ESAB m3® plasma Integrated Gas Control ユーザーマニュアル

集成气体控制系统

®

说明手册

日期：O c t 1 2

零件号：0558010096

语言：中文

2

集成气体控制系统

本手册中描述的设备具有潜在危险性。安装、操作及维护此设

备时需要谨慎为之。

购买者对所购买全部产品的安全操作与使用负责，包括

遵守使用所在国的全部适用标准。关于伊萨责任和赔

偿义务限制的具体陈述，请见标准的伊萨销售条款与条

件。

本手册为伊萨零件号0558010296。

本文件中的信息可能不经通知而变更。本手册系为切割

机购买者的方便和使用而提供，并非伊萨全球切割技术

公司（ESAB Global Cutting Technology）的合同或

任何义务。

伊萨全球切割技术公司（ESAB Global Cutting

Technology），2011年

前言

本产品设计为提供多年的可信赖、准确且可重复的工件

切割，具有高度的可靠性和操作容易性。本产品备有的

一些选用特征和配置在本手册中未必一定述及。此外，

本手册亦未涵盖日后可能添加的更多能力与特征。伊萨

全球切割技术公司保留不经通知而改变或添加特征与能

力的权利。在操作机器前，应完全了解本手册，特别是

安全章节。

修订历史:

· 2011 - 初始发行版

3

集成气体控制系统

Table of Contents

安全

1.0 安全 .......................................................................................................................................................................................... 11

引言 ��11

描述

2.0 系统示意图 ............................................................................................................................................................................... 19

基本系统 �� 20

基本系统 + AHC �� 21

基本系统 + ACC �� 22

基本系统 + WIC �� 23

基本系统 + AHC + WIC �� 24

基本系统 + AHC + ACC �� 25

基本系统 + WIC + ACC �� 26

基本系统 + AHC + WIC + ACC �� 27

2.1 电源 ...........................................................................................................................................................................................28

380/400伏电源 �� 28

460/575伏电源 ��29

2.2 冷却液循环器 (CC-11) ..........................................................................................................................................................30

规格 ��30

2.3 接口控制中枢（ICH） ..............................................................................................................................................................31

规格 �� 31

ICH固定尺寸 �� 31

CNC Direct板 �� 32

2.4 组合气体控制（CGC） (CGC) ................................................................................................................................................33

规格 ��33

CGC流动示意图 ��34

CGC固定尺寸 ��35

CGC底视图 ��35

4

集成气体控制系统

2.5 配电箱（PDB） ........................................................................................................................................................................36

规格 �� 36

PDB固定尺寸 ��36

PDB固定板尺寸 �� 37

PDB电路图 �� 37

2.6 遥控起弧器（RAS） ................................................................................................................................................................38

规格 ��38

遥控起弧器连接 ��38

RAS箱固定尺寸 ��39

RAS箱固定板尺寸 ��39

2.7 PT-36等离子割炬 ....................................................................................................................................................................40

规格 ��40

2.8 空气幕控制（ACC） ................................................................................................................................................................41

规格 �� 41

ACC固定尺寸 ��42

ACC部件连接 �� 42

2.9 注水控制（WIC） .....................................................................................................................................................................43

规格 ��43

2.10 自动高度控制（AHC） ..........................................................................................................................................................44

规格 ��44

B4固定尺寸 ��45

安装

3.0 接地 ...........................................................................................................................................................................................49

引言 ��49

接地概述 �� 50

基本布局 �� 51

接地系统的要素 �� 52

等离子电流返回路径 �� 52

等离子系统安全接地 ��53

导轨系统安全接地 ��56

5

集成气体控制系统

接地桩 �� 57

土壤电阻率 �� 57

市电接地 ��58

多根接地桩 �� 59

机器接地示意图 �� 60

3.1 电源放置 ...................................................................................................................................................................................61

供电连接 �� 61

供电导线 �� 61

输入连接程序 �� 62

输出连接程序 �� 62

接口电缆与连接 ��63

3.2 CC-11型冷却液循环器的放置 .................................................................................................................................................64

供电连接 ��64

冷却液连接和选用的设备 �� 65

3.3 RAS箱放置 ..............................................................................................................................................................................66

RAS箱上的连接 �� 66

3.4 割炬连接 ...................................................................................................................................................................................68

3.5 在机器上固定割炬 ..................................................................................................................................................................69

3.6 ICH放置 ...................................................................................................................................................................................70

3.7 PDB放置 ..................................................................................................................................................................................70

3.8 CGC放置 ..................................................................................................................................................................................70

单个部件连接 �� 71

ACC部件连接 �� 72

部件放置示例 �� 73

6

集成气体控制系统

操作

4.0 接口控制中枢 ............................................................................................................................................................................77

4.1 操作 ...........................................................................................................................................................................................79

ICH连接器 �� 79

显示屏幕 ��80

编辑显示器上的参数 ��80

设置描述 ��83

通讯选项 ��84

工位选项 ��85

数字I/O �� 87

数字输入 �� 87

数字输出 �� 87

4.2 操作模式： ..............................................................................................................................................................................88

无串行通讯遥控接口 ��88

配有伊萨供应的等离子升降机构的操作序列： ��90

配备客户提供的等离子升降机构的操作序列： �� 92

有串行通讯的遥控接口 �� 93

本机接口 - 只限诊断 ��94

操作序列： �� 95

接口配线描述 �� 97

接口配线 �� 97

4.3 维护与故障排除 ......................................................................................................................................................................101

通讯问题 ��101

数字输入问题 ��101

数字输出问题 ��101

气体问题 ��101

电源问题 ��101

ICH显示器上的出错消息 ��102

工艺错误 ��103

通讯错误 ��104

7

集成气体控制系统

附录

伊萨串行通信接口 ......................................................................................................................................................................... 109

引言 ��109

系统要求 ��109

安装 �� 110

操作 �� 113

ICH串行通讯协议 ......................................................................................................................................................................... 128

命令 ��128

ICH通讯错误 ��135

ICH登录序列 ��135

ICH通讯出错消息 ��136

ICH参数加载 ��139

PT-36机用Plasmarc割炬 ......................................................................................................................................................... 140

备有的总成选项 ��140

选用的附件 ��140

PT-36割炬易损件套包 �� 141

割炬与等离子系统连接 ��145

与远程起弧器箱连接 ��145

在机器上固定割炬 ��146

切割准备 ��149

割炬前端分解��155

割炬前端组装 ��158

利用快速装载器的割炬前端组装 ��159

割炬前端分解（厚板生产） ��160

割炬前端组装（厚板生产） ��163

割炬本体维护 ��165

拆除与更换割炬本体 ��166

易损件寿命缩短 ��168

查找冷却液泄漏 ��169

8

集成气体控制系统

安全

描述安装维护操作

更换零件

附录

安全

10

只有按照使用说明的要求来安装、操作、保养和修理，该设备才能达到本手册及

附带标签所描述的性能。该设备必须进行定期检查；有故障或维修不善时设备不应使

用。如果部件有损坏、丢失、磨损、变形或污染，应立即更换。请电话或者书面联系向

您供货的分销商确认是否有维修或更换零件的必要。

未经制造商的事先书面批准，请不要擅自改动该设备或其任何一部分。该设备

的用户应对使用不当、保养不当、损坏、不正确的维修、或经非制造商或其指定服务机

构改装而导致的任何故障负完全责任。

请您务必将本手册的信息传达给操作人员。

更多的副本可以从供应商那里得到。

这些操作说明是为有经验的操作员准备的。如果您不是十分熟悉电弧焊接

和切割设备的操作原则和安全措施，我们敦促您阅读我们的小册子“弧焊、切割

和气刨的安全规则和注意事项”（编号52-529）。请不要让未经训练的人安装、

操作、维护本设备。在您未阅读并充分了解这些操作说明前，请不要尝试安装或

操作本设备。如果您不能完全明白这些说明，请联系您的供应商来索取更多的信

息。在安装或操作本设备前，请务必阅读以上的安全和注意事项。

警告

用户责任

安装或操作之前，请务必阅读和理解本说明手册，以保护自己与他人！

安全

11

用于提醒注意中等风险危害；此类危害如未避免

能够导致死亡或严重伤害。

警告

1.0 安全

引言

伊萨公司的切割机均设计为安全有效地工作。为了全面

达到这些机器的实用目的，必须对操作程序、注意事项

及安全实践有明智的关注。无论是操作或维修人员，还

是旁观者，都必须遵守已确立的注意事项。失于如此就

可能导致设备毁损和严重人身受伤或死亡。下面的注意

事项是在切割机和相关设备上工作的指导原则。更明确

的注意事项可在本说明文献内找到。如需具体的安全信

息，请取得和阅读“推荐的参考资料”中列出的出版物。

本手册各处使用下列字词和符号来指明必要的安全注意

事项的不同等级：

用于提醒注意与安全危害非直接相关或可能造成

设备毁损的重要信息。

用于提醒注意高风险危害；此类危害如未避免定

会导致死亡或严重伤害。

危险

用于提醒注意低风险危害；此类危害如未避免能

够导致轻微或中度伤害。

注意

安全

12

注意：这些安全及注意事项是您安

全的保障。这些是后面提到的附加安

全信息的总结。在执行任何安装或操

作前，请务必阅读并遵守以下及其他

手册、材料安全数据表及标签中列出的预防措

施。不遵守安全注意事项可能导致人身伤害或

死亡。

保护自己和他人 - 有些焊接、切

割和气刨过程有噪音，需要保护耳

朵。电弧，就像太阳一样，发出紫

外线（UV）和其他放射线，可能会伤害皮肤和

眼睛。灼热金属可引起灼伤。为防止发生意外，

关于工艺和设备正确使用的培训是必不可少的。

因此：

1� 在任何工作区域，必须戴有护边的防护眼镜；

即使在戴了焊接头盔、面罩和护目镜时。

2� 在操作或观察别人操作时，请使用装有合适

的过滤片和保护片的面罩来保护您的眼睛、

面部、颈部不受火花和电弧光的伤害。警告围

观者不要看电弧，不把自己暴露在电弧或热金

属的光芒下。

3� 请佩戴用防火材料制作的长手套、长袖厚衬

衫、无腰长裤、高帮鞋以及电焊面罩或防护帽

来保护头发免受电弧光、热火花或铁水的伤

害；也可以用防火材料做成的围裙来保护免受

辐射热及火花的伤害。

4� 热火花或金属很容易落在卷起的袖子、裤腿、

袖口或口袋中，所以袖子、领口应保持扣紧；衣

服的前面不能有开口的口袋。

5� 使用适当的非易燃的隔板或帘子来保护把其

他人员免受电弧光和热火花的伤害。

6� 打磨和除渣时，请使用护目镜外加安全防护眼

镜。焊渣可能会很热；打磨下来的渣可以飞远。

旁观者也应戴护目镜外加防护眼镜。

火灾和爆炸 - 火焰和电弧热可以造

成火灾。热的焊渣或火花也能引起

火灾和爆炸。因此：

1�清除所有易燃物品，使之远离工作区或用不

易燃的材料覆盖。易燃材料包括木材、布

料、木屑、液体和气体燃料、溶剂，油漆和

涂料、纸张等

2�热的火花或金属会落到地板或墙壁开口裂

缝，导致一个隐藏的阴燃火灾。请确保正确

处理这些开口裂缝。

3�因为有的工件上可能会产生易燃或有毒气

体，在工件被完全清除前，不要进行焊接、

切割或其他加热作业。不要在密闭容器内进

行高温作业。这可能会引起爆炸。

4�准备好灭火设备如花园水管、水桶、沙桶、

或手提式灭火器。并且要确保你知道如何使

用这些工具。

5�不要超过设备的额定输出。例如过载焊接电

缆可能会过热并造成火灾。

6�在完成作业后，检查工作区确保没有会导致

火灾的热火花或金属。必要时要用火灾观测

器。

7�有关其他信息，请参阅美国消防协会标准

51B“切割和焊接过程中的防火知识”。美

国消防协会，Batterymarch Park, Quincy,

麻省 02269。

电击 – 接触带电的电器件及其接地

可导致严重的伤害或死亡。如果运动

受限或有跌落的危险时，不要在潮湿

的地方使用交流焊接。

安全

13

1� 要确保焊接电源外壳连接到输入电源的接地

（零点）。

2� 工件要有一个良好的接地。

3� 确保连接工作电缆到工件。一个很差的接地

或地线断开可能会给你或他人带来致命的电

击。

4� 使用维护良好的设备。更换陈旧或损坏的电

缆。

5� 保持一切干燥，包括服装、工作区、电缆、

焊炬/电极夹持器和电源。

6� 请确保你的身体各部分和工件以及接地绝

缘。

7� 在狭小或潮湿区域工作时，不要直接站在

金属或土地上；要站在干燥的绝缘板或平

台上，并且要穿胶鞋。

8� 在启动电源前带上干燥无孔的手套。

9� 先切断电源再摘掉你的手套。

10�关于接地的具体建议，请参照美国ANSI/

ASC标准Z49�1（将在下页列出）。请不

要把工件接线和接地线混淆。

电场和磁场 – 可能非常危险的。

电流流过任何导体都会产生局部

电磁场（EMF）。焊接和切割电

流在焊接电缆及焊接机周围也会

产生电磁场。因此：

1�装有心脏起搏器的焊工焊接前应咨询自己的

医生。电磁场有可能会干扰某些心脏起搏

器。

2�暴露在电磁场可能对健康有其他未知的影

响。

3�焊工应遵循下列程序，以尽量减少暴露在电

磁场：

A�把工件和接地电缆绑在一起；必要时用胶

带使之固定。

B�永远不要把焊炬或工件电缆缠到身体上。

C�不要把身体置于焊炬和工作电缆之间；所

有电缆应置于你身体的同一侧。

D�工件电缆尽可能连接到工件的被焊区域。

E�焊接电源和电缆应尽可能的远离你的身

体。

烟雾和气体 - 烟雾和气体可能导

致不适或伤害，特别是在密闭空

间内。不要吸入烟雾和气体。屏

蔽气体可导致窒息。因此：

1�在工作区要用自然或机械的方法提供足够的

通风。除非有正确的机械通风，不要进行镀

锌钢、不锈钢、铜、锌、铅、铍、镉等材料

的焊接、切割、或气刨。不要吸入这些材料

产生的烟雾。

2�不要在靠近脱脂和喷涂作业的地方进行操

作。电弧热或射线可以和挥发的氯化烃发生

反应形成光气（一种高毒性气体）及其他刺

激性气体。

3�如果您在操作时感觉眼睛、鼻子或喉咙受刺

激，这个迹象表明没有足够的通风。请停止

工作并采取必要措施改善工作区域的通风。

如果感觉身体还有不适，就不要继续操作。

4�关于通风的具体建议，请参照美国ANSI/

ASC标准Z49�1（具体参见下面）。

安全

14

5�注意：焊接或切割时，本产品产生的烟雾

或气体含有的化学物质在加利福尼

亚州证实能够造成胎儿缺陷；在某

些情况下会造成癌症。（加利福尼

亚州卫生与安全法规 §25249.5）

气瓶处理 – 如果处理不当，气瓶

会破裂并剧烈地释放气体。如果气

瓶、阀门、减压设备突然破裂，可

导致受伤或死亡。因此：

1�操作过程中使用正确的气体和使用适当的减

压调压阀。这些调压阀必须是为压缩气瓶专

用的。不要使用适配器。保持气管和接头在

良好的状态。请按照供货商的操作说明把安

装稳压器安装到压缩气瓶上。

2�总是用锁链或皮带以垂直方位把气瓶固定到

合适的手推车、起落架、长凳、墙壁、柱子

或者机架上。永远不要把气瓶固定到可能成

为一部分电路的工作台或其他装置。

3�不使用时，请保持气瓶阀门关闭。如果没有

连接调压器，请把阀门保护帽戴好。请用手

推车来固定和移动气瓶；不要粗暴对待气

瓶。

4�气瓶要远离热源、火花和火焰放置；永远不

要在气瓶上尝试起弧。

5�其他有关信息，请参阅海关总署的标准

P–1“安全使用瓶装压缩气体的注意事项”

。美国压缩气体协会，1235 Jefferson Da-

vis Highway, Arlington, VA 22202。

设备维修 – 缺少保养或保养不当的

设备可以造成伤害或死亡。因此：

1�总是由持证人员来进行安装、调试和维修工

作。除非你有执业资格，不要进行任何电力

安装和操作。

2�在进行任何电源内部的维护时，请先断开输

入电源。

3�保持电缆、接地线、连接、电源线、供电电

源在安全的工作状态。不要在出错状态下操

作任何设备。

4�不要滥用任何设备或配件；保持设备远离热

源，比如炉子；潮湿的环境，比如积水、油

或油脂；以及腐蚀性气体和恶劣天气。

5�保持所有安全装置和控制柜到位及良好的维

修。

6�设备只能用于其设计的用途；不要以任何方

式修改设备的用途。

其他安全信息 - 如需关于电弧焊接和

切割设备的安全操作信息，请从您的

供应商那里索取“关于弧焊、切割和

气刨的注意事项和安全实践”（编号

52-529）。

我们向您推荐以下来自美国焊接学

会的出版物。他们的通讯地址是550 N�W�

LeJuene Road, Miami, FL 33126：

1�ANSI/ASC Z49�1 - “焊接及切割安全”

2�AWS C5�1 - “关于等离子弧焊的操作的建议”

3�AWS C5�2 - “关于等离子切割的操作的建议”

4�AWS C5�3 - “关于碳弧气刨切割操作的建议”

安全

15

5�AWS C5�5 - “关于钨极氩弧焊操作的建议”

6�AWS C5�6 - "关于气体保护金属电弧焊操

作的建议"

7�AWS SP – “安全操作” – 重印，焊接手册。

8�ANSI/AWS F4�1 -“关于焊接和切割盛有有

害物质容器的安全操作建议。”

在本手册中符号的涵义

意味着注意！警惕！涉及您的

人身安全。

指即时的危害，如果不避免，

将导致直接的严重人身伤害或

生命损失。

意味着潜在的危险，可能导致

人身伤害或生命损失。

指危害，可能导致轻微人身伤

害。

警告

危险

注意

安全

16

安全

描述

安全

描述

安装维护操作

更换零件

附录

描述

18

缩写:

A/C - 空气幕（Air Curtain）

ACC - 空气幕控制（Air Curtain Control）

AHC - 自动高度控制（Automatic Height Control）

CGC - 组合气体控制（Combined Gas Control）

ICH - 接口控制中枢（Interface Control Hub）

IGC - 集成气体控制（Integrated Gas Control）

PDB - 配电箱（Power Distribution Box）

RAS - 遥控起弧器（Remote Arc Starter）

WIC - 注水控制（Water Injection Control）

以下是本手册各处使用的一些英文缩写。

描述

19

2.0 系统示意图

后面几页图示说明了集成气体控制（IGC）系统可有的一些不同系统配置。就此系统而言，伊萨备有八种不同的配置以

满足客户的要求。以下是对每个配置的描述。

1. 基本系统

这套系统是IGC等离子系统的基本配置，包含所有主要部件，例如电源（EPP201/360/450/601诸型）、冷却液

循环器、PT-36割炬、遥控起弧器（RAS）、组合气体控制（CGC）、配电箱（PDB）、接口控制中枢（ICH）。这

套系统将满足大多数客户切割碳钢、不锈钢及铝材的需求，并且具有使用相同的割炬和易损件在碳钢和不锈钢

上划线的能力。通过在工作中简单地转换切割和划线模式，此系统能够在同一个工件程序中完成切割和划线而

无需更换易损件。

为了使用此系统，客户的数控需要发出启动信号和在几何转角处发出拐角信号。与此同时，客户的数控需要监视

由ICH发出的故障信号和能够运动信号。这套基本系统没有配备自动高度控制（AHC）。客户将必须提供AHC和

控制其序列。

2. 基本系统 + AHC

这套系统包括基本系统和称为“B4升降机构”的伊萨AHC。在此配置中，ICH将控制等离子序列和AHC序列。

客户的数控需要提供正常切割作业的启动信号和拐角信号。

3. 基本系统 + ACC

这套系统包括前述基本系统和伊萨空气幕控制（ACC）。空气幕是在水下切割中改善等离子弧性能的装置。基本

系统中的接口控制中枢将控制其序列和开关空气供应。

4. 基本系统 + WIC

这套系统配置为增加了注水控制（WIC）单元，后者用于调节保护切割工艺的切割水流。此配置可以满足客户想

要不用H35气而切割不锈钢的需求。这套系统依然使用标准的PT-36割炬，但有一套不同的易损件。与干式系统

相似，此WIC系统也能够使用水保护完成划线作业。

5. 基本系统 + AHC + WIC

这套系统向客户提供基本系统、AHC（自动高度控制）、以及WIC（注水控制）。利用此系统，客户在进行注水切

割不锈钢作业时只需提供启动信号和拐角信号。

6. 基本系统 + AHC + ACC

这套系统让客户能够使用伊萨自动高度控制（AHC）完成水下切割作业。

7. 基本系统 + WIC + ACC

这套系统是在基本系统中添加了注水控制（WIC）和空气幕控制（ACC）。客户需要自行提供高度控制和控制其

序列。

8. 基本系统 + AHC + WIC + ACC

这套完整的系统让客户可以用伊萨自动高度控制（AHC）切割碳钢、不锈钢及铝材。客户能够用注水控制（WIC）

切割不锈钢，以及在空气幕控制（ACC）的协助下进行水下切割。

描述

基本系统

R

0558010538-OR

R

1-843-664-5550

[email protected]

CNC-IO

ICH-CNC

ICH-PWR

CNC-ESTOP

CNC-PWR

RAS-ESTOP

RAS-CAN

RAS-PA

RAS-E(-)

RAS-PSC

RAS-VDR

AHC-VDR

CGC-PG

CGC-SG

RAS-TC

PS-PSC

PS(-)

PS-PA

PS-W

{

PS-IC

CC-IC

CGC-CAN

ICH-CGC-CAN

CGC-O2/H35/F5

CGC-N2/

PDB-PWR1

CGC-PWR

CGC-Ar

PDB-AC

CGC-N2/

CC-TC

PDB

ICH

CGC

PS

CC

RAS

ICH-RAS-CAN

ICH-GAS-PWR

AHC

20

描述

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