SIMODRIVE 611-A BỘ ĐIỀU KHIỂN VÒNG KÍN CẮM 6SN1118-0AD11-0AA1 6SN1 118-0AD11-0AA1 6SN1118-OAD11-OAA1

Siemens 6SN1118-0AD11-0AA1 | SIMODRIVE 611-A Bộ điều khiển vòng kín cắm — Trục đơn, Ổ đĩa nạp 1FT5, Giao diện tiêu chuẩn, Ứng dụng máy công cụ CNC

Tổng quan

The Siemens 6SN1118-0AD11-0AA1 là thẻ điều khiển vòng kín tương tự, giao diện tiêu chuẩn, một trục cho hệ thống ổ đĩa SIMODRIVE 611-A — thế hệ giao diện tương tự của nền tảng servo SIMODRIVE 611 của Siemens, là xương sống của các máy công cụ được trang bị CNC SINUMERIK trong những năm 1990 và 2000. Thẻ cắm vào khe cắm bo mạch điều khiển của mô-đun nguồn SIMODRIVE 611 và cung cấp các vòng điều chỉnh dòng điện và vận tốc hoàn chỉnh cho một trục nạp được điều khiển bởi động cơ servo đồng bộ 1FT5.

Chỉ định "tương tự" SIMODRIVE 611-A đề cập đến giao diện lệnh giữa bộ điều khiển CNC và ổ đĩa: điểm đặt vận tốc đến từ CNC (thường là SINUMERIK 840D, 810D hoặc các dòng cũ hơn) dưới dạng tín hiệu tương tự ±10V.

6SN1118-0AD11-0AA1 đọc tham chiếu tương tự này, so sánh nó với phản hồi tốc độ của động cơ từ bộ mã hóa và điều chỉnh dòng điện đầu ra đến các cuộn dây động cơ để giảm thiểu sai số vận tốc. Kiến trúc vòng kín này — với các vòng dòng điện và vận tốc hoạt động ở tốc độ lấy mẫu rất cao — tạo ra độ chính xác và băng thông sau đây mà phay và tiện đường viền CNC yêu cầu.

"Giao diện tiêu chuẩn" trong hậu tố số hiệu bộ phận (-0AD11) phân biệt biến thể này với phiên bản giao diện nâng cao (-0AA11).

Giao diện tiêu chuẩn cung cấp các chức năng ổ đĩa thiết yếu: điều khiển vận tốc, điều khiển dòng điện, tín hiệu cho phép/ngăn chặn và phản hồi bộ mã hóa động cơ. Phiên bản giao diện nâng cao bổ sung các khả năng tín hiệu bổ sung — một bộ đầu ra trạng thái và cảnh báo hoàn chỉnh hơn — nhưng đối với chức năng servo vòng kín cốt lõi, cả hai biến thể đều tương đương.

Thẻ này dành riêng cho 1FT5.

1FT5 là dòng động cơ servo đồng bộ thời kỳ tương tự của Siemens, được sử dụng rộng rãi trong các máy CNC của Đức và Châu Âu sản xuất vào cuối những năm 1990 và đầu những năm 2000.

Các tham số điều chỉnh dòng điện của thẻ điều khiển, giao diện bộ mã hóa và logic chuyển mạch được điều chỉnh cho các đặc tính động cơ 1FT5. Nó không tương thích với các dòng động cơ 1FT6, 1FK6 hoặc 1FK7 sau này, những dòng này yêu cầu các thẻ điều khiển khác (SIMODRIVE 611 Universal hoặc các biến thể kỹ thuật số).

Thông số kỹ thuật chính

Kiến trúc hệ thống 611-A

Hệ thống SIMODRIVE 611-A tách biệt phần cứng chuyển đổi nguồn (mô-đun nguồn) khỏi trí tuệ điều khiển trục (thẻ điều khiển). Mô-đun nguồn 611 cung cấp tầng công suất biến tần — chuyển đổi điện áp bus DC từ mô-đun nguồn SIMODRIVE thành đầu ra AC ba pha điều khiển động cơ — nhưng tự nó không chứa logic điều khiển trục.

Thẻ điều khiển (như 6SN1118-0AD11-0AA1) cắm vào khe phía trước của mô-đun nguồn và cung cấp tất cả các chức năng vòng kín: xử lý tín hiệu bộ mã hóa, điều chỉnh dòng điện, điều chỉnh vận tốc và giao diện tương tự với CNC.

Kiến trúc cắm này có lợi thế bảo trì thực tế: một thẻ điều khiển bị lỗi có thể được thay thế mà không cần thay thế mô-đun nguồn và ngược lại.

Nếu các transistor công suất trong mô-đun nguồn bị lỗi (thường là hậu quả của ngắn mạch động cơ hoặc quá tải kéo dài), thẻ điều khiển thường không bị hư hại và có thể được tái sử dụng trong mô-đun nguồn thay thế. 

Nếu thẻ điều khiển bị lỗi (phổ biến hơn ở các đơn vị cũ hơn, nơi các tụ điện điện phân trên thẻ bị suy giảm), mô-đun nguồn sẽ không bị ảnh hưởng.

Khả năng tương thích động cơ 1FT5 — Hiểu rõ ràng ràng buộc

Ràng buộc tương thích 1FT5 không chỉ đơn thuần là sự khác biệt về giao thức truyền thông — nó còn sâu sắc hơn. Phần mềm của thẻ điều khiển 6SN1118-0AD11-0AA1 chứa các bộ tham số dành riêng cho động cơ cho dòng 1FT5: số cặp cực, giá trị điện trở và điện cảm stato để điều chỉnh dòng điện, và số xung bộ mã hóa cho giao diện mô phỏng bộ mã hóa tích hợp.

Kết nối động cơ 1FT6 hoặc 1FK7 với các giá trị tham số khác nhau sẽ dẫn đến điều chỉnh dòng điện không ổn định, dao động có thể gây hư hỏng hoặc không đạt được chuyển mạch chính xác.

Khi một máy chạy động cơ 1FT5 cần nâng cấp ổ đĩa servo, việc di chuyển sang hệ thống ổ đĩa SIMODRIVE 611 Universal hoặc SINAMICS S120 thế hệ hiện tại thường yêu cầu thay thế đồng thời cả ổ đĩa và động cơ.

Số hiệu bộ phận kế nhiệm (6SN1118-0NH01-0AA0) được thiết kế cho động cơ 1FT6/1FK7 và rõ ràng là không tương thích với 1FT5 — ghi chú "KHÔNG TƯƠNG THÍCH" xuất hiện trong tài liệu chuyển đổi sản phẩm của chính Siemens.

Giao diện tiêu chuẩn so với giao diện nâng cao — Ý nghĩa của sự khác biệt

Giao diện tiêu chuẩn của 6SN1118-0AD11-0AA1 cung cấp các tín hiệu cần thiết để CNC điều khiển và giám sát trục ổ đĩa: đầu vào tham chiếu vận tốc tương tự ±10V, tín hiệu cho phép và ngăn chặn, đầu ra trạng thái sẵn sàng/lỗi và kết nối bộ mã hóa động cơ. Điều này đủ cho tất cả các chức năng gia công thông thường.

Giao diện nâng cao (trên biến thể -0AA11) bổ sung các đầu cuối bổ sung: đầu ra cảnh báo bổ sung, khả năng chuyển đổi giữa hai nguồn điểm đặt riêng biệt và một số kênh giám sát bổ sung. Đối với hầu hết các trục máy công cụ CNC tiêu chuẩn, các khả năng bổ sung của giao diện nâng cao là không cần thiết.

Giao diện tiêu chuẩn đại diện cho phần lớn các cài đặt 611-A tại hiện trường và có thể được thay thế trực tiếp bằng bất kỳ thẻ 1FT5 trục đơn 611-A giao diện tiêu chuẩn nào khác mà không cần thay đổi tham số CNC.

Câu hỏi thường gặp

Q1: Có thể thay thế 6SN1118-0AD11-0AA1 bằng phiên bản giao diện nâng cao (6SN1118-0AA11-0AA1) trong máy mà không cần thay đổi tham số CNC không?

Có. Thẻ giao diện nâng cao cung cấp tất cả các chức năng của giao diện tiêu chuẩn và một số đầu cuối bổ sung. Từ góc độ của CNC, dây dẫn lệnh vận tốc và cho phép/ngăn chặn được kết nối giống hệt nhau và phần mềm ổ đĩa phản hồi theo cùng một cách.

Các đầu cuối bổ sung trên giao diện nâng cao chỉ đơn giản là không được sử dụng trong ứng dụng giao diện tiêu chuẩn. Không cần thay đổi tham số servo CNC cho sự thay thế này.

Các tham số servo CNC (P-gain, thời gian tích phân, giới hạn gia tốc) đã được điều chỉnh cho trục ban đầu vẫn hợp lệ.

Q2: Sản phẩm kế nhiệm (6SN1118-0NH01-0AA0) được liệt kê là KHÔNG tương thích. Điều này có nghĩa là gì trong thực tế đối với một máy vẫn đang chạy động cơ 1FT5?

Điều đó có nghĩa là thẻ kế nhiệm không thể thay thế cho 6SN1118-0AD11-0AA1 trong khi vẫn giữ nguyên động cơ 1FT5 ban đầu. Sản phẩm kế nhiệm được thiết kế cho động cơ 1FT6/1FK7 với các đặc tính điện và hệ thống bộ mã hóa khác nhau.

Nếu một máy có động cơ 1FT5 và cần thay thế ổ đĩa servo, việc tìm kiếm một ổ đĩa 6SN1118-0AD11-0AA1 tương tự để trao đổi là cách tiếp cận đúng đắn để chỉ thay thế ổ đĩa.

Việc nâng cấp toàn bộ ổ đĩa và động cơ lên nền tảng hiện tại yêu cầu thay thế đồng thời cả ổ đĩa và động cơ, đây là một dự án hiện đại hóa máy chứ không phải là một lần thay thế ổ đĩa đơn giản.

Q3: Nguyên nhân khiến 6SN1118-0AD11-0AA1 bị lỗi trong các máy cũ và các triệu chứng xuất hiện trước khi lỗi là gì?

Các chế độ lỗi phổ biến trên các thẻ điều khiển 611-A cũ bao gồm: suy giảm tụ điện điện phân (biểu hiện dưới dạng sai lệch vị trí tăng lên trong quá trình hoạt động, lỗi ổ đĩa không liên tục ở các nhiệt độ môi trường khác nhau hoặc tắt ổ đĩa hoàn toàn khi bật nguồn); lỗi bộ điều chỉnh điện áp trên mạch cung cấp điều khiển (gây ra đặt lại ngẫu nhiên hoặc lưu trữ tham số không chính xác); và hỏng EEPROM do tuổi tác hoặc quá áp nguồn (gây mất tham số hoặc lỗi khởi động).

Các triệu chứng trước khi lỗi hoàn toàn thường bao gồm cảnh báo ổ đĩa f600/f603 không liên tục, sai lệch vận tốc phát triển dần dần trong nhiều tháng hoặc cảnh báo xuất hiện ở nhiệt độ động cơ cao hơn hoặc tải nặng hơn và biến mất khi ổ đĩa nguội đi.

Q4: Có thể sử dụng thẻ điều khiển từ mô-đun 611-A 2 trục (6SN1118-0BK11-0AA0) để thay thế thẻ trục đơn bị lỗi trong trường hợp khẩn cấp không?

Không. Thẻ điều khiển 2 trục cho 611-A (như 6SN1118-0BK11-0AA0) là một thẻ vật lý khác được thiết kế cho mô-đun nguồn 2 trục. Mô-đun nguồn hai trục có bố cục đầu nối khe cắm khác và kết nối bus khác với mô-đun nguồn trục đơn.

Các thẻ không thể thay thế vật lý giữa mô-đun nguồn trục đơn và hai trục.

Q5: Dữ liệu cấu hình máy đề cập đến các giá trị P được điều chỉnh đặc biệt cho trục này. Các tham số này có còn trong thẻ điều khiển sau khi thay thế không?

Các tham số trên thẻ tương tự SIMODRIVE 611-A được lưu trữ trong EEPROM trên chính thẻ điều khiển. Khi một thẻ bị lỗi được thay thế bằng một đơn vị mới hoặc đã được tân trang, thẻ thay thế sẽ đi kèm với các tham số mặc định của nhà máy — các giá trị điều chỉnh trước đó không được chuyển giao.

Trục phải được cấu hình lại: các tham số servo bao gồm độ lợi vòng vận tốc, thời gian tích phân, hệ số điều khiển trước gia tốc và độ lợi điều khiển vị trí phải được nhập lại từ tài liệu cấu hình ban đầu hoặc tệp sao lưu.

Đối với các máy không có tài liệu cấu hình, các tham số phải được điều chỉnh lại từ đầu, điều này thường yêu cầu kỹ sư cấu hình được đào tạo bởi Siemens.