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Siemens 6SE7090-0XX84-0FF5 | SIMOVERT MASTERDRIVES Motion Control CBP2 Modulo di Comunicazione PROFIBUS

Codice Articolo: 6SE7090-0XX84-0FF5

Riferimento Alternativo: A5E00364662 · Kit: 6SX7010-0FF05

Produttore: Siemens AG (Germania)

Tipo di Prodotto: Scheda di Comunicazione PROFIBUS — CBP2 (Communication Board PROFIBUS 2)

Famiglia di Prodotti: SIMOVERT MASTERDRIVES Motion Control (MC) 

Panoramica

Il 6SE7090-0XX84-0FF5 è il modulo CBP2 (Communication Board PROFIBUS 2) per la serie Siemens SIMOVERT MASTERDRIVES Motion Control. Questa scheda di comunicazione plug-in aggiunge la connettività PROFIBUS DP agli azionamenti SIMOVERT MASTERDRIVES Motion Control, consentendo loro di scambiare comandi di azionamento, setpoint e dati di stato con PLC, sistemi SCADA e altri dispositivi di automazione su una rete PROFIBUS.

Il SIMOVERT MASTERDRIVES Motion Control (MC) era la piattaforma di azionamento ad alte prestazioni di Siemens per applicazioni di controllo servo e vettoriale — utilizzata in macchine utensili CNC, robotica, macchinari di produzione ad alta velocità e qualsiasi applicazione che richieda un controllo preciso e dinamico di motori servo e asincroni. La comunicazione è centrale per queste applicazioni.

Un sistema di azionamento multi-asse di un centro di lavoro richiede che il controller CNC comandi ogni azionamento dell'asse con precisi setpoint di velocità e coppia in ogni ciclo di interpolazione. Una cella robotica richiede che il controller del robot coordini simultaneamente le uscite degli azionamenti su tutte le articolazioni.

PROFIBUS DP, il protocollo fieldbus implementato dal modulo CBP2, fornisce questi comandi con temporizzazione deterministica — ogni azionamento sul bus riceve i suoi setpoint e restituisce il suo stato entro un tempo di ciclo definito e ripetibile.

Questo determinismo è ciò che separa PROFIBUS dalle comunicazioni seriali generiche nei contesti di motion control, dove la variabilità della temporizzazione si traduce direttamente in errori di posizionamento.

Specifiche Chiave

CBP2 nell'Architettura SIMOVERT MASTERDRIVES

La scatola elettronica SIMOVERT MASTERDRIVES include una scheda di controllo principale (la CUD o CUVC, a seconda della variante dell'azionamento) e slot per schede opzionali.

Il modulo CBP2 si installa in uno di questi slot opzionali — slot da A a G, escluso lo slot F, per configurazioni con opzione Z da G91 a G97. La posizione dello slot è importante perché determina il punto di connessione del bus locale dell'azionamento per la scheda opzionale.

Una volta installato, il modulo CBP2 rende l'azionamento visibile come slave PROFIBUS DP sulla rete PROFIBUS.

Il master (tipicamente un PLC Siemens SIMATIC S7 con una scheda master PROFIBUS DP) comunica con ogni azionamento interrogando ciclicamente i suoi setpoint e leggendo i suoi valori effettivi. 

Il CBP2 gestisce il framing del protocollo PROFIBUS, la decodifica degli indirizzi e lo scambio dati — presentando al controller dell'azionamento dati puliti di setpoint e word di stato senza che il software di controllo debba gestire direttamente il protocollo fieldbus.

I setpoint comunicati all'azionamento tramite CBP2 includono tipicamente: setpoint di velocità, setpoint o limite di coppia, word di controllo (abilitazione, direzione, reset guasti). Le word di stato restituite includono: velocità effettiva, corrente effettiva, flag di stato e codici di guasto.

La struttura esatta dei dati di processo è configurabile tramite il sistema di parametri dell'azionamento.

PROFIBUS DP — Caratteristiche del Protocollo

PROFIBUS DP (Decentralised Periphery) è uno standard di comunicazione seriale sviluppato specificamente per l'automazione industriale. Opera a velocità di trasmissione da 9,6 kbit/s a 12 Mbit/s. Nelle applicazioni di motion control, PROFIBUS DP opera tipicamente a 1,5 Mbit/s o 12 Mbit/s — la velocità più alta è necessaria per ottenere i brevi tempi di ciclo richiesti per il movimento coordinato multi-asse.

PROFIBUS utilizza una topologia a bus token-passing con un livello fisico RS-485.

La lunghezza massima del cavo dipende dalla velocità di trasmissione — a 12 Mbit/s, la lunghezza massima del segmento senza ripetitori è di 100 metri. Fino a 126 nodi (inclusi i master) possono indirizzarsi a vicenda su una rete PROFIBUS, sebbene le installazioni pratiche raramente superino i 32 nodi per segmento prima che vengano utilizzati ripetitori.

La designazione CBP2 nella terminologia Siemens identifica la seconda generazione di Communication Board PROFIBUS.

Ha sostituito il precedente CBP1 e fornisce capacità di scambio dati migliorate, risposta più rapida ai cicli di interrogazione del master e maggiore compatibilità con i master PROFIBUS DP di più fornitori.

Nota sulla Consegna Senza Istruzioni Operative

Il 6SE7090-0XX84-0FF5 viene consegnato senza istruzioni operative. La documentazione per il modulo CBP2 — procedura di installazione, impostazioni dei parametri per la comunicazione PROFIBUS e configurazione dei dati di processo — è disponibile nel Compendio SIMOVERT MASTERDRIVES e nella documentazione separata sulla comunicazione CBP2.

Questi documenti sono necessari per una corretta messa in servizio e dovrebbero essere ottenuti prima dell'installazione, in particolare per siti senza precedente esperienza di integrazione PROFIBUS.

FAQ

D1: Dopo aver installato il modulo 6SE7090-0XX84-0FF5 CBP2 e configurato l'indirizzo PROFIBUS, l'azionamento non appare sulla rete PROFIBUS nella configurazione hardware del PLC. Cosa si dovrebbe controllare?

Verificare innanzitutto che il CBP2 sia correttamente inserito nello slot opzionale dell'azionamento — lo slot deve essere da A a G, non lo slot F. Controllare l'indirizzo PROFIBUS impostato sul CBP2 (tramite il parametro dell'azionamento per l'indirizzo bus). Confermare che il cavo sia collegato alla porta PROFIBUS corretta sulla piastra frontale del CBP2 e che la terminazione del bus sia applicata alle estremità fisiche del segmento PROFIBUS. Verificare inoltre che il file GSD utilizzato nel progetto PLC corrisponda alla versione firmware del modulo CBP2 installato.

D2: L'azionamento SIMOVERT MASTERDRIVES Motion Control comunica tramite CBP2 ma mostra guasti intermittenti di timeout PROFIBUS (F085 o simili) durante la produzione ad alta velocità. Il cavo di rete e la terminazione sono stati confermati corretti. Cos'altro dovrebbe essere esaminato?

I guasti intermittenti di timeout PROFIBUS con cavo e terminazione confermati indicano tipicamente una discrepanza nel tempo di ciclo o un carico eccessivo sul bus di rete. Verificare che il tempo di ciclo del master PROFIBUS DP sia configurato per accogliere tutti gli slave, incluso l'azionamento.

A 12 Mbit/s con più assi, sono realizzabili tempi di ciclo di 1–2 ms; a velocità di trasmissione inferiori, i tempi di ciclo si allungano in modo significativo.

Verificare inoltre che il parametro del tempo di watchdog nel CBP2 sia impostato sufficientemente più lungo del tempo di ciclo effettivo del master per consentire una congestione occasionale del bus senza timeout falsi.

D3: Il 6SE7090-0XX84-0FF5 è stato dismesso da settembre 2020. La connettività PROFIBUS DP è ancora disponibile per le nuove installazioni di azionamenti SINAMICS?

Sì — gli azionamenti SINAMICS utilizzano il CBE20 (Communication Board Ethernet) per la connettività PROFINET, che è il successore strategico di PROFIBUS DP nell'automazione Siemens moderna.

Per PROFIBUS DP specificamente, la scheda di comunicazione SINAMICS CB31 fornisce la funzionalità PROFIBUS DP nella piattaforma SINAMICS attuale. 

Le strutture che migrano da SIMOVERT MASTERDRIVES a SINAMICS possono sostituire la comunicazione PROFIBUS CBP2 con il CB31 (mantenendo PROFIBUS) o con PROFINET se il sistema di controllo migra anche a PLC compatibili con PROFINET.

D4: Il 6SE7090-0XX84-0FF5 viene sostituito su una linea di produzione in funzione. L'azionamento deve essere ripristinato alla sua esatta configurazione PROFIBUS precedente. Quali parametri devono essere documentati o sottoposti a backup prima della rimozione?

I parametri chiave da documentare sono: l'indirizzo della stazione PROFIBUS, la configurazione dei dati di processo (quali parametri dell'azionamento vengono mappati a quali parole di dati ciclici nella struttura del telegramma), qualsiasi parametro impostato per il monitoraggio del tempo di ciclo PROFIBUS e la selezione del tipo di telegramma setpoint/valore effettivo dell'azionamento.

Questi sono tipicamente P918.1 (indirizzo PROFIBUS), P922 (tipo di telegramma) e i relativi parametri di configurazione dei dati di processo. 

Un backup completo dei parametri DriveMonitor dall'azionamento prima della rimozione cattura tutti questi e fornisce il percorso più rapido per ripristinare il modulo sostitutivo a una configurazione identica.

D5: Il modulo 6SE7090-0XX84-0FF5 CBP2 può essere utilizzato in un azionamento SIMOVERT MASTERDRIVES Vector Control (VC) o è limitato alla variante Motion Control (MC)?

Il modulo CBP2 era disponibile sia per le linee di prodotti SIMOVERT MASTERDRIVES Vector Control (VC) che Motion Control (MC), con diversi numeri di kit per ciascuna.

Il 6SE7090-0XX84-0FF5 con numero di kit 6SX7010-0FF05 è specificamente designato per la variante Motion Control (MC). 

Gli azionamenti Vector Control utilizzano una variante CBP2 diversa. L'installazione di un CBP2 designato MC in uno slot per azionamento VC può comportare strutture di dati di processo incompatibili o comportamenti non standard. 

Confermare la variante CBP2 specifica per il tipo di azionamento nella documentazione dell'azionamento prima dell'installazione.