고성능 시멘스 시모드라이브 611 디지털 제어 6SN1118-0DK23-0AA2

Siemens 6SN1118-0DK23-0AA2 — SIMODRIVE 611 디지털 고성능 2축 제어 루프 블록 (직접 측정 시스템, Sin/Cos 1 Vpp)

이 모듈은 무엇인가

이 Siemens 6SN1118-0DK23-0AA2는 SIMODRIVE 611 디지털 드라이브 시스템용 2축, 고성능 폐쇄 루프 제어 보드입니다. 이 주문 번호에 대한 Siemens의 공식 설명은 다음과 같습니다: SIMODRIVE 611 디지털 제어 루프 블록 고성능 2축 Sin/Cos 1 Vpp 직접 측정 시스템 NC 소프트웨어, 06.04.09부터 필요.

이 제어 보드는 SIMODRIVE 611 드라이브 축 내부의 지능입니다. 드라이브 전원 섹션에 플러그인되고, 모터 및 별도의 직접 측정 시스템 모두에서 엔코더 피드백을 처리하며, 전류 및 속도 제어 루프를 디지털 방식으로 실행하고, 드라이브 버스를 통해 CNC 또는 호스트 컨트롤러와 통신합니다. -0AA2 접미사는 이 제품이 0DK23 시리즈의 최신 하드웨어 개정판임을 나타냅니다 — 이전 -0AA1 개정판을 대체하며 — 두 개정판 중 하나를 원래 사양으로 지정한 기계에 대한 올바른 교체 부품입니다.

검증된 사양

SIMODRIVE 611 디지털 아키텍처

SIMODRIVE 611은 Siemens의 모듈식 DC 버스 드라이브 시스템으로, 기계 제어 캐비닛 내에서 공통 전원 버스를 공유하는 모듈 행으로 구축됩니다. 행의 한쪽 끝에 있는 인피드/재생 모듈이 DC 버스를 공급합니다. 다운스트림의 개별 전원 모듈 및 제어 보드 어셈블리는 각각 하나 또는 두 개의 모터 축을 처리합니다. 제어 보드는 각 드라이브 모듈 내의 별도 플러그인 장치로 — 물리적으로 제거 및 교체 가능하며 전원 배선, 모터 케이블 또는 엔코더 연결을 방해하지 않습니다. 이 아키텍처는 현장에서 실질적인 이점을 제공합니다: 결함이 있는 제어 보드는 몇 분 안에 교체할 수 있으며, 나머지 드라이브 하드웨어는 그대로 유지됩니다.

SIMODRIVE 611 디지털 변형에서 제어 보드는 엔코더 입력부터 드라이브 버스 출력까지 완전히 디지털입니다. 외부 CNC에 대한 아날로그 속도 설정값 연결은 없습니다. 대신 SINUMERIK 840D 또는 810D는 고속 디지털 드라이브 버스를 통해 각 제어 보드와 통신하며, 전원 켜기 시마다 보드에 펌웨어를 다운로드하고 작동 중 실시간으로 위치, 속도 및 전류 데이터를 교환합니다. CNC와 드라이브 간의 이러한 긴밀한 디지털 통합은 SIMODRIVE 611 디지털 시스템의 특징 중 하나이며, 고급 머시닝 센터에 필요한 정밀 동기화의 원천입니다.

고성능 등급: 실제 의미

SIMODRIVE 611 디지털 범위 내에서 제어 보드는 두 가지 성능 등급으로 제공됩니다: 고표준 및 고성능. 이 구분은 외관상의 것이 아닙니다 — 특정 기계에 필요한 등급을 결정하는 구체적인 기능적 차이가 있습니다.

가장 중요한 차이점은 스핀들 모터 지원입니다. 1PH 메인 스핀들 모터(유도형 스핀들)를 사용하는 2축 제어는 고성능 등급에서만 가능합니다. 고표준 2축 보드는 두 채널 모두에서 피드 드라이브(서보) 모터로 제한됩니다. 일반적인 CNC 머시닝 센터에서 하나의 드라이브 모듈이 피드 축과 메인 스핀들 사이에 공유되는 경우, 고성능 보드가 필수적입니다.

고성능 보드는 또한 고동적 피드 애플리케이션(연삭기, 고속 밀링 센터, 5축 머시닝 셀 등 위치 루프 대역폭 및 전류 루프 사이클 시간이 표면 마감 및 컨투어링 정확도에 직접적인 영향을 미치는 경우)에 유익한 추가적인 계산 헤드룸을 제공합니다.

6SN1118-0DK23-0AA2는 고성능, 2축, DMS 포함 변형입니다 — 0DK 시리즈 범위에서 가장 강력한 구성입니다.

직접 측정 시스템: 두 번째 엔코더 채널

0DK23과 0DJ23(DMS 없는 해당 제품)의 정의적인 하드웨어 특징은 직접 측정 시스템 인터페이스입니다. 6SN1118-0DK23-0AA2의 모든 축 채널은 동시에 두 개의 엔코더 입력을 수용합니다:

모터 엔코더 (간접 측정): 모터 샤프트에 장착된 sin/cos 1 Vpp 엔코더. 이 엔코더는 속도 및 전류 제어 루프에 공급되며 모터 정류 및 토크 제어를 위한 기본 피드백 신호를 제공합니다.

직접 측정 시스템 (선형 또는 회전 스케일): 기계 축 자체에 물리적으로 위치한 두 번째 sin/cos 1 Vpp 엔코더 — 선형 유리 스케일, 자기 스케일 또는 볼 스크류 또는 테이블에 장착된 고정밀 회전 엔코더. 이 신호는 CNC 레벨에서 위치 제어 루프에 공급됩니다.

두 가지가 동시에 존재하는 이유는 기계의 열적 및 기계적 유연성 때문입니다. 정밀 볼 스크류조차도 하중 하에서 늘어나고, 너트에는 백래시가 있으며, 모터 샤프트와 테이블 사이의 전체 기계적 전달 장치는 온도에 따라 약간 변형됩니다. 모터 엔코더만으로는 모터 샤프트 각도를 측정하고 알려진 기계적 비율을 통해 테이블 위치를 추론합니다 — 이러한 전달 오류를 감지하거나 수정할 수 없습니다. 직접 측정 시스템은 기계적 전달과 독립적으로 실제 테이블 위치를 측정하고, CNC는 이 신호에서 위치 루프를 닫고 드라이브 보드는 모터 엔코더에서 속도 루프를 닫습니다. 결과적으로 열팽창, 백래시 및 리드스크류 피치 오류는 기계 예열 시 보정되는 것이 아니라 실시간으로 지속적으로 수정됩니다.

정밀 가공 작업(보링, 지그 연삭, 정밀 선삭, 다축 동시 컨투어링)의 경우 6SN1118-0DK23-0AA2의 DMS 기능이 필수적입니다. DMS 기능 없이 사양된 기계는 기계적으로 스케일이 장착되어 있더라도 선형 스케일 피드백의 이점을 활용할 수 없습니다. 제어 보드는 이를 지원해야 합니다.

NC 소프트웨어 요구 사항: 버전 06.04.09 이상

사양 참고 사항 06.04.09부터 NC 소프트웨어 필요는 최소 SINUMERIK NC 소프트웨어 릴리스를 나타냅니다: 버전 6.4.9 SINUMERIK 810D 또는 840D CNC 소프트웨어의. 이 개정 시리즈의 제어 보드는 해당 NC 소프트웨어 지원을 요구하는 기능(특정 DMS 처리 알고리즘 및 드라이브 버스 프로토콜 개선 포함)을 도입했습니다. 이전 소프트웨어 릴리스를 실행하는 CNC는 이 제어 보드를 올바르게 초기화하거나 작동하지 않습니다.

이것은 모듈을 피할 이유가 아니라 시운전 수준의 고려 사항입니다. 원래 SINUMERIK 840D powerline 시스템으로 제작된 기계는 일반적으로 수년 동안 6.4.9 이상의 소프트웨어를 실행해 왔습니다. 이 요구 사항은 주로 오래된 기계에 대한 교체 보드를 구할 때 중요합니다. 기계의 NC 소프트웨어가 6.4.9 이전 버전인 경우, 보드 교체 전 또는 동시에 소프트웨어를 업데이트해야 합니다. 이것은 모든 SINUMERIK 840D CNC에 대한 표준 유지 보수 관행이며 Siemens의 표준 시운전 문서에 포함되어 있습니다.

호환 모터 제품군

6SN1118-0DK23-0AA2는 SIMODRIVE 611 디지털 시스템에 사용되는 Siemens 서보 및 스핀들 모터 전체 범위를 지원합니다:

동기 서보 모터 (피드 드라이브): 1FT6, 1FK6/1FK7, 1FN1, 1FN3 (선형 모터), 1FE1 (내장 모터), 1FM6 (토크 모터), 2SP1 (모터 스핀들)

비동기 유도 모터 (메인 스핀들 드라이브): 1PH4, 1PH6, 1PH7 — 스핀들 모터. 위에서 언급했듯이, 2축 1PH 스핀들 작동에는 이 보드가 제공하는 고성능 등급이 필요합니다.

이러한 모든 모터 제품군은 표준으로 sin/cos 1 Vpp 엔코더 신호를 사용하며, 이는 6SN1118-0DK23-0AA2의 엔코더 인터페이스와 일치합니다.

펌웨어 다운로드 아키텍처

SIMODRIVE 611 디지털 시스템의 실질적인 측면 중 하나로, 익숙하지 않은 엔지니어에게는 다음과 같은 점이 있습니다: 제어 보드 자체에는 영구 드라이브 펌웨어가 없습니다. 전원 켜기 또는 재설정 주기마다 SINUMERIK 840D는 드라이브 버스를 통해 제어 보드의 RAM으로 전체 드라이브 소프트웨어를 다운로드합니다. 이 보드는 하드웨어 플랫폼이며, 드라이브 특성은 CNC에서 나옵니다.

이 아키텍처는 중요한 유지 보수 의미를 갖습니다. 제어 보드를 교체해도 새 보드에 소프트웨어를 로드할 필요는 없습니다. CNC는 다음 전원 켜기 시 자동으로 이를 처리합니다. 필요한 것은 드라이브 데이터(모터 매개변수, 전류 제한, 속도 컨트롤러 이득, 엔코더 매개변수 및 모든 축별 설정)가 CNC의 NC 데이터 세트에 올바르게 저장되어 시작 시 새 보드로 다시 기록된다는 것입니다. 결함이 있는 보드를 제거하기 전에 NC 드라이브 매개변수의 데이터 백업을 PC 카드 또는 외부 매체에 수행하는 것이 표준 관행입니다.

변형 매트릭스 — 0DK23 시리즈

6SN1118-0DK23-0AA2는 6SN1118-0DK23-0AA1과 핀 대 핀 및 기능적으로 호환됩니다. 이전 -0AA1 개정판이 기계의 교체 부품 목록에 지정된 경우, -0AA2가 올바른 최신 동등품입니다.

FAQ

Q1: 6SN1118-0DK23-0AA2 (고성능)와 6SN1118-0DH23-0AA2 (고표준)의 차이점은 무엇이며, 하나를 다른 것으로 대체할 수 있습니까?

핵심 기능적 차이점은 스핀들 모터 기능과 처리 성능입니다. 고성능 보드(0DK23)를 사용하면 채널 중 하나에서 1PH 유도형 메인 스핀들 모터를 사용하는 2축 작동이 지원됩니다. 고표준 보드(0DH23)를 사용하면 두 채널 모두 피드 드라이브(서보) 모터로 제한됩니다. 2축 구성에서는 어느 축이든 1PH 스핀들 모터는 허용되지 않습니다. 두 보드 모두 0DK23/0DH23 변형에서 직접 측정 시스템을 수용합니다. 기계가 피드 축용 채널 하나와 메인 스핀들 모터용 채널 하나를 사용하는 경우, 고성능 보드(0DK23)만 호환됩니다 — 고표준 보드는 대체할 수 없습니다. 스핀들 모터가 없는 두 채널 모두 순수하게 서보 피드 축에 사용하는 기계의 경우, 두 보드는 기능적으로 상호 교환 가능하지만, 원래 사양된 것과 동일한 성능 등급을 사용하여 동일한 것을 교체하는 것이 항상 더 안전합니다.

Q2: 제 기계에는 축에 직접 측정 시스템(선형 스케일)이 있지만 현재 활성화되어 있지 않습니다. 이 보드를 사용하면 DMS가 자동으로 활성화됩니까, 아니 추가 구성이 필요합니까?

6SN1118-0DK23-0AA2는 하드웨어 인터페이스(DMS 엔코더 커넥터)를 제공하지만, 기능은 SINUMERIK CNC 구성에서 명시적으로 활성화해야 합니다. DMS 입력은 드라이브 기계 데이터에서 올바른 축에 할당되어야 하며, CNC 축 매개변수에서 위치 제어 루프를 모터 엔코더에서 DMS 피드백으로 전환해야 합니다. 기계가 DMS 하드웨어가 장착된 상태로 출하되었지만 DMS 제어가 활성화되지 않은 경우, 보드만으로는 활성 피드백 경로가 변경되지 않습니다. DMS를 활성화하려면 축 기계 데이터, 엔코더 매개변수 할당을 포함하는 시운전 세션이 필요하며, 위치 루프가 모터 엔코더가 아닌 스케일에 닫힌 후에는 속도/위치 컨트롤러 재튜닝이 필요할 수 있습니다. 관련 절차는 SINUMERIK 840D 축 시운전 문서에 포함되어 있습니다.

Q3: 이 보드는 NC 소프트웨어 버전 06.04.09가 필요합니다. 제 SINUMERIK 840D가 이 요구 사항을 충족하는지 어떻게 확인할 수 있습니까?

SINUMERIK 840D의 NC 소프트웨어 버전은 운영자 패널에서 시스템 진단 디스플레이로 이동하여 읽을 수 있습니다 — 일반적으로 서비스 메뉴에서 액세스할 수 있습니다. 버전 문자열은 x.x.xx 형식으로 표시됩니다. 6.4.09 이상의 값은 호환성을 확인합니다. 2000년대 초반에 powerline 하드웨어 세대를 도입한 840D powerline 시스템에서는, 주기적인 소프트웨어 업데이트로 유지 관리되는 모든 기계에서 소프트웨어 수준이 일반적으로 이 임계값보다 훨씬 높습니다. 기계가 원래 제어 보드에서 이전 소프트웨어를 실행하고 있었다면, 6SN1118-0DK23-0AA2를 설치하기 전에 소프트웨어 업데이트가 필요합니다. 이 경우, NC 데이터 백업은 소프트웨어 업데이트 후가 아니라 전에 수행해야 매개변수 세트가 호환되도록 합니다.

Q4: 이 보드는 SINUMERIK 810D 및 840D CNC 시스템 모두와 호환됩니까?

예. 6SN1118-0DK23-0AA2는 SINUMERIK 810D 및 SINUMERIK 840D / 840D powerline CNC 시스템 모두와 호환됩니다. 단, 두 시스템 모두 NC 소프트웨어 버전 6.4.9 이상을 실행해야 합니다. SINUMERIK 810D는 단일 CCU 하드웨어 플랫폼에서 NC, PLC 및 드라이브 인터페이스를 통합하는 반면, 840D는 별도의 NCU 모듈을 사용하지만, 두 시스템 모두 동일한 드라이브 버스 프로토콜을 사용하여 SIMODRIVE 611 디지털 제어 보드와 통신합니다. 보드 설치, 축 시운전 및 매개변수 관리는 두 CNC 모두에서 동일한 절차를 따릅니다. 기계가 SINUMERIK 810D인 경우, 단일 810D CCU에 연결할 수 있는 최대 드라이브 축 수는 840D보다 제한적이라는 점에 유의하십시오 — 축을 추가하기 전에 810D 하드웨어 구성 데이터를 참조하십시오.

Q5: 생산 기계에 중고 또는 리퍼비시된 6SN1118-0DK23-0AA2를 안전하게 설치할 수 있으며, 설치 전에 어떤 점검을 해야 합니까?

리퍼비시 또는 테스트된 중고 제어 보드는 SIMODRIVE 611 유지 보수에 합법적이고 널리 사용되는 접근 방식입니다. 보드에는 영구 데이터가 없고 전원 켜기 시 CNC에서 전체 드라이브 펌웨어를 받기 때문입니다. 주요 조건은 다음과 같습니다: 보드는 SIMODRIVE 611 드라이브 버스에서 부하 하에 테스트되어야 하며(단순히 격리된 상태에서 전원만 켜는 것이 아님), 모든 커넥터 핀은 손상되지 않아야 하며, 보드에는 열 스트레스, 타버린 부품 또는 엔코더 커넥터 영역의 물리적 손상 징후가 없어야 합니다. 교체 보드를 설치하기 전에 NC 드라이브 데이터를 외부 매체에 완전히 백업하십시오. 설치 후, 전원 켜기 시 CNC가 보드로 펌웨어를 성공적으로 다운로드하는지 확인하고, CNC의 진단 디스플레이를 사용하여 두 엔코더 채널이 올바르게 읽히는지 확인하고, 기계를 전체 생산에 투입하기 전에 축 테스트 실행을 감소된 속도로 수행하십시오. 보드가 장착된 상태에서 엔코더 신호 커넥터에 메가옴 테스트를 수행하지 마십시오.