อุปกรณ์ควบคุมการขับเคลื่อนแบบปิดวงจร 6SN1121-0BA11-0AA1

Siemens 6SN1121-0BA11-0AA1 SIMODRIVE 611-A ชุดควบคุม

การควบคุมแบบวงปิด | ชุดขับแกนหมุนหลัก | มอเตอร์ 1PH | รุ่นสากล | โมดูลเสียบ

จุดเริ่มต้นของการควบคุมแกนหมุน

บนเครื่องมือเครื่องจักร CNC ใดๆ ที่สร้างขึ้นบนแพลตฟอร์ม SIMODRIVE 611 ของ Siemens ชุดควบคุมแบบวงปิดคือสมองที่อยู่เบื้องหลังอุปกรณ์จ่ายกำลัง มันประมวลผลการป้อนกลับจากเอ็นโค้ดเดอร์ ดำเนินการอัลกอริทึมควบคุมกระแสและความเร็ว จัดการอินเทอร์เฟซจุดตั้งค่ากับตัวควบคุม CNC และกำหนดว่าแกนหมุนจะเร่งความเร็วไปยังความเร็วที่ตั้งโปรแกรมไว้ได้อย่างราบรื่นหรือจะเข้าสู่สถานะข้อผิดพลาด โมดูลกำลังจ่ายกระแสไฟฟ้า — แต่ชุดควบคุมนี้จะเป็นตัวตัดสินว่าจะใช้กระแสไฟนั้นอย่างไร

6SN1121-0BA11-0AA1 คือชุดควบคุมแบบวงปิดเสียบได้ของ SIMODRIVE 611-A ในรุ่นสากล สร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับชุดขับแกนหมุนหลักที่ติดตั้งมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส 1PH มันเสียบเข้ากับโมดูลกำลัง SIMODRIVE 611 โดยตรง เชื่อมต่อกับ SINUMERIK CNC ผ่านบัสไดรฟ์ และนำความสามารถในการควบคุมแกนหมุนแบบวงปิดเต็มรูปแบบของแพลตฟอร์ม 611-A มาสู่แกนเครื่องจักรที่มักจะทำงานหนักที่สุด: แกนหมุนตัด

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค

สถาปัตยกรรม 611-A: จุดตั้งค่าแบบอนาล็อก ความน่าเชื่อถือระดับอุตสาหกรรม

SIMODRIVE 611-A หมายถึงรูปแบบอินเทอร์เฟซจุดตั้งค่าแบบอนาล็อกของตระกูลชุดควบคุมแบบวงปิด 611 — ซึ่งแตกต่างจากซีรีส์ 611-D (ดิจิทัล) ในระบบอินเทอร์เฟซแบบอนาล็อก คำสั่งความเร็วและแรงบิดจะเดินทางจาก SINUMERIK CNC ไปยังโมดูลไดรฟ์ในรูปแบบสัญญาณแรงดันอนาล็อก ±10V สถาปัตยกรรมนี้มีมาก่อนการใช้งานบัสไดรฟ์ดิจิทัลอย่างแพร่หลาย และเป็นแนวทางมาตรฐานสำหรับเครื่องมือเครื่องจักรที่ติดตั้ง SINUMERIK จำนวนมากที่สร้างขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1990 และเข้าสู่ทศวรรษที่ 2000

ผลลัพธ์ที่ได้คือ 6SN1121-0BA11-0AA1 ยังคงเป็นชิ้นส่วนอะไหล่ที่ถูกต้องสำหรับเครื่องจักรจำนวนมากที่ติดตั้งอยู่และยังคงใช้งานได้จริง อินเทอร์เฟซแบบอนาล็อกไม่ได้ด้อยกว่า — สำหรับการใช้งานแกนหมุนหลักที่ CNC สั่งความเร็วและไดรฟ์จะปิดวงจร มันให้ประสิทธิภาพที่เพียงพออย่างสมบูรณ์ และความเรียบง่ายของสถาปัตยกรรมหมายถึงจุดที่อาจเกิดความไม่เข้ากันของเฟิร์มแวร์น้อยลงเมื่อทำการเปลี่ยน

อินเทอร์เฟซ X432: อเนกประสงค์และมีความสำคัญต่อการปฏิบัติงาน

ขั้วต่อ X432 เป็นคุณสมบัติที่เฉพาะเจาะจงที่สุดของการใช้งานของชุดควบคุมนี้ และคุ้มค่าที่จะทำความเข้าใจว่ามันทำงานอย่างไรก่อนที่จะเริ่มใช้งานหรือเปลี่ยนบอร์ด

ตามคู่มือการวางแผน SIMODRIVE 611 ของ Siemens, X432 ทำหน้าที่สองอย่างที่ไม่สามารถทำงานพร้อมกันได้ ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่าเครื่องจักร:

เป็นอินพุตเอ็นโค้ดเดอร์แกนหมุนสำหรับการวางตำแหน่ง: สัญญาณเอ็นโค้ดเดอร์แกนหมุนจะเชื่อมต่อกับ X432 ทำให้ชุดควบคุมได้รับข้อมูลป้อนกลับที่จำเป็นในการทำงานหยุดแกนหมุนแบบวางแนว (การวางตำแหน่งแกน C) สิ่งนี้จำเป็นสำหรับศูนย์กลึงและศูนย์กลางการผลิตที่แกนหมุนต้องหยุดที่ตำแหน่งเชิงมุมที่กำหนดเพื่ออนุญาตให้เปลี่ยนเครื่องมืออัตโนมัติ เปลี่ยนเกียร์ หรือดำเนินการกลึงขึ้นรูป

เป็นอินเทอร์เฟซ WSG (เอาต์พุตตำแหน่งโรเตอร์ไปยัง NC): ในการกำหนดค่านี้ X432 จะส่งสัญญาณตำแหน่งโรเตอร์กลับไปยัง SINUMERIK CNC ทำให้ NC สามารถใช้ข้อมูลตำแหน่งแกนหมุนสำหรับการทำงานร่วมกัน — เช่น การต๊าปแบบซิงโครไนซ์ ซึ่งแกนป้อนและแกนหมุนต้องเคลื่อนที่ในลักษณะซิงโครไนซ์เชิงมุมที่แม่นยำ

มีเพียงฟังก์ชันเดียวที่ทำงานได้ในแต่ละครั้ง เอกสารของ Siemens ระบุว่าควรเชื่อมต่อเฉพาะวงจร PELV (Protective Extra Low Voltage) กับพิน 15 ของ X432 และพิน 3 ของ X433 สำหรับวงจรที่ไม่ใช่ PELV ที่ AS1 และ AS2 ต้องใช้การเข้ารหัสขั้วต่อเพื่อป้องกันการเสียบขั้วต่อที่ไม่ถูกต้องตาม EN 60204-1 ส่วนที่ 6.4

มอเตอร์และชุดขับที่เข้ากันได้

6SN1121-0BA11-0AA1 ออกแบบมาเพื่อใช้กับมอเตอร์อะซิงโครนัสซีรีส์ 1PH ของ SIEMENS — ตระกูลมอเตอร์แกนหมุนหลักที่เป็นมาตรฐานบนศูนย์กลางการผลิตและเครื่องกลึงที่ควบคุมด้วย SINUMERIK มานานหลายทศวรรษ ซีรีส์ 1PH4, 1PH6 และ 1PH7 เป็นรุ่นที่ใช้งานร่วมกันได้ทั่วไป

ชุดควบคุมจะจับคู่กับโมดูลกำลัง SIMODRIVE 611 (ซีรีส์ 6SN1123) ที่เลือกตามพิกัดกระแสของมอเตอร์แกนหมุนที่ต้องการ ชุดประกอบที่รวมกัน — ชุดควบคุมบวกโมดูลกำลัง — จะเชื่อมต่อกับ SINUMERIK 840D หรือ 840Di CNC ผ่านบัสไดรฟ์ ในระหว่างขั้นตอนการเริ่มต้น (เปิดเครื่องหรือรีเซ็ต) SINUMERIK 840D จะดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ไดรฟ์ไปยังบอร์ดควบคุมผ่านบัสไดรฟ์โดยอัตโนมัติ ซึ่งหมายความว่าโดยทั่วไปแล้วไม่จำเป็นต้องโหลดซอฟต์แวร์ด้วยตนเองหรือใช้อุปกรณ์ตั้งโปรแกรมแยกต่างหากเมื่อทำการเปลี่ยน

ตัวควบคุม CNC ที่เข้ากันได้ ได้แก่:

• SINUMERIK 840D และ 840D sl
• SINUMERIK 840Di
• SINUMERIK 810D

รุ่นสากล: ครอบคลุมอะไรบ้าง

การระบุ "สากล" ในคำอธิบายผลิตภัณฑ์ทำให้ชุดควบคุมนี้แตกต่างจากรุ่น "ประสิทธิภาพสูง" ทั้งสองรุ่นใช้สำหรับการใช้งานชุดขับแกนหมุนหลัก แต่รุ่นสากลครอบคลุมการใช้งานแกนหมุนมาตรฐานทั้งหมด — การควบคุมความเร็วด้วยจุดตั้งค่าแบบอนาล็อก การวางแนวแกนหมุน เอาต์พุต WSG — โดยไม่มีความสามารถในการตอบสนองแบบไดนามิกที่ขยายออกไปและการควบคุมกระแสแบนด์วิดท์สูงของรุ่นประสิทธิภาพสูง

สำหรับศูนย์กลางการผลิต CNC และศูนย์กลางการกลึงส่วนใหญ่ที่แกนหมุนทำงานด้วยความเร็วที่ตั้งโปรแกรมไว้ ทำการวางแนวการเปลี่ยนเครื่องมือ และดำเนินการรอบการต๊าปแบบซิงโครไนซ์ รุ่นสากลคือข้อกำหนดที่ถูกต้องและเหมาะสม รุ่นประสิทธิภาพสูงจะเพิ่มมูลค่าโดยหลักในการใช้งานที่ต้องการการเปลี่ยนแปลงความเร็วที่รวดเร็วเป็นพิเศษ หรือความแข็งแกร่งแบบไดนามิกสูงต่อการรบกวนจากโหลด — ซึ่งพบได้น้อยในการใช้งานแกนหมุนของเครื่องมือเครื่องจักรทั่วไป

หมายเหตุการติดตั้งและการเปลี่ยน

การออกแบบแบบเสียบได้หมายความว่าการเปลี่ยนคือการสลับบอร์ด: โมดูลกำลังยังคงอยู่ในตู้ และเฉพาะชุดควบคุมเท่านั้นที่จะถูกเปลี่ยน หลังจากเสียบแล้ว ให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:

SINUMERIK CNC จะดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ไดรฟ์ไปยังชุดควบคุมใหม่เมื่อเปิดเครื่องครั้งแรกผ่านบัสไดรฟ์ พารามิเตอร์เฉพาะเครื่องจักร (ประเภทเอ็นโค้ดเดอร์แกนหมุน อัตราทดเกียร์ ขีดจำกัดความเร็ว เกณฑ์การตรวจสอบ) จะถูกจัดเก็บไว้ใน NC ของ SINUMERIK และส่งกลับไปยังชุดควบคุมใหม่ในระหว่างกระบวนการนี้ ควรทำการทดสอบฟังก์ชันแกนหมุนอย่างละเอียด — รวมถึงการวางแนวหากใช้งาน — ก่อนที่จะนำเครื่องจักรกลับมาผลิต ตรวจสอบว่าการเดินสาย X432 ถูกต้องสำหรับการกำหนดค่าเอ็นโค้ดเดอร์แกนหมุนหรือ WSG เฉพาะของเครื่องจักร

คำถามที่พบบ่อย

Q1: ความแตกต่างระหว่าง 6SN1121-0BA11-0AA1 และ 6SN1121-0BA11-0AA0 คืออะไร?

ทั้งสองเป็นชุดควบคุมรุ่นสากลของ SIMODRIVE 611-A สำหรับชุดขับแกนหมุนหลัก 1PH ตัวเลขสุดท้าย (AA0 เทียบกับ AA1) บ่งชี้ระดับการแก้ไขฮาร์ดแวร์ AA1 เป็นการแก้ไขที่ใหม่กว่าและเป็นข้อมูลอ้างอิงสำหรับการเปลี่ยนมาตรฐาน ในกรณีส่วนใหญ่ AA1 จะแทนที่ AA0 เป็นการอัปเกรดฮาร์ดแวร์โดยตรงโดยไม่มีความแตกต่างในการทำงานจากมุมมองของระบบไดรฟ์ โปรดยืนยันกับเอกสารเครื่องมือเครื่องจักรหากความเข้ากันได้ของการแก้ไขฮาร์ดแวร์เฉพาะเป็นข้อกังวลสำหรับ SINUMERIK CNC เวอร์ชันของคุณ

Q2: ชุดควบคุมนี้สามารถใช้กับมอเตอร์เซอร์โว 1FT6 หรือ 1FK สำหรับการใช้งานแกนป้อนได้หรือไม่?

ไม่ 6SN1121-0BA11-0AA1 ออกแบบมาเฉพาะสำหรับการใช้งานชุดขับแกนหมุนหลักกับมอเตอร์อะซิงโครนัส 1PH สำหรับการควบคุมแกนป้อนเซอร์โวโดยใช้ 1FT6, 1FK หรือมอเตอร์เซอร์โวที่คล้ายกัน ผลิตภัณฑ์ที่ถูกต้องคือชุดควบคุมแบบวงปิดดิจิทัล SIMODRIVE 611-D หรือ 611 Universal (ซีรีส์ 6SN1118) การใช้ชุดควบคุมแกนหมุนสำหรับแกนป้อนเซอร์โวจะส่งผลให้พฤติกรรมการควบคุมไม่ถูกต้องและไม่ควรลอง

Q3: หลังจากเปลี่ยนบอร์ดแล้ว ต้องตั้งค่าพารามิเตอร์ใดบ้างใน SINUMERIK CNC?

หากการเปลี่ยนเป็นการสลับแบบเดียวกัน (หมายเลขชิ้นส่วนเดียวกัน) SINUMERIK CNC ควรดาวน์โหลดพารามิเตอร์ไดรฟ์ที่บันทึกไว้ก่อนหน้านี้ไปยังชุดควบคุมใหม่โดยอัตโนมัติระหว่างการเริ่มต้นเมื่อเปิดเครื่อง สิ่งสำคัญคือการสำรองข้อมูลพารามิเตอร์ของเครื่องจักรต้องเป็นปัจจุบันก่อนการสลับบอร์ด หลังจากการเปลี่ยน ตรวจสอบว่าพารามิเตอร์เฉพาะแกนหมุนทั้งหมด — ประเภทเอ็นโค้ดเดอร์ ขั้นตอนเกียร์ ขีดจำกัดความเร็ว ค่าการตรวจสอบ — ถูกถ่ายโอนอย่างถูกต้อง และยืนยันฟังก์ชันแกนหมุนรวมถึงการหยุดวางแนวหากเครื่องจักรใช้งาน

Q4: สัญญาณเตือนใดใน SINUMERIK ที่มักบ่งชี้ว่าชุดควบคุมนี้ล้มเหลว?

สัญญาณเตือนที่เกี่ยวข้องกับไดรฟ์ที่ชี้ไปยังฮาร์ดแวร์แกนหมุนเป็นตัวบ่งชี้ที่พบบ่อยที่สุด สัญญาณเตือน 300501 (ไดรฟ์ไม่พร้อมใช้งาน) สัญญาณเตือน 300507 (เอาต์พุตตัวควบคุมความเร็วถูกจำกัด) สัญญาณเตือนข้อผิดพลาดฮาร์ดแวร์บนแกนหมุน หรือความล้มเหลวโดยสมบูรณ์ในการเริ่มต้นชุดขับแกนหมุนเมื่อเปิดเครื่อง มักจะทำให้ต้องตรวจสอบชุดควบคุม ก่อนที่จะตัดสินว่าบอร์ดเสีย ให้ตรวจสอบว่ามีแหล่งจ่ายไฟควบคุม 24V DC อยู่หรือไม่ การเชื่อมต่อบัสไดรฟ์แน่นหนา และโมดูลกำลังแกนหมุนเองไม่ใช่แหล่งที่มาของความผิดพลาด

Q5: สินค้าเลิกผลิตแล้ว — ยังมีการให้บริการและซ่อมแซมอยู่หรือไม่?

Siemens ได้ยกเลิก 6SN1121-0BA11-0AA1 จากการผลิตมาตรฐานในเดือนกันยายน 2018 แต่ชุดขับแกนหมุน SIMODRIVE 611-A ยังคงให้บริการบนเครื่องจักรจำนวนมากทั่วโลก ทั้งหน่วยสต็อกใหม่ที่ไม่ได้ใช้และบอร์ดที่ได้รับการปรับปรุงใหม่ที่ได้รับการรับรอง ยังคงมีจำหน่ายอย่างแพร่หลายผ่านผู้เชี่ยวชาญด้านชิ้นส่วนระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมที่สนับสนุนแพลตฟอร์ม SIMODRIVE 611 บริการปรับปรุงใหม่ระดับมืออาชีพจะทดสอบบอร์ดเหล่านี้ภายใต้สภาวะโหลดเต็มบนระบบไดรฟ์ 611 จริง ทำให้หน่วยที่ได้รับการปรับปรุงใหม่เป็นตัวเลือกการบำรุงรักษาที่เชื่อถือได้สำหรับอายุการใช้งานที่คาดการณ์ได้ของเครื่องจักรที่ติดตั้งชุดควบคุมนี้