Siemens 6FX2001-5QP24 Çok Turlu Mutlak Değer Kodlayıcı

27-Bit | PROFIBUS DP-V2 | 10-30 VDC | 6000 RPM | Kelepçe Flanşı | İzokron Mod | SINUMERIK / SIMOTION / SINAMICS / SIMATIC

Güç Kesintisini Atlatabilen Konum Verileri

Çoğu döner kodlayıcı aynı soruyu yanıtlar: mil şu anda nerede? Mutlak kodlayıcılar daha zor bir soruyu yanıtlar: güç kesildiğinde mil neredeydi ve her şey geri geldikten sonra şimdi nerede? Siemens 6FX2001-5QP24, bu ikinci soru için özel olarak tasarlanmış çok turlu bir mutlak değer kodlayıcısıdır — sistem açıldığında anında, herhangi bir referans döngüsü, referans çalıştırma ve boşa harcanan makine süresi olmadan, PROFIBUS DP-V2 üzerinden gerçek bir 27-bit konum kelimesi sağlar.

SINUMERIK, SIMOTION, SINAMICS ve SIMATIC ürün aileleri için doğrudan montajlı, eklenti döner kodlayıcı olarak tasarlanan bu kodlayıcı, Siemens tarafından sistem testi yapılmış bir bileşendir — sadece çalışan genel bir PROFIBUS kodlayıcısı değildir. Bu ayrım, makine aletleri, baskı ve paketleme uygulamalarında, sürücü devreye alma süresi ve sistem sertifikasyon maliyetlerinin gerçek maliyetler olduğu durumlarda önemlidir.

Teknik Özellikler

27-Bit Mimari: Sahada Gerçekten Ne Anlama Geliyor?

27-bit rakamı, bu kodlayıcının ilettiği toplam konum kelimesini temsil eder — sadece bir kod diskindeki 27 bireysel izi değil. Kodlayıcının optik taraması, tek bir devir içinde 13 bit okur (devir başına 8.192 ayrı konuma eşdeğer), ardından tamamlanmış devir sayısını bağımsız olarak izleyen 14 bitlik bir çoklu tur sayacı ekler. İkisini çarptığınızda, kodlayıcı 16.384 tam devir boyunca mutlak mil konumunu belirsizlik olmadan raporlayabilir.

10 mm hatveli bir bilyalı vidalı eksen için 16.384 devir, 163 metre doğrusal seyahat anlamına gelir — herhangi bir pratik makine ekseninin çok ötesinde. Çok turlu menzil, makine güç kesildiğinde nerede park edilmiş olursa olsun eksen konumunun mutlak olarak bilinmesini sağlar. Yeniden başlatmada, CNC mevcut konumu doğrudan kodlayıcının PROFIBUS veri kelimesinden okur. Yavaş referans seyahati, operatör müdahalesi, referans döngülerinin tamamlanmasını beklerken boşa harcanan iş mili ısınma süresi yok.

Parametrelendirilebilir çözünürlük de pratiktir. Tam 8.192 konum çözünürlüğü yüksek hassasiyetli kontur uygulamaları için uygundur, ancak aynı kodlayıcı, veri yolu bant genişliği veya döngü süresinin kısıtlı olduğu uygulamalarda daha kaba bir çözünürlük için yapılandırılabilir — devir başına 1 ila 8.192 arasındaki herhangi bir değer geçerlidir ve donanım değişikliği olmadan PROFIBUS parametre kanalı aracılığıyla ayarlanabilir.

PROFIBUS DP-V2: Sadece Bir Veri Veri Yolundan Daha Fazlası

Standart PROFIBUS DP (sürüm 1), işlem verilerini döngüsel olarak aktarır — kodlayıcı konum kelimesini gönderir, denetleyici okur, bir sonraki döngü. PROFIBUS DP-V2, hareket kontrol uygulamaları için önemli olan iki yetenek ekler.

Birincisi izokron moddur. İzokron çalışmada, kodlayıcının ölçüm döngüsü ve PROFIBUS veri aktarımı, denetleyicinin enterpolasyon döngüsüne senkronize edilir. Konum verileri, hassas, tekrarlanabilir bir aralıkta kontrol ünitesine ulaşır — aksi takdirde hız hesaplamalarına gürültü ekleyecek konum ölçüm zamanlamasındaki titreşim ortadan kalkar. Sıkı hız döngüsü gereksinimlerine sahip yüksek hızlı servo eksenler için, asenkron ve izokron konum geri bildirimi arasındaki fark, konumlandırma hassasiyetinde ölçülebilir.

İkincisi ise döngüsel olmayan parametre kanalıdır. Bu, sistem çalışırken, kodlayıcıyı veri yolundan çıkarmadan veya döngüsel veri aktarımını kesintiye uğratmadan kodlayıcının çözünürlüğünü, limit anahtarı konumlarını veya diğer yapılandırma parametrelerini değiştirmeye — çevrimiçi parametrelendirmeye — olanak tanır. Süreç geliştirme sırasında bireysel eksenlerin çözünürlük değişikliklerine ihtiyaç duyabileceği çok eksenli sistemler için bu, aksi takdirde makine kesintisi gerektirecek bir bakım müdahalesini ortadan kaldırır.

6FX2001-5QP24 her iki yeteneği de destekler ve 20 µs'lik kodlayıcı başına veri yolu döngü süresi ile 12 Mbit/s maksimum veri yolu hızına ulaşır — zorlu yüksek döngü hızlı uygulamalar için yeterince hızlıdır.

Kelepçe Flanşı Montajı: Mekanik Kurulum Notları

6FX2001-5QP24'teki kelepçe flanşı montaj düzeni, kodlayıcı gövdesini makine yapısına sabitlemek için bir kelepçe halkası kullanır, mil doğrudan bir kapline takılır veya makine milinden doğrudan tahrik edilir. Kaput ve radyal PG kablo girişi, PROFIBUS kablo bağlantısını kirleticilerden korur ve gerilim azaltma sağlar, PG girişi radyal olarak yönlendirilmiştir, böylece eksenel kablo çıkışı bitişik bileşenlerle çakışırsa kurulumlara uygun olur.

Mil yükleme limitleri hıza göre farklılık gösterir. 6.000 RPM'nin altında, mil 40 N'ye kadar eksenel yük ve 110 N kaldıraç yüküne tolerans gösterir — çoğu uygulamada rijit kaplin için yeterlidir. 6.000 RPM'nin üzerindeki hızlarda (bu kodlayıcı maksimum 6.000 RPM olarak derecelendirilmiştir, bu nedenle daha yüksek hızlı yük limitleri tavan seviyesinde geçerlidir), limitler 10 N eksenel ve 20 N kaldıraç olarak azalır, bu da hızda birleşik radyal ve eksenel yüklemeden kaynaklanan artan rulman gerilimini yansıtır. Kaplin tasarımı için, mil yanlış hizalamasını encoder miline radyal kuvvetler iletmeksizin telafi eden bir körük veya disk kaplini standart uygulamadır.

1,9 × 10⁻⁶ kg·m²'lik rotor atalet momenti, çoğu doğrudan montaj konfigürasyonunda kodlayıcının tahrik edilen mile ihmal edilebilir yansıtılmış atalet eklediği kadar düşüktür.

Sistem Uyumluluğu: Dört Siemens Platformu, Bir Kodlayıcı

6FX2001-5QP24, dört platform için aynı anda Siemens sistem testi onayına sahiptir. Bu bir pazarlama ifadesi değildir — kodlayıcının PROFIBUS DP-V2 cihaz tanım dosyalarının, PNO sertifikasının ve parametre yapısının her platformun sürücü ve hareket kontrol yazılımına karşı doğrulandığını yansıtır.

SINUMERIK CNC — Doğrusal veya döner makine eksenlerinde doğrudan ölçüm sistemi olarak veya motor kodlayıcısı ve konum kodlayıcısının ayrı cihazlar olduğu konfigürasyonlarda motor kodlayıcısı olarak kullanılır. S120 sürücü donanımı aracılığıyla SINUMERIK 840D sl ve 828D sistemleriyle uyumludur.

SIMOTION — Paketleme, baskı, dönüştürme ve montaj makinelerinde, eksenler arası hassas konum senkronizasyonunun gerekli olduğu koordine çok eksenli uygulamalar için uygundur. İzokron PROFIBUS modu, konum verisi yakalamayı SIMOTION'un hareket kontrol döngüsüyle hizalar.

SINAMICS — SINAMICS S120 ve S150 sürücü konfigürasyonlarında harici kodlayıcı olarak uyumludur, redüktör veya makine milinden ziyade yük tarafındaki konum geri bildirimini sağlar — redüktör boşluğunu konum kontrol döngüsünden çıkarmak için kritiktir.

SIMATIC — PLC tabanlı bir sistem mimarisi içinde işlem verisi olarak mutlak mil konumunun gerekli olduğu konum izleme, kam denetleyici ve proses otomasyonu uygulamalarında kullanılır.

Sıkça Sorulan Sorular

S1: Bu 6FX2001-5QP24 çok turlu kodlayıcı ile aynı 6FX2001 serisindeki tek turlu mutlak kodlayıcı arasındaki fark nedir?

6FX2001 serisindeki tek turlu mutlak kodlayıcılar, tek bir devir içinde 13 bit çözünürlük (8.192 konum) sağlar — konum o devir içinde mutlakttır ancak kodlayıcı kaç tam devir olduğunu belirleyemez. Mil hareketiyle güç kesildikten sonra açıldığında, tek turlu bir kodlayıcı yalnızca mevcut devir içindeki açısal konumu, toplam konumu değil, raporlayabilir. 6FX2001-5QP24 çok turlu kodlayıcı, 16.384 tam devre kadar izleyen 14 bitlik devir sayacını ekler, böylece mil geçmişinden bağımsız olarak her açılışta tam 27 bitlik konum kelimesini geçerli kılar. Güç kesildiğinde bir devirden fazla fiziksel olarak hareket edebilen herhangi bir eksen için — bu, makine aletlerindeki neredeyse tüm doğrusal eksenleri içerir — çok turlu sürüm uygun seçimdir.

S2: Bu kodlayıcı, düğümünde harici bir PROFIBUS sonlandırma direnci gerektirir mi?

Evet, PROFIBUS RS 485, kablo segmentinin her iki fiziksel ucunda da doğru veri yolu sonlandırması gerektirir. 6FX2001-5QP24 PROFIBUS segmentindeki son cihaz ise, sonlandırma direnci ağı (genellikle konektöre entegre edilmiş) etkinleştirilmelidir. Orta veri yolu cihazı ise, sonlandırma devre dışı bırakılmalıdır. Yanlış sonlandırma, özellikle 12 Mbit/s'de hata oranlarını artıran sinyal yansımalarına neden olur. Radyal PG kablo girişi, çoğu kurulumda bunu basit hale getiren entegre anahtarlamalı sonlandırmalı standart PROFIBUS konektörlerini barındırır.

S3: Makineden çıkarmadan kurulumdan sonra kodlayıcının çözünürlüğü değiştirilebilir mi?

Evet — PROFIBUS DP-V2'nin döngüsel olmayan parametre kanalı, kodlayıcı monte edilmiş ve veri yoluna bağlıyken 6FX2001-5QP24'ün çevrimiçi parametrelendirilmesini destekler. Devir başına çözünürlük (1–8.192), toplam çözünürlük (1–16.384 devir), limit anahtarı konumları ve hız sinyali yapılandırması çevrimiçi olarak parametrelendirilebilir. Bu, özellikle eksen çözünürlüğünün bakım sökme işlemi olmadan kontrol gereksinimlerine uyacak şekilde ayarlanabileceği makine devreye alma sırasında kullanışlıdır. Parametreler, kodlayıcının PNO Encoder Profile V4.1 parametre tanımları kullanılarak PROFIBUS ana bilgisayarının döngüsel olmayan hizmetleri (DS Read/Write) aracılığıyla yazılır.

S4: Bu kodlayıcıyı bir makine miline monte etmek için hangi kaplin tipi önerilir?

Siemens ve kodlayıcı endüstri uygulamaları, mil yanlış hizalamasını (hem açısal hem de paralel ofset) telafi eden ve sonuçta oluşan radyal kuvvetleri kodlayıcı miline iletmeyen esnek bir kaplin — körük veya çok diskli tip — önerir. Kodlayıcı mili, 6.000 RPM'ye kadar hızlarda 110 N kaldıraç yükü için derecelendirilmiştir, ancak kronik yanlış hizalamadan kaynaklanan radyal yükleme rulman aşınmasını hızlandırır ve kodlayıcı servis ömrünü kısaltır. Doğru seçilmiş esnek bir kaplin, yanlış hizalamayı iletmek yerine emer. Rijit kaplinler yalnızca mil koaksiyelliğinin makinenin termal aralığı boyunca yakın toleranslara garanti edilebildiği yerlerde uygundur.

S5: 6FX2001-5QP24, SIMODRIVE 611 sistemleriyle daha önce kullanılan eski SINUMERIK mutlak kodlayıcılar için doğrudan bir yedek midir?

6FX2001-5QP24, arayüzü olarak PROFIBUS DP-V2 kullanır. SIMODRIVE 611 ile kullanılan önceki SINUMERIK mutlak kodlayıcılar, PROFIBUS yerine genellikle farklı arayüz standartları — Siemens'e özel kodlayıcı arayüzü veya SSI dahil — kullanırdı. Hedef denetleyicinin PROFIBUS DP-V2 kodlayıcı girişini desteklediği ve sürücü donanımının harici PROFIBUS kodlayıcı geri bildirimi için yapılandırıldığı doğrulanmadan doğrudan takılabilir bir yedek mümkün değildir. Bir SIMODRIVE 611'den SINAMICS S120 yükseltme bağlamında, bu kodlayıcı uygun S120 kontrol ünitesi yapılandırması kullanılarak S120 donanımıyla tam uyumludur. Denetleyici düzeyinde arayüz uyumluluğunu doğrulamak, herhangi bir kodlayıcı ikamesinden önce kritik ilk adımdır.