Thuis
>
producten
>
Sensoren voor industriële automatisering
>
|
| Plaats van herkomst | Duitsland |
| Merknaam | SIMENS |
| Certificering | CE RoHS |
| Modelnummer | 6SL3055-0AA00-5MA0 |
De Siemens 6SL3055-0AA00-5MA0 is de SMI20 — de motor-geïntegreerde sensor module die de evaluatie van de encodersignalen direct op de motor zelf afhandelt in plaats van in het aandrijfschakelkast. In tegenstelling tot sensor modules voor montage in het schakelkast (SMC10, SMC20, SMC30) die naast de aandrijfversterker in het paneel zitten, wordt de SMI20 in de aansluitdoos of encoderbehuizing van de motor gemonteerd. De encodersignalen — sinus- en cosinusfeedback van een SIN/COS 1Vpp encoder — verlaten de motor nooit als analoge signalen.
De SMI20 evalueert ze lokaal, converteert de positie- en snelheidsgegevens naar het DRIVE-CLiQ digitale protocol en zendt het resultaat via één DRIVE-CLiQ kabel naar de SINAMICS S120 Control Unit in het paneel.
Het belang van deze architectuur is signaalintegriteit. SIN/COS encodersignalen zijn analoge spanningen met een kleine amplitude — typisch 1Vpp — die gevoelig zijn voor elektromagnetische interferentie, common-mode ruis en signaaldegradatie over lange kabeltrajecten.
Een aandrijfuitgang aan de motorzijde produceert PWM-pulsen met honderden volts en kilohertz frequenties; deze schakeltransiënten koppelen inductief en capacitief in nabijgelegen kabels. Het doorlaten van ruwe SIN/COS signalen van de motor door een schakelkast vol met aandrijvingselektronica is een EMC-uitdaging.
De SMI20 elimineert die uitdaging: de gevoelige analoge signalen reizen slechts de korte afstand binnen de motor naar de SMI20, waar ze worden gedigitaliseerd.
Vanaf daar reist het ruisbestendige DRIVE-CLiQ digitale signaal naar de Control Unit — bestand tegen de EMI-omgeving die een analoog signaal zou corrumperen.
De SMI20-aanduiding in het onderdeelnummer 6SL3055-0AA00-5MA0 komt overeen met de specifieke motor-geïntegreerde variant in de taxonomie van Siemens' sensor modules: SMC (in schakelkast gemonteerd), SME (extern, IP67-geclassificeerd), SMI (geïntegreerd in de motor).
Alle drie de families delen dezelfde conceptuele functie — evaluatie van encodersignalen en DRIVE-CLiQ conversie — maar verschillen in mechanische vormfactor en installatielocatie.
| Parameter | Waarde |
|---|---|
| Functie | SIN/COS encoder → DRIVE-CLiQ conversie |
| Encoder Type | SIN/COS 1Vpp (incrementeel / absoluut) |
| Uitgang | DRIVE-CLiQ |
| Vormfactor | Motor-geïntegreerd (SMI) |
| Aandrijfsysteem | SINAMICS S120 |
| Besturingseenheid | CU320-2, CU310-2 etc. |
SIN/COS encoders produceren twee sinusvormige signalen (sinus en cosinus) die in kwadratuur staan — 90 graden faseverschuiving — naarmate de encoder schijf of lineaire schaal beweegt. In tegenstelling tot oudere incrementele encoders die digitale blokgolf pulstreinen (TTL/HTL) produceren, leveren SIN/COS encoders echte sinusvormige spanningen met een amplitude van 1Vpp differentiëel.
De kwadratuurrelatie tussen de sinus- en cosinuskanalen maakt de detectie van de bewegingsrichting mogelijk, en cruciaal, maakt elektronische interpolatie mogelijk — het verdelen van elke elektrische cyclus in vele kleinere positie-incrementen door de arctangens van de sinus/cosinusverhouding te berekenen.
Een fysieke SIN/COS encoder kan 1024 sinusvormige cycli per omwenteling produceren (1024 lijnen). Zonder interpolatie geeft dit 4096 kwadratuurflanken per omwenteling — een resolutie van ongeveer 0,088 graden.
De SMI20 past interne interpolatie toe om elke elektrische cyclus in veel meer incrementen te verdelen — de exacte interpolatiefactor is afhankelijk van de specificatie van de module.
Bij 16384 interpolatiepunten per cyclus (een veelvoorkomend getal voor hoogresolutie sensor modules) wordt de effectieve resolutie 1024 × 16384 = ~16,7 miljoen stappen per omwenteling, wat voor een servomotor overeenkomt met een hoekresolutie van minder dan een boogseconde.
Dit is de resolutie die precisie machinegereedschapsassen, drukpersregistratiesystemen en zeer nauwkeurige robotarmen vereisen.
DRIVE-CLiQ (Drive Component Link with Intelligence) is Siemens' eigen seriële interface die alle SINAMICS S120 aandrijfcomponenten — vermogensmodules, motor modules, sensor modules en besturingseenheden — verbindt tot een uniform digitaal netwerk.
Het protocol transporteert niet alleen feedbackgegevens (positie, snelheid, temperatuur), maar ook identificatiegegevens (de aangesloten component identificeert zichzelf aan de Control Unit) en diagnostische informatie.
De DRIVE-CLiQ uitgang van de SMI20 betekent dat een standaard DRIVE-CLiQ kabel — vier getwiste paren in een afgeschermde mantel met RJ45-achtige connectoren — van de motor naar de S120 Control Unit loopt.
De Control Unit leest de motorpositie- en snelheidsgegevens van de SMI20 met de geconfigureerde servocyclusfrequentie (typisch 125 µs of 250 µs) en gebruikt deze om de positie- en snelheidsregelcircuits te sluiten.
Er is geen aparte encoderkabel nodig — de SMI20 beheert de encoderinterface volledig en presenteert het resultaat op DRIVE-CLiQ.
Deze verbinding met één kabel vereenvoudigt ook de machine-inbedrijfstelling: de Control Unit detecteert automatisch de SMI20 via het DRIVE-CLiQ zelfidentificatieprotocol, identificeert het encoder type en de configuratie, en vult de aandrijfparameters dienovereenkomstig in.
De handmatige invoer van encoderresolutie, signaaltype en interfaceparameters die vereist was bij analoge encoderverbindingen, wordt vervangen door automatische configuratie.
De keuze tussen SMI (motor-geïntegreerd), SMC (in schakelkast gemonteerd) en SME (extern) sensor modules hangt af van het installatiescenario:
SMI (motor-geïntegreerd, deze module): Het beste voor nieuwe installaties waarbij de motor specifiek is ontworpen of aangepast om de SMI20 in zijn encodercompartiment te huisvesten.
Biedt het kortst mogelijke analoge signaalpad en de meest EMI-bestendige installatie.
Vereist toegang tot de encoder aansluiting van de motor voor installatie.
SMC (in schakelkast gemonteerd): Gebruikt wanneer de sensor module zich in het aandrijfschakelkast moet bevinden — hetzij omdat de motor geen interne module kan huisvesten, hetzij omdat de kabelroutering tussen motor en schakelkast vastligt en het schakelkast de meest praktische locatie is.
De analoge SIN/COS signalen lopen van de motor naar het schakelkast via een afgeschermde kabel, en vervolgens naar de SMC voor evaluatie.
SME (extern, IP67): Ontworpen voor motoren waarbij de encodermodule extern op de motorbehuizing wordt gemonteerd (niet van binnen), typisch in IP67-geclassificeerde behuizingen voor omgevingen waar blootstelling aan vocht, koelmiddel of vervuiling hoge beschermingsgraden vereist.
V1: Kan de SMI20 (6SL3055-0AA00-5MA0) werken met elke SIN/COS encoder, of alleen specifieke Siemens encoder modellen?
De SMI20 evalueert standaard SIN/COS 1Vpp differentiële signalen — de meest gebruikte signaalstandaard in hoogresolutie servo encoders van grote fabrikanten, waaronder Heidenhain, Stegmann (nu Sick), Fagor, en anderen.
Mits de encoder 1Vpp SIN/COS differentiële signalen levert en de voedingsspanning en stroomvereisten compatibel zijn met de encoder voedingsuitgang van de SMI20, kunnen encoders van derden worden geëvalueerd.
Het aantal lijnen (resolutie) van de encoder wordt ingevoerd als parameter in de SINAMICS aandrijfconfiguratie — de SMI20 zelf beheert elke SIN/COS 1Vpp bron zonder beperkt te zijn tot Siemens-encoders.
V2: Ondersteunt de SMI20 absolute encoders, of alleen incrementele SIN/COS?
De -5MA0 aanduiding van de SMI20 dekt de SIN/COS incrementele en absolute encoder variant — wat betekent dat het encoders ondersteunt die zowel SIN/COS incrementele sporen leveren voor hoogresolutie snelheidsfeedback als een absoluut positiewoord (typisch via een seriële poort zoals EnDat of een vergelijkbaar protocol dat bovenop de SIN/COS signalen is gelegd).
Bij het inschakelen wordt de absolute positie van de encoder gelezen, waardoor een homingcyclus overbodig wordt. Tijdens bedrijf leveren de incrementele SIN/COS sporen de hoogresolutie snelheids- en positiefeedback voor de gesloten-lus servobesturing.
Deze dubbele functionaliteit dekt de meest capabele servo encoders die worden gebruikt in precisie CNC- en robotica-toepassingen.
V3: Hoe wordt de SMI20 fysiek in de motor geïnstalleerd?
De SMI20 is ontworpen om in het encodercompartiment van compatibele Siemens servomotoren te passen — hetzelfde compartiment dat normaal de encoder schijf en printplaat huisvest. De installatie omvat het verwijderen van de encoderkap van de motor, het monteren van de SMI20 module op de encoder interface connector in de motor, het leiden van de DRIVE-CLiQ kabel door de kabeldoorvoer van de motor, en het terugplaatsen van de encoderkap.
De motor moet compatibel zijn met de SMI20 vormfactor — niet alle motortypes bieden ruimte aan een SMI-type module.
De specifieke motoren die compatibel zijn met de SMI20 worden vermeld in de SINAMICS S120 Motor Manual en de SMI20 documentatie.
V4: Wat is de maximale DRIVE-CLiQ kabel lengte tussen de SMI20 en de S120 Control Unit?
De maximale DRIVE-CLiQ kabel lengte tussen elke sensor module en de S120 Control Unit is 100 meter met standaard DRIVE-CLiQ kabels. Dit geldt eveneens voor SMI, SMC en SME varianten.
Binnen een machinegereedschapsschakelkast waar de Control Unit en de motor zich dicht bij elkaar bevinden, is de werkelijke lengte doorgaans veel korter — vaak 2-5 meter van motor tot schakelkast.
De limiet van 100 meter ondersteunt toepassingen waarbij het aandrijfschakelkast zich op afstand van de machine bevindt, zoals in portaalsystemen of grote bewerkingscentra met een centrale aandrijfruimte.
V5: De SMI20 wordt vermeld als zijnde later herzien en uitgefaseerd. Wat betekent dit voor de inkoop?
De -5MA0 suffix identificeert een specifieke hardware revisie van de SMI20 in de SINAMICS sensor module familie. Siemens introduceert periodiek nieuwe revisies (-5MA1, -5MA2, etc.) die hardwareverbeteringen, uitgebreide specificaties of bijgewerkte firmware bevatten.
Oudere revisies worden uit productie genomen, maar blijven doorgaans uitwisselbaar met nieuwere revisies in bestaande installaties.
Voor de inkoop van een specifieke revisie voor onderhoudsdoeleinden is de markt voor industrieel tweedehands de primaire bron voor uitgefaseerde revisies.
Voor nieuwe machinebouw moet de nieuwste actuele revisie uit de productie van Siemens worden gespecificeerd.
De SINAMICS compatibiliteitsmatrices in Siemens Industry Online Support bevestigen welke SMI20 revisies compatibel zijn met elke S120 firmwareversie.
NEEM OP ELK MOMENT CONTACT MET ONS OP
