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Sensores de automatización industrial
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| Lugar de origen | Alemania |
| Nombre de la marca | SIMENS |
| Certificación | CE RoHS |
| Número de modelo | 6SL3055-0AA00-5MA0 |
ElSe trata de un sistema de control de las emisiones de gases de efecto invernadero.es el SMI20 el módulo de sensor integrado en el motor que maneja la evaluación de la señal del codificador en el propio motor en lugar de en el gabinete de accionamiento.SMC30) que se encuentran en el panel junto al amplificador de accionamiento, el SMI20 se monta dentro de la caja terminal del motor o de la carcasa del codificador. Las señales del codificador de retroalimentación seno y coseno de un codificador SIN/COS 1Vpp nunca salen del motor como señales analógicas.
El SMI20 los evalúa localmente, convierte los datos de posición y velocidad en el protocolo digital DRIVE-CLiQ,y transmite el resultado a través de un solo cable DRIVE-CLiQ a la unidad de control SINAMICS S120 en el panel.
La importancia de esta arquitectura es la integridad de la señal.ruido de modo común, y la degradación de la señal durante largos cables.
Una unidad del lado del motor emite pulsos PWM a cientos de voltios y kilohertz de frecuencia; estos transientes de conmutación se acoplan inductivamente y capacitivamente en cables cercanos.La ejecución de señales SIN/COS sin procesar del motor a través de un gabinete lleno de electrónica de accionamiento es un desafío EMC.
El SMI20 elimina ese desafío: las señales analógicas vulnerables viajan solo la corta distancia dentro del motor hasta el SMI20, donde se digitalizan.
Desde allí, la señal digital DRIVE-CLiQ inmune al ruido viaja a la Unidad de Control resistente al entorno EMI que dañaría una señal analógica.
La designación SMI20 en el número de pieza 6SL3055-0AA00-5MA0 corresponde a la variante específica integrada en el motor en la taxonomía del módulo de sensores de Siemens: SMC (montado en el gabinete), SME (externo, con clasificación IP67),SMI (integrado en el motor).
Todas las tres familias comparten la misma función conceptual: evaluación de la señal del codificador y conversión DRIVE-CLiQ, pero difieren en el factor de forma mecánica y la ubicación de la instalación.
| Parámetro | Valor |
|---|---|
| Función | El código SIN/COS → conversión DRIVE-CLiQ |
| Tipo de codificador | SIN/COS 1Vpp (incremental / absoluto) |
| Producción | El sistema de control de velocidad es el siguiente: |
| Factor de forma | Motor integrado (SMI) |
| Sistema de accionamiento | SINAMICS S120 |
| Unidad de control | CU320-2, CU310-2 y demás. |
Los codificadores SIN/COS producen dos señales sinusoidales (sino y cosino) que están en cuadratura con un desplazamiento de fase de 90 grados a medida que el disco del codificador o la escala lineal se mueve.A diferencia de los codificadores incrementales más antiguos que producen trenes de pulso de onda cuadrada digitales (TTL / HTL), los codificadores SIN/COS producen voltajes sinusoidales verdaderos con una amplitud de diferencial de 1 Vpp.
La relación de cuadratura entre los canales seno y coseno permite la detección de la dirección del movimiento, y lo más importante,permite la interpolación electrónica dividir cada ciclo eléctrico en muchos incrementos de posición más pequeños mediante el cálculo de la arctangente de la relación seno / coseno.
Un codificador físico SIN/COS podría producir 1024 ciclos sinusoidales por revolución (1024 líneas).088 grados.
El SMI20 aplica la interpolación interna para dividir cada ciclo eléctrico en muchos más incrementos. El factor de interpolación exacto depende de la especificación del módulo.
En 16384 puntos de interpolación por ciclo (cifra común para los módulos de sensores de alta resolución), la resolución efectiva es de 1024 × 16384 = ~ 16,7 millones de pasos por revolución,que para un servomotor corresponde a una resolución angular de menos de un segundo de arco.
Esta es la resolución que requieren las máquinas-herramienta de precisión, los sistemas de registro de la imprenta y los brazos robóticos de alta precisión.
DRIVE-CLiQ (Drive Component Link with Intelligence) es la interfaz de serie patentada de Siemens que conecta todos los componentes de accionamiento de SINAMICS S120, módulos de potencia, módulos de motor, módulos de sensor,y unidades de control en una red digital unificada.
El protocolo lleva no sólo datos de retroalimentación (posición, velocidad, temperatura) sino también datos de identificación (el componente conectado se identifica a sí mismo a la unidad de control) e información de diagnóstico.
La salida DRIVE-CLiQ del SMI20 significa que un cable DRIVE-CLiQ estándar ¢ cuatro pares retorcidos en una chaqueta blindada con conectores de estilo RJ45 ¢ corre desde el motor hasta la unidad de control S120.
La unidad de control lee los datos de posición y velocidad del motor del SMI20 a la velocidad de ciclo de servo configurada (normalmente 125 μs o 250 μs) y los utiliza para cerrar los bucles de control de posición y velocidad.
No se necesita un cable de codificación separado el SMI20 maneja la interfaz del codificador en su totalidad y presenta el resultado en DRIVE-CLiQ.
Esta conexión de un solo cable también simplifica la puesta en marcha de la máquina: la unidad de control detecta automáticamente el SMI20 a través del protocolo de autoidentificación de DRIVE-CLiQ,Identifica el tipo y la configuración del codificador, y prepone los parámetros de accionamiento en consecuencia.
La entrada manual de la resolución del codificador, el tipo de señal y los parámetros de interfaz que se requería con las conexiones analógicas del codificador se sustituye por una configuración automática.
La elección entre los módulos de sensores SMI (integrados en el motor), SMC (montados en el gabinete) y SME (externos) depende del escenario de instalación:
SMI (motor integrado, este módulo):Mejor para nuevas instalaciones en las que el motor esté específicamente diseñado o adaptado para alojar el SMI20 dentro de su compartimiento de codificación.
Proporciona la trayectoria de señal analógica más corta posible y la instalación más resistente a los EMI.
Requiere acceso al terminal de codificación del motor para su instalación.
SMC (montado en el armario):Se utiliza cuando el módulo de sensores debe estar en el gabinete de accionamiento, ya sea porque el motor no puede acomodar un módulo interno,o porque el cable de enrutamiento entre el motor y el gabinete está fijo y el gabinete es la ubicación más práctica.
Las señales analógicas SIN/COS se transmiten desde el motor hasta el gabinete a través de un cable con pantalla, y luego al SMC para su evaluación.
PYME (externo, IP67):Diseñado para motores en los que el módulo de codificación se monta externamente en la carcasa del motor (no en el interior), típicamente en gabinetes con clasificación IP67 para entornos donde la humedad, el refrigerante,o la exposición a la contaminación requiere altas calificaciones de protección.
P1: ¿Puede el SMI20 (6SL3055-0AA00-5MA0) trabajar con cualquier codificador SIN/COS, o solo con modelos específicos de codificadores Siemens?
El SMI20 evalúa las señales diferenciales estándar SIN/COS de 1Vpp, el estándar de señal más utilizado en servoencoders de alta resolución de los principales fabricantes, incluido Heidenhain,Stegmann (ahora enfermo), Fagor, y otros.
Siempre que el codificador emita señales diferenciales SIN/COS de 1 Vpp y sus requisitos de voltaje y corriente de alimentación sean compatibles con la salida de alimentación del codificador del SMI20,Los codificadores de terceros pueden ser evaluados.
El recuento de líneas (resolución) del codificador se introduce como un parámetro en la configuración de la unidad SINAMICS. El propio SMI20 maneja cualquier fuente SIN / COS 1Vpp sin limitarse a los codificadores de marca Siemens..
P2: ¿Soporta el SMI20 codificadores absolutos, o sólo incremental SIN / COS?
The SMI20's -5MA0 designation covers the SIN/COS incremental and absolute encoder variant — meaning it supports encoders that produce both SIN/COS incremental tracks for high-resolution velocity feedback and an absolute position word (typically via a serial channel such as EnDat or similar protocol superimposed on the SIN/COS signals).
Al encender, la posición absoluta se lee desde el codificador, eliminando la necesidad de un ciclo de direccionamiento.las pistas SIN/COS incrementales proporcionan la velocidad de alta resolución y la retroalimentación de posición para el servocontrol de circuito cerrado.
Esta capacidad de doble función cubre los servoencoders más capaces utilizados en aplicaciones CNC y robóticas de precisión.
P3: ¿Cómo se instala físicamente el SMI20 en el motor?
El SMI20 está diseñado para caber dentro del compartimento de codificación de los servomotores Siemens compatibles el mismo compartimento que normalmente alberga el disco de codificación y la placa de circuito.La instalación consiste en quitar la cubierta del codificador del motor, montando el módulo SMI20 en el conector de interfaz del codificador dentro del motor, encaminando el cable DRIVE-CLiQ a través de la glándula del cable del motor y reensamblando la cubierta del codificador.
El motor debe ser compatible con el factor de forma SMI20 no todos los tipos de motor pueden adaptarse a un módulo de tipo SMI.
Los motores específicos compatibles con el SMI20 se enumeran en el manual del motor SINAMICS S120 y en la documentación del SMI20.
P4: ¿Cuál es la longitud máxima del cable DRIVE-CLiQ entre el SMI20 y la unidad de control S120?
La longitud máxima del cable DRIVE-CLiQ entre cualquier módulo de sensores y la unidad de control S120 es de 100 metros con cables DRIVE-CLiQ estándar.
Dentro de un gabinete de máquinas herramienta donde la unidad de control y el motor están muy cerca, la longitud real es típicamente mucho más corta, a menudo de 2 a 5 metros de motor a gabinete.
El límite de 100 metros soporta aplicaciones donde el gabinete de accionamiento está remoto de la máquina, como en sistemas de pórtico o grandes centros de mecanizado con una sala de accionamiento central.
P5: El SMI20 se enumera como una revisión posterior eliminada. ¿Qué significa esto para la contratación?
El sufijo -5MA0 identifica una revisión de hardware específica del SMI20 en la familia de módulos de sensores SINAMICS. Siemens introduce periódicamente nuevas revisiones (-5MA1, -5MA2, etc.) que incorporan mejoras en el hardware, especificaciones extendidas o firmware actualizado.
Las revisiones más antiguas se eliminan gradualmente de la producción, pero generalmente permanecen intercambiables con revisiones más nuevas en las instalaciones existentes.
Para la contratación de una revisión específica para fines de mantenimiento, el mercado de excedentes industriales es la principal fuente de revisiones discontinuadas.
En el caso de las nuevas máquinas, debe especificarse la última revisión de la producción de Siemens.
Las matrices de compatibilidad SINAMICS en Siemens Industry Online Support confirman qué revisiones de SMI20 son compatibles con cada versión de firmware S120.
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