6SE7090-0XX84-0FB0 6SE7 090-0XX84-0FB0 6SE7O9O-OXX84-OFBO

Siemens 6SE7090-0XX84-0FB0 | SIMOVERT MASTERDRIVES SBR1 Преобразователь измерительный с сельсином — без симуляции импульсного энкодера, миниатюрный формат, требуется ADB

Обзор

Siemens 6SE7090-0XX84-0FB0 — это SBR1 — Преобразователь измерительный с сельсином — для платформы приводов SIMOVERT MASTERDRIVES для управления движением и векторного управления.

Это дополнительная плата, которая позволяет приводу SIMOVERT MASTERDRIVES использовать сельсин в качестве устройства обратной связи по двигателю, принимая аналоговые синусоидально-косинусоидальные сигналы сельсина и преобразуя их в цифровые данные скорости и положения, которые блок управления привода может обрабатывать для замкнутого регулирования скорости и положения.

Сельсины — это обмоточные преобразователи — по сути, вращающиеся трансформаторы — которые генерируют аналоговые сигналы напряжения, амплитуда и фаза которых синусоидально изменяются с углом ротора.

Они не генерируют цифровой выход; вместо этого они выдают два аналоговых сигнала (sin θ и cos θ), которые вместе однозначно определяют угол вала в любой точке полного электрического оборота. Эти аналоговые сигналы должны быть преобразованы схемой преобразователя сельсин-цифра (R/D) перед тем, как привод сможет их использовать, и это основная функция платы SBR1.

Преобразование происходит на самой SBR1, освобождая основной блок управления от обработки аналоговых сигналов и предоставляя чистые цифровые значения положения и скорости через внутреннюю шину данных привода.

Сельсины сохраняют значительное преимущество перед инкрементными энкодерами в электрически агрессивных и механически жестких условиях. Без внутренней электроники, стеклянного диска и светодиода сельсин выдерживает экстремальные температуры, ударные нагрузки и электромагнитные помехи, которые уничтожили бы оптические или магнитные энкодеры.

Это делает обратную связь на основе сельсинов традиционным выбором для сервоприложений для тяжелых условий эксплуатации — тяговых приводов, тяжелых станков, оборудования сталелитейных заводов, а также приводов оборонной и аэрокосмической промышленности — где долгосрочная механическая и электрическая надежность важнее незначительного преимущества в разрешении инкрементных энкодеров с высоким разрешением.

SBR1 (6SE7090-0XX84-0FB0) — это версия без симуляции импульсного энкодера.

Это означает, что плата обрабатывает сигналы сельсина для собственного замкнутого контура привода, но не генерирует симулированный выходной сигнал импульсного энкодера на дополнительном разъеме для использования внешними контроллерами движения или системами ЧПУ, которым требуется обратная связь в формате энкодера от двигателя привода.

Когда требуется этот симулированный выход энкодера — для архитектур с двойным контуром, интерполяции ЧПУ или синхронизации положения по нескольким осям, управляемой внешним контроллером — вместо этого необходимо указать SBR2 (6SE7090-0XX84-0FC0).

Ключевые характеристики

Сельсины против инкрементных энкодеров — почему существует SBR1

Выбор между обратной связью по сельсину и энкодеру является решением на уровне системы, обусловленным средой применения и конструкцией двигателя.

Многие серводвигатели — особенно эпохи SIMOREG и SIMOVERT — серийно оснащались обратной связью по сельсину либо потому, что рабочий цикл машины был слишком суровым для оптических энкодеров, либо потому, что температурный диапазон применения превышал то, что могли выдержать стеклянные энкодеры (сельсины обычно работают в диапазоне от −55°C до +150°C, в то время как оптические энкодеры обычно рассчитаны на +85°C).

Привод SIMOVERT MASTERDRIVES со стандартным блоком управления (CUVC или CUMC) не имеет встроенного интерфейса сельсина.

Привод нативно принимает вход инкрементного энкодера (квадратные волны TTL или HTL) непосредственно на своем разъеме энкодера.

Для подключения двигателя с сельсином плата SBR1 вставляется в слот для дополнительных плат привода через адаптер ADB, обеспечивая выход возбуждения сельсина (напряжение питания обмотки возбуждения) и прием сигналов sin/cos. 

Преобразователь R/D платы обрабатывает данные угла и делает их доступными для контуров регулирования скорости и положения привода.

Для приложений управления движением, требующих абсолютного положения в пределах одного механического оборота — позиционирование осей, которые должны возвращаться в определенный ноль без поиска дома после цикла питания — присущее сельсину абсолютное положение в пределах одного электрического оборота является функциональным преимуществом перед инкрементными энкодерами, которые теряют информацию о положении при потере питания и требуют цикла поиска дома для восстановления положения.

SBR1 против SBR2 — различие в симуляции импульсного энкодера

SBR1 (этот продукт) и SBR2 (6SE7090-0XX84-0FC0) выполняют одну и ту же основную функцию интерфейса сельсина и преобразования R/D.

Разница в том, что SBR2 дополнительно генерирует симулированный выход импульсного энкодера — обычно сигналы квадратуры A/B и опорную метку Z — на отдельном разъеме, полученный из преобразованных данных положения сельсина.

Этот симулированный выход энкодера позволяет внешним системам получать обратную связь по положению от двигателя привода в стандартном формате импульсного энкодера, который ожидают большинство контроллеров движения и систем ЧПУ, даже если сам двигатель оснащен сельсином, а не энкодером.

Типичные приложения, требующие SBR2, включают: модернизацию станков с ЧПУ, где контроллер ЧПУ ожидает обратную связь по энкодеру от каждой оси; синхронизацию порталов, где мастер-контроллер замыкает контур положения по нескольким осям; и модернизацию, где контроллер движения оригинальной машины требует обратной связи по энкодеру, но заменяемый двигатель поставляется с обратной связью по сельсину.

Для приложений с замкнутым контуром, где сам привод MASTERDRIVES замыкает контур скорости и положения, и ни один внешний контроллер не нуждается в получении положения двигателя — например, автономные конвейерные приводы с векторным управлением, регулирование скорости насоса или вентилятора с обратной связью по энкодеру или приложения, использующие собственный контроллер позиционирования привода — SBR1 без симуляции импульсного энкодера является правильным и более экономичным выбором.

Монтаж ADB — требование к установке

SBR1 — это плата миниатюрного формата, которую нельзя установить непосредственно в корпус электроники привода без ADB (адаптерная плата, 6SE7090-0XX84-0KA0).

ADB предоставляет разъемы для физических слотов и интерфейс системной шины, которые требуются миниатюрным дополнительным платам — включая SBR1, SBR2, EB1, EB2, CBP2 и другие — для механического монтажа и электрического подключения внутри привода. 

Без ADB SBR1 не имеет физической возможности подключения к внутренней системной шине привода.

При заказе полной сборки интерфейса сельсина для первой установки SBR в привод, который ранее не имел дополнительных плат, ADB должен быть включен в спецификацию.

Приводы, на которых уже установлены дополнительные платы, будут иметь установленный ADB — подтвердите перед заказом. 

SBR1 поставляется без кабельных разъемов и без инструкций по эксплуатации, как указано в описании изделия.

FAQ

В1: SBR1 снят с производства. Какой рекомендуемый подход для систем приводов, все еще использующих двигатели с сельсинами?

Для приводов, находящихся в эксплуатации, SBR1 по-прежнему доступен на рынке излишков промышленной электроники, обычно поставляемых с демонтированных установок MASTERDRIVES.

Также доступна проверка и ремонт на уровне плат от специализированных компаний по промышленной электронике. 

Если сам двигатель с сельсином все еще находится в эксплуатации, и полная миграция платформы привода невозможна, поиск проверенного SBR1 на вторичном рынке является практическим решением.

Если рассматривается полный апгрейд платформы, серия Siemens SINAMICS S120 поддерживает обратную связь по сельсину через модуль датчика SMC10 (Sensor Module Cabinet-Mounted) — обеспечивая путь миграции, который сохраняет двигатели с сельсинами.

В2: Предоставляет ли SBR1 напряжение возбуждения для сельсина, или оно поступает от отдельного источника питания?

SBR1 обеспечивает возбуждение сельсина — переменное опорное напряжение, подаваемое на первичную обмотку сельсина.

Частота и амплитуда возбуждения генерируются собственной схемой SBR1, питаемой от внутреннего источника привода через соединение шины ADB. 

Отдельный внешний источник возбуждения не требуется.

Выходные сигналы сельсина sin и cos возвращаются на SBR1 через то же кабельное соединение, что делает полный интерфейс сельсина самостоятельной функцией платы SBR1.

В3: Может ли SBR1 использоваться со всеми типами сельсинов или только с конкретными двигателями Siemens?

SBR1 предназначен для стандартных двухполюсных сельсинов (односкоростных сельсинов с одним электрическим оборотом на механический оборот) со стандартным напряжением возбуждения и спецификациями амплитуды выходного сигнала sin/cos.

Большинство промышленных сельсинов от крупных производителей — включая Siemens, Heidenhain (бывший Stegmann) и Tamagawa — соответствуют совместимым электрическим спецификациям.

Для многополюсных (многоскоростных) сельсинов, которые генерируют несколько электрических циклов на механический оборот, совместимость зависит от того, может ли преобразователь R/D SBR1 обрабатывать конкретное количество пар полюсов.

Проверьте спецификации сельсина в соответствии с инструкциями по эксплуатации SBR1 перед предположением о совместимости с нестандартными конфигурациями сельсинов.

В4: Что происходит с обратной связью по положению, если SBR1 теряет питание или кабель сельсина отключается во время работы?

Потеря обратной связи по сельсину вызывает ошибку привода — SIMOVERT MASTERDRIVES обнаружит ошибку энкодера (F083 или аналогичный код ошибки, связанный с сельсином, в зависимости от версии прошивки) и инициирует настроенный ответ на ошибку, который обычно заключается в отключении выходного каскада и остановке двигателя по инерции.

Привод не пытается автоматически продолжать работу в режиме разомкнутого контура; для возвращения привода в рабочее состояние требуется восстановление обратной связи по сельсину и сброс ошибки.

Эта защитная реакция предотвращает неконтролируемое движение двигателя при нарушении целостности обратной связи по положению.

В5: Описано, что SBR1 требует ADB. Может ли он совместно использовать ADB с другими дополнительными платами, такими как EB2 или CBP2?

Да. ADB предоставляет несколько слотов и может одновременно размещать несколько дополнительных плат миниатюрного формата, при условии, что общее потребление тока всеми установленными платами не превышает возможности внутреннего источника питания привода и количество физических слотов конкретного варианта ADB.

В типичном приложении SBR1 в слоте платы датчика (слот C, который зарезервирован для плат датчиков в большинстве конфигураций MASTERDRIVES) может сосуществовать с платой расширения EB2 или платой PROFIBUS CBP2 на одном ADB.

Распределение слота платы датчика для SBR1 следует подтвердить в таблице назначения слотов дополнительных плат блока привода в документации по опциям MASTERDRIVES.