SIMOVERT MASTERDRIVES MOTION CONTROL COMMUNICATION MODULE 6SE7090-0XX84-0FF0 6SE7 090-0XX84-0FF0 6SE7O9O-OXX84-OFF0 การควบคุมการเคลื่อนไหว

Siemens 6SE7090-0XX84-0FF0 | SIMOVERT MASTERDRIVES Motion Control CBP — บอร์ดสื่อสาร PROFIBUS, RS-485, ช่องเสียบตัวเลือกแบบเสียบได้, การรวมเครือข่ายไดรฟ์รุ่นเก่า อะไหล่

ภาพรวม

Siemens 6SE7090-0XX84-0FF0 คือ CBP — บอร์ดสื่อสาร PROFIBUS รุ่นดั้งเดิมสำหรับตระกูลไดรฟ์ SIMOVERT MASTERDRIVES Motion Control

ในบริบทของระบบ MASTERDRIVES หน่วยฐานของไดรฟ์จะจัดการกับอิเล็กทรอนิกส์กำลัง: การเรียงกระแสแหล่งจ่ายไฟ, การสร้างเอาต์พุต PWM สำหรับมอเตอร์, และการดำเนินการตามอัลกอริทึมการควบคุมแบบเวกเตอร์หรือ V/f 

หน่วยฐานสื่อสารภายในผ่านแถบขั้วต่อของตัวเอง (การอ้างอิงความเร็วแบบอนาล็อก, สัญญาณควบคุมดิจิทัล) และผ่านโปรโตคอล USS แบบอนุกรมในตัวบน RS-232/RS-485 สิ่งที่หน่วยฐานไม่มี — หากไม่มีบอร์ดตัวเลือก — คือความสามารถในการเป็น PROFIBUS DP slave

การติดตั้งบอร์ด CBP ในช่องเสียบตัวเลือกอิเล็กทรอนิกส์ของไดรฟ์เป็นการเชื่อมต่อไดรฟ์ MASTERDRIVES เข้ากับเครือข่าย PROFIBUS PLC master (S7-300, S7-400, หรือ PROFIBUS DP master ใดๆ) จะมองเห็นไดรฟ์เป็น PROFIBUS slave

คำสั่งควบคุมและค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าที่เขียนโดย PLC master จะถูกรับโดยไดรฟ์และนำไปใช้กับอัลกอริทึมการควบคุมมอเตอร์ในรอบการสแกนเดียวกัน ค่าจริง — การป้อนกลับความเร็ว, กระแส, แรงบิด, รหัสข้อผิดพลาด — จะถูกส่งกลับไปยัง PLC master โดยอัตโนมัติ

ไดรฟ์จะกลายเป็นโหนด PROFIBUS ที่รวมเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์ โดยความเร็วและแรงบิดจะถูกควบคุมด้วยความแน่นอนเหมือนกับอุปกรณ์ภาคสนามอื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับ PROFIBUS

CBP เป็นบอร์ดรุ่นแรก; CBP2 (6SE7090-0XX84-0FF5) เป็นรุ่นต่อมาที่มีคุณสมบัติ PROFIBUS ที่ปรับปรุงแล้วและการเข้าถึงพารามิเตอร์ที่ขยายออกไป

สำหรับชุดติดตั้ง MASTERDRIVES ที่ใช้งานกับบอร์ด CBP อยู่แล้ว 6SE7090-0XX84-0FF0 คืออะไหล่ทดแทนที่ถูกต้องแบบเดียวกันเมื่อ CBP เสียหาย

ข้อมูลจำเพาะหลัก

SIMOVERT MASTERDRIVES — แพลตฟอร์มไดรฟ์

SIMOVERT MASTERDRIVES เป็นแพลตฟอร์มไดรฟ์อเนกประสงค์ชั้นนำของ Siemens ในช่วงทศวรรษที่ 1990 และ 2000 ออกแบบมาเพื่อครอบคลุมช่วงกำลังไฟฟ้ากว้างตั้งแต่ไม่กี่กิโลวัตต์ไปจนถึงหลายเมกะวัตต์ในสถาปัตยกรรมที่สอดคล้องกัน

แพลตฟอร์มนี้มีให้เลือกสองรูปแบบหลัก: Vector Control (VC) สำหรับแอปพลิเคชันความเร็วแปรผันมาตรฐาน และ Motion Control (MC) สำหรับการวางตำแหน่งที่แม่นยำสูงแบบเซอร์โวและแอปพลิเคชันไดรฟ์หลายตัวที่ประสานงานกัน 

ทั้งสองรูปแบบใช้สถาปัตยกรรมบอร์ดตัวเลือกแบบโมดูลาร์เดียวกัน โดย CBP เป็นตัวเลือกทั่วไปสำหรับทั้งสองรูปแบบ

ระบบ MASTERDRIVES มีความโดดเด่นด้วยระบบนิเวศของบอร์ดตัวเลือกที่หลากหลาย: บอร์ดป้อนกลับเอ็นโค้ดเดอร์ (SBR1, SBR2 สำหรับรีโซลเวอร์และเอ็นโค้ดเดอร์ TTL), บอร์ดเทคโนโลยี (T400 สำหรับการควบคุมลูกเบี้ยวและการซิงโครไนซ์), บอร์ดสื่อสาร (CBP, CBP2 สำหรับ PROFIBUS; CBD สำหรับ DeviceNet; SLB สำหรับวงแหวนใยแก้วนำแสง SIMOLINK) และบอร์ดส่วนขยาย

แนวทางแบบโมดูลาร์นี้ช่วยให้หน่วยไดรฟ์ฐานเดียวสามารถรองรับแอปพลิเคชันได้ตั้งแต่การควบคุมความเร็วอย่างง่ายไปจนถึงการซิงโครไนซ์หลายแกนที่ซับซ้อน — การกำหนดค่าอิเล็กทรอนิกส์จะเป็นตัวกำหนดความสามารถ

CBP ในสถาปัตยกรรมตัวเลือกของไดรฟ์

โครงเครื่องไดรฟ์ MASTERDRIVES มีช่องเสียบกระดานอิเล็กทรอนิกส์เฉพาะ (ช่องเสียบตัวเลือก หรือบางครั้งเรียกว่า C-slot หรือตำแหน่งตัวเลือกเทคโนโลยี) ออกแบบมาเพื่อรองรับบอร์ดตัวเลือกแบบเสียบได้

CBP จะเข้าครอบครองช่องนี้และเชื่อมต่อกับบัสสื่อสารภายในของไดรฟ์ — แบ็คเพลนความเร็วสูงที่เป็นกรรมสิทธิ์ซึ่งเชื่อมต่ออิเล็กทรอนิกส์ฐานไดรฟ์, CBP, และบอร์ดตัวเลือกอื่นๆ ที่ติดตั้งอยู่

เมื่อติดตั้ง CBP และตั้งค่าที่อยู่ PROFIBUS แล้ว (ผ่านสวิตช์ DIP บนบอร์ด CBP) ไดรฟ์จะปรากฏบนเครือข่าย PROFIBUS เป็น DP slave ที่ที่อยู่ที่กำหนดค่าไว้ ไฟล์ GSD (General Station Description) ของ PROFIBUS ของไดรฟ์ — จัดทำโดย Siemens — จะอธิบายอินเทอร์เฟซข้อมูลของไดรฟ์ไปยังเครื่องมือการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ของ DP master โดยกำหนดโครงสร้างของคำสั่งควบคุม, ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า, คำสถานะ, และข้อมูลค่าจริงที่แลกเปลี่ยนบนบัส

โปรไฟล์ MASTERDRIVES PROFIBUS มาตรฐาน (PPO ประเภท 1 ถึง 5) กำหนดการรวมกันที่แตกต่างกันของข้อมูลกระบวนการและข้อมูลการเข้าถึงพารามิเตอร์ในข้อความ PROFIBUS ซึ่งสามารถเลือกได้เพื่อให้ตรงกับการกำหนดค่าไลบรารีการสื่อสารไดรฟ์ของ PLC master

ประเภท PPO — วัตถุข้อมูลกระบวนการและพารามิเตอร์

CBP ของ MASTERDRIVES ใช้โปรไฟล์ไดรฟ์ PROFIBUS ของ Siemens ซึ่งกำหนดประเภท PPO (Parameter Process-data Object) ห้าประเภทที่กำหนดเนื้อหาและความยาวของเฟรมข้อมูล PROFIBUS แต่ละเฟรมที่แลกเปลี่ยนกับไดรฟ์:

ประเภท PPO 1: ข้อมูลพารามิเตอร์ 2 คำ (พื้นที่ PKW สำหรับการอ่าน/เขียนพารามิเตอร์ไดรฟ์) + ข้อมูลกระบวนการ 2 คำ (คำสั่งควบคุม + ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า) ประเภท PPO 2: PKW 2 คำ + ข้อมูลกระบวนการ 6 คำ (สำหรับการแลกเปลี่ยนค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าและค่าจริงที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น) ประเภท PPO 3: ไม่มี PKW + ข้อมูลกระบวนการ 2 คำ (เฉพาะข้อมูลกระบวนการ, ไม่มีการเข้าถึงพารามิเตอร์) ประเภท PPO 4: ไม่มี PKW + ข้อมูลกระบวนการ 6 คำ ประเภท PPO 5: PKW 2 คำ + ข้อมูลกระบวนการ 10 คำ

ประเภท PPO จะถูกเลือกในระหว่างการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ของไดรฟ์ใน STEP 7 และจะตรงกับการกำหนดค่าบล็อกฟังก์ชันการสื่อสารไดรฟ์ของ PLC (โดยทั่วไปจะใช้บล็อกฟังก์ชัน FB30 PERI_VAR_DRV หรือ FB41 CONTRL_CU จากไลบรารี SIMOVERT MASTERDRIVES)

ตัวเลือกที่พบบ่อยที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันควบคุมการเคลื่อนไหวคือ PPO Type 2 ซึ่งมีจำนวนคำข้อมูลกระบวนการเพียงพอที่จะส่งค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าความเร็ว, คำสั่งควบคุม, ความเร็วที่แท้จริง, และสถานะที่แท้จริงพร้อมกันในแต่ละรอบ PROFIBUS

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: สามารถเปลี่ยน CBP (6SE7090-0XX84-0FF0) ด้วย CBP2 (6SE7090-0XX84-0FF5) ในการติดตั้ง MASTERDRIVES ที่มีอยู่ได้หรือไม่?

ในกรณีส่วนใหญ่ ใช่ — CBP2 พอดีกับช่องเสียบตัวเลือกเดียวกันและรองรับฟังก์ชัน PROFIBUS เดียวกันกับ CBP พร้อมคุณสมบัติเพิ่มเติม (การเข้าถึงพารามิเตอร์ที่ขยายออกไป, การวินิจฉัยที่ดีขึ้น)

อย่างไรก็ตาม CBP2 ใช้ไฟล์ GSD ที่แตกต่างกันและอาจต้องมีการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ของ DP master ให้เป็น GSD ของ CBP2 แทน GSD เดิมของ CBP

หากการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ของ DP master และโปรแกรม PLC ใช้การตั้งค่าประเภท PPO ของ CBP อยู่แล้ว ขอแนะนำให้ทดสอบในสภาพแวดล้อมที่ไม่ใช่การผลิตก่อนที่จะเปลี่ยนไปใช้ CBP2 ในเครื่องจักรที่ใช้งานจริง

คำถามที่ 2: การตั้งค่าที่อยู่สถานี PROFIBUS บนบอร์ด CBP อย่างไร?

ที่อยู่ PROFIBUS บน CBP จะถูกตั้งค่าโดยใช้สวิตช์ DIP บนบอร์ดเอง ซึ่งสามารถเข้าถึงได้หลังจากเปิดโครงเครื่องไดรฟ์ สวิตช์ DIP จะเข้ารหัสค่าไบนารีของที่อยู่สถานี (1–125)

ที่อยู่ที่เลือกจะต้องตรงกับที่อยู่ที่กำหนดค่าไว้ของไดรฟ์ในการกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ของ PROFIBUS DP master

หลังจากเปลี่ยนการตั้งค่าสวิตช์ DIP แล้ว ไดรฟ์จะต้องปิดและเปิดใหม่เพื่อให้ที่อยู่ใหม่มีผล

คำถามที่ 3: จะเกิดอะไรขึ้นกับไดรฟ์หากบอร์ด CBP เสียหายในขณะที่ไดรฟ์อยู่ในโหมดควบคุม PROFIBUS?

ไดรฟ์จะสูญเสียการสื่อสาร PROFIBUS และโดยทั่วไปจะสร้างข้อผิดพลาด F080 (ข้อผิดพลาดการสื่อสาร PROFIBUS) หรือข้อผิดพลาดที่คล้ายกัน ขึ้นอยู่กับเวอร์ชันเฟิร์มแวร์ของไดรฟ์และการตอบสนองที่กำหนดค่าไว้ต่อการสูญเสียการสื่อสาร

การตอบสนองต่อข้อผิดพลาดที่กำหนดค่าไว้อาจเป็นการหยุดที่ควบคุมได้หรือการหยุดแบบปล่อยให้หยุดเอง ขึ้นอยู่กับว่าการตั้งค่าพารามิเตอร์ watchdog การสื่อสารของไดรฟ์ (พารามิเตอร์ซีรีส์ P700 ใน MASTERDRIVES MC) เป็นอย่างไร หากกระบวนการผลิตไม่สามารถทนต่อการหยุดที่ไม่สามารถควบคุมได้ได้ พารามิเตอร์การตอบสนอง watchdog การสื่อสารของไดรฟ์ควรถูกกำหนดค่าให้ใช้การลดความเร็วแบบควบคุมแทนการทริปทันที

คำถามที่ 4: พารามิเตอร์ไดรฟ์ใดบ้างที่สามารถเข้าถึงได้ผ่านช่องพารามิเตอร์ PKW ของ CBP?

ผ่านช่อง PKW (Parameter-Kennung-Wert — ค่าระบุพารามิเตอร์) ที่ฝังอยู่ใน PPO ประเภท 1, 2, และ 5, PLC master สามารถอ่านและเขียนพารามิเตอร์ใดๆ ของไดรฟ์ MASTERDRIVES ได้ตามหมายเลขพารามิเตอร์

ซึ่งรวมถึงการปรับขนาดค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า (P321, P322), เวลาเร่ง (P340, P341), ขีดจำกัดความเร็ว (P360, P361), และพารามิเตอร์การวินิจฉัย เช่น กระแสที่แท้จริง, แรงบิดที่แท้จริง, และประวัติข้อผิดพลาด 

ช่อง PKW จะประมวลผลคำขอพารามิเตอร์หนึ่งรายการต่อรอบบัส PROFIBUS — คำขอแบบลำดับจะถูกจัดคิวโดยบล็อกฟังก์ชัน PLC

สำหรับการเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์ที่จำเป็นเฉพาะในช่วงการตั้งค่า, แผงควบคุมผู้ปฏิบัติงาน MASTERDRIVES (OP1S) หรือเครื่องมือ PC Drive Monitor จะสะดวกกว่า ช่อง PKW มีประโยชน์มากที่สุดสำหรับการปรับพารามิเตอร์ไดรฟ์แบบออนไลน์จาก PLC ในระหว่างการผลิต

คำถามที่ 5: การติดตั้งบอร์ด CBP ในโครงเครื่องไดรฟ์ MASTERDRIVES อย่างไร และต้องใช้ข้อควรระวังอะไรบ้าง?

CBP จะติดตั้งในช่องเสียบตัวเลือกของไดรฟ์โดยที่ไดรฟ์ปิดอยู่และ DC bus คายประจุเต็มแล้ว — ไดรฟ์ MASTERDRIVES จะเก็บพลังงานจำนวนมากไว้ในตัวเก็บประจุ DC bus และต้องรอเวลาคายประจุ (โดยทั่วไป 5 นาทีหลังปิดเครื่อง) ก่อนเปิดโครงเครื่อง

CBP จะเชื่อมต่อกับช่องเสียบตัวเลือกของไดรฟ์ผ่านขั้วต่อหลายพินที่ขอบด้านหลังของบอร์ด โดยมีขายึดแผงด้านหน้ายึดขั้วต่อ PROFIBUS Sub-D เข้ากับแผงหน้าของไดรฟ์

หลังจากการติดตั้ง จะต้องตั้งค่าสวิตช์ DIP ที่อยู่ PROFIBUS ให้ถูกต้อง, เชื่อมต่อสาย PROFIBUS, และเปิดเครื่องไดรฟ์เพื่อตรวจสอบการสื่อสารกับ DP master