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Siemens 6SE7090-0XX84-0FB0 | SIMOVERT MASTERDRIVES SBR1 Transdutor de Medição de Resolver — Sem Simulação de Encoder de Pulso, Formato Miniatura, ADB Necessário

Visão Geral

O Siemens 6SE7090-0XX84-0FB0 é o SBR1 — Transdutor de Medição de Resolver — para a plataforma de acionamento SIMOVERT MASTERDRIVES de Controle de Movimento e Controle Vetorial.

É a placa opcional que permite que um acionamento SIMOVERT MASTERDRIVES utilize um resolver como seu dispositivo de feedback do motor, recebendo os sinais analógicos seno-cosseno do resolver e convertendo-os em dados digitais de velocidade e posição que a unidade de controle do acionamento pode processar para controle de velocidade e posição em malha fechada.

Os resolvers são transdutores enrolados — essencialmente transformadores rotativos — que produzem sinais de tensão analógica cuja amplitude e fase variam senoidalmente com o ângulo do rotor.

Eles não geram saída digital; em vez disso, eles emitem dois sinais analógicos (sen θ e cos θ) que juntos definem unicamente o ângulo do eixo em qualquer ponto de uma revolução elétrica completa. Esses sinais analógicos devem ser convertidos por um circuito conversor de Resolver para Digital (R/D) antes que o acionamento possa usá-los, e essa é a função principal da placa SBR1.

A conversão ocorre na própria SBR1, aliviando a unidade de controle principal do processamento de sinais analógicos e entregando um valor digital limpo de posição e velocidade através do barramento de dados interno do acionamento.

Os resolvers retêm uma vantagem significativa sobre os encoders incrementais em ambientes eletricamente hostis e mecanicamente rigorosos. Sem eletrônica interna, sem disco de vidro e sem LED, um resolver sobrevive a extremos de temperatura, cargas de choque e interferência eletromagnética que destruiriam unidades de encoder ópticas ou magnéticas.

Isso torna o feedback baseado em resolver a escolha tradicional para aplicações de servo de serviço pesado — acionamentos de tração, máquinas-ferramenta pesadas, equipamentos de laminação de aço e atuadores de defesa e aeroespaciais — onde a robustez mecânica e elétrica a longo prazo é mais importante do que a vantagem marginal de resolução dos encoders incrementais de alta contagem.

O SBR1 (6SE7090-0XX84-0FB0) é a versão sem simulação de encoder de pulso.

Isso significa que a placa processa os sinais do resolver para o uso em malha fechada do próprio acionamento, mas não gera um sinal de saída de encoder incremental simulado em um conector adicional para uso por controladores de movimento externos ou sistemas CNC que exigem feedback no formato de encoder do motor do acionamento.

Quando essa saída de encoder simulada é necessária — para arquiteturas de controle de malha dupla, interpolação CNC ou sincronização de posição multieixo que passa por um controlador externo — o SBR2 (6SE7090-0XX84-0FC0) deve ser especificado em vez disso.

Especificações Principais

Resolvers vs Encoders Incrementais — Por que o SBR1 Existe

A escolha entre feedback de resolver e encoder é uma decisão de especificação em nível de sistema impulsionada pelo ambiente da aplicação e pela construção física do motor.

Muitos servomotores — particularmente na era SIMOREG e SIMOVERT — foram fabricados com feedback de resolver como padrão, seja porque o ciclo de trabalho da máquina era muito severo para encoders ópticos, ou porque a faixa de temperatura da aplicação excedia o que os encoders de disco de vidro podiam suportar (resolvers tipicamente operam de −55°C a +150°C, enquanto encoders ópticos são tipicamente classificados para +85°C).

Um acionamento SIMOVERT MASTERDRIVES com sua unidade de controle padrão (CUVC ou CUMC) não possui interface de resolver integrada.

O acionamento aceita nativamente entrada de encoder incremental (onda quadrada TTL ou HTL) diretamente em seu próprio conector de encoder.

Para conectar um motor equipado com resolver, a placa SBR1 é inserida no slot de placa opcional do acionamento através do adaptador ADB, fornecendo a saída de excitação do resolver (a tensão de acionamento do enrolamento de referência) e a recepção do sinal sen/cos. 

O conversor R/D da placa processa os dados de ângulo e os disponibiliza para os loops de controle de velocidade e posição do acionamento.

Para aplicações de controle de movimento que exigem posição absoluta dentro de uma revolução mecânica — posicionamento de eixos que precisam retornar a um zero definido sem homing após um ciclo de energia — a posição absoluta inerente do resolver dentro de uma revolução elétrica é uma vantagem funcional sobre os encoders incrementais, que perdem informações de posição em caso de perda de energia e requerem um ciclo de homing para restabelecer a posição.

SBR1 vs SBR2 — A Distinção da Simulação de Encoder de Pulso

O SBR1 (esta peça) e o SBR2 (6SE7090-0XX84-0FC0) realizam a mesma função principal de interface de resolver e conversão R/D.

A diferença é que o SBR2 gera adicionalmente uma saída de encoder incremental simulada — tipicamente sinais de pulso de quadratura A/B e uma marca de referência Z — em um conector separado, derivada dos dados de posição convertidos do resolver.

Essa saída de encoder simulada permite que sistemas externos recebam feedback de posição do motor do acionamento no formato de encoder incremental padrão que a maioria dos controladores de movimento e sistemas CNC esperam, mesmo que o motor em si tenha um resolver em vez de um encoder.

Aplicações típicas que exigem o SBR2 incluem: retrofits de máquinas CNC onde o controlador CNC espera feedback de encoder de cada eixo; sincronização de pórtico onde um controlador mestre fecha o loop de posição em vários eixos; e instalações de retrofit onde o controlador de movimento da máquina original requer feedback de encoder, mas o motor de substituição vem com feedback de resolver.

Para aplicações de acionamento em malha fechada onde o próprio acionamento MASTERDRIVES fecha o loop de velocidade e posição e nenhum controlador externo precisa ver a posição do motor — como acionamentos de esteira controlados por vetor autônomos, controle de velocidade de bomba ou ventilador com feedback de encoder, ou aplicações que usam o controlador de posicionamento próprio do acionamento — o SBR1 sem simulação de encoder de pulso é a escolha correta e mais econômica.

Montagem ADB — Requisito de Instalação

O SBR1 é uma placa de formato miniatura que não pode ser instalada diretamente no gabinete eletrônico do acionamento sem o ADB (Placa Adaptadora, 6SE7090-0XX84-0KA0).

O ADB fornece os conectores de slot físicos e a interface de barramento do sistema que as placas opcionais de formato miniatura — incluindo SBR1, SBR2, EB1, EB2, CBP2 e outras — exigem para montagem mecânica e conexão elétrica dentro do acionamento. 

Sem o ADB, o SBR1 não tem meio físico de conexão ao barramento de sistema interno do acionamento.

Ao solicitar um conjunto completo de interface de resolver para uma primeira instalação de SBR em um acionamento que não possuía placas opcionais anteriormente, o ADB deve ser incluído na lista de materiais.

Acionamentos que já possuem placas opcionais instaladas terão um ADB presente — confirme antes de fazer o pedido. 

O SBR1 é entregue sem os conectores de cabo e sem instruções de operação, conforme indicado na descrição da peça.

FAQ

P1: O SBR1 foi descontinuado. Qual é a abordagem recomendada para um sistema de acionamento que ainda usa motores equipados com resolver?

Para acionamentos em serviço ativo, o SBR1 continua disponível no mercado de excedentes de eletrônicos industriais, geralmente proveniente de instalações MASTERDRIVES desativadas.

Testes e reparos em nível de placa também estão disponíveis em empresas especializadas em eletrônicos industriais. 

Se o próprio motor equipado com resolver ainda estiver em serviço e uma migração completa da plataforma de acionamento não for viável, obter um SBR1 testado do mercado legado é o caminho prático.

Se uma atualização completa da plataforma estiver sendo considerada, a série SINAMICS S120 da Siemens suporta feedback de resolver através de seu Módulo de Sensor Montado em Gabinete (SMC10) — fornecendo um caminho de migração que preserva motores equipados com resolver.

P2: O SBR1 fornece a tensão de excitação para o resolver, ou isso vem de uma fonte de alimentação separada?

O SBR1 fornece a excitação do resolver — a tensão de referência CA aplicada ao enrolamento primário do resolver.

A frequência e a amplitude de excitação são geradas pela própria eletrônica do SBR1, alimentada pela fonte de alimentação interna do acionamento através da conexão do barramento ADB. 

Nenhuma fonte de excitação externa separada é necessária.

Os sinais de saída sen e cos do resolver retornam para o SBR1 através da mesma conexão de cabo, tornando a interface completa do resolver uma função autônoma da placa SBR1.

P3: O SBR1 pode ser usado com todos os tipos de resolver, ou apenas com motores Siemens específicos?

O SBR1 é projetado para resolvers padrão de dois polos (resolvers de velocidade única com uma revolução elétrica por revolução mecânica) com especificações padrão de tensão de excitação e amplitude de saída sen/cos.

A maioria dos resolvers industriais de grandes fabricantes — incluindo os da Siemens, Heidenhain (antiga Stegmann) e Tamagawa — estão em conformidade com especificações elétricas compatíveis.

Para resolvers multipolares (multivelocidade), que produzem múltiplos ciclos elétricos por revolução mecânica, a compatibilidade depende se o conversor R/D do SBR1 pode lidar com a contagem específica de pares de polos.

Verifique as especificações do resolver contra as instruções de operação do SBR1 antes de assumir compatibilidade com configurações de resolver não padrão.

P4: O que acontece com o feedback de posição se o SBR1 perder energia ou o cabo do resolver for desconectado durante a operação?

A perda de feedback do resolver aciona uma falha no acionamento — o SIMOVERT MASTERDRIVES detectará a falha do encoder (F083 ou código de falha relacionado ao resolver, dependendo da versão do firmware) e iniciará a resposta de falha configurada, que geralmente é desabilitar o estágio de saída e parar o motor por inércia.

O acionamento não tenta continuar a operação em modo de malha aberta automaticamente; a restauração do feedback do resolver e um reset de falha são necessários antes que o acionamento retorne à operação.

Essa resposta de proteção impede o movimento descontrolado do motor quando a integridade do feedback de posição é comprometida.

P5: O SBR1 é descrito como exigindo um ADB. Ele pode compartilhar o ADB com outras placas opcionais, como um EB2 ou CBP2?

Sim. O ADB fornece múltiplos slots e pode hospedar várias placas opcionais de formato miniatura simultaneamente, sujeito ao consumo total de corrente de todas as placas instaladas não exceder a capacidade de alimentação interna do acionamento e a contagem de slots físicos da variante específica do ADB.

Em uma aplicação típica, um SBR1 no slot da placa de sensor (slot C, que é reservado para placas de sensor na maioria das configurações MASTERDRIVES) pode coexistir com uma placa de expansão EB2 ou uma placa PROFIBUS CBP2 no mesmo ADB.

A alocação do slot da placa de sensor para o SBR1 deve ser confirmada contra a tabela de atribuição de slots de placas opcionais da unidade de acionamento na documentação de opções do MASTERDRIVES.