Главная » Allen-Bradley » Kinetix » Allen Bradley 2198-H025-ERS Kinetix 5500 Servo Drive

Allen Bradley 2198-H025-ERS Kinetix 5500 Servo Drive

80 250 

Сервопривод средней мощности 3.2 — 8.3 кВт (при 324–528В AC, 3-фаз.) серии Kinetix 5500 для построения систем управления движением на базе EtherNet/IP

Описание

Allen-Bradley 2198-H025-ERS высокопроизводительный сервопривод средней мощности из серии Kinetix 5500, разработанный компанией Rockwell Automation для построения интегрированных систем управления движением на базе сети EtherNet/IP. Данная модель относится к типоразмеру 2 (Frame Size 2) и представляет собой оптимальное решение для одноосевых приложений, требующих высокой динамики и точности позиционирования в диапазоне мощностей до 8.3кВт.

Привод отличается модульной конструкцией и поддерживает инновационную гибридную архитектуру с общей шиной AC/DC, что позволяет эффективно конфигурировать многоосевые системы. Благодаря использованию единой сети EtherNet/IP для управления движением (CIP Motion) и стандартной автоматизации, Kinetix 5500 упрощает архитектуру управления и снижает общую стоимость владения.

Ключевой особенностью версии -ERS является наличие жестко подключенной (hardwired) функции безопасного отключения крутящего момента (Safe Torque-Off, STO). Эта функция аттестована на соответствие стандартам безопасности ISO 13849-1 PLd / SIL 2 и позволяет отключать питание двигателя без отключения питания самого привода, обеспечивая безопасность персонала при обслуживании оборудования.

Технические характеристики:

Параметр Значение
Каталожный номер 2198-H025-ERS
Серия продукта Kinetix 5500
Тип устройства Одноосевой сервопривод
Типоразмер (Frame Size) 2
Входное напряжение питания 195–264В AC (3-фаз., ном. 240В)
324–528В AC (3-фаз., ном. 480В)
Частота сети 47-63 Гц
Выходная мощность 1.5 кВт (при 195–264В AC, 3-фаз.)
3.2 — 8.3 кВт (при 324–528В AC, 3-фаз.)
Выходной ток (среднекв.) 8.0A
Выходной ток (пиковый, 0-пик) 20A
Выходной ток (пиковый, среднекв.) 17.7A
Выходное напряжение двигателя 0-460В RMS
Частота на выходе двигателя 0-590Гц
Напряжение питания цепей управления 24В DC, 0.8A (без тормоза), 2.8A (с тормозом)
Внутренний тормозной резистор 50Вт
Тип безопасности Hardwired (Аппаратная) Safe Torque-Off (STO)
Уровень безопасности STO ISO 13849-1 PLd / SIL 2, категория 3
Управление движением CIP Motion на базе EtherNet/IP
Интерфейсы связи 2 x порта EtherNet/IP (встроенный коммутатор)
Тип обратной связи Цифровая DSL (Drive-mounted-Serial-Link) по гибридному кабелю
Ширина полосы контура скорости 300 Гц
Ширина полосы токового контура 1000 Гц
КПД 97%
Габаритные размеры (ВхШхГ) 225 x 55 x 226-265 мм
Вес 2.7 кг
Рабочая температура 0…50 °C
Температура хранения -40…70 °C
Степень защиты IP20 (открытый тип)
Ток КЗ (SCCR) 200 000 А сим.
Количество цифровых входов 2

Коммуникационные возможности:

Привод оснащен двумя портами EtherNet/IP со встроенным коммутатором, что позволяет организовывать различные сетевые топологии:

  • Линейная топология: последовательное соединение устройств без использования внешних коммутаторов.
  • Кольцевая топология (DLR): обеспечивает отказоустойчивость с временем восстановления связи в миллисекунды.
  • Топология «звезда»: подключение к центральному коммутатору.

Функция Safe Torque-Off (STO):

Функция безопасного отключения крутящего момента реализована через специальный 10-контактный разъем, который позволяет каскадировать соединения безопасности от одного привода к другому в многоосевых конфигурациях. Для приложений, не требующих функции безопасности, предусмотрена установка перемычек для байпаса STO.

Применение:

Привод 2198-H025-ERS широко используется в различных отраслях промышленности, где требуются компактные, но мощные решения для управления движением:

  • Станки с ЧПУ и прецизионная обработка: обеспечение высокоскоростного и точного управления движением для фрезерных, токарных и обрабатывающих центров.
  • Робототехника и системы управления движением: применение в промышленных роботах для сборки, паллетирования и перемещения материалов.
  • Упаковочное оборудование средней и высокой производительности: горизонтальные и вертикальные упаковщики, термоусадочные туннели, высокоскоростные этикетировщики.
  • Автоматизированные сборочные линии: обеспечение оптимизированного и эффективного производства для автомобильной и электронной промышленности.
  • Системы обработки материалов: поддержка конвейеров, штабелеров и автоматизированных складских систем.
  • Производство продуктов питания и напитков: дозаторы, смесители, центрифуги, укупорочные машины, оборудование для розлива.

Почему стоит выбрать 2198-H025-ERS?

Сервопривод Allen-Bradley 2198-H025-ERS Kinetix 5500 — это идеальный выбор для создания современных машин с интегрированным управлением движением и безопасностью в среднем диапазоне мощностей. Его ключевые преимущества:

  1. Мощность и производительность: пиковый ток 20 А и выходная мощность до 8.3 кВт обеспечивают уверенное управление механизмами с высокими требованиями к моменту и динамике.
  2. Масштабируемость и гибкость: возможность построения систем от простых одноосевых до сложных многоосевых конфигураций с общей шиной и общим сетевым управлением. Один привод поддерживает работу как от 240В, так и от 480В, что унифицирует складские запасы.
  3. Интеграция с экосистемой Logix: бесшовная работа с контроллерами Logix и средой программирования Studio 5000 сокращает время разработки и пусконаладки, обеспечивая единую среду для программирования логики, движения и безопасности.
  4. Экономия пространства: компактная конструкция типоразмера 2 (ширина всего 55 мм) и технология zero-stacking позволяют создавать более плотные и эффективные шкафы управления, что критично для компактных машин.
  5. Встроенная безопасность: аппаратная реализация STO с уровнем безопасности PLd/SIL 2 упрощает проектирование защитных цепей и повышает безопасность оборудования без усложнения системы.

Данный привод представляет собой сбалансированное решение по соотношению цена/производительность для широкого спектра задач высокоточной автоматизации средней мощности.

В линейке Kinetix 5500 существуют версии -ERS (с аппаратными входами STO, как в данном описании) и -ERS2 (с интегрированной безопасностью по сети EtherNet/IP). Убедитесь в выборе версии, соответствующей требованиям вашей архитектуры безопасности.

Установка, настройка, программирование, ремонт  сервопреобразователей.

Детали

Состояние

Б/у

FAQs

Практические вопросы и ответы по сервоприводу Allen‑Bradley 2198‑H025‑ERS (Kinetix 5500)

Можно ли использовать привод в однофазной сети 220 В?

Нет, данная модель (типоразмер 2) рассчитана исключительно на трехфазное питание как для диапазона 240 В (195‑264 В AC), так и для 480 В (324‑528 В AC). Однофазное подключение не предусмотрено, и попытка запитать привод от одной фазы приведет к его отказу или нестабильной работе. Для однофазных применений следует выбрать модель 2198‑H008‑ERS (типоразмер 1) или другие младшие модели.

Как правильно подключить перемычки STO, если функция безопасности не требуется?

Если привод используется в приложении без требований безопасности, необходимо установить перемычки на разъеме IOD (10‑контактный), соединив контакты STO‑1+ с STO‑1‑ и STO‑2+ с STO‑2‑, а также подать питание 24 В DC на соответствующие входы Enable. Точная схема приведена в руководстве по установке. Без этих перемычек привод не выйдет из состояния «STO Active» и не подаст напряжение на двигатель.

Как интерпретировать мигание светодиодов «MOD» и «NET»?

  • MOD (состояние модуля): постоянный зелёный – привод сконфигурирован и готов; мигающий зелёный – ожидание конфигурации от контроллера; красный мигающий – ошибка конфигурации или несовместимость прошивки; постоянный красный – аппаратная неисправность.

  • NET (сеть): постоянный зелёный – связь с контроллером установлена, обмен данными активен; мигающий зелёный – связь есть, но нет активных соединений; красный – конфликт IP‑адресов или критическая ошибка сети.

Какая максимальная длина гибридного кабеля DSL допустима без потери сигнала?

Максимальная длина кабеля зависит от конкретной модели двигателя, но обычно не превышает 20 метров. При использовании качественного экранированного кабеля, рекомендованного Rockwell Automation, и соблюдении требований к прокладке (отдельно от силовых линий) можно достичь этой дистанции. Для более длинных трасс необходимо использовать удлинители или консультироваться с производителем.

Можно ли заменить привод «на ходу» (hot swap) без остановки контроллера?

Привод Kinetix 5500 поддерживает замену под напряжением только при условии, что силовое питание 240/480 В AC отключено, а питание управления 24 В DC может оставаться. Однако для безопасной замены необходимо сначала отсоединить все разъемы, включая силовые и IOD. После установки нового привода с теми же каталожными номерами контроллер автоматически переконфигурирует его, если в свойствах оси не включено строгое электронное ключевание (Electronic Keying). Рекомендуется предварительно загрузить конфигурацию.

Как использовать внутренний тормозной резистор 50 Вт и когда требуется внешний?

Встроенный резистор 50 Вт предназначен для рассеивания небольших пиковых тормозных мощностей. Если в вашем приложении частота и энергия торможений высока, и резистор перегревается, привод выдаст предупреждение или ошибку. В таких случаях подключите внешний тормозной резистор к специальным клеммам на приводе и запрограммируйте его параметры в свойствах оси (значения сопротивления и мощности). Встроенный резистор при этом отключается.

Что делать, если после подачи питания привод не выходит из состояния «Precharge»?

Состояние «Precharge» указывает на то, что шина постоянного тока не зарядилась до номинального уровня. Проверьте входное напряжение (должно быть в пределах 195‑264 В или 324‑528 В), отсутствие короткого замыкания на выходе, а также не перегрет ли привод (дайте остыть). Если проблема повторяется, возможно, неисправна цепь предварительного заряда – требуется замена привода.

Как настроить автоматическую компенсацию нагрузки (Load Observer)?

Load Observer включается в свойствах оси в Studio 5000 на вкладке «Observer». Рекомендуется сначала выполнить автотюнинг оси, затем активировать Observer. Он будет в реальном времени оценивать момент инерции и внешние возмущения, корректируя выходной момент. Для высокодинамичных систем с переменной нагрузкой это позволяет значительно улучшить точность позиционирования.

Как выполнить сброс ошибки привода, не перезагружая питание?

Большинство ошибок можно сбросить через программную команду в Studio 5000 (ось → Fault Reset) или с помощью пользовательской логики в контроллере. Некоторые критические аппаратные ошибки требуют цикла питания. Аппаратный вход STO также может быть использован для квитирования определённых отказов, но обычно используется программный сброс.

Можно ли использовать этот привод с асинхронным двигателем?

Да, Kinetix 5500 поддерживает управление асинхронными двигателями в режиме V/Hz или векторного управления без датчика (Sensorless Vector). Для этого необходимо выбрать соответствующий тип двигателя в конфигурации оси и ввести паспортные данные. Однако для полноценного использования преимуществ сервопривода (высокая динамика, точность) рекомендуется применять серводвигатели с обратной связью DSL.

Какие особенности имеет работа привода в кольце DLR?

Привод может быть настроен как узел кольца (Ring Node) или как супервизор (Ring Supervisor). По умолчанию он является узлом. Для создания кольца достаточно соединить порты Ethernet в кольцо и активировать DLR в свойствах сети контроллера. При обрыве кабеля супервизор разблокирует резервный путь, и связь восстанавливается за время менее 1 мс. При использовании только линейной топологии DLR не требуется.