom Lasertyp. Die Störung des Lasers wird auf dem Laser-Bedien-PC im Klartext angezeigt. Die Störung steht an, solange sie nicht beseitigt ist Störungen des Ablaufs Störungen des Ablaufs werden als Störungsnummer (EB 601) vom Laser-PC an die Maschinen-SPS übergeben. Die Störung wird auf dem Laser-PC im Klartext angezeigt. Nach dem Beseitigen der Störung muss sie vonseiten der Maschinen-SPS über das Signal 'Störung quittieren' (A 601.0) quittiert werden. bls-win_profinet DOC Seite 31 von

32 Schematischer Aufbau Die gesamte Anlage setzt sich aus Maschinen-Steuerung, Kamera-System und Laseranlage zusammen. Der Daten- und Signalaustausch erfolgt über Profinet-IO. Die Maschinen-Steuerung ist hierbei der Profinet-Master; Kamera-System und Laseranlage sind Clients. Ein direkter Daten- oder Signalaustausch zwischen Laseranlage und Kamera-System ist nicht vorgesehen. Maschinen-Steuerung S7-300/400 IO-Controller Kamera-System Siemens VS-72x IO-Device Profinet-IO Laseranlage Bedien-PC IO-Device 5.2. Koordinatensystem Die Bezugspunkte für die Messwert-Erfassung und die Lasersteuerung sind gleich und haben die Werte X=0, Y=0 und Z=0. Die Werte für die Drehung und Kippung sind im Idealfall Rx=0, Ry=0 und Rz=0. Die übergebenen Korrekturwerte sind die jeweils gemessenen Istwerte für die Verschiebung, Drehung oder Kippung in dem Koordinatensystem. Y X Rz Z Rx Ry bls-win_profinet DOC Seite 32 von

33 5.3. Verschiebung auf der z-achse Eine Verschiebung auf der z-achse wird von der Lasersteuerung über die De-Fokusiereinheit korrigiert. Hierbei wird sowohl der Fokusabstand als auch die notwendige Verstärkung des Beschriftungsbildes korrigiert Festlegungen von Beschriftungsbildern Die Beschriftungsbilder im Lasersystem werden in die beiden Gruppen Grundbilder und Teilbilder eingeteilt Aufbau eines Laser-Grundbilds In der Lasersteuerung wird für jedes Werkstück ein Grundbild definiert. In diesem Grundbild werden sämtliche Beschriftungsbilder als Teilbild-Aufruf programmiert. Das Grundbild wird am Anfang des Ablaufs (siehe Pos. 1.7.) mittels MLFB-Daten angewählt. Das Grundbild ist aus einzelnen Layern (Ebenen) aufgebaut. Die Namen dieser Ebenen werden einzeln und mittels Handshake-Signalen an die Maschinen-Steuerung übergeben, dort ausgewertet und ausgeführt. Folgende Kommandos können für die Auswertung programmiert werden: Positionierung der Achsen: 'POS-X=110,5' => Positionierung der X-Achse auf den Wert 110,5 'POS-Z=-20,2' => Positionierung der Z-Achse auf den Wert -20,2 Programm-Nummer für Kamera: 'KAM-P=11' => Programm-Nummer für Kamera Lasern eines Teilbildes: 'LAS-B=name' => Lasern des Teilbildes 'name' Abhängig von der Programmierung der Kommandos können Achsen-Positionierungen, Kamera- Programme und Laser-Beschriftungbilder nacheinander aktiviert werden. bls-win_profinet DOC Seite 33 von

34 Beispiel für ein Laser-Grundbilds Layer 1: POS-X=110,5 POS-Z=20,0 => der Layer-Name enthält das Kommando zur Positionierung der X-Achse auf 110,5 mm und der Z-Achse auf 20,0 mm Layer 2: KAM-P=11 Teilbild-Aufruf: Kamera 20x10.bil => mit Offset im Layer: x=50 y=50 => die Scannerspiegel werden auf Position x=50 und y=50 positioniert => der Layer-Name enthält das Kommando für das Kamera-Programm 11 => die Maschinen-Steuerung startet das Kamera-Programm 11 => das Kamera-Programm ermittelt Korrekturwerte und übergibt diese an die Maschinen-Steuerung; von dort werden sie an die Lasersteuerung übergeben Layer 3: LAS-B=name Teilbild-Aufruf: name.bil => der Layer-Name enthält das Kommando für die Beschriftung des Teilbilds name.bil => das Laserprogramm verrechnet die von der Maschinen-Steuerung übertragenen Korrekturwerte und generiert das entsprechende Laser-Teilbild => die Maschinen-Steuerung startet die Beschriftung und fordert dann Daten für die nächste Ebene an bls-win_profinet DOC Seite 34 von

35 Aufbau eines Laser-Teilbild Die Programmierung eines Laser-Teilbildes erfolgt als normales Beschriftungsbild Verarbeitung der Korrekturwerte Das Programm Korrektursteuerung verwendet zur Auftragsgenerierung ein definiertes Grundbild mit folgenden Funktionen: Zuordnung der zu beschriftenden Ebene als variables Teilbild Verarbeitung aller Korrekturwerte (Variablen) Übernahme der definierten Parametergruppen 5.5. Anzeigen in der Bedienmaske der Lasersteuerung In der Bedienmaske der Lasersteuerung werden sämtliche Daten und Statussignale, die für die Korrektur- Steuerung wichtig sind angezeigt. Die aktuellen Ablaufschritte werden mit Schrittnummer und zugehörigem erklärenden Text eingeblendet. Der Name des Beschriftungs-Grundbildes, die aktuell angewählte Ebene und das zugehörige Beschriftungs-Teilbild sowie die gemessenen Korrekturwerte werden ebenfalls angezeigt. bls-win_profinet DOC Seite 35 von

36 5.6. Kommunikation zwischen Maschinen-SPS und Laser Der Daten- und Signalaustausch für die Korrektur-Steuerung erfolgen über folgende Ein- und Ausgangssignale der Profinet-IO-Schnittstelle: IO-Controller => Laser-PC A Daten gültig für MLFB-Daten AB Datenbereich für MLFB-Daten [ASCII] A Korrektur-Programm starten.1 Daten für Ebene anfordern.2 Korrekturwerte gültig.3 Beschriftung Start.4 Ablauf Abbrechen A Störung quittieren AD 604 Verschiebung in x [mm] [real] AD 608 Verschiebung in y [mm] [real] AD 612 Verschiebung in z [mm] [real] AD 616 Drehung um x-achse [grd] [real] AD 620 Drehung um y-achse [grd] [real] AD 624 Drehung um z-achse [grd] [real] IO-Controller <= Laser-PC E Quittung positiv 'Daten gültig für MLFB-Nummer' - empfangene MLFB-Daten werden in 'Quittungsdaten' zurückgegeben.1 Quittung negativ 'Daten gültig für MLFB-Nummer' - Störungstext wird in 'Quittungsdaten' zurückgegeben EB Quittungsdaten [ASCII] E Quittung 'Korrektur-Programm starten'.1 Quittung 'Daten für Ebene anfordern'.2 Quittung 'Korrekturwerte gültig'.3 Quittung 'Beschriftung Start'.4 Quittung 'Ablauf abbrechen' keine Ebene mehr vorhanden EB 601 Störungsnummer [8-bit num] EB Daten für Ebene [ASCII] bls-win_profinet DOC Seite 36 von

37 5.7. Ablauf der Korrektursteuerung zwischen Maschinen-SPS und Laser Korrektur-Programm starten S1.1 SPS 'Korrektur-Programm starten' setzen A = 1 S1.2 Laser 'Quittung Korrektur-Programm starten' setzen E = 1 => weiter bei S2.1 MLFB-Daten übertragen S2.1 SPS MLFB-Daten in 'Datenbereich' übertragen AB 'Daten gültig' setzen A = 1 S2.2 Laser MLFB-Daten lesen und prüfen wenn MLFB-Daten nicht o.k. => Störungstext in 'Quittungsdaten' übertragen EB => 'Quittung negativ für MLFB-Daten' setzen E = 1 => weiter bei S oder wenn Daten o.k. => MLFB-Daten in 'Quittungsdaten' übertragen EB => 'Quittung positiv für MLFB-Daten' setzen E = 1 => weiter bei S3.1 Kommandos an SPS übertragen und ausführen S3.1 SPS Teil unter den Laser bringen 'Daten für Ebene anfordern' setzen A = 1 S3.2 Laser wenn keine Ebene mehr vorhanden: => 'keine Ebene mehr vorhanden' setzen E = 1 => weiter bei S oder wenn zu lasernde Ebene noch vorhanden: Offset-Position x/y (aus Bild-Layer) mit Galvo-Scanner anfahren => Daten für nächste Ebene eintragen EB => 'Quittung Daten für Ebene anfordern' setzen E = 1 => weiter bei S3.3 S3.3 SPS Auswerten der empfangenen Daten Ausführen der Kommandos a) 'KAM-P=12' Starten des angegebenen Kamera-Prüfprogramm => weiter bei S4.1 b) 'LAS-B=...' Lasern eines Teilbildes => weiter bei S5.1 c) 'POS-X=100' Positionierung der x- oder z-achse => weiter bei S6.1 Kamera-Prüfprogramm starten: S4.1 SPS Starten des angegebenen Kamera-Prüfprogramm wenn k e i n e Korrekturwerte von Kamera empfangen => weiter bei S6.1 wenn Korrekturwerte von Kamera empfangen => Korrekturwerte an Laser übertragen AD => 'Korrekturwerte gültig' setzen A = 1 => weiter bei S4.2 S4.2. Laser Beschriftungsauftrag mit Korrekturwerten generieren 'Quittung Korrekturwerte gültig' setzen E = 1 => weiter bei S6.1 bls-win_profinet DOC Seite 37 von

38 Beschriftung starten: S5.1 SPS 'Beschriftung Start' setzen A = 1 S5.2 Laser Teil wird beschriftet 'Quittung Beschriftung Start' (Beschriftung Ende) setzen E = 1 => weiter bei S6.1 Ebene fertig: S6.1 SPS 'Daten für Ebene anfordern' rücksetzen A = 0 S6.2 Laser 'Quittung Daten für Ebene anfordern' rücksetzen E = 0 S6.3 SPS 'Korrekturwerte gültig' rücksetzen A = 0 S6.4 Laser 'Quittung Korrekturwerte gültig' rücksetzen E = 0 S6.5 SPS 'Beschriftung Start' rücksetzen A = 0 S6.6 Laser 'Quittung Beschriftung Start' rücksetzen E = 0 weiter bei S3.1 Während des gesamten Ablaufs aktiv: S8.1 SPS 'Ablauf abbrechen' setzen A = 1 S8.2 Laser 'Quittung Ablauf abbrechen' setzen E = 1 weiter bei S9.1 Teil fertig: S9.1 SPS 'Daten gültig' rücksetzen A = 0 S9.2 Laser 'Quittung positiv für MLFB-Daten' rücksetzen E = 0 'Quittung negativ für MLFB-Daten' rücksetzen E = 0 S9.3 SPS 'Ablauf abbrechen' rücksetzen A = 0 S9.4 Laser 'Quittung Ablauf abbrechen' rücksetzen E = 0 S9.5 SPS 'Daten für Ebene anfordern' rücksetzen A = 0 S9.6 Laser 'keine Ebene mehr vorhanden' rücksetzen E = 0 weiter bei S2.1 bls-win_profinet DOC Seite 38 von

39 6. Installation Profinet-IO Device Karte (Hilscher) Die Baugruppe in ausgeschalteten Laser-PC einbauen. PC hochfahren, mitgelieferte CD cifx einlegen und warten bis Programm gestartet. Programm cifx Configuration Tool anwählen und den Anweisungen folgen. Nach erfolgreicher Installation auf dem Laser-PC über >Programme >Hilscher GmbH das Programm netx Configuration Tool aufrufen >Profinet auswählen >Konfiguration anwählen >Ident >Freigeben anwählen >Ident >Bestellnummer: z. Bsp.: >Ident >Stationsname: von Controller vorgegeben >Ident >Device Access Point: 2 oder 3 >Data wie folgt parametrieren : Output: Input: Modul Type Count Modul Type Count 1 Byte 64 5 Byte 64 2 Byte 64 6 Byte 64 3 Byte 64 7 Byte 64 4 Byte 64 8 Byte 64 >Übernehmen anwählen und die Daten mit der Quittungstaste >Ja auf die Baugruppe übertragen. Nach dem Neustart des PCs können mit dem gleichen Programm über >Diagnose Status-Signale und über >IO-Monitor Ein- und Ausgangs-Signale beobachtet werden. bls-win_profinet DOC Seite 39 von

40 Nach dem Aufruf des Laserprogramms BLS-WIN wird das Programm >PROFINET-IO automatisch gestartet. Es wird minimiert am Bildschirm links unten eingeblendet. Ein Doppelklick auf den Namen >PROFINET-IO blendet die Status-Signale der Profinet-Baugruppe ein. Diese Darstellung zeigt, dass Verbindung und Datenaustausch zwischen Profinet-Controller und Profinet-IO in Ordnung sind. Im Fehlerfall können nähere Informationen mit dem Programm netx Configuration Tool >Diagnose ermittelt werden. 7. Schnittstelle visualisieren und simulieren Mit dem folgenden Testprogramm können Signale und Datenbereiche visualisiert und simuliert werden. Testprogramm: C:\_laser\_system\TestProfinet-IO.exe bls-win_profinet DOC Seite 40 von