บ้าน
>
ผลิตภัณฑ์
>
เซนเซอร์อัตโนมัติอุตสาหกรรม
>
|
| สถานที่กำเนิด | เยอรมนี |
| ชื่อแบรนด์ | SIMENS |
| ได้รับการรับรอง | CE RoHS |
| หมายเลขรุ่น | 6SL3055-0AA00-5MA0 |
The Siemens 6SL3055-0AA00-5MA0 คือ SMI20 — โมดูลเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งในมอเตอร์ซึ่งจัดการการประเมินสัญญาณตัวเข้ารหัสที่ตัวมอเตอร์เอง แทนที่จะอยู่ในตู้ไดรฟ์ แตกต่างจากโมดูลเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งในตู้ (SMC10, SMC20, SMC30) ที่อยู่ข้างแอมพลิฟายเออร์ไดรฟ์ SMI20 จะติดตั้งอยู่ภายในกล่องขั้วต่อมอเตอร์หรือโครงมอเตอร์ สัญญาณตัวเข้ารหัส — การตอบสนองแบบไซน์และโคไซน์จากตัวเข้ารหัส SIN/COS 1Vpp — จะไม่หลุดออกจากมอเตอร์ในรูปแบบสัญญาณอนาล็อก
SMI20 ประเมินสัญญาณเหล่านี้ในเครื่อง แปลงข้อมูลตำแหน่งและความเร็วเป็นโปรโตคอลดิจิทัล DRIVE-CLiQ และส่งผลลัพธ์ผ่านสายเคเบิล DRIVE-CLiQ เส้นเดียวไปยังหน่วยควบคุม SINAMICS S120 ในตู้
ความสำคัญของสถาปัตยกรรมนี้คือความสมบูรณ์ของสัญญาณ สัญญาณตัวเข้ารหัส SIN/COS เป็นแรงดันไฟฟ้าอนาล็อกที่มีแอมพลิจูดต่ำ — โดยทั่วไปคือ 1Vpp — ซึ่งมีความอ่อนไหวต่อการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า สัญญาณรบกวนแบบโหมดร่วม และการเสื่อมสภาพของสัญญาณในสายเคเบิลที่ยาว
เอาต์พุตไดรฟ์ด้านมอเตอร์จะสร้างพัลส์ PWM ที่แรงดันหลายร้อยโวลต์และความถี่หลายกิโลเฮิรตซ์ การสลับชั่วคราวเหล่านี้จะเชื่อมต่อแบบเหนี่ยวนำและแบบคาปาซิทีฟเข้ากับสายเคเบิลที่อยู่ใกล้เคียง การวิ่งสัญญาณ SIN/COS ดิบจากมอเตอร์กลับผ่านตู้ที่เต็มไปด้วยอิเล็กทรอนิกส์ไดรฟ์เป็นความท้าทายด้าน EMC
SMI20 ขจัดความท้าทายนั้น: สัญญาณอนาล็อกที่อ่อนไหวจะเดินทางเพียงระยะทางสั้นๆ ภายในมอเตอร์ไปยัง SMI20 ซึ่งจะถูกแปลงเป็นดิจิทัล
จากนั้น สัญญาณดิจิทัล DRIVE-CLiQ ที่ไม่ไวต่อสัญญาณรบกวนจะเดินทางไปยังหน่วยควบคุม — ทนทานต่อสภาพแวดล้อม EMI ที่จะทำให้สัญญาณอนาล็อกเสียหาย
การระบุ SMI20 ในหมายเลขชิ้นส่วน 6SL3055-0AA00-5MA0 สอดคล้องกับรูปแบบเฉพาะของโมดูลเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งในมอเตอร์ในระบบการจำแนกประเภทโมดูลเซ็นเซอร์ของ Siemens: SMC (ติดตั้งในตู้), SME (ภายนอก, ระดับ IP67), SMI (ติดตั้งในมอเตอร์)
ทั้งสามตระกูลมีฟังก์ชันการทำงานเหมือนกัน — การประเมินสัญญาณตัวเข้ารหัสและการแปลง DRIVE-CLiQ — แต่แตกต่างกันในรูปแบบทางกลและตำแหน่งการติดตั้ง
| พารามิเตอร์ | ค่า |
|---|---|
| ฟังก์ชัน | ตัวเข้ารหัส SIN/COS → การแปลง DRIVE-CLiQ |
| ประเภทตัวเข้ารหัส | SIN/COS 1Vpp (เพิ่มค่า / สัมบูรณ์) |
| เอาต์พุต | DRIVE-CLiQ |
| รูปแบบ | ติดตั้งในมอเตอร์ (SMI) |
| ระบบไดรฟ์ | SINAMICS S120 |
| หน่วยควบคุม | CU320-2, CU310-2 เป็นต้น |
ตัวเข้ารหัส SIN/COS สร้างสัญญาณไซน์สองสัญญาณ (ไซน์และโคไซน์) ที่อยู่ในควอดราเจอร์ — การเลื่อนเฟส 90 องศา — เมื่อแผ่นดิสก์ตัวเข้ารหัสหรือสเกลเชิงเส้นเคลื่อนที่ แตกต่างจากตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่ารุ่นเก่าที่สร้างสัญญาณพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมดิจิทัล (TTL/HTL) ตัวเข้ารหัส SIN/COS จะส่งออกแรงดันไฟฟ้าไซน์จริงที่มีแอมพลิจูด 1Vpp ดิฟเฟอเรนเชียล
ความสัมพันธ์ควอดราเจอร์ระหว่างช่องสัญญาณไซน์และโคไซน์ช่วยให้สามารถตรวจจับทิศทางการเคลื่อนที่ได้ และที่สำคัญคือช่วยให้สามารถประมาณค่าอิเล็กทรอนิกส์ — แบ่งแต่ละรอบไฟฟ้าออกเป็นส่วนเพิ่มของตำแหน่งเล็กๆ จำนวนมากโดยการคำนวณอาร์กแทนเจนต์ของอัตราส่วนไซน์/โคไซน์
ตัวเข้ารหัส SIN/COS ทางกายภาพอาจสร้างรอบไซน์ 1024 รอบต่อการหมุน (1024 ไลน์) หากไม่มีการประมาณค่า จะได้ขอบควอดราเจอร์ 4096 ขอบต่อการหมุน — ความละเอียดประมาณ 0.088 องศา
SMI20 ใช้การประมาณค่าภายในเพื่อแบ่งแต่ละรอบไฟฟ้าออกเป็นส่วนเพิ่มจำนวนมากขึ้น — ตัวคูณการประมาณค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับข้อมูลจำเพาะของโมดูล
ที่จุดประมาณค่า 16384 จุดต่อรอบ (ตัวเลขทั่วไปสำหรับโมดูลเซ็นเซอร์ความละเอียดสูง) ความละเอียดที่มีประสิทธิภาพจะกลายเป็น 1024 × 16384 = ~16.7 ล้านขั้นต่อการหมุน ซึ่งสำหรับมอเตอร์เซอร์โวจะสอดคล้องกับความละเอียดเชิงมุมต่ำกว่าหนึ่งอาร์กเซคันด์
นี่คือความละเอียดที่แกนเครื่องมือเครื่องจักรที่มีความแม่นยำ ระบบการลงทะเบียนของเครื่องพิมพ์ และแขนหุ่นยนต์ที่มีความแม่นยำสูงต้องการ
DRIVE-CLiQ (Drive Component Link with Intelligence) เป็นอินเทอร์เฟซอนุกรมที่เป็นกรรมสิทธิ์ของ Siemens ที่เชื่อมต่อส่วนประกอบไดรฟ์ SINAMICS S120 ทั้งหมด — โมดูลพลังงาน โมดูลมอเตอร์ โมดูลเซ็นเซอร์ และหน่วยควบคุม — เข้ากับเครือข่ายดิจิทัลที่เป็นหนึ่งเดียว
โปรโตคอลไม่เพียงแต่ส่งข้อมูลการตอบสนอง (ตำแหน่ง ความเร็ว อุณหภูมิ) แต่ยังรวมถึงข้อมูลระบุตัวตน (ส่วนประกอบที่เชื่อมต่อจะระบุตัวเองกับหน่วยควบคุม) และข้อมูลการวินิจฉัย
เอาต์พุต DRIVE-CLiQ ของ SMI20 หมายความว่าสายเคเบิล DRIVE-CLiQ มาตรฐาน — สี่คู่บิดเกลียวในปลอกหุ้มฉนวนพร้อมขั้วต่อแบบ RJ45 — วิ่งจากมอเตอร์ไปยังหน่วยควบคุม S120
หน่วยควบคุมจะอ่านข้อมูลตำแหน่งและความเร็วของมอเตอร์จาก SMI20 ที่อัตราการหมุนเซอร์โวที่กำหนดค่าไว้ (โดยทั่วไปคือ 125µs หรือ 250µs) และใช้เพื่อปิดลูปควบคุมตำแหน่งและความเร็ว
ไม่จำเป็นต้องใช้สายเคเบิลตัวเข้ารหัสแยกต่างหาก — SMI20 จัดการอินเทอร์เฟซตัวเข้ารหัสทั้งหมดและแสดงผลบน DRIVE-CLiQ
การเชื่อมต่อสายเคเบิลเส้นเดียวนี้ยังช่วยให้การติดตั้งเครื่องจักรทำได้ง่ายขึ้น: หน่วยควบคุมจะตรวจจับ SMI20 โดยอัตโนมัติผ่านโปรโตคอลการระบุตัวเองของ DRIVE-CLiQ ระบุประเภทและคอนฟิกูเรชันของตัวเข้ารหัส และเติมพารามิเตอร์ไดรฟ์ตามลำดับ
การป้อนข้อมูลความละเอียดตัวเข้ารหัส ประเภทสัญญาณ และพารามิเตอร์อินเทอร์เฟซด้วยตนเองที่เคยจำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อตัวเข้ารหัสแบบอนาล็อก ถูกแทนที่ด้วยการกำหนดค่าอัตโนมัติ
การเลือกระหว่างโมดูลเซ็นเซอร์ SMI (ติดตั้งในมอเตอร์), SMC (ติดตั้งในตู้) และ SME (ภายนอก) ขึ้นอยู่กับสถานการณ์การติดตั้ง:
SMI (ติดตั้งในมอเตอร์ โมดูลนี้): เหมาะที่สุดสำหรับการติดตั้งใหม่ที่มอเตอร์ได้รับการออกแบบหรือดัดแปลงเป็นพิเศษเพื่อรองรับ SMI20 ภายในช่องตัวเข้ารหัส
ให้เส้นทางสัญญาณอนาล็อกที่สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และการติดตั้งที่ทนทานต่อ EMI มากที่สุด
ต้องเข้าถึงขั้วต่อตัวเข้ารหัสของมอเตอร์เพื่อการติดตั้ง
SMC (ติดตั้งในตู้): ใช้เมื่อโมดูลเซ็นเซอร์ต้องอยู่ในตู้ไดรฟ์ — ไม่ว่าจะเนื่องจากมอเตอร์ไม่สามารถรองรับโมดูลภายในได้ หรือเนื่องจากการเดินสายเคเบิลระหว่างมอเตอร์และตู้ถูกกำหนดไว้แล้วและตู้เป็นตำแหน่งที่ใช้งานได้จริงมากกว่า
สัญญาณ SIN/COS แบบอนาล็อกจะวิ่งจากมอเตอร์ไปยังตู้ผ่านสายเคเบิลหุ้มฉนวน จากนั้นเข้าสู่ SMC เพื่อประเมินผล
SME (ภายนอก, IP67): ออกแบบมาสำหรับมอเตอร์ที่โมดูลตัวเข้ารหัสติดตั้งภายนอกบนโครงมอเตอร์ (ไม่ใช่ภายใน) โดยทั่วไปในโครงสร้างระดับ IP67 สำหรับสภาพแวดล้อมที่ความชื้น สารหล่อเย็น หรือการปนเปื้อนต้องการระดับการป้องกันสูง
Q1: SMI20 (6SL3055-0AA00-5MA0) สามารถทำงานร่วมกับตัวเข้ารหัส SIN/COS ใดก็ได้ หรือเฉพาะรุ่นตัวเข้ารหัส Siemens ที่ระบุเท่านั้น?
SMI20 ประเมินสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล SIN/COS 1Vpp มาตรฐาน — มาตรฐานสัญญาณที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในตัวเข้ารหัสเซอร์โวความละเอียดสูงจากผู้ผลิตรายใหญ่ รวมถึง Heidenhain, Stegmann (ปัจจุบันคือ Sick), Fagor และอื่นๆ
หากตัวเข้ารหัสส่งออกสัญญาณดิฟเฟอเรนเชียล 1Vpp SIN/COS และแรงดันไฟฟ้าอุปทานและข้อกำหนดกระแสไฟฟ้าเข้ากันได้กับเอาต์พุตอุปทานตัวเข้ารหัสของ SMI20 ตัวเข้ารหัสของบุคคลที่สามสามารถประเมินได้
จำนวนไลน ์ (ความละเอียด) ของตัวเข้ารหัสจะถูกป้อนเป็นพารามิเตอร์ในการกำหนดค่าไดรฟ์ SINAMICS — SMI20 เองจะจัดการแหล่งสัญญาณ SIN/COS 1Vpp ใดๆ โดยไม่จำกัดเฉพาะตัวเข้ารหัสยี่ห้อ Siemens
Q2: SMI20 รองรับตัวเข้ารหัสแบบสัมบูรณ์ หรือเฉพาะ SIN/COS แบบเพิ่มค่าเท่านั้น?
การระบุ -5MA0 ของ SMI20 ครอบคลุมตัวเข้ารหัสแบบเพิ่มค่าและแบบสัมบูรณ์ SIN/COS — หมายความว่ารองรับตัวเข้ารหัสที่สร้างทั้งแทร็กแบบเพิ่มค่า SIN/COS สำหรับการตอบสนองความเร็วความละเอียดสูงและคำตำแหน่งสัมบูรณ์ (โดยทั่วไปผ่านช่องสัญญาณอนุกรม เช่น EnDat หรือโปรโตคอลที่คล้ายกันที่ซ้อนทับบนสัญญาณ SIN/COS)
เมื่อเปิดเครื่อง ตำแหน่งสัมบูรณ์จะถูกอ่านจากตัวเข้ารหัส ทำให้ไม่ต้องใช้รอบการโฮม ในระหว่างการทำงาน แทร็ก SIN/COS แบบเพิ่มค่าจะให้การตอบสนองความเร็วและความละเอียดสูงสำหรับการควบคุมเซอร์โวแบบวงปิด
ความสามารถแบบสองฟังก์ชันนี้ครอบคลุมตัวเข้ารหัสเซอร์โวที่มีความสามารถมากที่สุดที่ใช้ในการใช้งาน CNC และหุ่นยนต์ที่มีความแม่นยำ
Q3: SMI20 ถูกติดตั้งทางกายภาพในมอเตอร์อย่างไร?
SMI20 ได้รับการออกแบบมาให้พอดีกับช่องตัวเข้ารหัสของมอเตอร์เซอร์โว Siemens ที่เข้ากันได้ — ช่องเดียวกันที่ปกติจะรองรับแผ่นดิสก์ตัวเข้ารหัสและแผงวงจร การติดตั้งเกี่ยวข้องกับการถอดฝาครอบตัวเข้ารหัสของมอเตอร์ การติดตั้งโมดูล SMI20 เข้ากับขั้วต่ออินเทอร์เฟซตัวเข้ารหัสภายในมอเตอร์ การเดินสายเคเบิล DRIVE-CLiQ ผ่านต่อมสายเคเบิลของมอเตอร์ และการประกอบฝาครอบตัวเข้ารหัสใหม่
มอเตอร์ต้องเข้ากันได้กับรูปแบบ SMI20 — มอเตอร์ทุกประเภทไม่สามารถรองรับโมดูลประเภท SMI ได้
มอเตอร์เฉพาะที่เข้ากันได้กับ SMI20 จะแสดงอยู่ในคู่มือมอเตอร์ SINAMICS S120 และเอกสาร SMI20
Q4: ความยาวสายเคเบิล DRIVE-CLiQ สูงสุดระหว่าง SMI20 และหน่วยควบคุม S120 คือเท่าใด?
ความยาวสายเคเบิล DRIVE-CLiQ สูงสุดระหว่างโมดูลเซ็นเซอร์ใดๆ และหน่วยควบคุม S120 คือ 100 เมตร โดยใช้สายเคเบิล DRIVE-CLiQ มาตรฐาน ตัวเลขนี้ใช้ได้กับทั้งรูปแบบ SMI, SMC และ SME
ภายในตู้เครื่องมือเครื่องจักรที่หน่วยควบคุมและมอเตอร์อยู่ใกล้กัน ความยาวจริงมักจะสั้นกว่ามาก — บ่อยครั้ง 2–5 เมตรจากมอเตอร์ไปยังตู้
ขีดจำกัด 100 เมตร รองรับแอปพลิเคชันที่ตู้ไดรฟ์อยู่ห่างจากเครื่องจักร เช่น ในระบบ Gantry หรือศูนย์เครื่องจักรขนาดใหญ่ที่มีห้องไดรฟ์ส่วนกลาง
Q5: SMI20 ถูกระบุว่ามีรุ่นที่เลิกผลิตแล้วในภายหลัง ซึ่งหมายความว่าอย่างไรสำหรับการจัดซื้อ?
ส่วนต่อท้าย -5MA0 ระบุรุ่นฮาร์ดแวร์เฉพาะของ SMI20 ในตระกูลโมดูลเซ็นเซอร์ SINAMICS Siemens จะแนะนำรุ่นใหม่เป็นระยะๆ (-5MA1, -5MA2 เป็นต้น) ซึ่งรวมการปรับปรุงฮาร์ดแวร์ ข้อมูลจำเพาะที่ขยายออกไป หรือเฟิร์มแวร์ที่อัปเดต
รุ่นเก่าจะเลิกผลิตแล้ว แต่โดยทั่วไปยังคงสามารถใช้แทนที่รุ่นใหม่กว่าในการติดตั้งที่มีอยู่ได้
สำหรับการจัดซื้อรุ่นเฉพาะเพื่อวัตถุประสงค์ในการบำรุงรักษา ตลาดสินค้าคงคลังอุตสาหกรรมเป็นแหล่งหลักสำหรับรุ่นที่เลิกผลิตแล้ว
สำหรับการสร้างเครื่องจักรใหม่ ควรระบุรุ่นล่าสุดที่มีอยู่ในปัจจุบันจากสายการผลิตของ Siemens
เมทริกซ์ความเข้ากันได้ของ SINAMICS ใน Siemens Industry Online Support ยืนยันว่ารุ่น SMI20 ใดที่เข้ากันได้กับเฟิร์มแวร์ S120 แต่ละเวอร์ชัน
ติดต่อเราได้ตลอดเวลา
