SINUMERIK ПЕРИФЕРИЯ АНАЛОГНОГО ДРИВА 6FC5211-0BA01-0AA4 6FC5 211-0BA01-0AA4 6FC5211-OBAO1-OAA4

Siemens 6FC5211-0BA01-0AA4∙ SINUMERIK ADI4 Аналоговый интерфейс привода 4 оси PROFIBUS DP, аналоговый выход ±10В, вход TTL/SSI, функция управления движением, FW 01.04.08

Обзор

ВSiemens 6FC5211-0BA01-0AA4is the ADI4 — the module that bridges the architectural gap between SINUMERIK's digital PROFIBUS DP motion control backbone and the installed base of conventional analog-interface servo drives that occupied machine tools before digital drive technology became standard.

Большинство сервоприводов, проданных до середины 1990-х годов, и многие компактные усилители привода, все еще производимые сегодня для затратно-чувствительных приложений, accept a ±10V analog signal as their speed or torque setpoint and provide incremental encoder feedback — a completely different interface from the DRIVE-CLiQ digital link that SINAMICS S120 drives use with modern SINUMERIK controllers.

ADI4 решает эту проблему интеграции чисто: он сидит на сети PROFIBUS DP как раб,получает команды по расположению оси и запросы состояния контроллера CNC через PROFIBUS при равной скорости цикла, требуемой для синхронизированного управления движением, преобразует эти команды в аналоговые сигналы установки на ± 10 В для подключенных усилителей сервопривода, читает обратную связь кодера от каждой оси,и сообщает о положении и скорости данных обратно в CNC через PROFIBUS.

С точки зрения контроллера SINUMERIK, аналоговая ось, подключенная к ADI4, ведет себя идентично цифровой оси SINAMICS, она сконфигурирована, введена в эксплуатацию,и запрограммированы через те же инструменты SINUMERIK и структуру параметров.

4-осевая емкость означает, что один модуль ADI4 может обрабатывать до четырех независимых управляемых осей, полный 3-осевой обрабатывающий центр (X, Y, Z) плюс одна дополнительная ось (ротационный стол,ориентация шпинделя, или четвертую линейную ось) от одного узла PROFIBUS.

Для машин с несколькими осями несколько модулей ADI4 подключаются к одной и той же сети PROFIBUS DP, каждый с собственным адресом PROFIBUS, до предела числа рабов сети.

Основные характеристики

Профибус DP с равным расстоянием

ADI4 работает исключительно на равнорасстоянии PROFIBUS DP ∙ специальный режим работы автобуса, где главный DP циклирует в фиксированный, точно определенный временной интервал.

Это не стандартная операция PROFIBUS DP: обычные мастера PROFIBUS DP выбирают рабов так быстро, как позволяет автобус, но фактическое время цикла немного варьируется из-за арбитража автобуса.

Для ПЛК I/O эта разница не имеет значения. Для сервоуправления движением она является критической.

Алгоритмы управления движением требуют, чтобы обратная связь о положении прибывала к контроллеру в точно определенные, повторяющиеся интервалы.

Если время обратной связи варьируется от цикла к циклу, расчеты скорости и ускорения, которые использует CNC для генерации прозрачных профилей движения, производят ошибки, которые появляются в виде колебания скорости,Ошибки контура, и плохая поверхностная отделка на обработанных деталях.Equidistant PROFIBUS DP устраняет это изменение, заставляя DP-мастер (обычно SINUMERIK NCK) генерировать синхронизированные с временем циклы автобуса при конфигурированном времени сервоцикла 1ms, 2ms или других значений, определенных в HW Config.

NCK SINUMERIK 840D sl выступает в качестве равнорасстояния DP мастера, генерируя изохронные циклы автобуса.

Все модули ADI4 на этой мастер-системе DP синхронизированы с этими циклами, обеспечивая стабильность времени, необходимую для управления CNC-осями в замкнутом цикле.

Интерфейс кодировщика TTL и SSI

ADI4 поддерживает два типа входных данных кодера на одну ось, что отражает две доминирующие технологии обратной связи в эпоху аналоговых сервоприводов:

Инкрементальные кодеры TTLгенерируют A, B и Z (относительные) импульсные поезда.

Положение накапливается путем подсчета импульсов в оборудовании кодера ADI4, а импульс Z используется для ориентации (нахождение ориентировочного положения машины).Инкрементальные кодеры - это наиболее распространенное устройство обратной связи в обычных станках-инструментах. Подавляющее большинство угловых и линейных шкал от таких компаний, как Heidenhain, Fagor и Renishaw производят сигналы, совместимые с TTL.

Абсолютные кодеры SSI (Synchronous Serial Interface)вывод абсолютного значения положения при включении, исключая необходимость самонаведения.

После каждого цикла питания, текущее положение кодера сразу же доступно, машина не нуждается в ссылке, прежде чем команды движения могут выполняться.

SSI-кодеры распространены на машинах, где ориентировочное движение непрактично (большие оси порта, оси с физическими ограничениями на движение),или если быстрая запуск после отключения питания является требованием производства.

Способность ADI4 принимать любой тип кодера по оси означает, что машина может смешивать технологии обратной связи оси 1 и 2 с TTL инкрементальными линейными масштабами,ось 3 с абсолютным вращающимся кодером SSI все управляются одним и тем же модулем ADI4 и сообщаются единообразно контроллеру SINUMERIK.

Конфигурация в STEP 7 HW Config

The ADI4 is configured as a PROFIBUS DP slave within SIMATIC STEP 7 HW Config using the ADI4 Slave OM (Object Manager) software that Siemens provides with the SINUMERIK toolbox for each compatible CNC systemПроцедура настройки:

раб ADI4 вставляется в список рабов DP-мастера, присваивается адрес PROFIBUS (соответствующий физическому адресу, установленному на коммутаторе адреса модуля ADI4),и параметры по оси ¢ тип кодера, разрешение кодера, присвоение сигнала В/В, тип оси ?? устанавливаются в диалоговом окне ADI4 в HW Config.

Несколько модулей ADI4 добавляются в качестве отдельных рабов DP в одной и той же мастер-системе DP, каждый с уникальным адресом.

Затем данные машины SINUMERIK ссылаются на задания слотов PROFIBUS ADI4, чтобы подключить определения логической оси CNC к физическому кодирующему устройству и соединениям с точками настройки на ADI4.

"Функция выравнивания" в HW Config позволяет распространять идентичные настройки от первого настроенного ADI4 на все дополнительные модули ADI4, упрощая многоосевую конфигурацию машины.

Частые вопросы

Вопрос 1: Можно ли использовать ADI4 с SINUMERIK 828D или только с семейством 840D sl?

6FC5211-0BA01-0AA4 ADI4 специфицирован для SINUMERIK 802D sl, 840Di sl и 840D sl.

Он не перечислен как совместим с SINUMERIK 828D. 828D использует компоненты привода SINAMICS S120 на основе DRIVE-CLiQ в качестве своего родного интерфейса,и его PROFIBUS DP возможности ориентированы на I / O, а не равнорасстояние серво управления таким же образом, как 840D sl.

Для 828D-систем, где требуется интеграция аналоговых приводов, обычно указываются альтернативные подходы, такие как использование SINAMICS S120 с аналоговой выходной платой настройки.

Основное применение ADI4 остается с семейством SINUMERIK 840D sl.

Вопрос 2: Как адрес PROFIBUS ADI4 устанавливается через программный или аппаратный переключатель?

ADI4 имеет физический переключатель адреса PROFIBUS (ротационный DIP или двоичный переключатель) на передней панели или интерьере, который устанавливает адрес узла PROFIBUS в аппаратном обеспечении.

Адрес, настроенный в STEP 7 HW Config, должен соответствовать этому физическому настройку, если он не совпадает, ADI4 не будет реагировать на сеть PROFIBUS.и CNC будет сообщать об ошибке связи DP раба.

После изменения аппаратного адреса модуль должен быть загружен, чтобы новый адрес вступил в силу.

Диапазон адресов PROFIBUS, доступный для ADI4, составляет от 1 до 126 (адрес 127 зарезервирован для диагностических передач).

Вопрос 3: Модуль требует двух отдельных источников постоянного тока 24 В. Каково назначение каждого из них?

Два внешних источника питания постоянного тока 24В выполняют разные функции.P24EXT1) питает собственные внутренние логические схемы модуля и электронику интерфейса кодера, которая должна присутствовать для работы и общения ADI4 на PROFIBUS.

Второй источник питания (подключенный к X6-1, P24EXT2) питает цифровые выходные сигналы специальные и общецелевые цифровые выходные сигналы, которые переключают внешние устройства (реле с включением привода,контакты для снятия тормоза).

Separating these supplies allows the digital outputs to be powered from a separate circuit that can be switched off as part of a machine safety stop without de-energising the module's communication logic.

Вопрос 4: Обладает ли ADI4 защитой от отключения кабеля кодера во время работы?

ADI4 отслеживает сигналы кодера и может обнаруживать условия неисправности кодера, включая потерю сигнала.

Если сигналы кодера теряются во время работы (разрыв кабеля, сбой соединителя), ADI4 сообщает об ошибке кодера CNC SINUMERIK через PROFIBUS.

Логика мониторинга оси CNC реагирует на сигнализацию об ошибке кодера, обычно останавливая ось и входя в безопасное состояние в соответствии с конфигурацией данных машины.

Специфическая реакция на сигнализацию зависит от конфигурации SINUMERIK и включенных функций безопасности для затронутой оси.

Q5: Могут ли несколько модулей ADI4 и приводов SINAMICS сосуществовать в одной сети PROFIBUS DP с SINUMERIK 840D sl?

Да, мастер-система SINUMERIK 840D sl PROFIBUS DP может включать как модули ADI4 (для аналоговых осей привода), так и модули привода SINAMICS S120 (которые используют PROFIBUS DP в качестве коммуникационного интерфейса,отдельно от DRIVE-CLiQ).

В этой смешанной конфигурации все рабы на равнорасстоянии DP должны соответствовать требованиям изохронного времени,и общая нагрузка автобуса PROFIBUS по всем рабам должна оставаться в пределах емкости сети на время конфигурированного цикла.

SINUMERIK HW Config рассчитывает нагрузку на шину и предупреждает, если конфигурация превышает бюджет времени цикла DP.