La valeur de l'indicateur est calculée en utilisant les valeurs de référence de l'indicateur.

Siemens 6FC5211-0BA01-0AA4 SINUMERIK ADI4 Interface d'entraînement analogique 4 axes PROFIBUS DP, sortie analogique ± 10V, entrée de codeur TTL / SSI, fonctionnalité de contrôle du mouvement, FW 01.04.08

Résumé

LeLes pièces détachées ne doivent pas contenir de matériaux de construction.is the ADI4 — the module that bridges the architectural gap between SINUMERIK's digital PROFIBUS DP motion control backbone and the installed base of conventional analog-interface servo drives that occupied machine tools before digital drive technology became standard.

La plupart des servomoteurs vendus avant le milieu des années 1990 et de nombreux amplificateurs compacts sont encore fabriqués aujourd'hui pour des applications à faible coût. accept a ±10V analog signal as their speed or torque setpoint and provide incremental encoder feedback — a completely different interface from the DRIVE-CLiQ digital link that SINAMICS S120 drives use with modern SINUMERIK controllers.

L'ADI4 résout ce problème d'intégration de façon propre: il se trouve sur le réseau PROFIBUS DP comme un esclave,reçoit les commandes de position d'axe et les demandes d'état du contrôleur CNC via PROFIBUS à la fréquence de cycle à distance égale requise pour le contrôle de mouvement synchronisé, convertit ces commandes en signaux de réglage analogiques de ± 10 V pour les amplificateurs de servo-entraînement connectés, lit la rétroaction du codeur à partir de chaque axe,et rapporte les données de position et de vitesse au CNC via PROFIBUS.

Du point de vue du contrôleur SINUMERIK, un axe analogique connecté à l'ADI4 se comporte de la même manière qu'un axe numérique SINAMICSet programmé à travers les mêmes outils SINUMERIK et la structure de paramètres.

La capacité à 4 axes signifie qu'un seul module ADI4 peut gérer jusqu'à quatre axes contrôlés indépendamment, un centre d'usinage complet à 3 axes (X, Y, Z) plus un axe supplémentaire (table tournante,orientation du fuseau, ou un quatrième axe linéaire) d'un nœud PROFIBUS.

Pour les machines avec plusieurs axes, plusieurs modules ADI4 se connectent sur le même réseau DP PROFIBUS, chacun avec sa propre adresse PROFIBUS, jusqu'à la limite de nombre d'esclaves du réseau.

Principales spécifications

PROFIBUS DP équidistant Pourquoi l'exigence de cycle de bus est importante

L'ADI4 fonctionne exclusivement sur un PROFIBUS DP équidistant – un mode de fonctionnement de bus spécifique dans lequel le DP maître fait des cycles à un intervalle de temps fixe et précis.

Il ne s'agit pas d'une opération standard PROFIBUS DP: les maîtres de DP PROFIBUS ordinaires pollent les esclaves aussi vite que le bus le permet, mais le temps de cycle réel varie légèrement en raison de l'arbitrage du bus.

Pour les applications PLC I/O, cette variation est sans importance.

Les algorithmes de contrôle du mouvement exigent que la rétroaction de position arrive au contrôleur à des intervalles précis et répétitifs.

Si le temps de rétroaction varie d'un cycle à l'autre, les calculs de vitesse et d'accélération que le CNC utilise pour générer des profils de mouvement lisse produisent des erreurs qui apparaissent sous forme d'onde de vitesse,erreurs de contour, et une mauvaise finition de surface des pièces usinées.PROFIBUS DP à distance égale élimine cette variation en demandant au maître DP (typiquement le SINUMERIK NCK) de générer des cycles de bus synchronisés dans le temps au moment du cycle de servo configuré 1 ms, 2 ms ou d'autres valeurs définies dans la configuration HW.

Le NCK du SINUMERIK 840D sl agit comme le maître DP à égale distance, générant les cycles de bus isochrones.

Tous les modules ADI4 de ce système maître DP sont synchronisés à ces cycles, ce qui assure la stabilité de synchronisation requise pour la commande CNC en boucle fermée.

Interface du codeur TTL et SSI

L'ADI4 prend en charge deux types d'entrée d'encodeur par axe, reflétant les deux technologies de rétroaction dominantes à l'ère des servo-entraînements analogiques:

Encodeurs supplémentaires TTLgénérer des trains d'impulsions A, B et Z (de référence).

La position est accumulée en comptant les impulsions dans le compteur d'encodeur de l'ADI4, et l'impulsion Z est utilisée pour l'homing (trouver la position de référence de la machine).Les encodeurs incrémentiels sont de loin le dispositif de rétroaction le plus répandu dans les machines-outils classiques, la grande majorité des échelles angulaires et linéaires des entreprises comme Heidenhain, Fagor et Renishaw produisent des signaux compatibles avec TTL.

Les encodeurs absolus SSI (interface en série synchrone)une valeur de position absolue à la mise en marche, éliminant ainsi l'exigence de localisation.

Après chaque cycle d'alimentation, la position actuelle de l'encodeur est immédiatement disponible. La machine n'a pas besoin de référence avant que les commandes de mouvement puissent être exécutées.

Les codeurs SSI sont courants sur les machines où le déplacement de référence est peu pratique (grands axes de portique, axes avec des contraintes physiques sur le déplacement),ou lorsque le démarrage rapide après une interruption de l'alimentation est une exigence de production.

La capacité de l'ADI4 à accepter l'un ou l'autre type d'encodeur par axe signifie qu'une machine peut mélanger les technologies de rétroaction des axes 1 et 2 avec des échelles linéaires incrémentielles TTL,axe 3 avec un encodeur rotatif absolu SSI tous gérés par le même module ADI4 et communiqués uniformément au contrôleur SINUMERIK.

Configuration dans l'étape 7 HW Config

The ADI4 is configured as a PROFIBUS DP slave within SIMATIC STEP 7 HW Config using the ADI4 Slave OM (Object Manager) software that Siemens provides with the SINUMERIK toolbox for each compatible CNC systemLa procédure de configuration:

L'esclave ADI4 est inséré dans la liste des esclaves du maître DP, l'adresse PROFIBUS est attribuée (correspondant à l'adresse physique définie sur le commutateur d'adresse du module ADI4),et les paramètres de l'axe par type de codeur, la résolution de l'encodeur, l'attribution du signal E/S, le type d'axe ?? sont définis dans le dialogue de l'ADI4 dans HW Config.

Plusieurs modules ADI4 sont ajoutés en tant qu'esclaves DP séparés sur le même système maître DP, chacun avec une adresse unique.

Les données de la machine SINUMERIK font ensuite référence aux affectations de fentes PROFIBUS de l'ADI4 pour connecter les définitions d'axes logiques de la CNC aux connexions physiques de l'encodeur et du point de réglage de l'ADI4.

La "fonction d'alignement" dans HW Config permet de propager des réglages identiques à partir du premier module ADI4 configuré vers tous les modules ADI4 supplémentaires, simplifiant ainsi la configuration multi-axes de la machine.

Questions fréquentes

Q1: L'ADI4 peut-il être utilisé avec le SINUMERIK 828D, ou seulement avec la famille 840D sl?

Le 6FC5211-0BA01-0AA4 ADI4 est spécifié pour SINUMERIK 802D sl, 840Di sl et 840D sl.

Il n'est pas répertorié comme compatible avec le SINUMERIK 828D. Le 828D utilise comme interface native les composants de conduite SINAMICS S120 basés sur DRIVE-CLiQ,et ses capacités PROFIBUS DP sont orientées vers l'E/S plutôt que vers la commande servo équidistante de la même manière que la 840D sl.

Pour les systèmes 828D où l'intégration d'un entraînement analogique est nécessaire, des approches alternatives telles que l'utilisation de SINAMICS S120 avec une carte de sortie de réglage analogique sont généralement spécifiées.

L'application principale de l'ADI4 reste avec la famille SINUMERIK 840D sl.

Q2: Comment l'adresse PROFIBUS de l'ADI4 est-elle définie par le biais d'un commutateur logiciel ou matériel?

L'ADI4 dispose d'un commutateur d'adresse PROFIBUS physique (DIP rotatif ou commutateur binaire) sur son panneau avant ou intérieur qui définit l'adresse du nœud PROFIBUS dans le matériel.

L'adresse configurée dans STEP 7 HW Config doit correspondre à ce paramètre physique, un décalage entraînera la non-réponse de l'ADI4 sur le réseau PROFIBUS,et le CNC signalera une erreur de communication DP slave.

Après avoir changé l'adresse matérielle, le module doit être alimenté pour que la nouvelle adresse prenne effet.

La plage d'adresses PROFIBUS disponible pour l'ADI4 est de 1 à 126 (l'adresse 127 est réservée aux émissions de diagnostic).

Q3: Le module nécessite deux alimentations en courant continu 24 V séparées.

Les deux entrées externes d'alimentation en courant continu de 24 V remplissent des fonctions différentes.P24EXT1) alimente les propres circuits logiques internes du module et l'électronique de l'interface de l'encodeur..

La deuxième alimentation (connectée à X6-1, P24EXT2) alimente les signaux de sortie numérique les sorties numériques spécifiques à l'entraînement et à usage général qui basculent entre les périphériques externes (rélais d'activation de l'entraînement,les contacts de relâchement du frein).

Separating these supplies allows the digital outputs to be powered from a separate circuit that can be switched off as part of a machine safety stop without de-energising the module's communication logic.

Q4: L'ADI4 est-il protégé contre la déconnexion du câble de codage pendant le fonctionnement?

L'ADI4 surveille les signaux du codeur et peut détecter les conditions de défaillance du codeur, y compris la perte de signal.

Si les signaux du codeur sont perdus pendant le fonctionnement (rupture du câble, défaillance du connecteur), l'ADI4 signale une erreur de codeur au CNC SINUMERIK via PROFIBUS.

La logique de surveillance de l'axe du CNC répond à l'alarme d'erreur de l'encodeur en arrêtant généralement l'axe et en entrant dans un état sûr selon la configuration des données de la machine.

La réponse d'alarme spécifique dépend de la configuration SINUMERIK et des fonctions de sécurité activées pour l'axe affecté.

Q5: Plusieurs modules ADI4 et unités SINAMICS peuvent-ils coexister sur le même réseau DP PROFIBUS que le SINUMERIK 840D sl?

Oui, un système maître DP SINUMERIK 840D sl PROFIBUS peut inclure à la fois des modules ADI4 (pour les axes d'entraînement analogiques) et des unités d'entraînement SINAMICS S120 (qui utilisent PROFIBUS DP comme interface de communication,séparée de DRIVE-CLiQ).

Dans cette configuration mixte, tous les esclaves sur le DP à égale distance doivent respecter les exigences de chronométrage isochrone,et la charge totale du bus PROFIBUS sur tous les esclaves doit rester dans la capacité du réseau au moment du cycle configuré.

Le SINUMERIK HW Config calcule la charge du bus et prévient si la configuration dépasse le budget de chronométrage du cycle DP.