请问用PLC怎么控制光纤激光器和二氧化碳激光器?

有个项目用激光打孔,需要用到光纤激光器和CO2激光器,请问如何控制?我们一般是用激光打标卡来控制的,现在不用打标卡,用PLC控制激光的功率和开关关光,如何实现呢?
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aa888 实习会员 2018-03-18 13:53 1楼
谢谢,按照这篇文章的思路,已经弄好了。
技术解答 管理员 2018-02-28 19:30 2楼
CO2激光器的控制相当简单,无非就是一个PWM信号和一个开关光信号。光纤激光器的如果用PLC控制就比较复杂了。主要是首先要了解光纤激光器的控制接口定义,国内的光纤激光器主要是锐科和创鑫,两者的控制都是一样的。现在我以创鑫激光器为例来说明:
      创鑫光纤激光器有个DB25接口,其中:在管脚描述中所有的控制Pin 均为TTL 信号,除非另有说明。请在接口设计时着重考虑的TTL 标准的电平范围。一定要注意:24V的PLC需要用高速光耦转换成5V。
一、控制接口管脚功能和控制逻辑分析
Pin# 描述
1-8(D0-D7)
功率设定(16 进制 0-FF,或 10 进制 0-255 )。
LSB(D0) 对应Pin1, MSB(D7) 对应 Pin8。
- 00h(0): 最小输出功率
- FFh(255): 最大输出功率
- 无连接或不使用,相当于 00h.
9 功率锁存(Latch) 上升沿有效
10-15 接地
16,21
激光器报警状态
Pin16 Pin21 状态
    L        L 激光器温度已经超过工作温度范围
    L       H 正常状态
    H      H MO 异常
18
主振荡器(MO)开关信号:
- H 电平:MO 开
- L 或不接:MO 关
19
激光器调制输入(Booster 放大器开/ 关输入)
- H 电平:Booster 开
- L 或不接:Booster 关
20
脉冲重复频率(同步)输入为方波。
其规格参见操作 PRR 范围。允许的占空比为 0.1~0.9。
22
引导激光(红光二极管)开/ 关输入
- H 电平:开
- L 或不接:关
23
急停输入
- H 电平:OK( 正常工作)
- L 电平或不接:STOP( 激光器自动关闭)
DB25 控制接口管脚功能

(1)此激光器通过DB25 接口进行控制。
(2)Pin1~8 用于设定功率的8bit 总线。Pin1 为LSB,Pin8 为MSB。此Pin 的输入范围为0~255,对应0~100% 的标称功率值。例如:
Pin1~8 用于设定功率的8bit 总线。
(3)Pin16 和Pin21 为报警输出。此2Pin 代表激光器的如下状态:
针16 针21 报警指示
   L         L 温度超标
    L         H 正常工作
    H         H MO 报警
Pin16 和Pin21 为报警输出。

(4)Pin18 为MO(主振荡器)开关信号。MO 应最少在 Booster(BS)打开前5ms 打开。打开MO 后,激光器将消耗一定的电力。(5)Pin19 为Booster(BS)的发射调制控制输入端。提供H 电平可以打开BS,L 电平关闭BS。在Pin19 变为H 电平后,经过一定的延时开始出激光,而在该为L 电平后,经过一定的延时后激光将关闭。
光纤激光器控制逻辑图

注意:
◎ MO 至少应在BS 开启5ms 前打开。如果开启BS 时MO 处于关闭状态,则不会有激光输出;
◎ 如果先开启BS,而后再打开MO,激光会在MO 开启1ms 后发射。以上两种情况没有在操作指导中列出,属于非正常操作,应尽可能避免。BS 随上升沿同时开启。
(6)Pin20 为同步输入端,在指定范围内的脉冲重复频率(PRR)从此管脚输入(参见光学规格的PRR 限定)激光发射脉冲与信号上升沿同步。
注意:
◎ 如果输入的 PRR 超出指定范围,激光器保护回路会自动补充缺失的脉冲或限定PRR。
◎ 引导激光不允许与主激光同时开启。在引导激光运行时,BS 会被内部屏蔽。如果在引导激光工作时,Pin19 输入H 电平,激光则不会发射能量,而且此时如果关闭引导激光后,会有激光被发射。在引导激光开启的状态下,可以开关MO。
(7)Pin23 为“红光”控制输入端。正常运行时应处于H 电平状态。一旦此Pin 处于L 电平状态,激光会被自动关闭(与MO 和BS 同时关闭相同),不需要取决于其它的控制信号。要重新启动激光器,必须将MO 和BS 同时降为L 电平状态(如果原先为H),再按正常操作步骤设置操作方能出光。
二、光纤激光器的运行
1、操作步骤
(1)移除激光输出头的保护盖帽;
(2)将控制系统和激光器DB25 针接口连接,需要使用的管脚请参考5.2.2数字控制接口(DB-25)功能描述;
(3)控制针初始状态推荐:Pi n18,19, 针处于低电平Pi n20 的重复频率在规定的范围内
(4)将 24VDC 电源与激光器电源线连接(+24V 对应红色,大地线接黄色,负极接黑线);
(5)激光器在得到24VDC 供电的120 秒钟后(预热时间),就可以操作了。
注意:◎ 请先允许提供24VDC 主电源,再初始化控制信号。
(6)将急停输入(Pin23)设定为H 电平;
(7)从 Pin1~8 设定想要得到的功率;
(8)将 Pin18 置为H 电平,开启MO;
(9)等待5ms;
(10)通过Pin19 对激光进行快速调制。输入H/L 电平来控制激光器的开关。激光器开关的上升/ 下降时间已经限定(请参阅第4 章详细规格)。调制的速度不能比上升与下降时间之和快。典型的上升/ 下降时间为250us,其调制周期应当大于500us(相应频率为2kHz);
(11) 完成一次激光开关的操作后, 等待下一段任务时, 如果时间超过20ms,建议关闭MO,这样会减少耗电,延长MO 的使用寿命,并且避免了MO残留功率输出;
(12)完成一项任务后,将BS 和MO 关闭(Pin18 和Pin19 置为L 电平);
(13)将24VDC 供电断开。
2、工作特点
(1)在激光运行过程中,可以通过Pin20 来改变PRR。在改变PRR 时,请注意两个相邻的上升沿之间的时间不得大于最低的PRR 频率的周期时间。对于最低重复频率20kHz 的激光器说,不得大于50us。否则,保护电路将会自动增加缺失的脉冲。如果PRR 大于指定的最大重复频率,保护电路会将其限制在最大值。
(2)在激光运行过程中允许改变 Pin1~8 的功率设置,并将其存入激光器。激光器会在指定的上升时间内对改变的功率设置作出响应。
(3)如果Pin18 为H 电平,Pin19 为L 电平,会有低于20mW 工作波长的激光输出。
(4)如果激光模块的温度超过+45℃,激光会自动关闭,并同时在Pin16 和Pin21 输出相应的报警信号。如果温度降低到+45℃以下,则激光器不会自动恢复工作,并保持报警信号不变,重新启动操作。
aa888 实习会员 2018-03-18 13:53 3楼
谢谢,按照这篇文章的思路,已经弄好了。
技术解答 管理员 2019-06-16 11:16 4楼
aa888:谢谢,按照这篇文章的思路,已经弄好了。
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