SINAMICS V90 与 SIMOTICS 1FL6 是西门子面向通用运动控制推出的经济型伺服驱动系统,凭借紧凑的体积、灵活的编码器配置以及便捷的通讯集成,在电子制造、包装、印刷等行业得到广泛应用。
V90 驱动器按控制接口和通讯方式分为两大版本,选型前需根据上位控制器的类型确定:
集成 脉冲指令输入、模拟量输入 以及 USS/MODBUS RTU 串行通讯接口。
适用于使用脉冲/方向信号或模拟量电压进行速度/转矩控制的传统运动控制系统,也可通过 RS485 实现简单的参数设置与监控。
标配 PROFINET 接口,支持标准 PROFIdrive 协议。
可直接与西门子 S7-1200/1500 等支持 PROFINET 的控制器进行高速实时数据交换,实现位置闭环、速度闭环及故障诊断等功能,是数字化产线的推荐选择。
SIMOTICS 1FL6 电机的惯量与编码器分类
1FL6 伺服电机按转子惯量特性分为两类,同时提供多种编码器选项以满足不同精度与掉电记忆需求。
特点:转子转动惯量极低,机械时间常数小,加速与减速响应极快。
适用场景:电子贴片机、高速取放机械手、飞剪等高动态启停应用。
编码器选项:
增量式编码器 TTL 2500 ppr
单圈绝对值编码器 21 位
多圈绝对值编码器 20 位 + 12 位(2019 年下半年推出)
特点:电机转动惯量较大,运行平稳,转矩脉动小,在负载变化时速度波动更低。
适用场景:CNC 进给轴、收放卷、输送带等对平稳性和表面质量要求高的连续运行场合。
编码器选项:
增量式编码器 TTL 2500 ppr
多圈绝对值编码器 20 位 + 12 位
V90 驱动器与 1FL6 电机需在功率、电压等级及编码器类型上匹配。近期西门子在硬件设计上进行了两项重要优化,选型时务必留意订货号的变化。
1. 紧凑型 FSA 尺寸驱动器(0.1 kW ~ 0.2 kW)
变化点:针对小功率段推出了全新的 FSA 尺寸驱动器,替代原有的 FSB 尺寸。
空间收益:驱动器宽度减少 10 mm(降幅约 18%),显著节省电气柜内安装空间。
选型注意:新尺寸对应的 订货号已更新,设计采购清单时需以最新样本为准。
变化点:推出新形式的 直角连接器,线缆从电机侧面横向引出,而非传统的轴向尾部引出。
安装收益:大幅降低伺服电机在高度方向上的空间占用,适用于狭窄或垂直空间受限的机械结构。
选型注意:采用该连接器的电机订货号已发生变化,需参照最新的 订货号对比表 进行区分,避免与旧款直头连接器混淆。
低惯量:追求“快”。适合负载惯量比小、要求极高加减速的场合。
高惯量:追求“稳”。适合负载惯量大、皮带或弹性连接结构,以及需要电机自身惯量来平滑速度波动的应用。
增量、单圈绝对与多圈绝对值编码器的本质区别是什么?
编码器类型 | 掉电位置记忆 | 允许断电后移动范围 | 适用场景 |
增量式 2500 ppr | 无法记忆,需执行回零 | 不允许移动(或仅允许极微移动) | 成本敏感、有原点开关的简单定位 |
单圈绝对值 21 位 | 无需电池记忆 | 半圈以内 | 旋转工作台、短行程往复机构 |
多圈绝对值 20+12 位 | 无需电池记忆 | 2048 圈以内 | 滚珠丝杠长行程、垂直轴、机器人关节 |
不需要。1FL6 配置的单圈及多圈绝对值编码器均为机械齿轮式多圈计数结构(韦根原理),完全依靠内部码盘和微型机械齿轮组记录圈数,无需外部电池维持数据,设备维护成本更低。
能否使用大功率 V90 驱动器驱动小功率 1FL6 电机?
可以支持。V90 驱动器允许向下兼容驱动较小功率的 1FL6 电机(例如 0.75 kW 驱动器驱动 0.4 kW 电机),但需满足最低固件版本要求:
PTI 脉冲版:固件版本 ≥ V1.07.01
PN 总线版:固件版本 ≥ V1.00.03