Omron 1S Servo Sistemi: Özellikler, Modeller ve Seçim Rehberi

Bir makinenin hızını çoğu zaman en zayıf ekseni belirler. Ana eksende yüksek dinamik, hassas takip ve kısa oturma süresi istenir; aynı zamanda makine her sabah referans aramadan kaldığı yerden devam etmeli, pano mümkün olduğunca küçük kalmalı, emniyet devresi de kablo yığınına dönüşmemelidir. Omron’un 1S serisi AC servo sistemi tam olarak bu beklentiler üzerine kurulmuş bir seri.

1S, Omron’un Sysmac platformundaki genel amaçlı servo ailesi. 50 W ile 15 kW arasındaki geniş güç aralığı, pilsiz çok turlu mutlak encoder, 125 µs EtherCAT çevrimi ve ağ üzerinden emniyet desteğiyle bugün Omron tarafında yüksek performanslı eksenlerin ana tercihi durumunda.

Bu yazıda 1S servo sürücü ve motorların öne çıkan özelliklerini, model yapısını, motor–sürücü eşleşmelerini, C6 serisinden farklarını ve seçim yaparken dikkat edilmesi gereken noktaları sahadaki tecrübemizle birlikte anlattık.

Omron 1S Servo Nedir?

1S, EtherCAT haberleşmeli, Sysmac Studio ile tek yazılımdan ayarlanan ve programlanan bir AC servo sistemidir. İki ana parçadan oluşur:

• 1S servo sürücüler (R88D-1SN…-ECT)
• 1S servo motorlar (R88M-1L… ve R88M-1M…)

Avrupa ürün gamında sürücüler iki besleme grubunda geliyor:

• 230 VAC (tek faz): 100 W – 1,5 kW sürücüler, 50 W’tan 1,5 kW’a kadar motorlar
• 400 VAC (3 faz): 600 W – 15 kW sürücüler

Motor tarafında ise 3000, 2000, 1500 ve 1000 r/dk anma devirli seçenekler var. Yani aynı seri içinde hem küçük, hızlı eksenleri hem de yüksek torklu, düşük devirli ağır eksenleri çözebiliyorsunuz.

1S Servo Sürücünün Öne Çıkan Özellikleri

Pilsiz çok turlu mutlak encoder

1S’in en çok sevilen tarafı bu. Motorlarda 23 bit çözünürlüklü, optik ve pil gerektirmeyen mutlak encoder var. Çok tur bilgisi 16 bit olarak, yani 65.536 tura kadar mekanik bir parçaya ya da pile ihtiyaç duymadan saklanıyor. Pratikte bunun anlamı şu: Pil değişimi diye bir bakım kalemi yok, enerji kesildiğinde konum kaybolmuyor ve makine açılışta referans aramadan çalışmaya devam ediyor. İstenirse encoder artımlı olarak da kullanılabiliyor.

125 µs EtherCAT çevrimi ve iki serbestlik dereceli kontrol

Sürücüler NJ/NX makine kontrolörleriyle 125 µs çevrim süresinde senkron çalışıyor. Omron, 23 bit encoder ile geliştirilmiş çevrim kontrolünün (iki serbestlik dereceli kontrol) birlikte kullanılmasıyla düşük aşım (overshoot) ve kısa oturma süresi elde edildiğini belirtiyor. Elektronik kam, uçan kesme, senkron konveyör gibi çok eksenli uygulamalarda farkı ilk devreye almada hissediyorsunuz.

Kablolu ve ağ üzerinden emniyet

Her 1S sürücüde iki tür STO (Safe Torque Off) var:

• Kablolu STO: EN ISO 13849-1 Kat. 3 PLe, EN 61508 / EN 62061 SIL 3
• Safety over EtherCAT (FSoE) ile STO: EN ISO 13849-1 Kat. 3 PLd, SIL 2

FSoE sayesinde NX güvenlik kontrolörü ile sürücüler arasındaki emniyet haberleşmesi aynı EtherCAT kablosu üzerinden yapılıyor; her eksen için ayrı emniyet kablosu çekmeye gerek kalmıyor. -51 uzantılı sürücülerde (R88D-1SN…-ECT-51) STO’ya ek olarak SS1 (güvenli durma 1) ve SLS (güvenli sınırlı hız) fonksiyonları da geliyor. Kapak açıkken eksenin yavaş hızda çalışmaya devam etmesi gereken ayar ve temizlik modlarında SLS çok işe yarıyor.

Pano içinde yer ve zaman kazandıran tasarım

Omron’a göre 1S sürücülerin yüksekliği 100 W’tan 7,5 kW’a kadar aynı. En küçük modeller 40 mm genişlikte; 3 kW’a kadar sürücüler aralarında boşluk bırakmadan yan yana dizilebiliyor (10 mm’den az aralıkla montajda ortam sıcaklığı 45 °C ile sınırlanıyor). Tüm konnektörler vidasız push-in tipte ve sökülüp takılabilir; kabloları pano imalatında önceden hazırlayıp sürücüyü en son yerine takabiliyorsunuz.

Dahili fren rölesi

Sürücünün üzerinde motor frenini doğrudan sürmek için dahili bir röle (CN12 fren kilitleme konnektörü) var. Düşey eksenlerde ayrı bir ara röle ve kontrol kablosu kullanmadan freni sürücüden yönetmek mümkün.

Kısa devreye alma süresi

Omron, önceki nesil ürünlerine kıyasla servo boyutlandırma, sistem konfigürasyonu ve ayar aşamalarında toplamda yaklaşık %50 zaman tasarrufu sağlandığını belirtiyor. Bunun arkasında Sysmac Studio’daki hızlı kurulum sihirbazı, 2 dakikanın altında tamamlanan otomatik kazanç arama, 400 ms’nin altındaki parametre aktarımı ve ayarı makineye göndermeden önce deneyebileceğiniz ayar simülasyonu var.

1S Servo Motorlar: 1L ve 1M Aileleri

1S motorlar iki tipte geliyor; tipi sipariş kodundaki harften anlıyorsunuz:

• 1L – Düşük ataletli: 3000 r/dk, 750 W – 5 kW. Hızlı ivmelenen, sık dur-kalk yapan eksenler için.
• 1M – Orta ataletli: Küçük güçlerde 3000 r/dk (50–750 W), büyük güçlerde 2000 r/dk (400 W – 3 kW), 1500 r/dk (4–15 kW) ve 1000 r/dk (900 W – 3 kW). Yük ataletinin yüksek olduğu ya da düşük devirde yüksek tork istenen eksenler için.

Tüm 1S motorlarda ortak olan özellikler:

• IP67 koruma sınıfı (mil geçişi ve konnektör pinleri hariç), F sınıfı izolasyon
• 23 bit pilsiz mutlak encoder (artımlı olarak da kullanılabilir)
• 0,159 Nm (50 W) ile 95,5 Nm (15 kW) arasında anma torku
• Anma torkunun yaklaşık %300’ü kadar anlık maksimum tork; 230 V ve 750 W’a kadar motorlarda bu oran %350
• Küçük motorlarda 6000 r/dk, 1L motorlarda 5000 r/dk’ya varan maksimum hız
• 40×40 mm’den 220×220 mm’ye kadar flanş ölçüleri
• Frenli (24 VDC) ve frensiz, düz milli ve kamalı mil, yağ keçeli ve keçesiz versiyonlar

Sahadan iki not

Yağ keçesi küçük motorlarda gücü düşürüyor. 50–750 W 1M motorlarda yağ keçeli versiyon seçildiğinde sürtünme arttığı için anma gücü azalıyor; örneğin 400 W motor keçeli haliyle 320 W’a, 750 W motor 675 W’a düşüyor. Redüktör takılacak ya da yağ sıçraması olmayan eksenlerde keçesiz motor yeterli. 1 kW ve üzeri motorlarda bu düşüş yok.

Atalet oranını kontrol edin. Omron her motor için izin verilen yük ataletini veriyor; bu değer modele göre rotor ataletinin yaklaşık 8 ile 20 katı arasında. Bu sınırın üstüne çıkıldığında ayar süresi uzuyor ve titreşim artıyor. Emin olmadığınız eksenlerde Omron’un Motor Sizing Tool yazılımıyla hesap yapmak, devreye almada ciddi zaman kazandırıyor.

Model Kodları Nasıl Okunur?

Sürücü örneği: R88D-1SN04H-ECT-51

• 1S → 1S serisi servo sürücü
• N → Haberleşmeli (network) tip
• 04 → 400 W (01 = 100 W, 08 = 750 W, 15 = 1,5 kW, 150 = 15 kW)
• H → 230 VAC besleme (F → 400 VAC)
• ECT → EtherCAT haberleşme
• 51 → SS1/SLS emniyet fonksiyonlu versiyon (kodda yoksa standart STO’lu model)

Motor örneği: R88M-1L1K030C-BOS2

• 1 → 1S serisi
• L → Düşük ataletli (M → orta ataletli)
• 1K0 → 1 kW (750 = 750 W, 5K5 = 5,5 kW, 15K0 = 15 kW)
• 30 → 3000 r/dk anma devri (20 = 2000, 15 = 1500, 10 = 1000 r/dk)
• C → 400 V motor (T veya H → 230 V)
• B → 24 VDC frenli (kodda yoksa frensiz)
• O → Yağ keçeli
• S2 → Kamalı ve diş açılmış mil (kodda yoksa düz mil)

Motor – Sürücü Eşleşme Tablosu

Tablodan çıkan iki pratik sonuç var: 230 V tarafında 1 kW’lık motorlar da 1,5 kW’lık R88D-1SN15H ile çalışıyor; 400 V tarafında ise 4 kW ve 5 kW motorlar 5,5 kW’lık sürücüyü kullanıyor. Aynı eşleşmeler -51 uzantılı emniyet fonksiyonlu sürücüler için de geçerli. Güncel liste fiyatları ve stok durumu için 1S servo sürücü ve 1S servo motor sayfalarımıza göz atabilirsiniz.

1S Servo Sürücü Teknik Özellikleri

Gövde genişlikleri 100–200 W modellerde 40 mm, 400 W’ta 55 mm, 750 W’ta 65 mm; 230 V 1,5 kW ve 400 V 600 W – 3 kW modellerin hepsinde ise 90 mm.

Diğer önemli değerler:

• Ana besleme: 230 V modellerde tek faz 200–240 VAC, 400 V modellerde üç faz 380–480 VAC (nötrü topraklı şebeke)
• Kontrol beslemesi: Tüm modellerde ayrı 24 VDC. Ana güç kesildiğinde de sürücü ağda kalıyor, alarm ve durum bilgisi okunabiliyor.
• Rejeneratif direnç: 100–400 W modellerde dahili direnç yok; 750 W – 7,5 kW modellerde dahili direnç standart, 15 kW’ta ise harici direnç şart. Frenleme enerjisi yüksekse R88A-RR serisi harici dirençler kullanılıyor.
• DC reaktör bağlantısı tüm modellerde, harici dinamik fren direnci bağlantısı 5,5 kW ve üzeri modellerde mevcut
• Ortam koşulları: 0–55 °C, %90 RH’ye kadar (yoğuşmasız), 1000 m’ye kadar rakım, IP20 (IP54 pano içinde)
• Sertifikalar: CE (EN 61800-3 C3, EN 61800-5-1), UL 61800-5-1, CSA C22.2 No. 274, KC, RCM

Bağlantılar ve I/O Yapısı

• EtherCAT (CN10/CN11): 2 × RJ45, düğümler arası 100 m. CiA 402 profilinde CSP, CSV, CST döngüsel modlarının yanı sıra profil pozisyon, profil hız, homing ve touch probe destekleniyor. Çevrim süresi 125 µs’den 10 ms’ye kadar ayarlanabiliyor. Ünite versiyonu 1.3 ve üzeri sürücülerle EtherCAT kablo yedekliliği (ring topoloji) kurulabiliyor.
• Kontrol I/O ve emniyet konnektörü (CN1): 8 dijital giriş (ikisi yüksek hızlı latch girişi), 3 genel amaçlı çıkış ve 1 hata çıkışı. Girişlere ileri/geri limit, acil stop, home, latch ve tork limiti gibi fonksiyonlar atanabiliyor. Aynı konnektörde iki kanallı STO girişi, EDM çıkışı ve 4 Mpps’ye kadar A/B/Z enkoder darbe çıkışı da var.
• Fren kilitleme (CN12): Dahili röle üzerinden motor freninin doğrudan sürülmesi
• USB (CN7): Micro-B, bilgisayardan Sysmac Studio ile bağlantı
• ID anahtarları ve 2 haneli gösterge: EtherCAT düğüm adresi döner anahtarlarla ayarlanıyor; alarm kodları sahada doğrudan okunabiliyor

Kablolar, Filtreler ve Aksesuarlar

• Motor güç kabloları (R88A-CA1…): Standart ve hareketli (flexible) versiyonlar; 3 m’den 50 m’ye kadar boylar. 20 m’nin üzerindeki kablolar için ünite versiyonu 1.3 ve üzeri sürücü gerekiyor.
• Encoder kabloları (R88A-CR1…): Standart ve hareketli versiyonlar. Pilsiz encoder olduğu için pil kutulu kablo diye bir seçim yok.
• Fren kablosu: 80 mm ve altı flanşlı küçük motorlarda (50–750 W) fren hattı ayrı kabloyla geliyor; 100 mm ve üzeri flanşlı motorlarda güç ve fren aynı konnektörde.
• EMC filtreleri: 230 V sürücüler için R88A-FI1S103/105/108/116-SE, 400 V 600 W – 3 kW için R88A-FI1S309-SE, 5,5–7,5 kW için R88A-FI1S330-SE, 15 kW için R88A-FI1S350-SE. Tüm modeller 1S servo filtreleri sayfamızda.
• Redüktörler: 3 arkdakika boşluklu R88G-HPG ve 15 arkdakika boşluklu R88G-VRXF serileri

Emniyet Fonksiyonlu 1S: Daha Fazlası Gerekirse

Standart 1S’in STO’su, -51 versiyonun SS1/SLS’i çoğu makineye yetiyor. Daha kapsamlı hareket emniyeti gereken uygulamalar için Omron’un ayrı bir ailesi var: emniyet fonksiyonlu 1S servo sürücüler (R88D-1SAN) ve emniyet fonksiyonlu 1S servo motorlar (R88M-1A). Bu seride FSoE üzerinden STO, SS1, SS2, SOS, SLS, SLP, SDI ve SBC olmak üzere sekiz emniyet fonksiyonu SIL 3 / PLe seviyesinde sunuluyor; güç, encoder ve fren tek bir hazır kabloda birleşiyor. Güç aralığı 3 kW’a kadar.

Omron 1S ve C6 Servo Arasındaki Farklar

Omron’un yeni tanıttığı C6 servo sistemi ile birlikte en sık sorulan soru bu oldu. İkisi aynı yazılımda ve aynı EtherCAT hattında çalışıyor; ama farklı ihtiyaçlar için tasarlanmışlar.

Pratik bir kural: Pil bakımını tamamen ortadan kaldırmak, emniyeti FSoE ile ağ üzerinden kurgulamak, SS1/SLS kullanmak ya da 7,5 kW üstüne çıkmak istiyorsanız 1S doğru tercih. Maliyetin öne çıktığı, kablolu STO’nun yeterli olduğu yardımcı eksenlerde ise C6 düşünülebilir. Aynı makinede ana eksenleri 1S, yardımcı eksenleri C6 yapmak da gayet mantıklı bir kurgu.

Sysmac Platformuyla Entegrasyon

1S’in asıl gücü Sysmac ekosistemine tam oturmasında. Servo boyutlandırma, eksen ayarı, kazanç ayarı, test çalıştırma, programlama ve emniyet konfigürasyonunun hepsi Sysmac Studio içinden yapılıyor. NJ/NX/NY makine kontrolörleri, NX güvenlik kontrolörü, NA HMI ve görüntü işleme ürünleriyle aynı proje dosyasında, PLCopen hareket ve emniyet fonksiyon bloklarıyla çalışıyorsunuz.

Üçüncü parti EtherCAT master kullananlar için Omron’un sitesinde 1S sürücülere ait ESI dosyası mevcut. CJ serisi PLC kullanan mevcut tesislerde ise EtherCAT arayüzlü CJ1W-NC8 pozisyon kontrol ünitesiyle de 1S sürülebiliyor.

1S Servo Hangi Uygulamalar İçin Uygun?

• Paketleme makineleri: Akış paketleme, kutulama, dolum ve kapaklama makinelerinin ana eksenleri, elektronik kam ve uçan kesme
• Baskı ve konverting: Bobin sarma/açma, gerdirme kontrolü, rotatif kesme
• Robotik ve pick & place: Kartezyen, delta ve SCARA kinematikleri, Sysmac’in robotik fonksiyonlarıyla
• Pres, besleme ve ağır yük eksenleri: 1500 r/dk 11–15 kW motorlarla yüksek torklu uygulamalar
• Emniyetin kritik olduğu makineler: Operatörün sık müdahale ettiği, SLS ile yavaş hız modunun gerektiği hatlar

1S Teknik Dokümanları

1S serisine ait Omron dokümanlarını sitemizden doğrudan indirebilirsiniz:

• 1S Servo Sürücü Datasheet (PDF, Cat. No. I188E)
• 1S Servo Motor Datasheet (PDF, Cat. No. I189E)
• Emniyet Fonksiyonlu 1S Datasheet (PDF, Cat. No. I220E)

Kullanım kılavuzu, Motor Sizing Tool, EtherCAT ESI dosyası ve uygunluk beyanları ise Omron’un web sitesinden indirilebiliyor.

Sık Sorulan Sorular

Omron 1S servo hangi güç aralığında?

1S motorlar 50 W ile 15 kW arasında. Sürücülerde 230 VAC tarafında 100 W – 1,5 kW, 400 VAC tarafında 600 W – 15 kW modeller var.

1S servo encoder’ı pil gerektiriyor mu?

Hayır. 1S motorlardaki 23 bit mutlak encoder çok tur bilgisini pilsiz olarak saklıyor. Enerji kesildiğinde konum korunuyor ve açılışta referans aramaya gerek kalmıyor.

1S servo sürücü tek faz ile çalışır mı?

Evet. 230 VAC modeller (R88D-1SN…H) tek faz 200–240 VAC ile çalışıyor. 400 VAC modeller (R88D-1SN…F) üç faz 380–480 VAC besleme istiyor. Her iki grupta da kontrol devresi ayrı 24 VDC ile besleniyor.

R88D-1SN…-ECT ile -ECT-51 arasındaki fark nedir?

İkisinde de kablolu ve FSoE üzerinden STO var. -51 uzantılı modellerde buna ek olarak FSoE üzerinden SS1 (güvenli durma) ve SLS (güvenli sınırlı hız) fonksiyonları bulunuyor. Motor eşleşmeleri ve boyutlar aynı.

1S servo hangi PLC ile kullanılır?

1S sürücüler EtherCAT slave olarak çalışıyor. Omron NJ, NX ve NY serisi kontrolörlerle Sysmac Studio üzerinden doğrudan, CJ serisinde CJ1W-NC8 ünitesiyle, diğer EtherCAT master cihazlarla da ESI dosyası üzerinden kullanılabiliyor.

1S mi almalıyım, C6 mı?

Pilsiz encoder, ağ üzerinden emniyet, SS1/SLS ya da 7,5 kW üstü güç gerekiyorsa 1S. Kablolu STO’nun yeterli olduğu ve maliyetin öncelikli olduğu hafif eksenlerde C6 daha ekonomik bir seçenek.

Doğru 1S Kombinasyonunu Birlikte Seçelim

Mekatronik Elektrik olarak Omron 1S servo sürücü ve motorların tedarikinin yanında boyutlandırma, pano imalatı, yazılım ve sahada devreye alma desteği de veriyoruz. Makinenizin eksen listesini paylaşın; yük, hız, hassasiyet ve emniyet ihtiyaçlarına göre en uygun 1S kombinasyonunu birlikte çıkaralım. Güncel fiyat ve stok bilgisi için bizimle iletişime geçebilirsiniz.