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Was ist SIMODRIVE 611?
Diese Seite soll einen Überblick über das System SIMODRIVE 611 schaffen.
Mit SIMODRIVE 611 bezeichnet Siemens eine Kombination aus verschiedenen Modulen, welche im Verbund die Regelung und Ansteuerung von Elektromotoren ermöglicht.
Im Falle einer CNC-Fräsmaschine besteht so ein Verbund aus:
(1) Filtermodul (Netzfilter > EMV)
(2) ER-Modul(Netzteil, ER, NE)
(3) HS-Modul mit Bedieneinheit (Regelung für Spindelmotor, HSA, Hauptspindelantrieb)
(4, 5, 6, 7) VS-Modul (Servoregelung für X, Y, Z, A, B Achsen)
Motor und Encoder
Die einzelnen Module werden über einen Gerätebus (Flachbandleitung) und mit einer Spannungsversorgungsschiene (600 VDC) miteinander verbunden.
Leistungs- und Vorschubmodule bestehen widerum aus einem Regelungseinschub (nicht Regelungsbaugruppe) und einem Leistungsteil. Der Regelungseinschub wird als Steckkarte in das Leistungsmodul (LT-Module) eingesteckt. Das Leistungsmodul ist das Gehäuse, das im Schaltschrank festgeschraubt ist und wird über Stromschienen vom Netzeinspeisemodul (NE-Modul) mit Spannung (typisch +/- 300 VDC, also 600 VDC) versorgt.
Optionsmodule und Speichermodule werden wiederum in den Regelungseinschub eingebaut.
Allgemeine Abkürzungen und Begriffe
Siemens bietet ein Feuerwerk an neuen fachlichen Begrifflichkeiten und wunderschönen Abkürzungen. Grundsätzlich kann man es ja als Vorteil betrachten, wenn eindeutige Begriffe verwendet werden, aber hier haben sich die Schreiber selbst übertroffen. Man braucht schon etwas Übung, damit man die Unterlagen zügig lesen kann. Nicht, dass ich was gegen Abkürzungen habe, aber ist es wirklich notwendig Wörter wie "Inbetriebnahme" mit "IBN" in einem Fließtext abzukürzen? Ebenso trägt es eher zur Verwirrung bei, wenn gebräuchliche Abkürzungen (wie PKW) eine neu Bedeutung bekommen. Einige Abkürzungen wie DAC und DAU bedeuten wohl das Gleiche?
In der folgenden Tabelle könnt ihr bequem nach Abkürzungen und Begriffen suchen.
| Kurz | Beschreibung |
|---|---|
| AA | Analogausgang |
| ABS | Absolut |
| ADC | Analog-Digital-Converter |
| ADU | Analog-Digital-Umsetzer |
| AM | Asynchronmotor ohne Geber |
| ANA | Analoge Achse |
| ARM | Asynchroner rotatorischer Motor |
| ASCII | American Standard Code for Information Interchange |
| BB | Betriebsbedingungen |
| BERO | Spindelpositionierung mit Nullmarke |
| ChkCfg | Konfigurationstelegramm (Check Configuration); findet beim Busaufbau vom Master zum Slave statt |
| COM | Communication-Module |
| CPU | Central Processing Unit |
| CTS | Clear To Send; Sendebereitschaft bei serieller Datenübertragung |
| DAC | Digital-Analog-Converter |
| DAU | Digital-Analog-Umsetzer |
| DM | Direktes Meßsystem (Geber 2) |
| DP | Dezentrale Peripherie |
| DPC31 | DP-Controller mit integriertem 8031-Core |
| DPMC1 | DP-Master Klasse 1 |
| DPMC2 | DP-Master Klasse 2 |
| DPR | Dual-Port RAM |
| DRAM | Dynamisches RAM |
| DRIVE ES Basic | Software für SIMATIC S7 |
| DRF | Differential Resolver Function |
| DSP | Digitaler Signalprozessor |
| DSC, DSR | Dynamic Servo Control (Steifigkeitsregelung) |
| DSR | Data Send Ready; Betriebsbereitschaft bei serieller Datenübertragung |
| DXB, DXB-Req | Data eXchange Broadcast; Buskommunikation, die einen Slave veranlasst Informationen zu senden |
| EGB | Elektrostatisch gefährdete Baugruppe |
| EMV | Elektromagnetische Verträglichkeit |
| EnDat | Encoder-Data-Interface; bidirektionale synchronserielle Schnittstelle (Heidenhain) |
| E/R, ER | Ein-/Rückspeisemodul |
| ES | Ersatzteile |
| EPROM | Elektronisch fest beschriebener Speicher |
| FFT | Fast Fourier Transformation |
| FG | Funktionsgenerator |
| FIPO | Feininterpolator |
| FR+ | Freigabespannung + 24 VDC |
| FR- | Bezug zur Freigabespannung FR+ |
| GC | Global-Control-Telegramm (Broadcasting) |
| GSD | Gerätestammdatei für einen DP-Slave |
| HEX | Hexadecimale Schreibweise |
| HLA | Hydraulischer Linearantrieb |
| HLG | Hochlaufgeber |
| HIW | Hauptistwert eines PZD |
| HSA | Hauptspindelantrieb |
| HSW | Hauptsollwert eines PZD |
| HW | Hardware |
| HWE | Hardware-Endschalter |
| I | Input (Eingang) |
| I/R | Infeed Modul (E/R-Modul) |
| IBN | Inbetriebnahme |
| Id | Feldbildender Strom |
| IF | Impulsfreigabe |
| IM | Indirektes Meßsystem (Drehgeber am Motor) |
| IND | Subindex, Unterparameternummer, Arrayindes eines PKW |
| IPO | Interpolator |
| Iq | Momentenbildender Strom |
| i. V. | i. Vorbereitung |
| KL | Klemme |
| Kv | Lagekreisverstärkung (Kv-Faktor) |
| LED | Leuchtdiode |
| LSB | Least significant Bit (niederwertigstes Bit; rechtestes Bit) |
| MDI | Manuel Data Input (manuelle Dateneingabe) |
| MLFB | Maschinenlesbare Fabrikatebezeichnung (Bestellnummer wie 6SN1118-0NH11-0AA0) |
| MPI | Multi Point Interface; serielle Schnittstelle die mehrpunktfähig ist |
| MSB | Most significant Bit (höchstwertigstes Bit; linkestes Bit) |
| MSCY_C1 | Master Slave Cycle Class 1 |
| MSR | Maßsystemraster (kleinste Positioniereinheit) |
| NC | Numerical Control |
| NE | Netzeinspeisung |
| NIL | Not in List (nicht vorhanden) |
| nist | Drehzahlistwert |
| nsoll | Drehzahlsollwert |
| O | Output (Ausgang) |
| OLP | Optical Link Plug (Lichtwellenleiter-Stecker) |
| P | Parameter |
| PBM, PWM | Pulsbreitenmodulation |
| PCMCIA | Personal Computer Memory Card International Association (Steckkarten für Laptops) |
| PEH | Position erreicht und Halt |
| PELV | Protective Extra Low Voltage (Funktionskleinspannung) |
| PG | Programmiergerät |
| PLC | Programmable Logic Control (programmierbare Steuerung) |
| PKE | Paramterkennung eines PKW |
| PKW | Paramter Kennung Wert (Teil eines PPO) |
| PLI | Pollageidentifikation |
| PLL | Phase Locked Loop; taktsynchroner Betrieb |
| PO | Power ON |
| PosAnw | Postionsanwahl |
| PosZsw | Positionierzustandswort |
| PNO | PROFIBUS Nutzer Organisation |
| PTP | Point to Point (Punkt zu Punkt) |
| PWE | Paramterwert eines PKW |
| PZD | Prozeßdaten eines PPO |
| RAM | Read Access Memory (Speicher der gelesen und beschrieben werden kann) |
| REL | Relativ |
| RF, RFG | Reglerfreigabe |
| RO | Read Only (nur lesbar) |
| RLI | Rotorlageidentifikation; wie Pooageidentifikation (PLI) |
| SELV | Safe extra low voltage (Sicherheitskleinspannung) |
| SERCOS | Bussystem für Antriebe |
| SetPrm | Parametriertelegramm (Set Param) |
| SF | Shiftfaktor |
| SLM | Synchroner linearer Motor |
| SPC3 | Siemens PROFIBUS Controller 3 |
| SPS | Speicherprogrammierbare Steuerung |
| SRM | Synchroner rotatorischer Motor |
| SS | Schnittstelle |
| SSI | Synchron Serielles Interface |
| STS | Steuersatz |
| STW | Steuerwort eines PZD |
| SW | Software |
| SWE | Software-Endschalter |
| UE | Ungeregelte Einspeisung |
| VDI | Verein Deutscher Ingenieure |
| VPM | Voltage Protection Modul (Modul zum Begrenzen der Zwischenkreisspannung) |
| Vpp | Volt peak to peak (Spannung von Spitze zu Spitze) |
| VSA | Vorschubantrieb |
| WSG | Winkelschrittgeber; Die WSG-Signale sind digitale quadrature Encoder Signale; |
| WZM | Werkzeugmaschine |
| xist | Positionsistwert |
| xsoll | Positionssollwert |
| ZK | Zwischenkreis |
| ZSW | Zustandswort eines PZD |
Allgemeine Klemmenbezeichnungen
P600, M600 = Zwischenkreisspannung
X411, X412 = Geberanschluss, Gebersignaleingang Motorgeber
X421, X422 = Geberanschluss, Gebersignaleingang Direktes Messsystem
X461, X462 = BERO-Eingang
Die Komponenten
Netzfilter
Der Netzfilter ist dem NE-Modul vorgeschaltet und muss auf dieses abgestimmt sein. Es gibt eine Vielzahl von unterschiedlichen Ausführungen und Kombination mit NE-Modulen. Bei einer falschen Auswahl kann es zur Beschädidgung von einzelnen Komponenten führen. Ebenfalls ein recht häufiger Fehler ist das Auslösen vom RCD (FI-Schalter). Je neuer der Netzfilter, desto mehr Ableitstrom fließt auf dem Schutzleiter, was wiederrum zum Auslösen des RCD führt.
Einzelheiten gibt es in der Anleitung von Siemens zu finden.
Was kann man machen, wenn der RCD auslöst?
Wie vorhin schon erwähnt, kommt es bei neueren Netzfiltern gerne zu hohen Ableitströmen auf dem PEN. Diese Ableitströme lassen herkömmliche FI-Schalter (RCD) auslösen, was zum Ausfall der Anlage führt. Wir haben bei Neumaschinen (ohne Fehler oder sonstiger Ströung) schon Ströme von 100 mA und mehr gemessen. Die Maschinenhersteller wissen über diesen Umstand bescheid und empfehlen den Einbau von speziellen RCDs mit erhöhtem Fehlerstrom.
Die Installation/Umbau von einem RCD stellt einen erheblichen Eingriff in die vorhandene elektrische Anlage dar und darf nur von speziell dafür ausgebildeten Personen durchgeführt werden. Die Auswahl, der für den Einzelfall, geeigneten Schutzmaßnahme kann von einer entprechen ausgebildeten Elektrofachkraft erfolgen. Der Elektriker eures Vertrauens ist dazu der richtige Ansprechpartner.
Bei fehlenden, falschen oder falsch eingebauten Schutzeinrichtungen kann es zu lebensgefährlichen Verletzungen kommen!
Eine Überischt an verschiedenen Schutzeinrichtungen findet ihr unter folgendem Werbelink:
RDC vergleichen oder kaufen
NE-Modul
Stellt eine Gleichspannung (Zwischenkreisspannung) für andere Module zur Verfügung. Einfach gesagt, ist das ein Netzteil, welches in der Lage ist Energie ins Netz zurückzuspeisen.
HS-Modul
Das HS-Modul besteht aus einer Regelungseinschub mit optionaler Optionsbaugruppe und dem Leistungsmodul. Beides zusammen bildet den Hauptspindelantrieb.
Hauptartikel zum HS-Modul mit Alarm- und Fehlercodes
VS-Modul
VS-Module bestehen aus einer Regelungseinschub mit optionaler Optionsbaugruppe und dem Leistungsmodul. Von einem Leistungsmodul können bis zu 2 Servomotoren angesteuert werden.
VSA für Synchron-Motore (1FT6, 1FK6, 1FK7, 1FW6, 1FN)
Weitere Module und Begrifflichkeiten
Leistungsmodul (LT)
Das Leistungsmodul besteht aus:
- Gehäuse mit Spannungsversorgung und Leistungsendstufen
- Steckplatz für Regelungseinschub
- Die Spannungsversorgung erfolgt über die Zwischenkreisschienen (600 VDC)
- Anschluss für Motor
6SN112x-1AA0_-0_A_ (1-Achsausführung)
6SN112x-1AB00-0___ (2-Achsausführung)
x = 3 > Entwärmung intern; x = 4 > Entwärmung extern
Regelungseinschub
Der Regelungseinschub ist eine Art Steckkarte, die in das Leistungsmodul (LT) eingesteckt wird. In diesem Verbund nutzt der Regelungseinschub die im Leistungsmodul bereitgestellten Leistungsendstufen zur Ansteuerung der Motoren.
Die Spannungsversorgung für den Regelungseinschub selbst wird über den Gerätebus bereitgestellt.
Steuer- und Sensorsignale werden am Regelungseinschub angeschlossen.
Es werden folgenden Unterscheidungen getroffen:
- High Performance (VSA, HSA)
- High Standard (VSA, HSA)
- 611 universal (HRS, HRS2, HRS-1)
Regelungsbaugruppe
Der Begriff Regelungsbaugruppe ist nicht gleichbedeutend mit Regelungseinschub. Eine Regelungsbaugruppe besteht aber aus einem Regelungseinschub mit zusätzlichen Funktionen. Das "HLA-Modul" für die Ansteuerung von hydraulischen Achsen ist ein Beispiel.
Beispiele für Bestellnummern
6SN1118-0AA11-0AA1
Steckergruppen: X311 (Positionsgeber); X321; X331; X341; Gerätebus
(VR) Vorschubmodule Resolverregelung
VSA?
(AM) Asyncronmotormodule
PW = Pulswiderstandsmodul
6SN1113-1AB01-0AA1
schützt den DC-Zwischenkreis vor Überspannung
mit integtiertem Pulswiderstand
zusätzlich kann ein externer Pulswiderstand (6SL3100-1BE22-5AA0) angeschlossen werden
Kondensatormodul
dienen zur Erhöhung der Zwischenkreiskapazität.
Überspannungsbergenzungsmodul
begrenzt die Spannung am Netzeingang
Filter Module, Netzfilter, Line Filter, Drosseln
HFD-Drosseln unterscheiden sich von HF-Drosseln durch einen eingebauten Dämpfungswiderstand.
Hinweise:
6SN1111-0AA01-0xAx = angeschlossene E/R-Module dürfen nur im Blockstrombetrieb betrieben werden (DIP-Schalter an der Gehäuseoberseite)