وحدة التحكم في الحلقة المغلقة 6SN1118-0AD11-0AA1 6SN1 118-0AD11-0AA1 6SN1118-OAD11-OAA1

وحدة تحكم الحلقة المغلقة Siemens 6SN1118-0AD11-0AA1 | SIMODRIVE 611-A Plug-In — محور واحد، محرك تغذية 1FT5، واجهة قياسية، تطبيقات أدوات آلات CNC

نظرة عامة

إن Siemens 6SN1118-0AD11-0AA1 هي بطاقة تحكم الحلقة المغلقة التناظرية ذات المحور الواحد والواجهة القياسية لنظام محرك SIMODRIVE 611-A — الجيل ذو الواجهة التناظرية لمنصة محركات سيرفو SIMODRIVE 611 من Siemens، والتي كانت العمود الفقري لأدوات آلات CNC المزودة بـ SINUMERIK خلال التسعينيات والعقد الأول من القرن الحادي والعشرين. يتم توصيل البطاقة في فتحة لوحة التحكم لوحدة طاقة SIMODRIVE 611 وتوفر حلقات تنظيم التيار والسرعة الكاملة لمحور تغذية واحد مدفوع بمحرك سيرفو متزامن 1FT5.

يشير تسمية SIMODRIVE 611-A "التناظرية" إلى واجهة الأوامر بين وحدة تحكم CNC والمحرك: تصل نقطة ضبط السرعة من وحدة تحكم CNC (عادةً SINUMERIK 840D، 810D، أو سلاسل أقدم) كإشارة تناظرية ±10 فولت.

تقوم بطاقة 6SN1118-0AD11-0AA1 بقراءة هذه الإشارة المرجعية التناظرية، ومقارنتها بتغذية سرعة المحرك من المشفر، وتنظيم تيار الخرج إلى ملفات المحرك لتقليل خطأ السرعة. ينتج هذا الهيكل ذو الحلقة المغلقة — مع حلقات التيار والسرعة التي تعمل بمعدلات عينة عالية جدًا — الدقة وعرض النطاق الترددي المطلوبين لتشكيل CNC والتحويل.

"الواجهة القياسية" في لاحقة رقم الجزء (-0AD11) تميز هذا الإصدار عن الإصدار ذي الواجهة المحسنة (-0AA11).

توفر الواجهة القياسية وظائف المحرك الأساسية: التحكم في السرعة، التحكم في التيار، إشارات التمكين/المنع، وتغذية مشفر المحرك. يضيف إصدار الواجهة المحسنة إمكانيات إشارة إضافية — مجموعة أكثر اكتمالاً من مخرجات الحالة والإنذار — ولكن بالنسبة لوظيفة سيرفو الحلقة المغلقة الأساسية، فإن كلا الإصدارين متكافئان.

هذه البطاقة خاصة بـ 1FT5.

عائلة محركات السيرفو المتزامنة من عصر Siemens التناظري، 1FT5، والتي استخدمت على نطاق واسع في آلات CNC الألمانية والأوروبية المصنعة خلال أواخر التسعينيات وأوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.

تم ضبط معلمات تنظيم تيار بطاقة التحكم، وواجهة المشفر، ومنطق التبديل للمحرك 1FT5. وهي غير متوافقة مع عائلات المحركات اللاحقة 1FT6، 1FK6، أو 1FK7، والتي تتطلب بطاقات تحكم مختلفة (SIMODRIVE 611 Universal أو الإصدارات الرقمية).

المواصفات الرئيسية

هندسة نظام 611-A

يفصل نظام SIMODRIVE 611-A بين أجهزة تحويل الطاقة (وحدة الطاقة) وذكاء التحكم في المحور (بطاقة التحكم). توفر وحدة طاقة 611 مرحلة طاقة العاكس — تحويل جهد ناقل التيار المستمر من وحدة إمداد SIMODRIVE إلى خرج التيار المتردد ثلاثي الطور الذي يدفع المحرك — ولكنها لا تحتوي على منطق تحكم في المحور بمفردها.

يتم توصيل بطاقة التحكم (مثل 6SN1118-0AD11-0AA1) في الفتحة الأمامية لوحدة الطاقة وتوفر جميع وظائف الحلقة المغلقة: معالجة إشارة المشفر، تنظيم التيار، تنظيم السرعة، والواجهة التناظرية لوحدة تحكم CNC.

هذه الهندسة القابلة للتوصيل لها ميزة صيانة عملية: يمكن استبدال بطاقة تحكم معطلة دون استبدال وحدة الطاقة، والعكس صحيح.

إذا فشلت ترانزستورات الطاقة في وحدة الطاقة (غالبًا نتيجة لدائرة قصر في المحرك أو حمل زائد مستمر)، فإن بطاقة التحكم عادة ما تكون سليمة ويمكن إعادة استخدامها في وحدة طاقة بديلة. 

إذا فشلت بطاقة التحكم (أكثر شيوعًا في الوحدات القديمة حيث تدهورت المكثفات الإلكتروليتية على البطاقة)، فإن وحدة الطاقة لا تتأثر.

توافق محرك 1FT5 — فهم القيد

قيد توافق 1FT5 ليس مجرد اختلاف في بروتوكول الاتصال — بل هو أعمق. يحتوي البرنامج الثابت لبطاقة التحكم 6SN1118-0AD11-0AA1 على مجموعات معلمات خاصة بالمحرك لعائلة 1FT5: عدد أزواج الأقطاب، قيم مقاومة وملف المحرك الثابت لضبط تنظيم التيار، وعدد نبضات المشفر لواجهة محاكاة المشفر المدمجة.

سيؤدي توصيل محرك 1FT6 أو 1FK7 بقيم معلمات مختلفة إلى تنظيم تيار غير مستقر، أو تذبذبات مدمرة محتملة، أو فشل في تحقيق تبديل صحيح.

عندما تحتاج آلة تعمل بمحركات 1FT5 إلى مسار ترقية لمحرك سيرفو، فإن الانتقال إلى نظام محرك SIMODRIVE 611 Universal أو SINAMICS S120 الحالي يتطلب عادةً استبدال كل من المحركات والمحركات في وقت واحد.

رقم الجزء البديل (6SN1118-0NH01-0AA0) مصمم لمحركات 1FT6/1FK7 وهو غير متوافق صراحةً مع 1FT5 — تظهر ملاحظة "غير متوافق" في وثائق انتقال المنتج الخاصة بـ Siemens.

الواجهة القياسية مقابل الواجهة المحسنة — ما يعنيه الاختلاف

توفر الواجهة القياسية لـ 6SN1118-0AD11-0AA1 الإشارات اللازمة لوحدة تحكم CNC لقيادة ومراقبة محور المحرك: مدخل مرجع السرعة التناظري ±10 فولت، إشارات التمكين والمنع، مخرجات الحالة الجاهزة/الخطأ، وتوصيل مشفر المحرك. هذا كافٍ لجميع وظائف التشغيل الآلي العادية.

تضيف الواجهة المحسنة (في الإصدار -0AA11) أطراف توصيل إضافية: مخرجات إنذار إضافية، القدرة على التبديل بين مصدرين منفصلين لنقطة الضبط، وبعض قنوات المراقبة الإضافية. بالنسبة لمعظم محاور أدوات آلات CNC القياسية، لا يلزم توفر الإمكانيات الإضافية للواجهة المحسنة.

تمثل الواجهة القياسية الغالبية العظمى من تركيبات 611-A في الميدان وهي قابلة للاستبدال مباشرة بأي بطاقة 1FT5 أخرى ذات محور واحد وواجهة قياسية 611-A دون تغييرات في معلمات وحدة تحكم CNC.

أسئلة متكررة

س1: هل يمكن استبدال 6SN1118-0AD11-0AA1 بالإصدار ذي الواجهة المحسنة (6SN1118-0AA11-0AA1) في آلة دون تغييرات في معلمات وحدة تحكم CNC؟

نعم. توفر بطاقة الواجهة المحسنة جميع وظائف الواجهة القياسية وبعض الأطراف الإضافية. من منظور وحدة تحكم CNC، يتم توصيل أمر السرعة وتوصيلات التمكين/المنع بشكل متطابق، وتستجيب برامج المحرك بنفس الطريقة.

الأطراف الإضافية على الواجهة المحسنة ببساطة لا تستخدم في تطبيق الواجهة القياسية. لا يلزم تغيير أي معلمات سيرفو لوحدة تحكم CNC لهذا الاستبدال.

معلمات سيرفو وحدة تحكم CNC (كسب P، وقت التكامل، حدود التسارع) التي تم ضبطها للمحور الأصلي تظل صالحة.

س2: تم إدراج البديل (6SN1118-0NH01-0AA0) على أنه غير متوافق. ماذا يعني هذا عمليًا لآلة لا تزال تعمل بمحركات 1FT5؟

يعني أن البطاقة البديلة لا يمكن استبدالها بـ 6SN1118-0AD11-0AA1 مع الاحتفاظ بمحركات 1FT5 الأصلية. تم تصميم البديل لمحركات 1FT6/1FK7 ذات خصائص كهربائية وأنظمة مشفر مختلفة.

إذا كانت آلة بها محركات 1FT5 وتحتاج إلى استبدال محرك سيرفو، فإن الحصول على تبادل مطابق لـ 6SN1118-0AD11-0AA1 هو النهج الصحيح لاستبدال المحرك فقط.

يتطلب ترقية كاملة للمحرك والمحرك إلى منصة حالية استبدال كل من المحركات والمحركات في وقت واحد، وهو مشروع تحديث للآلة بدلاً من استبدال محرك مباشر.

س3: ما الذي يسبب فشل 6SN1118-0AD11-0AA1 في الآلات القديمة، وما هي الأعراض التي تظهر قبل الفشل؟

تشمل أوضاع الفشل الشائعة في بطاقات التحكم 611-A القديمة: تدهور المكثفات الإلكتروليتية (يظهر على شكل زيادة في انحراف الموضع أثناء التشغيل، أو أعطال متقطعة للمحرك في درجات حرارة محيطة مختلفة، أو إيقاف تشغيل كامل للمحرك عند التشغيل)؛ فشل منظم الجهد في دوائر إمداد التحكم (ينتج عنه إعادة تشغيل عشوائية أو تخزين غير صحيح للمعلمات)؛ وتلف ذاكرة EEPROM بسبب العمر أو انتقالات إمداد الطاقة (يسبب فقدان المعلمات أو فشل الإقلاع).

غالبًا ما تشمل الأعراض التي تسبق الفشل الكامل إنذارات المحرك المتقطعة f600/f603، أو انحرافات السرعة التي تتطور تدريجيًا على مدى أشهر، أو إنذارات تظهر عند درجات حرارة أعلى للمحرك أو أحمال أثقل وتختفي عندما يبرد المحرك.

س4: هل يمكن استخدام بطاقة التحكم من وحدة 611-A ذات محورين (6SN1118-0BK11-0AA0) لاستبدال بطاقة محور واحد فاشلة على وجه السرعة؟

لا. بطاقة التحكم ذات المحورين لـ 611-A (مثل 6SN1118-0BK11-0AA0) هي بطاقة مادية مختلفة مصممة لوحدة طاقة ذات محورين. تحتوي وحدة الطاقة ذات المحورين على ترتيب موصل فتحة مختلف واتصالات ناقل مختلفة عن وحدة الطاقة ذات المحور الواحد.

البطاقات غير قابلة للتبديل فعليًا بين وحدات الطاقة ذات المحور الواحد والمحورين.

س5: تذكر بيانات تكليف الآلة قيم P مضبوطة خصيصًا لهذا المحور. هل ستظل هذه المعلمات في بطاقة التحكم بعد الاستبدال؟

يتم تخزين المعلمات على بطاقات SIMODRIVE 611-A التناظرية في ذاكرة EEPROM على بطاقة التحكم نفسها. عند استبدال بطاقة فاشلة بوحدة جديدة أو مجددة، تأتي البطاقة البديلة بمعلمات المصنع الافتراضية — لا يتم نقل قيم الضبط السابقة.

يجب إعادة تكليف المحور: يجب إعادة إدخال معلمات السيرفو بما في ذلك كسب حلقة السرعة، ووقت التكامل، وعامل التحكم المسبق للتسارع، وكسب التحكم في الموضع من وثائق التكليف الأصلية أو ملف نسخ احتياطي.

بالنسبة للآلات التي لا توجد بها وثائق تكليف، يجب إعادة ضبط المعلمات من المبادئ الأولى، مما يتطلب عادةً مهندس تكليف مدرب من Siemens.