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Im Folgenden werden alle Eingangssignale beschrieben, die für die Ansteuerung des SEM-Modul-e2 erforderlich sind. Diese Eingangssignale haben bestimmte Namen und sind beim älteren Tool-Monitor „SEM-Modul“ festen Anschlussklemmen zugeordnet. Diese feste Zuordnung besteht beim Tool-Monitor SEM-Modul-e2 nicht, die meisten Namen (bzw. deren Kürzel) sind jedoch weiterhin vorhanden und für das allgemeine Verständnis der Schnittstelle wichtig. Die Position bzw. Anschlussklemme („In1“ bis „In22“) für die im Folgenden beschriebenen Eingangssignale ist frei wählbar.

 

„Programm Aktiv“ (PA):

Das Signal „PA“ stellt das Haupt-Startsignal da, es muss während der gesamten Dauer des „Programmes“ geschaltet sein (24VDC). Der Begriff „Programm“ beschreibt dabei die zeitliche Dauer für die Fertigstellung eines kompletten* Werkstückes (z.B. bei CNC-Drehmaschinen), bzw. die Dauer eines Taktes (z.B. bei Rundtaktern oder Mehrspindlern). Nach Fertigstellung eines Werkstückes muss das Signal „PA“ für min. 50 ms abfallen, bevor es für das nächste Werkstück erneut gesetzt wird.

Anmerkung: Bei den Maschinentypen „Rundtakter“ und „Mehrspindler“ würde - in der einfachsten Form - das Signal „PA“ als alleiniges Startsignal ausreichen, um die Messung auf dem SEM-Modul-e2 zu starten.

 

*Bezüglich der Aussage, dass das PA-Signal während der Dauer der Fertigstellung eines kompletten Werkstückes         geschaltet bleibt, bildet die „externe Programmwahl“ eine Ausnahme. Die externe Programmwahl wird häufig beim Maschinentyp „Bearbeitungszentrum“ verwendet, wo jedem einzelnen Werkzeug ein separates „Programm“ und eine eigene Programmnummer zugeordnet wird, welche von der Maschine automatisch angefordert wird. In diesem Fall ist das Signal „PA“ nicht während der Dauer eines kompletten Werkstückes geschaltet, sondern jeweils nur während der Bearbeitungsdauer jedes einzelnen Werkzeuges.    

(Option „Externe Programmwahl“, Best.Nr. 2.6)

 

„Schnitt Aktiv“ (SA):

Das Signal „SA“ wird benötigt, wenn die Bearbeitung eines kompletten Werkstückes in mehrere Bearbeitungsvorgänge gesplittet werden soll.

Bsp. „CNC-Drehmaschine“:

Bis zur Fertigstellung eines kompletten Werkstückes erfolgen hier meist mehrere Bearbeitungen zeitlich hintereinander. Mittels M-Funktion im NC-Programm wird vor jeder zu überwachenden Bearbeitung das SA-Signal gesetzt und jeweils dahinter wieder rückgesetzt. Es entsteht eine chronologische Schnittfolge, wobei der Tool-Monitor zählt, wie oft das SA-Signal gesetzt wurde (während anliegendem PA-Signal). Während dem Einlernen wird für jede zu überwachende Bearbeitung („Schnitt“) eine eigene Messkurve mit eigenen Grenzen angelegt. Die jeweiligen Zeitachsen der Messfenster werden dabei der Echtzeit angepasst, die vom Einschalten des SA-Signales bis zum nächsten Ausschalten vergeht. (Option „Einlernen mehrerer aufeinanderfolgender Schnitte – Best.-Nr. 2.5)

Wenn mehrere, z.B. teils parallel ablaufende Schnittfolgen überwacht werden sollen (z.B. „Hauptspindel“, „Gegenspindel“, „Revolver“), kommen mehrere SA-Signale zum Einsatz. Wichtig ist dabei, dass sich jegliche Schaltdauern der SA-Signale innerhalb der Schaltdauer des einen „globalen“ PA-Signales befinden.    

Bsp. „Rundtakter“ / „Mehrspindler“:

In der einfachsten Form ist nur ein einziges Startsignal (PA) erforderlich, welches als Startsignal für alle Stationen fungiert und somit der kompletten Taktzeit der Maschine entsprechen muss (z.B. entsprechend dem Signal „Tisch verriegelt“). Die Überwachung der Stationen kann jedoch auch mit separaten SA-Signalen erfolgen. Jede Station erhält ein eigenes SA-Signal. Auch hier gilt, dass sich jegliche Schaltdauern aller SA-Signale innerhalb der Schaltdauer des einen „globalen“ PA-Signales befinden müssen. Der Vorteil separater SA-Signale ist, dass die jeweilige Zeitachse der Messstelle der tatsächlichen Bearbeitungsdauer der einzelnen Werkzeuge angepasst werden kann und sich somit die Grenzen genauer legen lassen. Außerdem sind auch evtl. Folgeschnitte (während einem Takt) möglich, falls bspw. eine CNC-Station vorhanden ist. Der Nachteil ist, dass entsprechend viele SPS-Ausgänge zur Verfügung stehen müssen.

 

Option „Multiple PA“ (Best.-Nr. 3.92):

Dabei handelt es sich um eine (kostenpflichtige) „Sonderform“ der Ansteuerung. Mit der Option „Multiple PA“ ist es möglich, unabhängige, autark arbeitende Stationen oder Maschinen zu überwachen. Jede Station erhält dabei ihr eigenes, völlig unabhängiges PA-Signal. (Die unabhängigen PA-Signale müssen nicht etwa von einem „globalen“ PA-Signal überspannt werden). Innerhalb eines jeden PA-Signals kann, wie gewohnt, mit einem oder mehreren SA-Signalen gearbeitet werden.

 

Option „Automatische Schnittanwahl“ (Best.-Nr. 4.6 e2):

Dabei handelt es sich ebenfalls um eine (kostenpflichtige) „Sonderform“ der Ansteuerung. Bei der Funktion „Automatische Schnittanwahl“ erhält jeder Schnitt eine eigene, feste Schnittnummer (BCD-codiert), die von der Maschine in willkürlicher Reihenfolge angefordert werden kann. (In diesem Fall erfolgt nicht etwa ein Heraufsetzen eines internen Schnittzählers). Jegliche Schaltdauern aller SA-Signale müssen sich innerhalb der Schaltdauer eines PA-Signales befinden. In der Praxis wird die „Automatische Schnittanwahl“ bspw. bei der sog. „chaotischen Fertigung“ eingesetzt.  

 

Alarm rücksetzen (AR):

Über das Eingangssignal „Alarm rücksetzen“ lässt sich - alternativ zum händischen Quittieren – ein anstehender Alarm auch extern, z.B. durch die Maschinensteuerung, zurücksetzen. Es können auch mehrere AR-Signale konfiguriert werden, falls unterschiedliche Arten der „Fortsetzung der Bearbeitung nach einem Alarm“ extern anwählbar sein sollen.

Neben der „externen Alarmquittierung“ ist auch die „Standard-Alarmquittierung“ konfigurierbar. Hier wird für die händische Quittierung festgelegt, wie die Bearbeitung normalerweise fortgesetzt wird.

Technisch: Zur externen Alarmquittierung muss ein min. 100 ms langer 24V-Impuls auf den konfigurierten AR-Eingang geschaltet werden. Mit dem Quittieren wird der zugehörige Schalt-Ausgang (Optokoppler oder Relais) wieder in den Ausgangszustand versetzt und das Alarmbild im Alarmspeicher des Tool-Monitors abgelegt.  

Nach dem Konfigurieren des AR-Signals (im „Signal Management“) lässt sich die Art der Fortsetzung in den Hauptmenüs einstellen:

Bearbeiten > Erweitert > Alarm-Einstellungen > Externe Alarmquittierung oder Standard-Alarmquittierung.    

 

Grenze aktiv (GA):

Das Eingangssignal „GA“ meldet dem Tool Monitor, dass für den folgenden Takt kein Werkstoff oder Werkstück, somit ein „Fehlteil“ vorhanden ist, zwecks automatischem Deaktivieren der Grenzen. Dies ist - z.B. bei einem Mehrspindel-Drehautomat - bei Stangenende, oder beim Leer- oder Vollfahren der Fall.

Das Signal „GA“ ist zur Vermeidung von unnötigen, falschen Alarmen wichtig, weil der Tool Monitor - nur aufgrund des gelieferten Sensor-Messwertes - bei fehlender Schnittkraft (wegen fehlendem Teil) nicht unterscheiden kann, ob das komplette Werkzeug weggebrochen ist, oder lediglich das Werkstück fehlt.

Technisch: Wenn im Einschaltmoment des Startsignales (PA) der Eingang GA geschaltet ist, registriert der Tool-Monitor dies als Fehlteil. Jedes Fehlteil wird in ein Schieberegister, das sog. Fehlteilregister (kurz: „FREG“) übernommen und mit jedem Takt (meist mit PA als „Schiebe-Signal“) weitergeschoben. Immer wenn sich ein Fehlteil auf einer überwachten Station befindet, werden - für den jeweiligen Takt - alle Grenzen der jeweiligen Messstelle automatisch deaktiviert.

Nach dem Konfigurieren des Einganges GA (im „Signal Management“) muss das Fehlteilregister über die Hauptmenüs als sog. „Modul“ angelegt und ebenfalls konfiguriert werden:

Bearbeiten > Erweitert > Module > Hinzufügen > Fehlteil

Die Positions-Zuordnung für das Fehlteilregister, d.h., die Anzahl der Takte, die zwischen der Belade-Station und der jeweils überwachten Station liegen, erfolgt in jeder Messstelle separat:

Bearbeiten > Messstelle > Ändern > Fehlteil-Signal > z.B. „FREG.3“

(Im Beispiel „FREG.3“ befindet sich die überwachte Station drei Positionen bzw. Takte hinter der Belade-Station)

 

Daten gültig (DG):

Hinweis: Das Signal „Daten gültig“ (DG) wird nur in Kombination mit der „Externen Programmwahl“ benötigt.

(Bei Profibus-Anwendungen übernimmt das sog. „Anforderungs-Byte“ die DG-Funktion.)

Im „Signal Management“ des SEM-Modul-e2 muss ein Eingang „Daten gültig“ konfiguriert werden. Bei bereits anstehender Programmnummer wird erst zum Zeitpunkt des einschaltenden DG-Signals die geforderte Programmnummer als „gültig“ angesehen und der Programmwechsel durchgeführt.