지멘스의 모션 제어 솔루션과 서보 드라이브 시스템

독일 베를린과 뮌헨에 본사를 둔 세계적인 전기전자기업 지멘스는 발전, 송/변전, 스마트 그리드 솔루션, 전력 에너지의 효율적인 애플리케이션에 이르기까지 전력화 가치 체인 전반과 더불어 메디칼 영상과 임상 진단 분야의 글로벌 기업이다. 이 글을 통해 지멘스의 모션 제어 솔루션과 서보 드라이브 시스템에 대해 좀 더 자세히 알아보고자 한다.

확장 가능한 모션 제어 솔루션

두 종류의 CPU인 1516T-3PN/DP와 1516TF-3PN/DP는 Simatic S7-1500 T-CPU의 범위를 확대한다. 그들은 표준, 안전, 및 움직임 제어 애플리케이션을 위한 Simatic S7-1500 첨단 제어기 범위 내에서 사용자에게 최대 높은 기능성 및 종합적인 확장성을 제공한다. 예를 들어 정확한 드라이브 및 캠 디스크 동기화와 같은 이전의 모션 제어 기능은 선택 및 배치 작업에 대해 2D에서 4D로 전환되어 확장되었다. 이 시스템은 직교좌표 형 포털, 롤러 선택기, 스카라 로봇과 델타 선택기 같은 미리 정의된 표준 운동을 제공한다.

자유 변환 인터페이스는 사용자들이 자신의 운동 감각을 원활하게 통합할 수 있도록 해준다. 운동학의 매개 변수 지정은 그래픽으로 지원되고 직관적으로 작동하는 구성 편집기를 통해 수행되며 공간에서의 움직임 프로그래밍은 표준화된 프로그래밍 환경을 통해 일반적인 Simatic Step 7에서 이루어진다. TIA 포털에서는 추적 표시가 있는 통합 된 기구학적 추적과 시운전을 위한 운동 제어 패널을 사용하여 동작을 시각화하고 진단 할 수 있다. Simatic S7-1500 T-CPU와 Profinet 및 Sinamics S210을 갖춘 서보 드라이브 시스템인 Sinamics V90을 사용하면 정교한 미드 레인지 모션 제어 작업을 TIA Portal V15에서 효율적이고 쉽게 구현할 수 있다.

새로운 기능

Simatic S7-1500 고급 제어기의 최대 기능 확정성과 지속적인 확장성 직교좌표 형 포탈, 롤러 선택기, 스카라 로봇 및 델타 선택기와 같은 2D 에서 4D 운동 제어 Simatic S7-1500 T-CPU 고급 제어기와 확장 가능한 Sinamics V90 PN 및 Sinamics S210 서보 드라이브 시스템 사이의 완벽한 상호작용 Simotion V5.1에서는 시뮬레이션이 끝에서 끝까지 디지털 워크 플로우에 완벽하게 통합된다. Simit 혹은 Mechatronic Concept Designer (MCD)와 같은 시뮬레이션 소프트웨어를 연결하여 가상으로 기계를 운전할 수 있다.

추가로 OPC UA 및 IoT 2040과의 개방형 통신을 통해 OEM 업체에서는 현장에서 공장을 지속적으로 최적화할 수 있다. (즉, 예상 유지 관리). 또한 객체 지향 프로그래밍 (OOP)을 확장하여 Simotion V5.1은 모듈식 기계 개념을 위한 소프트웨어의 유연성과 라이브러리 용량을 최적화한다.

새로운 기능

엔지니어링 환경에서의 시뮬레이션을 동반한 효율적인 소프트웨어 개발 끝에서 끝으로 디지털 워크 플로우에 있어 문제없는 통합 소프트웨어 환경에서 더 유연한 개체 프로그래밍의 기능 확대

쉽고, 고성능 및 안전한 서보드라이브 시스템

Sinamics S210 단일 축 변환기가 완벽하게 정렬되어 하나의 케이블로 모터와 컨버터를 연결할 수 있게 되었다. 50 에서 750W(1AC 230V) 성능 범위의 첫 번째 단계로 사용 가능한 Sinamics S210 단일 축 변환기는 기계 업체들이 더 쉽게 구성할 수 있도록 새로 설계된 Simotics S-1Fk2 모터와 함께 사용하기 위해 특별히 제작되었다. 모터의 동적 범위와 토크에 따라 모터를 선택하기만 하면 모터 사양에 따라 해당 변환기가 자동으로 파생된다. 제어 파라미터를 자동으로 최적화하면 간단한 시운전이 가능하다. 모터의 전자식 플레이트 덕분에 모터 데이터는 변환기를 기동할 때 로딩이 되고 파라미터화는 자동으로 수행된다.

통합 모션과 안전성 기능

변환기는 다중 축 작동을 위해 확장된 동작 제어 기능을 갖춘 Simatic S7-1500 또는 S7-1500 T-CPU 상위 레벨 제어 장치를 사용한다. 변환기와 모터는 최고 수준의 동적 및 정밀도를 갖는 Simatic PLC의 목표 값을 따를 수 있다. 쉬운 시운전을 위해 변환기에 기본적인 위치기가 사용되지않았다. 대신, Profinet을 통해 연결된 Simatic 컨트롤러가 모든 위치 지정 작업을 처리한다. 전반적으로 Sinamics S210의 기능 범위는 매우 동적인 모터 축 제어의 핵심 기능에 명확하게 초점을 맞추고 있다. 안전 기능 또한 안전 토크 꺼짐(STO), 안전 정지 1(SS1)및 안전 브레이크 컨트롤 (SBC)와 같이 기본적으로 통합되어 있다. 또는 Profisafe, STO와 SS1을 통해 이 기능을 제어할 수 있다. 추가 안전 기능은 추후 제공될 예정이다.

모터의 완전히 새로운 범위

변환기와 일치하는 새로운 Simotics S-1FK2 서보 모터는 작은 하중의 매우 역동적인 움직임과 중대형 하중의 동적인 고정밀 운동에 대한 두 가지 서비스 사례를 염두에 두고 개발되었다. 따라서 모터는 하이 다이내믹(낮은 관성)과 콤팩트(중간 관성)의 두 가지 버전으로 제공된다. S210 변환기의 빠른 사이클 시간과 정교한 제어 알고리즘, 고품질 피드백 시스템 및 낮은 로터 관성과 높은 과부하 용량의 조합과 함께 모터는 높은 수준의 동적 및 정밀도를 달성할 수 있다. 그렇기 때문에 S-1FK2는 특히 포장, 취급, 목재 및 세라믹 처리, 디지털 프린팅에 적합하다.

전원, 인코더 시그널 및 브레이크를 위한 단일 케이블

이 모터는 하나의 케이블 연결(OCC)를 통해 변환기에 연결되며 이는 전원, 인코더 시그널 및 브레이크의 와이어가 단일 케이블과 단일 모터 플러그로 결합됨을 의미한다. 새로운 OCC 케이블의 직경은 9㎜에 불과하기 때문에 이전의 전원 케이블보다 더 얇고 가벼우며 유연하게 만들어준다. 변환기의 배선은 전면의 쉽게 뺄 수 있는 푸시인 단자 덕분에 매우 쉽게 연결이 가능하다. 자료제공 : 지멘스