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| 원래 장소 | 독일 |
| 브랜드 이름 | SIMENS |
| 인증 | CE RoHS |
| 모델 번호 | 6SL3055-0AA00-5MA0 |
Siemens 6SL3055-0AA00-5MA0은 드라이브 캐비닛이 아닌 모터 자체에서 엔코더 신호 평가를 처리하는 모터 내장형 센서 모듈인 SMI20입니다. 드라이브 앰프 옆 패널에 있는 캐비닛 장착형 센서 모듈(SMC10, SMC20, SMC30)과 달리 SMI20은 모터의 단자함 또는 엔코더 하우징 내부에 장착됩니다. SIN/COS 1Vpp 엔코더의 사인 및 코사인 피드백인 엔코더 신호는 아날로그 신호로 모터를 벗어나지 않습니다.
SMI20은 이를 로컬에서 평가하고 위치 및 속도 데이터를 DRIVE-CLiQ 디지털 프로토콜로 변환한 다음, 단일 DRIVE-CLiQ 케이블을 통해 패널의 SINAMICS S120 제어 장치로 결과를 전송합니다.
이 아키텍처의 중요성은 신호 무결성입니다. SIN/COS 엔코더 신호는 일반적으로 1Vpp인 소형 진폭 아날로그 전압으로, 전자기 간섭, 공통 모드 노이즈 및 긴 케이블 실행으로 인한 신호 저하에 취약합니다.
모터 측 드라이브는 수백 볼트 및 킬로헤르츠 주파수에서 PWM 펄스를 출력하며, 이러한 스위칭 과도 현상은 인접 케이블에 유도 및 용량 결합됩니다. 드라이브 전자 장치로 가득 찬 캐비닛을 통해 모터에서 원시 SIN/COS 신호를 실행하는 것은 EMC 문제입니다.
SMI20은 이러한 문제를 제거합니다. 취약한 아날로그 신호는 모터 내부에서 SMI20까지 짧은 거리만 이동하며, 여기서 디지털화됩니다.
여기서부터 노이즈에 강한 DRIVE-CLiQ 디지털 신호는 제어 장치로 이동하며, 아날로그 신호를 손상시킬 수 있는 EMI 환경에 강합니다.
6SL3055-0AA00-5MA0 부품 번호의 SMI20 명칭은 Siemens의 센서 모듈 분류에서 특정 모터 내장형 변형을 나타냅니다. SMC(캐비닛 장착형), SME(외부, IP67 등급), SMI(모터 내장형).
세 가지 제품군 모두 동일한 개념적 기능(엔코더 신호 평가 및 DRIVE-CLiQ 변환)을 공유하지만, 기계적 폼 팩터와 설치 위치가 다릅니다.
| 매개변수 | 값 |
|---|---|
| 기능 | SIN/COS 엔코더 → DRIVE-CLiQ 변환 |
| 엔코더 유형 | SIN/COS 1Vpp (증분 / 절대) |
| 출력 | DRIVE-CLiQ |
| 폼 팩터 | 모터 내장형(SMI) |
| 드라이브 시스템 | SINAMICS S120 |
| 제어 장치 | CU320-2, CU310-2 등 |
SIN/COS 엔코더는 엔코더 디스크 또는 선형 스케일이 움직임에 따라 90도 위상 오프셋인 두 개의 사인파 신호(사인 및 코사인)를 생성합니다. 디지털 구형파 펄스 열(TTL/HTL)을 생성하는 구형 증분 엔코더와 달리 SIN/COS 엔코더는 1Vpp 차동 진폭의 실제 사인파 전압을 출력합니다.
사인 및 코사인 채널 간의 사각 관계는 움직임 방향을 감지할 수 있게 하며, 결정적으로 전자 보간을 가능하게 합니다. 즉, 사인/코사인 비율의 아크탄젠트를 계산하여 각 전기 사이클을 더 작은 위치 증분으로 나눕니다.
물리적 SIN/COS 엔코더는 회전당 1024개의 사인파 사이클(1024 라인)을 생성할 수 있습니다. 보간이 없으면 회전당 4096개의 사각 에지가 생성되어 약 0.088도의 해상도를 제공합니다.
SMI20은 내부 보간을 적용하여 각 전기 사이클을 훨씬 더 많은 증분으로 나눕니다. 정확한 보간 계수는 모듈 사양에 따라 다릅니다.
사이클당 16384 보간 지점(고해상도 센서 모듈의 일반적인 수치)에서 유효 해상도는 1024 × 16384 = 약 1670만 스텝/회전이 되며, 이는 서보 모터의 경우 아크초 미만의 각도 해상도에 해당합니다.
이것은 정밀 공작 기계 축, 인쇄기 등록 시스템 및 고정밀 로봇 팔이 요구하는 해상도입니다.
DRIVE-CLiQ(Drive Component Link with Intelligence)는 Siemens의 독점 직렬 인터페이스로, 모든 SINAMICS S120 드라이브 구성 요소(전력 모듈, 모터 모듈, 센서 모듈 및 제어 장치)를 통합된 디지털 네트워크로 연결합니다.
이 프로토콜은 피드백 데이터(위치, 속도, 온도)뿐만 아니라 식별 데이터(연결된 구성 요소가 제어 장치에 자신을 식별) 및 진단 정보를 전달합니다.
SMI20의 DRIVE-CLiQ 출력은 표준 DRIVE-CLiQ 케이블(RJ45 스타일 커넥터가 있는 차폐 재킷의 4개의 트위스트 페어)이 모터에서 S120 제어 장치까지 실행됨을 의미합니다.
제어 장치는 구성된 서보 사이클 속도(일반적으로 125μs 또는 250μs)로 SMI20에서 모터의 위치 및 속도 데이터를 읽고 이를 사용하여 위치 및 속도 제어 루프를 닫습니다.
별도의 엔코더 케이블이 필요하지 않습니다. SMI20은 엔코더 인터페이스를 완전히 처리하고 DRIVE-CLiQ에서 결과를 제공합니다.
이 단일 케이블 연결은 기계 시동을 단순화합니다. 제어 장치는 DRIVE-CLiQ의 자체 식별 프로토콜을 통해 SMI20을 자동으로 감지하고 엔코더 유형 및 구성을 식별하여 드라이브 매개변수를 미리 채웁니다.
아날로그 엔코더 연결에 필요했던 엔코더 해상도, 신호 유형 및 인터페이스 매개변수의 수동 입력이 자동 구성으로 대체됩니다.
SMI(모터 내장형), SMC(캐비닛 장착형) 및 SME(외부) 센서 모듈 간의 선택은 설치 시나리오에 따라 달라집니다.
SMI(모터 내장형, 이 모듈): 모터가 SMI20을 내장하도록 특별히 설계되었거나 개조된 신규 설치에 가장 적합합니다.
가장 짧은 아날로그 신호 경로와 가장 EMI에 강한 설치를 제공합니다.
설치를 위해 모터의 엔코더 단자에 접근해야 합니다.
SMC(캐비닛 장착형): 모터가 내부 모듈을 수용할 수 없거나 모터와 캐비닛 간의 케이블 라우팅이 고정되어 있고 캐비닛이 더 실용적인 위치인 경우 센서 모듈이 드라이브 캐비닛에 있어야 하는 경우 사용됩니다.
아날로그 SIN/COS 신호는 차폐 케이블을 통해 모터에서 캐비닛으로 실행된 다음 평가를 위해 SMC로 들어갑니다.
SME(외부, IP67): 엔코더 모듈이 모터 하우징 외부(내부 아님)에 장착되는 모터용으로 설계되었으며, 일반적으로 습기, 냉각수 또는 오염 노출이 높은 보호 등급을 요구하는 환경을 위해 IP67 등급 인클로저에 장착됩니다.
Q1: SMI20(6SL3055-0AA00-5MA0)은 모든 SIN/COS 엔코더와 작동합니까, 아니면 특정 Siemens 엔코더 모델만 작동합니까?
SMI20은 Heidenhain, Stegmann(현재 Sick), Fagor 등을 포함한 주요 제조업체의 고해상도 서보 엔코더에서 가장 널리 사용되는 신호 표준인 표준 SIN/COS 1Vpp 차동 신호를 평가합니다.
엔코더가 1Vpp SIN/COS 차동 신호를 출력하고 공급 전압 및 전류 요구 사항이 SMI20의 엔코더 공급 출력과 호환되는 경우 타사 엔코더를 평가할 수 있습니다.
엔코더의 라인 수(해상도)는 SINAMICS 드라이브 구성의 매개변수로 입력됩니다. SMI20 자체는 Siemens 브랜드 엔코더에 국한되지 않고 모든 SIN/COS 1Vpp 소스를 처리합니다.
Q2: SMI20은 절대 엔코더를 지원합니까, 아니면 증분 SIN/COS만 지원합니까?
SMI20의 -5MA0 명칭은 SIN/COS 증분 및 절대 엔코더 변형을 포함합니다. 즉, 고해상도 속도 피드백을 위한 SIN/COS 증분 트랙과 절대 위치 워드(일반적으로 SIN/COS 신호에 중첩된 EnDat 또는 유사 프로토콜과 같은 직렬 채널을 통해)를 모두 생성하는 엔코더를 지원합니다.
전원이 켜지면 절대 위치가 엔코더에서 읽혀 호밍 사이클이 필요하지 않습니다. 작동 중에는 증분 SIN/COS 트랙이 폐쇄 루프 서보 제어를 위한 고해상도 속도 및 위치 피드백을 제공합니다.
이 이중 기능은 정밀 CNC 및 로봇 응용 분야에서 사용되는 가장 강력한 서보 엔코더를 포함합니다.
Q3: SMI20은 모터에 물리적으로 어떻게 설치됩니까?
SMI20은 호환되는 Siemens 서보 모터의 엔코더 구획 내부에 맞도록 설계되었습니다. 이 구획은 일반적으로 엔코더 디스크와 회로 기판을 수용합니다. 설치에는 모터의 엔코더 커버를 제거하고 모터 내부의 엔코더 인터페이스 커넥터에 SMI20 모듈을 장착하고 모터의 케이블 글랜드를 통해 DRIVE-CLiQ 케이블을 라우팅하고 엔코더 커버를 재조립하는 작업이 포함됩니다.
모터는 SMI20 폼 팩터와 호환되어야 합니다. 모든 모터 유형이 SMI 유형 모듈을 수용하는 것은 아닙니다.
SMI20과 호환되는 특정 모터는 SINAMICS S120 모터 설명서 및 SMI20 설명서에 나와 있습니다.
Q4: SMI20과 S120 제어 장치 간의 최대 DRIVE-CLiQ 케이블 길이는 얼마입니까?
모든 센서 모듈과 S120 제어 장치 간의 최대 DRIVE-CLiQ 케이블 길이는 표준 DRIVE-CLiQ 케이블을 사용하여 100미터입니다. 이 수치는 SMI, SMC 및 SME 변형에도 동일하게 적용됩니다.
제어 장치와 모터가 가까이 있는 공작 기계 캐비닛 내에서는 실제 길이가 훨씬 짧은 경우가 많습니다. 모터에서 캐비닛까지 2~5미터입니다.
100미터 제한은 드라이브 캐비닛이 기계에서 떨어진 곳에 있는 응용 분야(예: 갠트리 시스템 또는 중앙 드라이브룸이 있는 대형 가공 센터)를 지원합니다.
Q5: SMI20은 나중에 단종된 개정판이 있다고 나열되어 있습니다. 조달에 이것이 의미하는 바는 무엇입니까?
-5MA0 접미사는 SINAMICS 센서 모듈 제품군에서 SMI20의 특정 하드웨어 개정판을 식별합니다. Siemens는 하드웨어 개선, 확장된 사양 또는 업데이트된 펌웨어를 통합하는 새로운 개정판(-5MA1, -5MA2 등)을 주기적으로 도입합니다.
이전 개정판은 생산에서 제외되지만 일반적으로 기존 설치에서 새 개정판과 상호 교환 가능합니다.
유지 보수 목적으로 특정 개정판을 조달하는 경우 산업용 잉여 시장이 단종된 개정판의 주요 공급원입니다.
새로운 기계 제작의 경우 Siemens 생산의 최신 개정판을 지정해야 합니다.
Siemens Industry Online Support의 SINAMICS 호환성 매트릭스는 어떤 SMI20 개정판이 각 S120 펌웨어 버전과 호환되는지 확인합니다.
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