近年来,制造业一直致力于减少设备停机,提高产能利用率,以追求生产效率。为实现这一目标,需要用符合安全标准的 设备开展生产,保护作业人员,防止其陷入危险之中。搭载运动安全功能的1S系列伺服,可实现人员、设备与产品的全方 位安全控制。可防止作业人员暴露在危险之中,同时还能减少设备停机时间,将产生的废品控制在最少数量。另外,配线 简洁,在1S系列理念的引领下得到了进一步升级,可兼顾运动控制和安全控制,为提高生产效率做出贡献。
让运动安全更简单1S系列1S系列,搭载运动安全功能特点
• 新上市AC200V和AC400V产品
• 适用马达功率200W~3kW
• 配置20位无电池ABS编码器
• 实现瞬时最大扭矩350%(200V、750W以下)
• 适用于Safety over EtherCAT(FSoE)
仅需1根电缆即可简单安装 • 1条带IP67连接器的电缆即可应对动力、编码器、制动器 • 采用插拔式连接器,减少配线工时和维护工时 • 采用可快速牢固连接的无螺钉PUSH-IN连接器
通过综合编程和测试, 减少工时 • 自动I/F变量定义 • 运动安全功能块 • 图形化GUI • 综合数据跟踪
运动安全提高设备的产能利用率 减少停机时间课题• 要取出倒下的工件,需要停止设备,导致生产停止。 解决
• 利用Safety-Limited-Speed功能,可以在安全运行设备的同时,解除异常状态。 • 无缝切换安全速度与正常速度。
削减工序切换时间课题• 更换薄膜时,需要采用点动或低速运行,由作业人员将薄膜放置到各卷筒上,工序切换复杂,花费时间。 解决• 利用Safety-Limited-Speed功能,能够以安全速度转动卷筒,同时放置薄膜。利用Safe Direction功能,可以监视薄膜的进给方向,顺畅地实现工序切换。 不停止设备课题• 在堆高车运行过程中,如果有作业人员侵入,堆高车会停止。 解决
• 一旦有作业人员接近,利用Safely-Limited Speed功能, 堆高车可继续以安全速度运行,无需停止。 • 如果作业人员过于靠近,可利用Safe Brake Control功能,安全地停止堆高车。
减少紧急停机时产生的废品课题• 如果在包装过程中发生紧急停机,多个马达的同步将被解除,会导致薄膜卡住,产生废品,而且需要时间重新启动。 解决• 即使在包装过程中发生紧急停机,马达也可保持同步, 并减速停止。避免薄膜卡住。 Sysmac自动化平台软件整合开发环境Sysmac Studio
• 将运动、逻辑、安全、驱动、图像传感器乃至HMI的支持功能都整合在1个软件中 • 基于公开的国际程序标准IEC 61131-3(以及JIS B 3503) • 基于PLCopen的运动控制、安全功能模块 • 可支持由含有变量的命令句构成梯形语言、ST语言以及功能模块编程 • 配置有可简单设定复杂运动控制的CAM编辑器 • 数据库连接功能块
Sysmac Library
• 一种可在机器自动化控制器NJ/NX系列的程序中使用的软件功能组件库。 还备有示例程序和HMI画面示例。 http://www.fa.omron.com.cn
机器自动化控制器将NX系列安全网络控制器和NX/NJ系列机器自动化控制器连接后,可同时使用 EtherNet/IP+CIP Safety和EtherCAT+FSoE。 NJ/NX 系列
• 将逻辑控制、运动控制整合在1个控制器中 • 控制轴数:2~256轴。 可根据规模大小选择CPU单元 • 基于IEC 61131-3(及JIS B 3503) • 基于PLCopen的运动控制、安全功能模块 • 具有配置机器人控制功能或数据库连接功能的机型 • 标准配置EtherCAT及EtherNet/IP端口
伺服伺服马达/驱动器 1S系列 —支持安全功能的伺服系统
• 旋转马达用伺服驱动器 • 马达功率:最大3kW • 无电池ABS编码器 • 高度的安全功能:STO/SS1/SS2/SOS/SLS/ SLP/SDI/SBC • 1条电缆即可应对动力、编码器、制动器
伺服马达/驱动器 1S系列 —通用伺服系统
• •旋转马达用伺服驱动器 • 马达功率:最大15kW • 无电池ABS编码器 • 安全功能:STO
伺服马达/驱动器G5系列
• 旋转马达用/直线马达用伺服驱动器 • 旋转马达功率:最大15kW • 直线马达:最大推力2100N • 安全功能:STO功能(仅限安全输入信号) • 标配全闭环控制
Sysmac是欧姆龙株式会社生产的FA设备产品在日本及其他国家的商标或注册商标。 Windows、SQL Server是美国Microsoft Corporation在美国、日本及其他国家的注册商标或商标。 EtherCAT®及Safety over EtherCAT®是注册商标以及已获得专利的技术,已取得Beckhoff Automation GmbH(德国)的许可。 EtherNet/IPTM、CIP SafetyTM是ODVA的商标。 其他记载的公司名称及产品名称等,都是各相应公司的注册商标或商标。 本产品目录中使用的产品照片及图片包含示意图像,有时可能与实物不同。 所有截屏的使用都已取得微软公司的许可。 包括按照Shutterstock.com的许可协议使用的图像。
种类AC伺服驱动器 EtherCAT通信内置型 支持安全功能
AC伺服马达 支持安全功能3000r/min马达
1500r/min马达
电缆及周边设备一体型电缆(耐弯曲电缆)
延长电缆(耐弯曲电缆)
无论是带制动线还是无制动线,延长一体型电缆时,应使用以下延长电缆。
此外,延长R88A-CX1C□□□□F的一体型电缆时,应使用R88A-CX1BE□□BF。
EtherCAT通信电缆
在EtherCAT中使用5类以上的STP电缆(与铝带组合形成双重屏蔽的双绞电缆)。在直线布线中使用。
带连接器的电缆
*1. 小型的电缆长度备有0.2、0.3、0.5、1、1.5、2、3、5、7.5、10、15、20m可供选择。
牢固型电缆长度备有0.3、0.5、1、2、3、5、10、15m可供选择。 详情请参考“工业用以太网连接器产品目录” (样本编号:CDJC-CN5-006)。 *2. 控制柜内接线用Low Smoke Zero Halogen电缆。LSZH型为单重屏蔽结构,但通信和干扰特性是确认满足标准值的。还备有适用控制柜外电缆铺设的小型PUR电缆 可供选择。 *3. 电缆的颜色备有绿色和蓝色可供选择。 *4. 详情请向本公司销售人员咨询。 *5. 电缆长度备有0.25~100m可供选择。详情请向咨询窗口咨询。
电缆/连接器尺寸、芯线数(对数):AWG24 x 4P
*本电缆及连接器建议按照上述组合方式使用。
尺寸、芯线数(对数):AWG22 x 2P
*1. 本电缆及连接器建议按照上述组合方式使用。
*2. 本电缆及连接器建议按照上述组合方式使用。
伺服驱动器侧连接器
伺服驱动器侧连接器在每个驱动器R88D-1SAN□-ECT上有1个。(编码器连接器除外)
此外,还可单独购买,用于维护等。
*1. 在连接器中连接有2根短路线。
*2. 在连接器中连接有1根短路线。 *3. 在连接器中连接有4根短路线,插入有1个误插入防止销。 *4. 附带1个开启工具。
屏蔽线夹支架
屏蔽线夹用于固定一体型电缆,将一体型电缆的屏蔽线和伺服驱动器的FG连接起来。由屏蔽线夹支架和屏蔽线夹板构成。
注. 适用的一体型电缆中附带1个屏蔽线夹支架。
延长电缆不带屏蔽线夹。
外部再生电阻器
*请将2个串联使用。
外部再生电阻单元
*请将2个串联使用。
DC电抗器
软件自动化软件Sysmac Studio
首次购买时请同时购买DVD和使用许可。DVD与使用许可也可分别单独购买。使用许可版不含DVD光盘。
*1. 1S系列支持安全功能的伺服驱动器Ver.1.0以上需要搭配Sysmac Studio Ver.1.27以上。
*2. SYSMAC-SE200D-64需要在Windows 10 (64bit版)上运行。 *3. Sysmac Studio还备有包含多份使用许可的产品(3、10、30、50份使用许可)可供选择。
软件功能组件库Sysmac Library
Sysmac Library是一种可在NJ/NX系列控制器上运行的软件功能组件库。
请从如下URL地址下载,安装在Sysmac Studio中使用。
http://www.fa.omron.com.cn
AC伺服驱动器 EtherCAT通信内置型 [1S系列 支持安全功能]规格一般规格
注1. 上述项目根据单独评估试验得出的结论。复合条件下除外。
2. 实施伺服驱动器的MEGA测试(绝缘电阻测量)时,请断开全部伺服驱动器后再进行。如果在连接状态进行MEGA测试,可能会导致伺服驱动器故障。
此外,切勿进行伺服驱动器的耐电压试验。否则可能会损伤内部元件。
机械指令详情如下:
基于安全输入信号的STO功能:EN ISO13849-1(Cat3 PLe)、EN61508、EN62061、EN61800-5-2(SIL3)
基于EtherCAT通信的安全功能:EN ISO 13849-1(STO/SS1/SBC: Cat.3 PLe, SS2/SLS/SDI/SOS/SLP: Cat.3 PLe)、EN61508、EN62061、EN61800-5-2
性能规格AC200V输入型
*1. 括号外的值表示额定值,括号内的值表示容许变动范围。
*2. 请考虑上述消耗电流的电流值后选择直流电源。
由于产品铭牌上印有的额定电流值是1S系列申请UL/低电压指令的条件,因此为各产品选择直流电源时,无需考虑该值。
*3. 为应用伺服马达的发热量的最大值。
各应用伺服马达的发热量的详情,请参见第14页的“伺服驱动器、伺服马达与主回路发热量的关系”。
*4. 主回路的瞬断保持时间。请使用满足以下条件的直流电源作为控制电源,确保在瞬断时能保持控制回路的电源。
采用强化绝缘或二次绝缘,输出保持时间为10ms以上
AC400V输入型AC400V输入型AC400V三相电源,请使用实施了中性点接地的电源。
*1. 括号外的值表示额定值,括号内的值表示容许变动范围。
*2. 请考虑上述消耗电流的电流值后选择直流电源。
由于产品铭牌上印有的额定电流值是1S系列伺服驱动器Advance型申请UL/低电压指令的条件,因此为各产品选择直流电源时,无需考虑该值。
*3. 为应用伺服马达的发热量的最大值。
各应用伺服马达的发热量的详情,请参见第14页的“伺服驱动器、伺服马达与主回路发热量的关系”。
*4. 主回路的瞬断保持时间。请使用满足以下条件的直流电源作为控制电源,确保在瞬断时能保持控制回路的电源。
采用强化绝缘或二次绝缘,输出保持时间为10ms以上
伺服驱动器、伺服马达与主回路发热量的关系
安全功能概要安全功能说明
伺服驱动器具备以下2种STO功能。请根据安全机器配置,使用一种或两种功能。
• 基于安全输入信号的STO功能
• 基于EtherCAT通信的STO功能
只使用基于安全输入信号的STO功能时,无需进行EtherCAT网络相关的设定。
各安全功能可实现的最高安全等级如下所示。
*1. 可实现的安全等级因使用的基本控制不同而变化。
*2. 可实现的安全等级因使用的安全原点定位方法和SOPT输入设备等不同而变化。 *3. 可实现的安全等级因构建的制动配置不同而变化。 详情请参考“AC伺服马达/驱动器 1S系列 EtherCAT®通信内置型支持安全功能用户手册(手册编号:SBCE-CN5-438) ”。
安全系统的构建
要使装置处于安全的状态,需要利用安全控制器、标准控制器、安全伺服驱动器进行联合控制。
各设备的主要作用如下所示。
控制流程如下。
1.有人进入禁止入内的区域时,或有人想要接触装置的危险部位时,以及为了确认装置和产品的状态、进行维护或材料补充而有人靠近装置时,安全控制器将通过安全传感器或安全开关检测其状态。 2.安全控制器向标准控制器通知检测到的信息。 3.标准控制器向安全伺服驱动器发出减速或停止指令。同时,安全控制器向安全伺服驱动器发出指令,指定要使用的安全功能并执行。 4.安全伺服驱动器执行来自两个控制器的指令。
因此,安全控制器和标准控制器需要根据开关、传感器、装置的状态,在合适的时间点向伺服驱动器发出指令,还需要相应的程序。由于两个控制器是联动运行的,因此需要在考虑以下时间的基础上,编写各自的程序。如果未经考虑就运行,将发生STO或超过监视限制值的异常(错误显示No.71.03)。
• 安全功能运行之前的时间
“安全控制器发出安全功能指令之前的时间+安全功能的执行等待时间”。
• 安全功能的执行等待时间
从安全伺服驱动器接收到安全功能的指令,到开始STO或监为止的时间。
详情请参考“AC伺服马达/驱动器 1S系列 EtherCAT®通信内置型 支持安全功能 用户手册(手册编号:SBCE-CN5-438) ”。
*1. 利用安全钥匙选择器开关和安全控制器,在维护等时,检测靠近装置的人员。
*2. 标准控制器将参考安全控制器的信息,确认是否已切换至维护模式。此时,应创建使装置立即减速的指令,并向伺服驱动器发出指令。
*3. 安全控制器将向伺服驱动器发出启动SLS的指令。
*4. 伺服驱动器将按照标准控制器发出的指令,执行马达的减速控制。同时,在接收到安全控制器发出的启动SLS的指令后,运行SLS功能。
EtherCAT通信规格
版本信息
1S系列伺服驱动器通信内置Advance型的单元版本与Sysmac Studio的对应版本如下所示。
* 使用Ver.1.44或者更高版本的Sysmac Studio时,可支持环网功能。
AC伺服马达 [1S系列 支持安全功能]规格一般规格
*机械共振有时会导致振幅增大,因此请最大使用到规格值的80%。
注1. 使用电缆时请勿使其浸泡在油、水中。
2. 注意请勿在电缆开口部分、连接部分弯曲、或使之受到自重压迫等外力作用。
编码器规格
注. 绝对值编码器也可作为增量编码器使用。详情请参考“AC伺服马达/驱动器1S系列EtherCAT®通信内置型支持安全功能用户手册(手册编号:SBCE-CN5-438)”。
性能规格3000r/min马达
带油封会增加摩擦扭矩,因此额定值下降如下。
*1. 这是与伺服驱动器组合,在常温下(20℃、65%)的值,也是代表值。
*2. 额定值是指将马达水平安装在规定的散热板上,在周围温度为40℃时的连续运转容许值。
*3. 部分型号除外,瞬时最大扭矩约为额定扭矩的300%。
*4. 瞬时最大扭矩约为额定扭矩的350%,输出瞬时最大扭矩时的过载保护功能的检测时间变短。详情请参考“AC伺服电机/驱动器1S系列EtherCAT®通信内置型支持安全功能 用户手册(手册编号:SBCE-CN5-438) ”的“过载特性(电子热保护功能) ”。
*5. 为无选购项型号的值。
*6. 容许径向负荷和轴向负荷,是指常温使用时,将寿命设定为20000小时前提下确定的值。
容许径向负荷显示为下图位置的值。
*7. 在垂直轴上使用时,请参考“AC伺服马达/驱动器1S系列EtherCAT®通信内置型 支持安全功能 用户手册(手册编号:SBCE-CN5-438) ”,务必将制动互锁输出(4610Hex)设定为合适的值。
*8. 制动器为无励磁动作型。当施加励磁电压时将自动解除。
*9. 动作时间为参考值。
3000r/min马达(AC200V)扭矩-转速特性3000r/min马达(AC400V) 扭矩-转速特性1500r/min马达
*1. 这是与伺服驱动器组合,在常温下(20℃、65%)的值,也是代表值。
*2. 额定值是指将马达水平安装在规定的散热板上,在周围温度为40℃时的连续运转容许值。
*3. 为无选购项型号的值。
*4. 容许径向负荷和轴向负荷,是指常温使用时,将寿命设定为20000小时前提下确定的值。
容许径向负荷显示为下图位置的值。
*5. 在垂直轴上使用时,请参考“AC伺服马达/驱动器1S系列EtherCAT®通信内置型 支持安全功能 用户手册(手册编号:SBCE-CN5-438) ”,务必将制动互锁输出(4610Hex)设定为合适的值。
*6. 制动器为无励磁动作型。当施加励磁电压时将自动解除。
*7. 动作时间为参考值。
1500r/min马达(AC200V) 扭矩-转速特性1500r/min马达(AC400V) 扭矩-转速特性
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