SINUMERIK PERIFERIE ANALOG DRIVE INTERFACE 6FC5211-0BA01-0AA4 6FC5 211-0BA01-0AA4 6FC5211-OBAO1-OAA4

Siemens 6FC5211-0BA01-0AA4 SINUMERIK ADI4 Analogiczny interfejs napędowy 4-osiowy PROFIBUS DP, wyjście analogowe ±10V, wejście kodera TTL/SSI, funkcja sterowania ruchem, FW 01.04.08

Przegląd

W sprawieSiemens 6FC5211-0BA01-0AA4is the ADI4 — the module that bridges the architectural gap between SINUMERIK's digital PROFIBUS DP motion control backbone and the installed base of conventional analog-interface servo drives that occupied machine tools before digital drive technology became standard.

Większość serwo napędów sprzedawanych przed połową lat 90. i wiele kompaktowych wzmacniaczy napędu nadal produkowanych do dziś do zastosowań wrażliwych na koszty, accept a ±10V analog signal as their speed or torque setpoint and provide incremental encoder feedback — a completely different interface from the DRIVE-CLiQ digital link that SINAMICS S120 drives use with modern SINUMERIK controllers.

ADI4 rozwiązuje ten problem z integracją w czysty sposób: znajduje się w sieci PROFIBUS DP jako niewolnik,przyjmuje polecenia pozycji osi sterownika CNC i żądania stanu za pośrednictwem PROFIBUS przy prędkości cyklu równomiernej wymaganej do sterowania zsynchronizowanym ruchem, przekształca te polecenia w analogowe sygnały ± 10 V dla podłączonych wzmacniaczy serwo napędowych, odczytuje informacje zwrotne kodera z każdej osi,i przekazuje dane o pozycji i prędkości do CNC przez PROFIBUS.

Z punktu widzenia sterownika SINUMERIK, analogowa oś podłączona do systemu ADI4 zachowuje się identycznie jak cyfrowa oś SINAMICS, jest skonfigurowana, uruchomiona,i zaprogramowane za pomocą tych samych narzędzi SINUMERIK i struktury parametrów.

Pojemność 4-osiowa oznacza, że pojedynczy moduł ADI4 obsługuje do czterech niezależnych układów sterujących, kompletne 3-osiowe centrum obróbcze (X, Y, Z) oraz jedną dodatkową oś (tabela obrotowa,orientacja wrotnika, lub czwartą oś liniową) z jednego węzła PROFIBUS.

W przypadku maszyn z większą liczbą osi, wiele modułów ADI4 łączy się w tej samej sieci PROFIBUS DP, każdy z własnym adresem PROFIBUS, do limitu liczby niewolników sieci.

Główne specyfikacje

Równoodległy PROFIBUS DP Dlaczego wymóg cyklu autobusowego ma znaczenie

ADI4 działa wyłącznie na równorzędnym systemie PROFIBUS DP, czyli na specjalnym trybie pracy autobusu, w którym główny system DP cykluje w ustalonym, precyzyjnie określonym przedziale czasu.

Nie jest to standardowa operacja PROFIBUS DP: zwykli mistrzowie PROFIBUS DP wybierają niewolników tak szybko, jak pozwala autobus, ale rzeczywisty czas cyklu nieznacznie się zmienia ze względu na arbitraż autobusu.

W przypadku zastosowań PLC I/O, zmiana ta jest nieistotna.

Algorytmy sterowania ruchem wymagają, aby informacje zwrotne o pozycji trafiały do sterownika w precyzyjnie zdefiniowanych, powtarzających się odstępach czasu.

Jeśli czas zwrotnego wpływu zmienia się w zależności od cyklu, obliczenia prędkości i przyspieszenia, które CNC wykorzystuje do generowania gładkich profili ruchu, powodują błędy, które pojawiają się jako falowanie prędkości,błędy w konturze, a na obrobionych częściach powierzchnia jest słaba.PROFIBUS DP z równomierną odległością eliminuje tę różnicę poprzez umożliwienie masterowi DP (zwykle SINUMERIK NCK) generowania synchronizowanych z czasem cykli autobusów przy skonfigurowanym czasie serwocyklu 1 ms, 2 ms lub inne wartości określone w konfiguracji HW.

NCK SINUMERIK 840D sl pełni rolę równoodległego mastera DP, generującego cykle autobusów izochronicznych.

Wszystkie moduły ADI4 w tym systemie głównego DP są zsynchronizowane z tymi cyklami, zapewniając stabilność czasową wymaganą do sterowania ośmi CNC w pętli zamkniętej.

Interfejs kodowania TTL i SSI

ADI4 obsługuje dwa typy wejścia kodera na oś, co odzwierciedla dwie dominujące technologie sprzężenia zwrotnego w erze serwoprzędów analogowych:

Kodery przyrostowe TTLgenerują A, B i Z (referencyjne) układy impulsowe.

Pozycja jest gromadzona przez liczenie impulsów w sprzęcie licznika kodera ADI4, a impuls Z jest używany do homingowania (odnalezienia pozycji odniesienia maszyny).Kodery przyrostowe są zdecydowanie najczęstszym urządzeniem zwrotnym w konwencjonalnych narzędziach maszynowych, Fagor i Renishaw wytwarzają sygnały kompatybilne z TTL.

Absolutne kodery SSI (Synchronous Serial Interface)wyświetla wartość pozycji bezwzględnej przy uruchomieniu, eliminując wymóg homing.

Po każdym cyklu zasilania, bieżąca pozycja kodera jest natychmiast dostępna maszyna nie musi odwoływać się przed wykonaniem poleceń ruchu.

Kodery SSI są powszechne na maszynach, w których przemieszczanie odniesienia jest niepraktyczne (wielkie osi portalu, osie z ograniczeniami fizycznymi w przemieszczaniu),lub gdy szybkie uruchomienie po przerwaniu zasilania jest wymogiem produkcji.

Zdolność ADI4 do przyjmowania jednego z typów koderów na oś oznacza, że maszyna może łączyć technologie zwrotnej oś 3 z absolutnym wirującym koderem SSI wszystkie zarządzane przez ten sam moduł ADI4 i zgłaszane jednolicie do sterownika SINUMERIK.

Konfiguracja w KROKU 7 HW Config

The ADI4 is configured as a PROFIBUS DP slave within SIMATIC STEP 7 HW Config using the ADI4 Slave OM (Object Manager) software that Siemens provides with the SINUMERIK toolbox for each compatible CNC systemProcedura konfiguracji:

ADI4 slave jest umieszczany na liście niewolników DP master, przypisuje się adres PROFIBUS (odpowiadający fizycznemu adresowi ustawionemu na przełączniku adresu modułu ADI4),i parametry osi ¢ typ kodera, rozdzielczość kodera, przydzielenie sygnału I/O, typ osi ?? są ustawione w oknie dialogowym ADI4 w konfiguracji HW.

Wielu modułów ADI4 jest dodawanych jako oddzielne niewolniki DP w tym samym systemie głównego DP, z których każdy posiada unikalny adres.

Dane maszyny SINUMERIK następnie odwołują się do przydziałów gniazd PROFIBUS ADI4 w celu podłączenia definicji osi logicznej CNC do fizycznego kodera i połączeń punktów ustawień na ADI4.

"Funkcja ustawienia" w HW Config pozwala na przenoszenie identycznych ustawień z pierwszego skonfigurowanego modułu ADI4 do wszystkich dodatkowych modułów ADI4, uproszczając konfigurację maszyny wieloosiowej.

Częste pytania

P1: Czy ADI4 może być używany z SINUMERIK 828D, czy tylko z rodziną 840D sl?

6FC5211-0BA01-0AA4 ADI4 jest określony dla SINUMERIK 802D sl, 840Di sl i 840D sl.

Nie jest on wymieniony jako kompatybilny z SINUMERIK 828D.i jego możliwości PROFIBUS DP są zorientowane na I/O, a nie serwo sterowanie równomierne w ten sam sposób jak 840D sl.

W przypadku systemów 828D, w których potrzebna jest integracja napędu analogowego, zazwyczaj określone są alternatywne podejścia

Głównym zastosowaniem ADI4 pozostaje rodzina SINUMERIK 840D sl.

P2: W jaki sposób adres PROFIBUS ADI4 jest ustawiony

ADI4 posiada fizyczny przełącznik adresu PROFIBUS (rotary DIP lub binarny przełącznik) na przednim panelu lub wnętrzu, który ustala adres węzła PROFIBUS w sprzęcie.

Adres skonfigurowany w STEP 7 HW Config musi odpowiadać temu fizycznemu ustawieniu ̇ niezgodność spowoduje, że ADI4 nie odpowie na sieci PROFIBUS,i CNC zgłosi błąd komunikacji DP slave.

Po zmianie adresu sprzętowego moduł musi być podłączony do cyklu zasilania, aby nowy adres zaczął obowiązywać.

Zakres adresów PROFIBUS dostępny dla ADI4 wynosi od 1 do 126 (adres 127 jest zarezerwowany dla transmisji diagnostycznych).

P3: Moduł wymaga dwóch oddzielnych źródeł zasilania prądem stałym 24 V. Jaki jest cel każdego z nich?

Dwa zewnętrzne wejścia zasilania prądem stałym 24V pełnią różne funkcje.P24EXT1) zasila własne wewnętrzne obwody logiczne modułu i elektronikę interfejsu kodowania, która musi być obecna, aby ADI4 mógł działać i komunikować się na PROFIBUS.

Drugie źródło zasilania (podłączone do X6-1, P24EXT2) zasila sygnały wyjściowe cyfrowe, ̇ wyjścia cyfrowe dla napędu i ogólnego przeznaczenia, które przełączają urządzenia zewnętrzne (releje włączania napędu,kontakty do zwolnienia hamulca).

Separating these supplies allows the digital outputs to be powered from a separate circuit that can be switched off as part of a machine safety stop without de-energising the module's communication logic.

P4: Czy urządzenie ADI4 posiada jakąkolwiek ochronę przed odłączeniem kabla kodowania podczas pracy?

ADI4 monitoruje sygnały kodera i może wykrywać warunki awarii kodera, w tym utratę sygnału.

W przypadku utraty sygnału kodera podczas pracy (przerwanie kabla, awaria złącza), system ADI4 zgłasza błąd kodera do SINUMERIK CNC za pośrednictwem PROFIBUS.

Logika monitorowania osi CNC reaguje na alarm błędu kodowania, zazwyczaj poprzez zatrzymanie osi i wejście w bezpieczny stan, zgodnie z konfiguracją danych maszyny.

Specyficzna reakcja alarmowa zależy od konfiguracji SINUMERIK i funkcji bezpieczeństwa włączonych dla dotykanej osi.

P5: Czy wiele modułów ADI4 i napędów SINAMICS może współistnieć w tej samej sieci PROFIBUS DP co SINUMERIK 840D sl?

Tak. System główny SINUMERIK 840D sl PROFIBUS DP może obejmować zarówno moduły ADI4 (dla analogowych osi napędowych) jak i moduły napędowe SINAMICS S120 (które wykorzystują PROFIBUS DP jako interfejs komunikacyjny,oddzielnie od DRIVE-CLiQ).

W tej konfiguracji mieszanej wszystkie niewolnice na równoodległym DP muszą spełniać wymagania dotyczące czasu izochronowego,i całkowite obciążenie autobusem PROFIBUS we wszystkich niewolnikach musi pozostać w zakresie zdolności sieci w skonfigurowanym czasie cyklu.

System SINUMERIK HW Config oblicza obciążenie przycisku i ostrzega, jeśli konfiguracja przekracza budżet czasowy cyklu DP.