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| 起源の場所 | ドイツ |
| ブランド名 | SIMENS |
| 証明 | CE ROHS |
| モデル番号 | 6SN1118-1NH01-0AA1 |
Siemens 6SN1118-1NH01-0AA1 は、SIMODRIVE 611 ドライブシステム用の 2 軸クローズドループ制御ボード（プラグインユニット）です。この注文番号に対するシーメンスの完全な説明は次のとおりです。SIMODRIVE 611 ユニバーサル HR 2軸制御ループブロック、インクリメンタルエンコーダ SIN/COS 1 Vpp、アブソリュート値エンコーダ EnDat、速度/トルク設定値、位置決め、オプションによる拡張可能。
このモジュールは ユニバーサル HRS世代に属します。「HRS」という名称は、エンコーダ補間係数 2048 を持つ高分解能バリアントを示しています（先行世代は係数 128 を使用していました）。128 から 2048 への内部補間のジャンプは、接続された sin/cos 1 Vpp エンコーダの分解能を同じ比率で実質的に乗算し、機械上のエンコーダハードウェアを変更することなく、大幅に細かい位置分解能を提供します。
| パラメータ | 値 |
|---|---|
| シーメンス注文番号 (MLFB) | 6SN1118-1NH01-0AA1 |
| シリーズ | SIMODRIVE 611 ユニバーサル |
| 世代 | HRS (高分解能標準) |
| 軸数 | 2 |
| エンコーダインターフェース — インクリメンタル | Sin/Cos 1 Vpp |
| エンコーダインターフェース — アブソリュート | Sin/Cos 1 Vpp / EnDat |
| 内部補間係数 | 2,048 |
| 動作モード | 速度/トルク設定値; 位置決め（オンボード） |
| オプションスロット | あり — 端子モジュールまたは PROFIBUS-DP モジュール |
| セーフスタンドスティル | サポート |
| 保護等級 | IP20 |
| 周囲動作温度 | 0℃～+50℃ |
| 保管温度 | −25℃～+80℃ |
| 互換性のあるモーター | 1FT6, 1FK, 1FN1, 1FN3, 1FE1, 1PH, 1PM, 1FM6, 2SP1 |
| コミッショニングソフトウェア | SimoCom U |
SIMODRIVE 611 は、CNC 工作機械および産業オートメーション向けのシーメンスのモジュラードライブコンバータシステムであり、SINUMERIK ベースのマシニングセンタ、ターニングセル、研削盤、生産機械のモーションコントロールバックボーンとして機能するように開発されています。キャビネット内では、各ドライブモジュール（1 つまたは 2 つのモータ軸をカバー）が、中央のインフィード/回生モジュールによって供給される共有 DC バスから電力を供給されます。制御ボードは各ドライブモジュールの知能であり、クローズドループの電流、速度、位置の計算を実行し、CNC または外部コントローラと通信します。
6SN1118-1NH01-0AA1 は制御ボードです。ドライブ電源部にプラグインユニットとしてスライドインされ、電源部と制御ボードの物理的な組み立てが完全なドライブ軸を構成します。したがって、電源ステージに触れることなく故障した制御ボードを交換することは、実行可能で一般的なメンテナンス戦略です。これにより、モジュール全体の交換を回避し、コストを大幅に削減できます。
ユニバーサル HR シリーズの設計上の利点の 1 つは、2 つの独立したクローズドループドライブ制御軸を 1 つのプラグインボードに搭載していることです。たとえば、5 軸マシニングセンタでは、3 つの 2 軸ボードが 6 つの潜在的な軸を処理し、6 番目のスロットをメインスピンドルまたは回転軸用に空けておきます。2 軸ボードが 2 つの個別の単軸モジュールよりも効率的であることは、キャビネットスペース、配線終端、およびスペアとして在庫および管理する必要のある個々のコンポーネントの数にも及びます。
各軸は完全に独立して動作します。2 つのドライブチャネルは、ボードのデジタルプロセッサとドライブバスへの通信インターフェースを共有しますが、それぞれに独自の電流コントローラ、速度コントローラ、およびエンコーダインターフェースがあります。動作モードとゲインパラメータは、各軸に対して個別に設定および保存されます。
6SN1118-1NH01-0AA1 は、同じハードウェア上で 2 つのエンコーダタイプを並列で受け入れるため、機械の要求に応じて各軸で異なるエンコーダタイプを使用できます。
Sin/Cos 1 Vpp インクリメンタルエンコーダは、1 Vpp の振幅で正弦波差動信号を生成します。これらは、シーメンスの 1FK および 1FT6 サーボモータの標準エンコーダ信号です。HRS ボードは、各信号周期を内部で 2,048 ステップに補間します。これは、以前のユニバーサル HR ボードの元の 128 ステップ補間よりも大幅な分解能向上です。さらに、角度インクリメンタルエンコーダインターフェースでのパルス乗算（倍増）とパルス除算（1:2、1:4、1:8）の両方が可能であり、コミッショニングエンジニアに特定のドライブパラメータの位置フィードバックを構成する際にかなりの柔軟性を提供します。
EnDat アブソリュートエンコーダ（EnDat インターフェース付き sin/cos 1 Vpp）は、リファレンス復帰なしで、電源投入時にアブソリュートシャフト位置を直接読み取ることができます。EnDat プロトコルは、アナログ sin/cos 信号と同じケーブルで位置データをデジタル送信するシリアルインターフェース標準です。起動時のリファレンス実行が運用上許容できない機械軸、または電源サイクル間でアブソリュート位置を保持する必要がある場合、HRS ボード上の EnDat エンコーダは追加ハードウェアなしでこれを実現します。パルス乗算（倍増）は、アブソリュートエンコーダの場合でも、角度インクリメンタルエンコーダインターフェースでサポートされています。
sin/cos 1 Vpp 信号を使用する場合の最大モータケーブル長は、軸あたり 50 メートルです。
ボードのファームウェアは、2 つの異なる動作モードをサポートしており、各軸に対して独立して構成できます。
速度/トルク設定値モードは、従来のドライブインターフェースです。制御ボードは、外部ソースからアナログ ±10 V の速度設定値（またはトルク設定値）を受け取り、それに応じてモータをレギュレートします。これは、SINUMERIK 810D または 840D CNC との統合における標準モードであり、CNC の位置コントローラがドライブバス経由で各軸に速度参照信号を出力します。
オンボード位置決めモードは、重要な追加機能です。このモードでは、6SN1118-1NH01-0AA1 は、位置ループのクローズのために外部 CNC に依存することなく、独自のメモリに保存された位置決めプログラムのライブラリを実行します。移動ブロック（目標位置、速度、加速度）は保存され、デジタル I/O 信号によってアクティブ化されます。このモードにより、ボードは完全な CNC 機械構成だけでなく、スタンドアロン機械軸、トランスファーライン、ロータリーインデキシングマシン、および単純な外部コントローラが連続的な位置制御ループを実行することなく、事前定義された移動プロファイルをトリガーする必要があるあらゆるアプリケーションで価値があります。
ボードの前面パネルにある 1 つのオプションスロットは、2 つの拡張モジュールのいずれかを受け入れ、ボードのインターフェース機能を拡張します。
端子モジュール (6SN1118-1NB01-0AA1): 8 つのデジタル入力と 8 つのデジタル出力を追加します。位置決めモードでは、これらの追加 I/O を使用して移動ブロックを選択およびトリガーし、PLC または単純なリレーベースのコントローラが複雑な通信プロトコルなしで保存された移動シーケンスをアクティブ化できるようにします。
PROFIBUS-DP モジュール (6SN1114-0NB00-0AA1 / 6SN1114-0NB01-0AA0):制御ボードを PROFIBUS-DP ネットワークに直接接続し、SIMATIC PLC または他の PROFIBUS マスターとの周期的および非周期的なデータ交換を可能にします。これは、複数の SIMODRIVE 611 ドライブ軸を 1 つのフィールドバスケーブルで PLC によって調整する必要がある生産セルで特に役立ちます。PROFIBUS-DP オプションは、同じボード上の最大 2 軸の同期モーションプロファイルをサポートします。
6SN1118-1NH01-0AA1 は、シーメンスの セーフスタンドスティル機能をサポートしています。これは、多くの場合、個別の安全リレーモジュールを必要とせずに、ドライブ軸に認定された安全状態を提供するハードウェアベースの安全機能です。セーフスタンドスティル機能がアクティブ化されると、制御電子機器に障害が発生した場合でも、モータがトルクを生成したり回転したりするのを防ぐために、監視されたハードウェアパスによってドライブの点火パルスが禁止されます。この機能は、SIMODRIVE 611 ユニバーサル機能説明マニュアルの第 8.5 章に記載されています。
この制御ボードは、SIMODRIVE 611 システムで次のシーメンスサーボおよびスピンドルモータシリーズと組み合わせて使用するように設計されています。
| 注文番号 | 世代 | 位置決め | 注記 |
|---|---|---|---|
| 6SN1118-0NH01-0AA0 | ユニバーサル HR | いいえ | 設定値/速度のみ、位置決めなし |
| 6SN1118-0NH01-0AA1 | ユニバーサル HR | いいえ | 改訂版、位置決めなし |
| 6SN1118-1NH01-0AA1 | ユニバーサル HRS | はい | 補間 ×2048、位置決めを含む |
| 6SN1118-1NH01-0AA0 | ユニバーサル HRS | はい | −0AA1 の以前のリビジョン |
注文番号の 5 文字目の「1」（1NH vs 0NH）は、オンボード位置決め機能を備えた HRS 世代を示します。末尾のバージョン番号（−0AA0 vs −0AA1）はハードウェアリビジョンを示します。−0AA1 は新しいリビジョンであり、上記で説明した強化された補間係数とパルス乗算/除算機能が含まれています。
Q1: 6SN1118-1NH01-0AA1 と 6SN1118-0NH01-0AA1 の違いは何ですか？また、互換性はありますか？
主な違いは、オンボード 位置決め機能の有無とエンコーダ 補間係数です。6SN1118-1NH01-0AA1（HRS 世代、注文番号の 5 文字目の「1」で示される）には、内蔵移動ブロック位置決めモードが含まれており、sin/cos 1 Vpp エンコーダ信号に 2,048 の補間係数を使用します。6SN1118-0NH01-0AA1（以前の HR 世代）は、設定値/速度制御モードでのみ動作し、128 の低い補間係数を使用します。SINUMERIK がすべての位置決めを処理し、より高いエンコーダ分解能が不要な純粋な CNC 統合アプリケーションでは、2 つのボードは設定値動作モードで機能的に互換性があります。ただし、機械がオンボード位置決めを使用する場合、またはアプリケーションが高い分解能のエンコーダ補間に依存している場合は、HRS（1NH）バージョンが必要であり、0NH バージョンで代用することはできません。
Q2: このボードは SINUMERIK 840D または 810D CNC と一緒に動作しますか、それともスタンドアロン構成のみですか？
両方です。6SN1118-1NH01-0AA1 は、標準のドライブ軸制御ボードとして SINUMERIK 840D および 810D Powerline CNC システムと完全に互換性があります。この構成では、SINUMERIK は電源投入時に毎回ドライブバス経由で制御ボードにファームウェアをダウンロードし、CNC の軸コントローラは同じバス経由でボードをリアルタイムでコマンドします。また、PROFIBUS-DP または端子モジュールオプションが装備され、オンボード位置決めモードがアクティブ化されている場合、ボードはスタンドアロン位置決めコントローラとしても機能します（CNC なし）。同じハードウェアボードが両方の役割を果たします。動作モードはハードウェアの違いではなく、構成パラメータです。
Q3: 機械は sin/cos 1 Vpp エンコーダを備えた 1FT6 モータを使用しています。0NH ボードから 1NH ボードに変更する場合、エンコーダの交換は必要ですか？
いいえ。1FT6 サーボモータファミリーは標準で sin/cos 1 Vpp エンコーダ信号を使用しており、これは 6SN1118-1NH01-0AA1 が設計されている信号とまったく同じです。モータのエンコーダハードウェアを変更する必要はありません。変更されるのは、制御システムによって提供される実効位置分解能です。HRS ボードの高い補間係数（2,048 vs 128）は、同じ物理エンコーダからより細かい位置フィードバックを生成します。これにより、再コミッショニング中に位置コントローラゲインパラメータ（Pゲイン、速度フィードフォワード）の微調整が必要になる場合があります。エンコーダケーブルの種類と配線は変更されません。最大ケーブル長は 50 メートルです。
Q4: 機械が PROFIBUS-DP 経由で SIMATIC PLC と通信する必要がある場合、どのオプションモジュールを取り付けるべきですか？
PROFIBUS-DP オプションモジュール（シーメンス注文番号 6SN1114-0NB00-0AA1 または 6SN1114-0NB01-0AA0、必要な PROFIBUS バージョンによって異なります）は、制御ボードの前面にあるオプションスロットに挿入されます。取り付けられ、SimoCom U コミッショニングソフトウェアを使用して構成されると、ドライブ軸は PROFIBUS DP 標準スレーブになり、PLC マスターと周期的および非周期的なデータを交換します。これにより、PLC は速度、トルク、または位置の設定値を発行し、PLC からドライブへのアナログ配線を必要とせずに、フィールドバス経由で実際の値と診断情報を直接読み取ることができます。代わりに追加のデジタル I/O が必要な場合（フィールドバスなしのリレーまたは単純な PLC から移動ブロックを選択するため）、端子モジュール（6SN1114-0NB01-0AA1）が適切なオプションであり、8 つの入力と 8 つの出力を追加します。
Q5: 「セーフスタンドスティル」機能がサポートされていると記載されています。これは、ボードが IEC 61800-5-2 に準拠した安全評価済みの STO（セーフトルクオフ）機能の要件を満たしていることを意味しますか？
SIMODRIVE 611 ユニバーサル HRS ハードウェアのセーフスタンドスティル機能は、監視されたハードウェアパスを介して実装されたドライブ点火パルスのハードウェア禁止であり、そのシリーズの関連シーメンス安全ドキュメントの下に記載されています。特定の設置が IEC 61800-5-2 STO 要件を満たしているかどうかは、配線、機能をアクティブ化するために使用される外部安全リレーまたは安全 PLC、および全体的な機械安全アーキテクチャなど、完全なシステム実装に依存します。制御ボードのみに依存するわけではありません。安全クリティカルな交換またはセーフスタンドスティルを伴う新規設置の場合、関連するシーメンス SIMODRIVE 611 安全ドキュメントと機械固有の安全評価を参照する必要があります。ボードはハードウェアメカニズムをサポートしています。機械レベルでの準拠には、資格のある安全エンジニアによる完全な安全回路の検証が必要です。
