ESAB ESAB PLC Integration インストールガイド

0463 393 001 CN 20140428

ESAB PLC Integration

集成者手册

0463 393 001 © ESAB AB 2014

1 请先阅读.............................................................. 4

2 简介.................................................................. 5

2.1 支持的设备.............................................................5

2.2 系统设计原理图.........................................................5

3 W82 ANYBUS............................................................ 6

3.1 现场总线连接...........................................................6

3.2 W82 Profibus...........................................................6

3.2.1 Profibus 网络........................................................7

3.2.2 焊接参数装置上的 Profibus 压接方式...................................7

3.2.3 端接.................................................................8

3.2.4 24AP4 现场总线板 - Profibus..........................................8

3.2.5 现场总线连接器 (Fieldbus connector)..................................8

3.2.6 配置.................................................................9

3.2.7 LED 指示 (LED indication)............................................9

3.2.8 GSD 文件............................................................10

3.2.9 功能 I/O 数据映射 - Profibus DP.....................................11

3.3 W82 DeviceNet.........................................................11

3.3.1 DeviceNet 网络......................................................11

3.3.2 焊接参数装置上的 DeviceNet 压接方式.................................12

3.3.3 焊接参数板 24AP1 上的 SW1 位置......................................13

3.3.4 24AP4 现场总线板 - DeviceNet........................................14

3.3.5 现场总线连接器 (Fieldbus connector).................................14

3.3.6 配置................................................................14

3.4 波特率................................................................14

3.5 节点地址 (Mac ID).....................................................15

3.6 LED 指示 (LED indication).............................................15

3.7 EDS 文件..............................................................16

4 硬件安装............................................................. 17

4.1 安装 W82..............................................................17

5 I/O 功能描述......................................................... 21

5.1 从控制器到焊接设备的输入 I/O..........................................21

5.1.1 焊接状态位..........................................................21

5.1.2 焊接参数编号 (WeldData Number)......................................22

5.1.3 数字焊接参数........................................................22

5.2 从焊接设备到控制器的输出 I/O..........................................22

5.2.1 焊接状态位..........................................................22

5.2.2 默认错误类型........................................................24

5.2.3 焊接参数编号 (WeldData Number)......................................25

5.2.4 数字焊接参数........................................................25

5.2.5 测量值..............................................................25

5.2.6 错误掩码............................................................25

0463 393 001 © ESAB AB 2014

6 功能 I/O 数据映射 - PROFIBUS DP...................................... 26

7 配置示例............................................................. 28

7.1 概览..................................................................28

GSD 文件................................................................. 31

EDS 文件................................................................. 37

保留变更技术规范的权利，恕不另行通知。

1 请先阅读

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- 4 -

1 请先阅读

小心！

在安装或操作前，请阅读并理解本使用说明书。

小心！

静电可能损坏电路板和电子元件。

· 处理对静电敏感的设备时，请采取有效预防措施。

· 使用适当的防静电袋和防静电箱。

本集成手册适用于受过 PLC 与 W8

2

界面集成电气/电子培训的技术人员。

集成工作必须由经验丰富的人士完成，而电气工作只能由经过培训的电工进行。

客户可以选择两种配置系统：

· W8

2

Web 界面，通过 PLC 进行控制。

· W8

2

（U8

2

悬挂式控制板处于演示模式）。

对于设备内的部件，可使用其他装置备件清单作为指南。备件清单作为单独的文档提供，请参

阅各装置说明书中的订购编号。

本手册包含了 2014 年 3 月及之前已做出的所有设计更改的详细信息。

文档概述

该装置包装箱内随附：

· 电源说明书

· W8

2

使用手册或 U8

2

使用手册

· 机器人送丝/送丝控件说明书

ESAB PLC 集成解决方案随附：

· 本集成手册

2 简介

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- 5 -

2 简介

本手册旨在为系统集成商将 ESAB 设备与 PLC 解决方案集成时提供指导。

2.1 支持的设备

电源 (Power source)

Mig 5000i / 5000iw、Mig 4004i Pulse、Mig 4002c / 4002cw、Mig 5002c / 5002cw、Mig

6502c。

送丝系统

Aristo® RoboFeed3004w、Aristo® RoboFeed3004hw、Aristo® FeedMech 4804w，包括送丝控

件。

接口装置

接口装置安装在焊接设备与自动化设备之间，如 PLC 应用程序。W8

2

具有多种版本，本手册

主要介绍 W8

2

和 PLC 集成。后面的章节将介绍 Profibus 和 Devicenet。

2.2 系统设计原理图

W82 Anybus

下面的原理图描述了 Web 界面/PCL 和 W8

2

/U8

2

配置：

· W8

2

Web 界面，通过 PLC 进行控制。

· W8

2

（U8

2

悬挂式控制板处于演示模式）。

3 W82 ANYBUS

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- 6 -

3 W82 ANYBUS

3.1 现场总线连接

通过 Profibus DP 和 DeviceNet 实现的外部现场总线连接。

W8

2

现场总线版本。

外部现场总线连接 W8

2

。

3.2 W82 Profibus

Profibus DP 用于控制工业自动化解决方案中的阀门、传感器和 I/O 装置。

Profibus 有一个国际用户组织（称为 Profibus International，PI）和本地国家组织（称为

PNO）。

关于现场总线的技术问题应向当地的 Profibus 用户组织求助。对于一般性 Profibus 协助，

请联系当地的 PI 资格中心 (PICC)。关于地址列表，详见 Profibus 网站：

http://www.profibus.com

网络概述

现场总线的传输介质是一种由双绞线构成的屏蔽铜缆。总线波特率为 9600 波特到最大 1200

万波特之间。Profibus-DP 网络能承载 126 个节点，Profibus-DP 的数据总量为每模块 244

字节。

注意！

节点编号 126 仅用于调试，不可用于交换用户数据。

正确端接总线对确保可靠通信至关重要。

3 W82 ANYBUS

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- 7 -

3.2.1 Profibus 网络

3.2.2 焊接参数装置上的 Profibus 压接方式

模块概述

W8

2

for Profibus-DP 是一个从属节点，通过 Profibus-DP 主控单元读写。W8

2

for

Profibus-DP 不会主动与其他节点通信，仅对收到的指令作出响应。

协议及支持的功能

· PROFIBUS-DP，符合 IEC 61158-6 标准

· PROFIBUS DP -V0 通信

· 自动波特率检测

· 波特率 9.6 kbit – 12 Mbit

物理接口

3 W82 ANYBUS

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- 8 -

· 主 - 从通信

· 9 引脚 DSUB 包容式连接器

· 屏蔽铜缆，双绞线

· 该总线通过板载 DC/DC 转换器与其他电子元件分离。总线信号（A 线和 B 线）通过光电

耦合器隔离

配置和指示

· 地址范围：1-99

· 循环 I/O 数据大小：7-56 字节可配置

· 板载总线端接开关

· LED 指示灯：连线、离线，现场总线相关诊断

3.2.3 端接

必须端接 Profibus DP 网络的末端节点，避免总线线路发生反射。Profibus DP 内部的电路

板配有端接开关，可轻松完成端接操作。

如果 Profibus DP 是网络中的第一个或最后一个节点，则该开关应为“开”。否则应处于“

关”位置。

注意！

如果使用外部端接连接器，则该开关应处于“关”位置。

3.2.4 24AP4 现场总线板 - Profibus

3.2.5 现场总线连接器 (Fieldbus connector)

包容式 9 引脚 D-sub 连接器

3 W82 ANYBUS

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- 9 -

连接器引脚信号描述

屏蔽 Shield 与保护接地线 (PE) 连接

1 - 未连接

2 - 未连接

3 B-line 正极 RxD/TxD，符合 RS 485 规范

4 RTS 请求发送 (RTS)。有些设备使用 RTS 来决定传输方向。

本应用中只使用 A-line、B-line 和 Shield。

5 GND BUS 从 RS 485 端隔离 GND

6 +5 V BUS 从 RS 485 端隔离 +5 V+5V BUS 和 GND BUS 供设备使

用，与光收发器（RS 485 到光纤）一样，可能需要通过

这些引脚提供外部电源。本设备不允许通过这些电源引

脚加载超过 80 mA 的电流。

7 - 未连接

8 A-line 负极 RxD/TxD，符合 RS 485 规范

9 - 未连接

3.2.6 配置

波特率

Profibus DP 网络的波特率在配置主控单元期间设定。一次 Profibus DP 安装仅允许一种波

特率。W8

2

Profibus DP 具有自动波特率检测功能，用户无需在该模块上配置波特率。

Profibus DP 支持以下波特率：

9.6 kbit/s 187.5 kbit/s 3 Mbit/s

19.2 kbit/s 500 kbit/s 6 Mbit/s

93.75 kbit/s 1.5 Mbit/s 12 Mbit/s

节点地址

配置 Profibus DP 模块之前，必须设置节点地址。这通过

模块内部的两个地址开关实现，可以采用十进制格式设置一

个 1-99 之间的值。

从电路板的正面观察，左侧开关用于设置十位数，右侧开关用于设置个位数。设置示例：

将左侧开关设为 4，右侧开关设为 2 时，节点地址将为 42。

注意！

操作期间不可更改节点地址。

3.2.7 LED 指示 (LED indication)

电路板正面配有四个 LED，板上配有一个用于调试的 LED。

LED 的功能如下图和下表所示。电路板内部还有一个额外的

双色看门狗 LED。该 LED 仅供内部使用。

3 W82 ANYBUS

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- 10 -

LED 1 - 保留

LED 2 - 现场总线连线 (Fieldbus online)

状态描述

关总线未连线（或不通电）

绿色总线连线，可进行数据交换

LED 3 - 现场总线离线 (Fieldbus offline)

状态描述

关总线未离线（或不通电）

红色总线离线

LED 4 - 现场总线诊断 (Fieldbus diagnostics)

状态频率描述

关 - 无诊断信息（或不通电）

红色，闪烁 1 Hz 配置数据错误

红色，闪烁 2 Hz 参数数据错误

红色，闪烁 4 Hz PROFIBUS 通信 ASIC 初始化错误

红色，闪烁 8 Hz 看门狗超时（内部错误）

看门狗 LED (Watchdog LED)

现场总线板包括一个双色看门狗 LED，用于指示模块的状态。

颜色频率指示

红色 - 未指定的内部错误，或在引导装入程序模式下运行

红色 1 Hz RAM 故障

红色 2 Hz ASIC 或 FLASH 故障

红色 4 Hz DPRAM 故障

绿色 1 Hz 模块已初始化且运行正常

绿色 2 Hz 模块未初始化

3.2.8 GSD 文件

Anybus-S Profibus DP 模块的 GSD 文件

Profibus-DP 网络中的每个设备都与一个 GSD 文件关联，包含该设备的所有必要信息。

网络配置程序在配置网络期间使用该文件。可从以下地址下载该文件的最新版本：

http://hms.se/support/support_home.asp

所用 Profibus 现场总线板的商品编号为 AB4005 版本 2。

HMSB1003.gsd修订版 2.03 供 FW 版本为 2.x 的模块使用。

对于 Anybus-S Profibus DP 模块的 GSD 文件，请参见章节“GSD 文件”。

3 W82 ANYBUS

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- 11 -

配置 Profibus 从属模块

1. 确保 Profibus 现场总线板的节点地址已设置。

2. 确保端接开关设置正确。

在以下情况下，应将端接开关设为“开”：

a) 模块是网络上的最后一个节点，即总线的物理末端。

b) 该网络末端上未使用其他端接。

在以下情况下，应将端接开关设为“关”：

a) 在网络上，模块的两侧均有其他节点。

b) 模块是网络上的最后一个节点，并且使用了配有内置端接（已激活）的 PROFIBUS-SUB

连接器。

3. 设置 PLC 和主控硬件。

4. 下载 GSD 文件并导入到配置工具中。

5. 将 Anybus 模块添加到网络中作为从属单元。

6. 配置 Anybus 模块，设置节点地址和输入/输出数据区域的大小。

7. 将该配置下载到 PLC。

8. 将 PLC 设为运行模式后，Anybus 模块将连线并开始进行数据交换。

3.2.9 功能 I/O 数据映射 - Profibus DP

对于 Profibus DP 的功能 I/O 数据映射，请参见章节“功能 I/O 数据映射 - PROFIBUS

DP”。

3.3 W82 DeviceNet

DeviceNet 用于控制工业自动化解决方案中的阀门、传感器和 I/O 装置。

用户组织

DeviceNet 有一个用户组织，名为“开放式 DeviceNet 供应商联盟”（Open DeviceNet Vend

or Association，简称 ODVA），负责协助成员处理 DeviceNet 相关事宜。

有关更多信息，请联系 ODVA。 http://www.odva.org

网络连接

为确保可靠的总线通信，DeviceNet 标准将“掉线”限制为最长不超过 6 米（20 英尺）。

注意！

正确端接总线对确保可靠通信至关重要。

3.3.1 DeviceNet 网络

W8

2

（在 DeviceNet 网络中）。

3 W82 ANYBUS

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- 12 -

3.3.2 焊接参数装置上的 DeviceNet 压接方式

外部现场总线端接

DeviceNet 使用总线两端均带有端接电阻的 CAN 总线。端接电阻应为 120 欧姆。总线的

CAN_H 和 CAN_L 之间应建立该连接。

内部现场总线端接

端接电阻包括在 W8

2

。可通过开关 SW1 进行连接/断开。仅内部 CAN 总线装有端接电阻。

注意！

当 W8

2

是内部总线网络上的最后一个节点时，请对 CAN 总线使用端接：

· 将端接开关 SW1 设为“开”位置。CAN 总线将在 24AP1 位置被120 欧姆的电阻端接。

· 对于外部端接，将端接开关 SW1 设为“关”位置。

3 W82 ANYBUS

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3.3.3 焊接参数板 24AP1 上的 SW1 位置

3 W82 ANYBUS

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- 14 -

3.3.4 24AP4 现场总线板 - DeviceNet

3.3.5 现场总线连接器 (Fieldbus connector)

连接器引脚信号描述

1 V- 负电源电压

2 CAN_L CAN_L 总线线路

3 SHIELD 电缆屏蔽

4 CAN_H CAN_H 总线线路

5 V+ 正电源电压

3.3.6 配置

使用总线配置工具或直接从主控单元将该节点的连接设为朝向组件对象。

节点地址 (Mac ID) 和波特率通过 DIP 开关进行配置（参见现场总线板图）。节点地址范围

为 0 到 63，波特率为 0 到 2（0 = 125 kbit/s、1 = 250 kbit/s、2 = 500 kbit/s）。

当 DIP 开关处于“开”或“闭合”位置时，该节点会将其解释为逻辑值“1”。

3.4 波特率

DeviceNet 有三种不同的波特率：

· 125 kbit/s

· 250 kbit/s

· 500 kbit/s

1-2 波特率开关 (1-2 Baudrate switches) 用于设置波特率。

波特率，bits/s Sw 1 Sw 2

125k 关关

250k 关开

500k 开关

保留 (Reserved) 开开

3 W82 ANYBUS

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- 15 -

3.5 节点地址 (Mac ID)

3-8 节点地址开关 (3-8 Node address switches) 用于设置节点地址 (0-63)。开关 3 是

MSB，开关 8 是 LSB。

地址 Sw 3 Sw 4 Sw 5 Sw 6 Sw 7 Sw 8

0 关关关关关关

1 关关关关关开

2 关关关关开关

3 关关关关开开

... ... ... ... ... ... ...

62 开开开开开关

63 开开开开开开

3.6 LED 指示 (LED indication)

现场总线板正面配有四个双色 LED，用于显示状态。

LED 1 和 4 保留供将来使用。

LED 2 - 网络状态 (Network status)

颜色频率描述

关 - 未通电/未连线

绿色持续亮起链路正常、连线、已连接

绿色闪烁连线、未连接

红色持续亮起严重链路故障

红色闪烁连接超时

LED 3 - 模块状态 (Module status)

颜色频率描述

关 - 设备未通电

绿色持续亮起设备工作正常

绿色闪烁数据大小超过配置的限制

红色持续亮起不可恢复的故障

红色闪烁小故障

看门狗 LED (Watchdog LED)

现场总线板包括一个双色看门狗 LED，用于指示模块的状态。

3 W82 ANYBUS

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- 16 -

颜色频率描述

红色 - 未指定的内部错误，或在引导装入程序模式

下运行

红色 1 Hz RAM 故障

红色 2 Hz ASIC 或 FLASH 故障

红色 4 Hz DPRAM 故障

绿色 1 Hz 模块已初始化且运行正常

绿色 2 Hz 模块未初始化

3.7 EDS 文件

DeviceNet 模块的 EDS 文件

DeviceNet 网络中的每个设备均与一个 EDS 文件关联。EDS 文件包含有关该设备的所有必要

信息。

网络配置程序在配置网络期间使用该文件。可从以下地址下载 ESD 文件的最新版本：

http://hms.se/support/support_home.asp

所用 DeviceNet 现场总线板的商品编号为 AB4004。

对于 EDS 文件，请参见本手册末尾的“EDS 文件”章节。

配置 DeviceNet 模块

1. 确保将 DeviceNet 模块和 PLC 的波特率设为相同的值。

2. 确保 EDS 文件已安装。

3. 配置网络。

4. 配置 I/O 大小和映射。

4 硬件安装

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- 17 -

4 硬件安装

安装章节将介绍如何连接不同部件。

4.1 安装 W82

连接和控制设备

W82 Anybus

1. 指示灯

橙色指示灯 - 过热

2. 现场总线

PLC 系统通信连接

3. 测量

电弧电压反馈和紧急停止信号的测量电缆连接，测量套件

4. 内部 CAN

与 ESAB 送丝装置和控制面板进行通信的连接

5. LAN

网络连接，以太网

6. CAN 至焊接电源

与焊接电源进行通信的连接

7. USB

USB 存储器连接

注意！

如果使用 W8

2

Web 界面，请勿拔掉 USB！

4 硬件安装

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- 18 -

在 Mig 5000i 上安装 W82

· 在电源上，取下固定后手柄的两颗螺钉。

· 卸下手柄。

· 将接口盒放在焊接电源上。

· 将手柄放在接口盒顶部。

· 用两颗螺钉拧紧接口盒和手柄。

在 Mig 4002c、Mig 5002c 和 Mig 6502c 上安装 W82

· 使用电源上的“锁眼”，该孔通常用于固定气管的链条。

· 将接口盒放在焊接电源上。

· 用两颗螺钉拧紧接口盒。

安装送丝装置和控制装置

根据本装置包装箱内随附的安装说明，安装送丝装置和控制器。

电源 (Power source)

打开包装并根据用户手册安装电源。

安装焊接喷灯

打开包装并根据用户手册安装焊枪。

安装丝轴支架

打开包装并根据用户手册安装丝轴支架，请参考机器人丝轴套件“RoboFeed3004 HW”的组装

说明。

安装电缆 W82 Anybus

注意！

如果使用不同于 RoboFeed的送丝装置，请在控制装置测量触点上安装单独的电弧

电压反馈。

4 硬件安装

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- 19 -

1. W8

2

和电源之间的连接。内部 CAN 连接至电源。

2. W8

2

和 PLC 之间的连接。外部现场总线连接至 PLC。

3. 焊接电源与送丝装置之间的连接。内部 CAN。

4. 焊接电源与控制面板之间的连接。内部 CAN。

5. W8

2

和 Web 界面之间的连接。以太网电缆。

1. W8

2

和电源之间的连接。内部 CAN 连接至电源。

2. W8

2

和 PLC 之间的连接。外部现场总线连接至 PLC。

3. 焊接电源与送丝装置之间的连接。内部 CAN。

4. 焊接电源与控制面板之间的连接。内部 CAN。

5. W8

2

和 Web 界面之间的连接。以太网电缆。

4 硬件安装

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- 20 -

1. 焊接 W8

2

和电源之间的连接。内部 CAN 连接至电源。

2. W8

2

和 PLC 之间的连接。外部现场总线连接至 PLC。

3. 焊接电源与送丝装置之间的连接。内部 CAN。

4. 焊接电源与控制面板之间的连接。内部 CAN。

5. W8

2

和 Web 界面之间的连接。以太网电缆。

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