SIMODRIVE 611-A ПЛЮГ-ИН КОНТРОЛ 6SN1118-0AD11-0AA1 6SN1 118-0AD11-0AA1 6SN1118-OAD11-OAA1

Siemens 6SN1118-0AD11-0AA1 | SIMODRIVE 611-A Блок управления с замкнутым контуром обратной связи — 1-осевой, привод подачи 1FT5, стандартный интерфейс, применение в станках с ЧПУ

Обзор

Siemens 6SN1118-0AD11-0AA1 — это одноосевая плата управления с замкнутым контуром обратной связи и стандартным интерфейсом для системы привода SIMODRIVE 611-A — аналоговое поколение платформы сервоприводов Siemens SIMODRIVE 611, которая была основой станков с ЧПУ SINUMERIK в 1990-х и 2000-х годах. Плата вставляется в слот платы управления силового модуля SIMODRIVE 611 и обеспечивает полные контуры регулирования тока и скорости для одной оси подачи, приводимой в движение синхронным серводвигателем 1FT5.

Обозначение "аналоговый" SIMODRIVE 611-A относится к интерфейсу команд между блоком ЧПУ и приводом: заданная скорость поступает от блока ЧПУ (обычно SINUMERIK 840D, 810D или более старых серий) в виде аналогового сигнала ±10 В.

6SN1118-0AD11-0AA1 считывает эту аналоговую ссылку, сравнивает ее с обратной связью по скорости двигателя от энкодера и регулирует выходной ток на обмотках двигателя для минимизации ошибки скорости. Эта архитектура с замкнутым контуром обратной связи — с контурами тока и скорости, работающими с очень высокой частотой дискретизации — обеспечивает точность и полосу пропускания, необходимые для фрезерования и токарной обработки по контуру на станках с ЧПУ.

"Стандартный интерфейс" в суффиксе номера детали (-0AD11) отличает этот вариант от версии с расширенным интерфейсом (-0AA11).

Стандартный интерфейс обеспечивает основные функции привода: управление скоростью, управление током, сигналы включения/отключения и обратную связь по энкодеру двигателя. Версия с расширенным интерфейсом добавляет дополнительные возможности сигналов — более полный набор выходных сигналов состояния и аварийных сигналов — но для основной функции сервопривода с замкнутым контуром обратной связи оба варианта эквивалентны.

Эта плата специфична для 1FT5.

1FT5 — это семейство синхронных серводвигателей Siemens аналоговой эры, широко использовавшееся в немецких и европейских станках с ЧПУ, произведенных в конце 1990-х и начале 2000-х годов.

Параметры регулирования тока платы управления, интерфейс энкодера и логика коммутации настроены для характеристик двигателя 1FT5. Она несовместима с более поздними семействами двигателей 1FT6, 1FK6 или 1FK7, которые требуют других плат управления (SIMODRIVE 611 Universal или цифровые варианты).

Основные характеристики

Архитектура системы 611-A

Система SIMODRIVE 611-A разделяет аппаратное обеспечение преобразования мощности (силовой модуль) и интеллектуальное управление осью (плата управления). Силовой модуль 611 обеспечивает силовой инверторный каскад — преобразуя напряжение шины постоянного тока от модуля питания SIMODRIVE в трехфазное переменное напряжение, которое приводит в движение двигатель — но сам по себе не содержит логики управления осью.

Плата управления (например, 6SN1118-0AD11-0AA1) вставляется в передний слот силового модуля и обеспечивает все функции замкнутого контура: обработку сигналов энкодера, регулирование тока, регулирование скорости и аналоговый интерфейс с блоком ЧПУ.

Эта вставная архитектура имеет практическое преимущество в обслуживании: вышедший из строя блок управления можно заменить, не заменяя силовой модуль, и наоборот.

Если вышли из строя силовые транзисторы в силовом модуле (часто следствие короткого замыкания двигателя или длительной перегрузки), плата управления обычно не повреждается и может быть повторно использована в заменяющем силовом модуле. 

Если вышла из строя плата управления (что чаще встречается в старых устройствах, где электролитические конденсаторы на плате деградировали), силовой модуль остается неповрежденным.

Совместимость с двигателями 1FT5 — Понимание ограничения

Ограничение совместимости с 1FT5 — это не просто разница в протоколе связи — оно глубже. Прошивка платы управления 6SN1118-0AD11-0AA1 содержит наборы параметров, специфичных для двигателей семейства 1FT5: количество пар полюсов, значения сопротивления и индуктивности статора для настройки регулирования тока, а также количество импульсов энкодера для встроенного интерфейса эмуляции энкодера.

Подключение двигателя 1FT6 или 1FK7 с другими значениями параметров приведет к нестабильному регулированию тока, потенциально разрушительным колебаниям или невозможности достижения правильной коммутации.

Когда станок, работающий с двигателями 1FT5, нуждается в модернизации сервопривода, миграция на современную систему приводов SIMODRIVE 611 Universal или SINAMICS S120 обычно требует одновременной замены как приводов, так и двигателей.

Номер детали преемника (6SN1118-0NH01-0AA0) разработан для двигателей 1FT6/1FK7 и явно несовместим с 1FT5 — примечание "НЕ СОВМЕСТИМО" присутствует в собственной документации Siemens по переходу на новые продукты.

Стандартный против расширенного интерфейса — Что означает разница

Стандартный интерфейс 6SN1118-0AD11-0AA1 обеспечивает сигналы, необходимые для блока ЧПУ для управления и мониторинга оси привода: вход аналоговой уставки скорости ±10 В, сигналы включения и отключения, выходные сигналы состояния готовности/неисправности и подключение энкодера двигателя. Этого достаточно для всех обычных функций обработки.

Расширенный интерфейс (в варианте -0AA11) добавляет дополнительные клеммы: дополнительные выходы аварийных сигналов, возможность переключения между двумя отдельными источниками уставки и некоторые дополнительные каналы мониторинга. Для большинства стандартных осей станков с ЧПУ дополнительных возможностей расширенного интерфейса не требуется.

Стандартный интерфейс представляет подавляющее большинство установок 611-A в эксплуатации и может быть напрямую заменен любой другой одноосевой платой 611-A 1FT5 со стандартным интерфейсом без изменения параметров ЧПУ.

Часто задаваемые вопросы

В1: Можно ли заменить 6SN1118-0AD11-0AA1 на версию с расширенным интерфейсом (6SN1118-0AA11-0AA1) в станке без изменения параметров ЧПУ?

Да. Плата с расширенным интерфейсом обеспечивает все функции стандартного интерфейса, а также некоторые дополнительные клеммы. С точки зрения блока ЧПУ, подключение команды скорости и сигналов включения/отключения идентично, и программное обеспечение привода реагирует так же.

Дополнительные клеммы на расширенном интерфейсе просто не используются в приложении со стандартным интерфейсом. Для такой замены не требуется изменять параметры сервопривода ЧПУ.

Параметры сервопривода ЧПУ (ПИ-регулирование, время интегрирования, пределы ускорения), которые были настроены для исходной оси, остаются действительными.

В2: Преемник (6SN1118-0NH01-0AA0) указан как НЕ СОВМЕСТИМЫЙ. Что это означает на практике для станка, который все еще работает с двигателями 1FT5?

Это означает, что преемник платы не может быть заменен вместо 6SN1118-0AD11-0AA1 при сохранении оригинальных двигателей 1FT5. Преемник разработан для двигателей 1FT6/1FK7 с другими электрическими характеристиками и системами энкодеров.

Если станок имеет двигатели 1FT5 и нуждается в замене сервопривода, поиск аналогичной платы 6SN1118-0AD11-0AA1 для обмена является правильным подходом для замены только привода.

Полная модернизация привода и двигателя до современной платформы требует одновременной замены как приводов, так и двигателей, что является проектом модернизации станка, а не простой заменой привода.

В3: Что вызывает отказ 6SN1118-0AD11-0AA1 в стареющих станках и какие симптомы появляются перед отказом?

Распространенные причины отказа стареющих плат управления 611-A включают: деградацию электролитических конденсаторов (проявляющуюся в увеличении отклонения положения во время работы, прерывистых сбоях привода при различных температурах окружающей среды или полном отключении привода при включении); отказы регуляторов напряжения в схеме питания управления (вызывающие случайные сбросы или неправильное хранение параметров); и повреждение EEPROM из-за возраста или переходных процессов в источнике питания (приводящие к потере параметров или сбоям при загрузке).

Симптомы, предшествующие полному отказу, часто включают прерывистые сигналы тревоги привода f600/f603, отклонения скорости, которые развиваются постепенно в течение месяцев, или сигналы тревоги, которые появляются при более высоких температурах двигателя или больших нагрузках и исчезают при охлаждении привода.

В4: Можно ли использовать плату управления от 2-осевого модуля 611-A (6SN1118-0BK11-0AA0) для замены вышедшей из строя одноосевой платы в экстренной ситуации?

Нет. 2-осевая плата управления для 611-A (например, 6SN1118-0BK11-0AA0) — это другая физическая плата, разработанная для 2-осевого силового модуля. 2-осевой силовой модуль имеет другое расположение разъемов и другие шинные соединения, чем одноосевой силовой модуль.

Платы физически не взаимозаменяемы между одноосными и двухосевыми силовыми модулями.

В5: В данных по вводу в эксплуатацию станка упоминаются значения P, настроенные специально для этой оси. Останутся ли эти параметры на плате управления после замены?

Параметры на аналоговых платах SIMODRIVE 611-A хранятся в EEPROM на самой плате управления. Когда вышедшая из строя плата заменяется новой или восстановленной, заменяющая плата поставляется с заводскими параметрами по умолчанию — предыдущие значения настройки не передаются.

Ось должна быть повторно введена в эксплуатацию: параметры сервопривода, включая коэффициент усиления контура скорости, время интегрирования, коэффициент предварительного управления ускорением и коэффициент усиления контура положения, должны быть повторно введены из оригинальной документации по вводу в эксплуатацию или из резервного файла.

Для станков, где отсутствует документация по вводу в эксплуатацию, параметры должны быть перенастроены с нуля, что обычно требует инженера по вводу в эксплуатацию, обученного Siemens.