SIMOTION Drive-based Control Unit 6AU1435-2AA00-0AA0 6AU1 435-2AA00-0AA0 6AU1435-2AAOO-OAAO

Siemens 6AU1435-2AA00-0AA0 | SIMOTION D435-2 DP — Drive-Based Motion Controller, Standaard Prestaties, 12 DI + 16 DI/DO, 6 DRIVE-CLiQ, 2 PROFIBUS, 3 Ethernet, Dubbele Ventilator, Batterij

Overzicht

De Siemens 6AU1435-2AA00-0AA0 is de SIMOTION D435-2 DP — de drive-gebaseerde motion controller die de SIMOTION runtime-omgeving direct binnen een SINAMICS S120 drive-chassis draait, waardoor het onderscheid tussen de motion controller en de servo drive-versterker wordt geëlimineerd.

Op een machine met meerdere geregelde assen betekent deze integratie dat één fysieke eenheid zowel de uitvoering van het bewegingsprogramma als de stroomconversie voor de assen die via DRIVE-CLiQ zijn aangesloten, afhandelt — dit vermindert de kastruimte, vereenvoudigt de bedrading en elimineert de communicatievertraging die bestaat wanneer een aparte motion controller commando's naar een aparte drive stuurt via een veldbus.

De D435-2 DP neemt zijn positie in de SIMOTION D-familie in als de standaard prestatie-eenheid — gepositioneerd boven de D425 (minder assen, minder geheugen) en onder de D445/D455 varianten die hogere verwerkingscapaciteit bieden voor toepassingen met meer gelijktijdige assen of snellere updatecycli.

Standaard prestaties dekken de meerderheid van de echte productie machine-toepassingen: multi-assige verpakking met 8–16 gecoördineerde servo-assen die vliegende sneden, registratiecontrole en op nokken gebaseerde bewegingsprofielen uitvoeren; drukpersen met webspanningsregeling en registercorrectielussen; en wikkelingssystemen met diameter-gecompenseerde snelheidsregeling over meerdere wikkelstations.

De drive-gebaseerde architectuur werkt omdat SIMOTION D is gebouwd op het SINAMICS S120 Control Unit hardwareplatform. De DRIVE-CLiQ-poorten van de D435-2 DP verbinden met SINAMICS Motor Modules (enkelassige en dubbelassige vermogenselektronica), Sensor Modules (voor externe encoders) en Terminal Modules (voor extra I/O), waardoor het complete servo-aandrijfsysteem wordt opgebouwd in een DRIVE-CLiQ ring- of ster-topologie.

De motion controller communiceert met elke vermogensmodule via DRIVE-CLiQ met de interne servo-cyclusfrequentie — 125µs of 250µs — zonder enige veldbus-overhead, omdat de verbinding directe hardware is binnen dezelfde kast.

Belangrijkste Specificaties

SIMOTION D Architectuur — Controller en Drive als Eén

Het SIMOTION D-concept verdient een duidelijke uitleg omdat het de manier verandert waarop machine-systeemarchitecten denken over de hardware-onderdelenlijst. In een conventionele servo-machine omvat de lijst: een motion controller (PLC of speciale motion computer), een veldbuskaart, communicatiekabels, een drive-chassis, servo-versterkermodules en encoder-interfacekaarten.

In een SIMOTION D-systeem wordt de lijst ingekort: de D435-2 DP vervangt de motion controller en zijn veldbuskaart volledig, en bevindt zich direct binnen het SINAMICS S120 drive-chassis als de CU (Control Unit) slot.

DRIVE-CLiQ is het interne netwerk dat de D435-2 DP verbindt met al het andere in de drive-kast. Motor Modules ontvangen snelheidsinstellingen en sturen werkelijke stroom- en snelheidsgegevens terug via DRIVE-CLiQ met de servo-cyclusfrequentie.

Sensor Modules brengen externe encodersignalen (van lineaire schalen, roterende encoders gemonteerd op het machine-mechanisme in plaats van de motoras) in hetzelfde DRIVE-CLiQ-netwerk, waar ze voor de motion controller verschijnen als extra feedbackapparaten. 

Terminal Modules voegen digitale en analoge I/O toe aan de DRIVE-CLiQ-topologie, waardoor extra signaalkanalen in de drive-kast worden geplaatst zonder ze terug te leiden naar de eigen I/O-connector van de D435-2 DP.

De zes DRIVE-CLiQ-poorten op de D435-2 DP bepalen het maximale aantal directe DRIVE-CLiQ-verbindingen dat de eenheid kan hosten — een limiet die in de praktijk zelden wordt bereikt omdat één Motor Module twee assen kan bedienen (dubbelassige modules), en DRIVE-CLiQ-hubs de topologie verder kunnen uitbreiden dan zes verbindingen.

De standaard prestatie-rating bepaalt het aantal actieve servo-assen en de complexiteit van de bewegingsprofielberekeningen die kunnen worden uitgevoerd binnen de geconfigureerde servo-update-cyclustijd.

Interface Uitsplitsing — 12 DI, 16 DI/DO, en de Externe Connectiviteit

De I/O-interface van de D435-2 DP dekt zowel lokale machinesignalen als communicatie op plantniveau:

Vaste digitale ingangen (12 kanalen, 24V DC): Deze worden direct aangesloten op machinesignalen die de motion controller synchroon met de servo-cyclus moet lezen — homing-schakelaars, registratiemarkeringen, veiligheidszonebewakers en andere snelle binaire signalen die in de bewegingsprogrammalogica worden gevoerd.

Omdat dit directe ingangen zijn naar de besturingseenheid in plaats van via veldbus gerouteerde I/O, zijn deze signalen beschikbaar voor het bewegingsprogramma binnen de servo-cyclus zonder PROFIBUS- of Ethernet-vertraging.

Configureerbare DI/DO (16 kanalen): Elk kanaal in deze groep kan individueel worden geconfigureerd als digitale ingang of digitale uitgang, wat flexibiliteit biedt om te voldoen aan het specifieke aantal signalen van de machine in elke richting zonder een vaste splitsing te forceren.

Uitgangen in deze groep kunnen drive-enable signalen, rembesturingen en andere machine-actuatoren aansturen onder directe bewegingsprogramma-controle.

Twee PROFIBUS-poorten: Verbind de D435-2 DP met de PROFIBUS DP-master van de fabriek (doorgaans een S7-300 of S7-400 die fungeert als de PLC-supervisory controller van de machine), met PROFIBUS DP-slaves (gedistribueerde I/O, extra drives), of met beide tegelijkertijd op twee onafhankelijke PROFIBUS-segmenten.

PROFIBUS DP is de primaire veldbus voor SIMOTION D-systemen die dateren van vóór de PROFINET-varianten (-2AD-suffix), en de dubbele poort maakt zowel een master- als een slave-verbinding mogelijk.

Drie Ethernet-poorten: Industriële Ethernet-connectiviteit voor SIMOTION SCOUT engineering software-verbinding, SIMATIC HMI-communicatie (WinCC Flexible, WinCC, of basispanelen via PROFINET), en IT-integratie (OPC UA server, webserver).

De D435-2 DP-variant heeft Ethernet, maar geen PROFINET IO — het gebruikt Ethernet voor engineering en HMI-toegang, terwijl drive- en gedistribueerde I/O-integratie via PROFIBUS DP en DRIVE-CLiQ loopt.

Dubbele Ventilator en Batterij — Operationele Betrouwbaarheidsfuncties

Het dubbele ventilatorsysteem is de mechanische betrouwbaarheidsvoorziening van de D435-2 DP: twee onafhankelijke koelventilatoren zorgen voor het thermisch beheer van de besturingseenheid. Als één ventilator uitvalt — een veelvoorkomende faalmodus in elke ventilator-gekoelde elektronica na jaren van productie — blijft de resterende ventilator luchttoevoer leveren en blijft de eenheid operationeel.

De SIMOTION runtime bewaakt de status van elke ventilator en genereert een diagnostische waarschuwing wanneer een ventilatorstoring wordt gedetecteerd, waardoor het onderhoudsteam tijd heeft om een geplande ventilatorvervanging te plannen tijdens het volgende onderhoudsvenster, in plaats van een ongeplande stilstand te ervaren wanneer de tweede ventilator uiteindelijk uitvalt onder verhoogde thermische belasting.

De meegeleverde batterijmodule dient een specifiek doel: het behouden van de inhoud van het SRAM van de SIMOTION D435-2 tijdens stroomuitval.

SRAM wordt gebruikt voor retentieve gegevens — variabelen in het bewegingsprogramma gemarkeerd als retentief, die hun waarden moeten behouden na stroomcycli. Zonder de batterij gaan retentieve gegevens verloren bij stroomuitval, wat in veel machine-toepassingen betekent dat de machine moet worden gehomed en opnieuw moet worden geïnitialiseerd na elke stroomonderbreking.

Met de batterij overleeft de status van de machine (asposities, productie-tellers, receptgegevens in retentieve variabelen) stroomuitval en kan de machine hervatten vanaf waar het gestopt is na herstel van de stroom.

De batterij heeft een gedefinieerde levensduur en moet worden vervangen volgens het schema in de SIMOTION D-documentatie.

FAQ

V1: Wat is het verschil tussen de D435-2 DP (6AU1435-2AA00-0AA0) en de D435-2 DP/PN (6AU1435-2AD00-0AA0)?

De twee varianten zijn identiek in mechanische afmetingen, I/O-aantal (12 DI, 16 DI/DO), DRIVE-CLiQ-poorten (6), Ethernet-poorten (3), USB-poorten (2), geheugen en prestatie-niveau.

Het verschil zit in het communicatie-interfacepakket: de D435-2 DP heeft 2 PROFIBUS-poorten en geen PROFINET IO Controller-functie — Ethernet is beschikbaar voor engineering en HMI, maar niet voor PROFINET IO-apparaatbesturing. 

De D435-2 DP/PN voegt PROFINET IO Controller- en IO Device-mogelijkheden toe naast zijn PROFIBUS-poorten, waardoor ET 200SP, ET 200S of PROFINET-compatibele drives kunnen worden geïntegreerd als PROFINET IO-apparaten.

Voor nieuwe installaties is de DP/PN-variant veelzijdiger. 

Voor systemen met een bestaande PROFIBUS DP-infrastructuur is de DP-only variant de juiste en doorgaans goedkopere keuze.

V2: Hoeveel servo-assen kan de D435-2 DP gelijktijdig aansturen met standaard prestaties?

Het exacte maximale aantal assen is afhankelijk van de servo-update-cyclustijd (servo-cyclus Tservo), de complexiteit van het bewegingsprofiel van elke as en het type technologie-objecten (as TO, padinterpolatie TO, nok TO) dat is geconfigureerd.

Bij de standaard servo-update-cyclus van 2 ms ondersteunt de D435-2 DP een praktische configuratie van maximaal 16 tot 32 servo-assen, afhankelijk van de complexiteit van het bewegingsprofiel per as. Eenvoudigere toepassingen (snelheidsassen zonder complexe nokprofielen) kunnen het hogere einde ondersteunen; toepassingen met multi-assige interpolatiepaden, elektronische tandwieloverbrenging over veel assen en nokprofielberekeningen per cyclus gebruiken meer verwerkingsbudget per as.

De prestatie-tool van SIMOTION SCOUT biedt cyclusbelastingsindicatoren tijdens de ingebruikname om te bevestigen dat het systeem binnen zijn computerbudget valt.

V3: Kan de SIMOTION D435-2 DP SIMATIC PLC-functies naast motion control uitvoeren?

Ja. De SIMOTION runtime-omgeving integreert een SIMATIC PLC runtime direct naast de motion control technologie-objecten. IEC 61131-3 programma's geschreven in LAD, FBD of ST (Structured Text) draaien op de SIMOTION D als standaard PLC-programma's, en worden uitgevoerd in hetzelfde taakframework als de bewegingsprogramma's.

Dit elimineert de noodzaak van een aparte SIMATIC S7 PLC voor machine-sequencing, I/O-besturing en operatorcommunicatie — de D435-2 DP beheert zowel de snelle motion control als de PLC-functies op machineniveau in één eenheid.

De PLC-functies worden geconfigureerd en geprogrammeerd in SIMOTION SCOUT naast de bewegingsobjecten.

V4: Welke software is vereist om de D435-2 DP in bedrijf te nemen en te programmeren?

SIMOTION SCOUT is de primaire engineering-tool — het beheert hardwareconfiguratie (DRIVE-CLiQ-topologie, asparameters, PROFIBUS/Ethernet-configuratie), bewegingsobject-parameterisatie (astypes, snelheidslimieten, positiecontroleparameters) en applicatieprogrammering in IEC 61131-3 en SIMOTION's eigen MCC (Motion Control Chart) grafische taal.

SIMOTION SCOUT vereist een standaard engineering-pc met Windows OS en communiceert met de D435-2 DP via Ethernet (of PROFIBUS via CP 5611/5622 kaart).

De STARTER drive commissioning tool (of de TIA Portal-equivalent, Startdrive) beheert de SINAMICS S120 Motor Module-parameterisatie binnen de SCOUT-omgeving.

V5: De batterij is vermeld als inbegrepen. Hoe lang gaat de batterij mee en wat is de vervangingsprocedure?

De SIMOTION D batterijmodule heeft een nominale levensduur van ongeveer drie jaar onder typische bedrijfsomstandigheden.

De SIMOTION runtime bewaakt de batterijspanning en genereert een waarschuwingsbericht wanneer de batterij het einde van zijn levensduur nadert, waardoor er van tevoren kennis wordt gegeven voordat de gegevensretentie-mogelijkheid verloren gaat.

Batterijvervanging wordt uitgevoerd met de D435-2 DP onder spanning — de eenheid blijft operationeel tijdens de wisseling omdat het dubbele batterijhouderontwerp toestaat dat de oude batterij wordt verwijderd en de nieuwe wordt geplaatst zonder de stroomtoevoer naar het SRAM te onderbreken.

De vervangende batterij is een standaard lithium knoopcel (type gespecificeerd in de SIMOTION D-gebruiksaanwijzing), verkrijgbaar als een standaard Siemens reserveonderdeel.

Batterijvervanging moet worden behandeld als een geplande onderhoudstaak die wordt uitgevoerd volgens de driejarencyclus, en niet als een reactieve reactie op een batterij-alarm.