Siemens 6SN1118-1NH01-0AA1 — Modul Loop Kontrol 2-Sumbu SIMODRIVE 611 Universal HRS, Sin/Cos 1 Vpp / EnDat

Identitas Produk

Siemens 6SN1118-1NH01-0AA1 adalah papan kontrol loop tertutup dua sumbu (unit plug-in) untuk sistem penggerak SIMODRIVE 611. Deskripsi lengkap Siemens untuk nomor pesanan ini berbunyi: SIMODRIVE 611 Universal HR Blok Loop Kontrol 2-Sumbu, Encoder Inkremental SIN/COS 1 Vpp, Encoder Nilai Absolut EnDat, Setpoint Kecepatan/Torsi, Pemosisian, Dapat Diperluas dengan Opsi.

Modul ini termasuk dalam generasi Universal HRS — penunjukan "HRS" menunjukkan varian Resolusi Tinggi dengan faktor interpolasi encoder 2048 (generasi sebelumnya menggunakan faktor 128). Lompatan dari interpolasi internal 128 ke 2048 secara efektif mengalikan resolusi encoder sin/cos 1 Vpp yang terhubung dengan rasio yang sama, memberikan granularitas posisi yang jauh lebih halus tanpa perubahan pada perangkat keras encoder di mesin.

Spesifikasi Terverifikasi

Sistem SIMODRIVE 611 dan Penempatan Modul Ini

SIMODRIVE 611 adalah sistem konverter penggerak modular Siemens untuk mesin perkakas CNC dan otomatisasi industri, yang dikembangkan untuk berfungsi sebagai tulang punggung kontrol gerakan untuk pusat permesinan berbasis SINUMERIK, sel pemutaran, mesin gerinda, dan mesin produksi. Di dalam kabinet, modul penggerak individual — masing-masing mencakup satu atau dua sumbu motor — diberi daya dari bus DC bersama yang disuplai oleh modul infeed/regeneratif pusat. Papan kontrol adalah kecerdasan di dalam setiap modul penggerak: ia melakukan perhitungan arus loop tertutup, kecepatan, dan posisi serta berkomunikasi dengan pengontrol CNC atau eksternal.

6SN1118-1NH01-0AA1 adalah papan kontrol. Papan ini dimasukkan ke bagian daya penggerak sebagai unit plug-in, dan rakitan fisik bagian daya ditambah papan kontrol merupakan sumbu penggerak yang lengkap. Oleh karena itu, mengganti papan kontrol yang rusak tanpa menyentuh tahap daya adalah strategi pemeliharaan yang layak dan umum — ini menghindari penggantian modul penuh dan secara signifikan mengurangi biaya.

Dua Sumbu, Satu Papan

Mengemas dua sumbu kontrol penggerak loop tertutup independen pada satu papan plug-in adalah salah satu keuntungan desain dari seri Universal HR. Dalam pusat permesinan lima sumbu, misalnya, tiga papan dua sumbu menangani enam sumbu potensial — menyisakan slot keenam untuk spindel utama atau sumbu putar. Efisiensi papan dua sumbu dibandingkan dua modul sumbu tunggal terpisah meluas ke ruang kabinet, terminasi kabel, dan jumlah komponen individual yang harus disimpan dan dikelola untuk suku cadang.

Setiap sumbu beroperasi sepenuhnya secara independen. Kedua saluran penggerak berbagi prosesor digital papan dan antarmuka komunikasi ke bus penggerak, tetapi masing-masing memiliki pengontrol arus, pengontrol kecepatan, dan antarmuka encoder sendiri. Mode operasi dan parameter gain diatur dan disimpan secara terpisah untuk setiap sumbu.

Kompatibilitas Encoder: Inkremental dan Absolut pada Papan yang Sama

6SN1118-1NH01-0AA1 menerima dua jenis encoder secara paralel pada perangkat keras yang sama, memungkinkan jenis encoder yang berbeda digunakan pada setiap sumbu sesuai kebutuhan mesin.

Encoder Inkremental Sin/Cos 1 Vpp menghasilkan sinyal diferensial sinusoidal dengan amplitudo 1 Vpp. Ini adalah sinyal encoder standar pada motor servo Siemens 1FK dan 1FT6. Papan HRS menginterpolasi setiap periode sinyal dalam 2.048 langkah secara internal — peningkatan resolusi yang substansial dibandingkan interpolasi 128 langkah sebelumnya dari papan Universal HR yang lebih lama. Selain itu, perkalian pulsa (penggandaan) dan pembagian pulsa (1:2, 1:4, 1:8) pada antarmuka encoder inkremental sudut dimungkinkan untuk encoder inkremental, memberikan fleksibilitas yang cukup besar bagi insinyur komisioning saat mengkonfigurasi umpan balik posisi untuk parameter penggerak tertentu.

Encoder Absolut EnDat (sin/cos 1 Vpp dengan antarmuka EnDat) memungkinkan posisi poros absolut dibaca langsung saat dinyalakan, tanpa pengembalian referensi. Protokol EnDat adalah standar antarmuka serial yang mengirimkan data posisi secara digital melalui kabel yang sama dengan sinyal sin/cos analog. Untuk sumbu mesin di mana pengoperasian referensi saat startup tidak dapat diterima secara operasional — atau di mana posisi absolut harus dipertahankan di seluruh siklus daya — encoder EnDat pada papan HRS memberikan ini tanpa perangkat keras tambahan. Perkalian pulsa (penggandaan) didukung pada antarmuka encoder inkremental sudut untuk encoder absolut juga.

Panjang kabel motor maksimum dengan sinyal sin/cos 1 Vpp adalah 50 meter per sumbu.

Mode Operasi: Antarmuka Setpoint dan Pemosisian Onboard

Firmware papan mendukung dua mode operasi yang berbeda, yang dapat dikonfigurasi secara independen untuk setiap sumbu.

Mode Setpoint Kecepatan/Torsi adalah antarmuka penggerak konvensional: papan kontrol menerima setpoint kecepatan analog ±10 V (atau setpoint torsi) dari sumber eksternal dan mengatur motor sesuai. Ini adalah mode standar untuk integrasi dengan CNC SINUMERIK 810D atau 840D, di mana pengontrol posisi CNC mengeluarkan sinyal referensi kecepatan melalui bus penggerak ke setiap sumbu.

Mode Pemosisian Onboard adalah kemampuan tambahan yang signifikan. Dalam mode ini, 6SN1118-1NH01-0AA1 mengeksekusi pustaka program pemosisian yang disimpan dalam memorinya sendiri tanpa bergantung pada CNC eksternal untuk penutupan loop posisi. Blok pergerakan — posisi target, kecepatan, akselerasi — disimpan dan diaktifkan oleh sinyal I/O digital. Mode ini membuat papan berharga tidak hanya dalam konfigurasi mesin CNC penuh, tetapi juga dalam sumbu mesin mandiri, jalur transfer, mesin pengindeks putar, dan aplikasi apa pun di mana pengontrol eksternal sederhana perlu memicu profil gerakan yang telah ditentukan sebelumnya tanpa menjalankan loop kontrol posisi berkelanjutan.

Ekspansi: Modul Terminal dan Opsi PROFIBUS-DP

Satu slot opsi pada panel depan papan menerima salah satu dari dua modul ekspansi, menggandakan kemampuan antarmuka papan:

Modul Terminal (6SN1114-0NB01-0AA1): Menambahkan 8 input digital dan 8 output digital. Dalam Mode Pemosisian, I/O tambahan ini digunakan untuk memilih dan memicu blok pergerakan, memungkinkan PLC atau pengontrol berbasis relai sederhana untuk mengaktifkan urutan gerakan yang disimpan tanpa protokol komunikasi yang kompleks.

Modul PROFIBUS-DP (6SN1114-0NB00-0AA1 / 6SN1114-0NB01-0AA0): Menghubungkan papan kontrol langsung ke jaringan PROFIBUS-DP, memungkinkan pertukaran data siklik dan asiklik dengan PLC SIMATIC atau master PROFIBUS lainnya. Ini sangat berguna dalam sel produksi di mana beberapa sumbu penggerak SIMODRIVE 611 perlu dikoordinasikan oleh PLC melalui satu kabel fieldbus. Opsi PROFIBUS-DP mendukung profil gerakan sinkron untuk hingga dua sumbu pada papan yang sama.

Fungsi Safe Standstill

6SN1118-1NH01-0AA1 mendukung fungsi Safe Standstill Siemens — fitur keamanan berbasis perangkat keras yang menyediakan status aman bersertifikat untuk sumbu penggerak tanpa memerlukan modul relai keamanan terpisah dalam banyak konfigurasi. Ketika fungsi Safe Standstill diaktifkan, pulsa pengapian penggerak dihambat oleh jalur perangkat keras yang dipantau, mencegah motor menghasilkan torsi atau berputar bahkan jika elektronik kontrol mengalami kesalahan. Fungsi ini didokumentasikan dalam Bab 8.5 dari manual Deskripsi Fungsi SIMODRIVE 611 Universal.

Keluarga Motor yang Kompatibel

Papan kontrol ini dirancang untuk digunakan dengan seri motor servo dan spindel Siemens berikut dalam sistem SIMODRIVE 611:

• 1FT6 / 1FT5 — motor servo sinkron untuk penggerak umpan
• 1FK6 / 1FK7 — motor servo sinkron ringkas
• 1FN1 / 1FN3 — motor linier
• 1FE1 — motor sinkron terintegrasi
• 1PH / 1PM — motor spindel asinkron
• 1FM6 — motor torsi tanpa rangka
• 2SP1 — motor spindel

Perbandingan Varian — Seri 6SN1118-1NH01

"1" pada posisi karakter kelima nomor pesanan (1NH vs 0NH) mengidentifikasi generasi HRS dengan kemampuan pemosisian onboard. Digit versi terakhir (-0AA0 vs -0AA1) menunjukkan revisi perangkat keras — -0AA1 adalah revisi yang lebih baru dan mencakup faktor interpolasi yang ditingkatkan dan fitur perkalian/pembagian pulsa yang dijelaskan di atas.

FAQ

Q1: Apa perbedaan antara 6SN1118-1NH01-0AA1 dan 6SN1118-0NH01-0AA1, dan apakah keduanya dapat dipertukarkan?

Perbedaan utamanya adalah ada atau tidaknya fungsi pemosisian onboard dan faktor interpolasi encoder. 6SN1118-1NH01-0AA1 (generasi HRS, ditunjukkan oleh "1" di posisi 5 nomor pesanan) mencakup mode pemosisian blok pergerakan bawaan dan menggunakan faktor interpolasi 2.048 untuk sinyal encoder sin/cos 1 Vpp. 6SN1118-0NH01-0AA1 (generasi HR sebelumnya) beroperasi hanya dalam mode kontrol setpoint/kecepatan dan menggunakan faktor interpolasi yang lebih rendah yaitu 128. Dalam aplikasi yang terintegrasi murni dengan CNC di mana SINUMERIK menangani semua pemosisian — dan di mana resolusi encoder yang lebih tinggi tidak diperlukan — kedua papan secara fungsional kompatibel dalam mode operasi setpoint. Namun, jika mesin menggunakan pemosisian onboard atau jika aplikasi bergantung pada interpolasi encoder resolusi tinggi, versi HRS (1NH) diperlukan dan versi 0NH tidak dapat menggantikannya.

Q2: Apakah papan ini berfungsi dengan CNC SINUMERIK 840D atau 810D, atau hanya dalam konfigurasi mandiri?

Keduanya. 6SN1118-1NH01-0AA1 sepenuhnya kompatibel dengan sistem CNC SINUMERIK 840D dan 810D powerline sebagai papan kontrol sumbu penggerak standar. Dalam konfigurasi ini, SINUMERIK mengunduh firmware ke papan kontrol setiap kali dinyalakan melalui bus penggerak, dan pengontrol sumbu CNC memerintahkan papan melalui bus yang sama secara real time. Papan ini juga beroperasi sebagai pengontrol pemosisian mandiri — tanpa CNC — ketika opsi PROFIBUS-DP atau Modul Terminal dipasang dan mode pemosisian onboard diaktifkan. Papan perangkat keras yang sama melayani kedua peran; mode operasi adalah parameter konfigurasi, bukan perbedaan perangkat keras.

Q3: Mesin menggunakan motor 1FT6 dengan encoder sin/cos 1 Vpp. Apakah mengganti papan 0NH ke papan 1NH memerlukan penggantian encoder?

Tidak. Keluarga motor servo 1FT6 menggunakan sinyal encoder sin/cos 1 Vpp sebagai standar, dan inilah sinyal yang dirancang untuk 6SN1118-1NH01-0AA1. Perangkat keras encoder pada motor tidak perlu diubah. Yang berubah adalah resolusi posisi efektif yang dihasilkan oleh sistem kontrol: faktor interpolasi yang lebih tinggi (2.048 vs 128) dari papan HRS menghasilkan umpan balik posisi yang lebih halus dari encoder fisik yang sama, yang mungkin memerlukan penyesuaian kecil pada parameter gain pengontrol posisi (gain P, feedforward kecepatan) selama komisioning ulang. Jenis kabel encoder dan pengkabelan tetap tidak berubah; panjang kabel maksimum adalah 50 meter.

Q4: Modul opsi apa yang harus dipasang jika mesin memerlukan sumbu penggerak ini untuk berkomunikasi melalui PROFIBUS-DP dengan PLC SIMATIC?

Modul opsi PROFIBUS-DP — nomor pesanan Siemens 6SN1114-0NB00-0AA1 atau 6SN1114-0NB01-0AA0, tergantung pada versi PROFIBUS yang diperlukan — dimasukkan ke dalam slot opsi di bagian depan papan kontrol. Setelah dipasang dan dikonfigurasi menggunakan perangkat lunak komisioning SimoCom U, sumbu penggerak menjadi slave standar PROFIBUS DP, bertukar data siklik dan asiklik dengan master PLC. Ini memungkinkan PLC untuk mengeluarkan setpoint kecepatan, torsi, atau posisi dan membaca kembali nilai aktual serta informasi diagnostik langsung melalui fieldbus — tanpa memerlukan pengkabelan analog dari PLC ke penggerak. Jika diperlukan I/O digital tambahan sebagai gantinya (untuk memilih blok pergerakan dari relai atau PLC sederhana tanpa fieldbus), Modul Terminal (6SN1114-0NB01-0AA1) adalah opsi yang sesuai, menambahkan 8 input dan 8 output.

Q5: Fungsi "Safe Standstill" terdaftar sebagai didukung. Apakah ini berarti papan memenuhi persyaratan fungsi STO (Safe Torque Off) yang dinilai keselamatan sesuai IEC 61800-5-2?

Fungsi Safe Standstill dalam perangkat keras SIMODRIVE 611 Universal HRS adalah penghambatan perangkat keras dari pulsa pengapian penggerak, yang diimplementasikan melalui jalur perangkat keras yang dipantau dan didokumentasikan di bawah dokumentasi keamanan Siemens yang relevan untuk seri tersebut. Apakah instalasi tertentu memenuhi persyaratan STO IEC 61800-5-2 bergantung pada implementasi sistem penuh — pengkabelan, relai keamanan eksternal atau PLC keamanan yang digunakan untuk mengaktifkan fungsi, dan arsitektur keamanan mesin secara keseluruhan — bukan hanya pada papan kontrol. Untuk penggantian yang kritis terhadap keselamatan atau instalasi baru yang melibatkan Safe Standstill, dokumentasi keamanan SIMODRIVE 611 Siemens yang relevan dan penilaian keamanan spesifik mesin harus dikonsultasikan. Papan mendukung mekanisme perangkat keras; kepatuhan di tingkat mesin memerlukan sirkuit keamanan lengkap untuk divalidasi oleh insinyur keamanan yang berkualifikasi.