معرفی درایوهای سینامیکس SINAMICS زیمنس | قسمت اول
معرفی درایوهای سینامیکس SINAMICS زیمنس | قسمت دوم

تهیه کننده: محمود باقری اصفهانی
گروه فنی مهندسی نیک صنعت
09388554802
021-87700210-30

شبکه DIVE-CLIQدر درایوهای SINAMICS سینامیکس چیست؟

شبکه DIRVE-CLIQمخفف DRIVE COMPONENT LINK WITH IQ به معنای (شبکه هوشمند درایو) است. این پروتکل مابین کنترلرهای SINAMICSبا بخش پاور ماژول ها، مبدل های انکودر و ماژول های سیگنال های ورودی و خروجی آنالوگ و سنسورهای دما مربوط به فقط درایوهای سینامیکس زیمنس است. بنابراین بین PLC و یا مانیتورینگ این شبکه استفاده نمی شود.
شرکت زیمنس این شبکه را به صورت اختصاصی فقط برای درایوهای SINAMICSاستفاده می کند. تمامی تجهیزات سخت افزاری و بخش نرم افزاری و بخصوص پروتکل این شبکه منحصرا برای شرکت زیمنس است. این شبکه با پورت RJ45و دبتا به صورت 4 سیمه است. علاوه بر 4 سیم مربوط به انتقال دیتا، 2 سیم نیز برای انتقال ولتاژ 24 ولت نیز در تمامی پورت های شبکه تعبیه شده است که در مواردی که احتیاج بود می توان کابل مخصوص سبز رنگ DRIVE-CLIQ همراه با پورت مخصوص RJ45که 24 ولت را انتقال می دهد استفاده کرد. یکی از موارد استفاده از این کابل ها در هنگام استفاده از اتصال به مبدل انکودر SMIکه در ادامه توضیح داده خواهد شد، متصل به روی موتورها و سرووموتورهای مخصوص زیمنس است.
استفاده زیمنس از این شبکه به دلیل انحصاری کردن تجهیزات و بهره برداری مالی از درایوهای SINAMICSاست. همانند استفاده از شبکه profibus و mpiدر Plcهای سری 300 و 400 که به صورت کاملا اختصاصی در برند زیمنس است، این شبکه نیز تنها به این علت طراحی شده است که کاملا تحت انحصار این شرکت باشد.
تجهیزاتی که به شبکه DRIVE-CLIQمتصل می شود به شرح ذیل است :

• کنترلر های درایوهای سینامیکس همانند CU305، CU310 و CU320
• پاورماژول های PM تایپ های BLOCK، BOOK و CHASIS و CABINET
• مبدل های انکودر نصب شده روی موتور SMI
• مبدل های انکودر قابل نصب در تابلو ( کابینتی ) SMC
• انواع ماژول های ترمینالی TM برای سیگنال های ورودی و خروجی آنالوگ و دیجیتال و سنسورهای دما همانند TM31 و TM41

در زیر شکل نمونه ای شماتیک ادوات درایوهای سینامیکس را تحت شبکه DRIVE-CLIQ مشاهده می نمایید.

معرفی ماژول های جانبی درایوهای سینامیکس SINAMICSزیمنس

ماژول های جانبی درایوهای سینامیکس SINAMICSزیمنس عبارتند از :

• پنل کاربری اپراتوری BOP و AOP
• مبدل های انکودر تحت شبکه DRIVE-CLIQ ( SMI و SMC )
• ترمینال ماژول های ( TM )تحت شبکه DRIVE-CLIQ
• ماژول های افزایشی ( OPTION BOARD ) مخصوص کنترلر CU320
• کابلهای مخصوص DRIVE-CLIQ

در ادامه به توضیح مفصل هر کدام می پردازیم.

پنل کاربری اپراتوری مخصوص کنترلرهای درایوهای سینامیکس زیمنس

) BOP مخصوص درایوهای سینامیکس V20 :

این پنل بر روی درایوهای v20نصب می شود و میتوان پارامترهای درایو را تغییر داد و مشاهده کرد.

) BOP مخصوص درایوهای سینامیکس G120 :

این پنل به صورت یک پنل در حد basic بوده و بر روی کنترلرهای CU230، CU240 و CU250 مربوط به درایوهای G120 نصب میشود.

AOPمخصوص درایوهای سینامیکسG120

این پنل به صورت یک پنل پیشرفته بود و آیتم های text و امکان نمایش کردارهای ولتاژ و جریان و... را نیز دارد. و بر روی کنترلر های CU230، CU240 و CU250 مربوط به درایوهای G120 نصب میشود.

BOP20مخصوص درایوهای سینامیکس S110، S120، G130، G150 و S150 :

این پنل به صورت basicفقط نمایش شماره عددی پارامترها و آلارم ها و فالت ها است. بر روی کنترلر CU305، CU310 و CU320 نصب میشود.

AOP30مخصوص درایوهای سینامیکس S120، G130 G150، S150،

این پنل به صورت پیشرفته است و پارامترها و آلارم ها را به صورت عددی و Text ( متنی ) نمایش میدهد. این پنل تنها بر روی کنترلر CU320 و از طریق پورت RS232 در انتهای کنترلر متصل میشود. این پنل معمولا برای درایوهای توان بالا که به صورت کابینتی است بر روی درب تابلو نصب است و اپراتور از طریق این پنل مقادیر اصلی و وضعیت درایو را میتواند مشاهده نماید.

معرفی مبدل های انکودر تحت شبکه DRIVE-CLIQمخصوص درایوهای سینامیکس زیمنس

در درایوهای سینامیکس انکودرهای متصل به شفت موتورهای القایی و سروموتورهای زیمنس و همچنین محورها به مبدل هایی متصل میشوند که خروجی آنها تحت شبکه DRIVE-CLIQ است. این مبدل ها به دو دسته کلی تقسیم می شوند

1. مبدل های انکودر SMI
2. مبدل های انکودر SMC

مبدل های انکودر SMIدرایوهای سینامیکس زیمنس

این مبدل ها بر روی موتورهای القایی و یا سروموتورهای زیمنس در توان پایین و متوسط نصب می شود. همچنین این مبدل ها قابل پروگرام شدن تحت شبکه درایو DRIVE-CLIQ هستند. به طوری که کد و مشخصات موتور در حافظه مموری این مبدل ها پروگرام می شود و معمولا در کارخانه تولیدی شرکت زیمنس عمل پروگرام انجام می شود. همچنین حتما می بایست کابل مخصوص DIVE-CLIQسبز رنگ که ولتاژ 24 ولت برای تغذیه مبدل SMI را حمل می کند مورد استفاده قرار گیرد.



از نظر ظاهری همه انواع مبدل های انکودر SMI یکی هست و از طریق نرم افزار تحت شبکه DRIVE-CLIQقابل تشخیص هستند. بنا بر نوع انکودر نصب شده بر روی موتورها و سروموتورها این مبدل ها به سه دسته تقسیم میشوند :

مبدل انکودر مدل SMI10

این مبدل مخصوص موتورها و سروموتورهایی است که پشت شفت آنها Resolver ( رزولور ) نصب شده است. در شکل ذیل نمونه ای از SMI10 و رزولور را مشاهده می نمایید.

مبدل انکودر مدلSMI20

این مبدل مخصوص موتورها و سروموتورهایی است که پشت شفت آن ها انکودر سینوسی مخصوص زیمنس نصب گردیده است. انکودرهای سینوسی ای که شرکت زیمنس استفاده می نماید با نام های ERNو EQNاست. متداول ترین این انکودرها با شماره ERN1387 و EQN1325است. این انکودرها علاوه بر پالس های Aو B و Zبه صورت سینوسی با ولتاژ پیک تا پیک 1v، پالس های دیتا و کلاک نیز می دهند که میتوان موقعیت شفت را در یک دور و همچنین حفظ شمارش دورهای چرخش شده به صورت ابسولوت تشخیص داد. در شکل ذیل نمونه ای از انکودرهای ERNو EQNو مبدل SMI20می بینید.

مبدل انکودر مدل SMI30

این مبدل ها مخصوص انکودرهای افزایشی هستند که خروجی پالس مربعی HTLو TTLدارند، است. هر نوع انکودر افزایشی که خروجی پالس می دهد می توان به این مبدل متصل کرد. اما شرکت زیمنس متداول ترین انکودر افزایشی که پشت موتورهای القایی آسنکرون استفاده می نماید، انکودر ROD431است. در شکل ذیل یک نمونه از انکودر افزایشی ROD431و یک نمونه از SMI30را مشاهده می نمایید.

مبدل های انکودر SMCدرایوهای سینامیکس زیمنس

این مبدل ها مخصوص نصب در تابلو و کابینت کنار کنترلر درایوهای سینامیکس است. این مبدلها یک ترمینال مخصوص برای انتقال سیگنالهای انکودر با کابل شیلدار از سمت انکودر ( نصب شده بر روی موتورها، سرو موتورها و یا محورها ) تا مبدل SMC دارد. تغذیه این مبدل ها 24 ولت dc است که به صورت یک پورت بالای SMC قرار دارد. همچنین یک پورت DRIVE-CLIQ با نام X500 دارد که با کابل معمولی DRIVE-CLIQ به کنترلرهای سری CU305، CU250، CU310 و CU320 در درایوهای سینامیکس متصل شود. از این مبدلها برای زمانی که موتورها و سروموتورها مبدل SMI ندارند ( موتور و سروموتورها یا مدل قدیمی زیمنس هستند یا برندی غیر از زیمنس هستند ) و یا یک انکودر به صورت جدا از موتور بر روی محور نصب شده است استفاده می شود.
بنا به نوع انکودر استفاده شده در پشت موتورها و سروموتورها و محورها مبدل های انکودر نوع SMC نیز همانند نوع SMI به سه دسته تقسیم می شوند :

مبدل انکودر مدلSMC10
این مبدل همانند SMI10 مخصوص موتورها و سروموتورهایی است که پشت شفت آنها Resolver ( رزولور ) نصب شده است. در شکل ذیل نمونه ای از SMC10 و رزولور را مشاهده می نمایید.

مبدل انکودر مدل SMC20

این مبدل همانند SMI20مخصوص موتورها و سروموتورهایی است که پشت شفت آنها انکودر سینوسی مخصوص زیمنس نصب گردیده است. متداول ترین این انکودرها با شماره ERN1387 و EQN1325 است.
در شکل ذیل نمونه ای از SMC20 و انکودر EQN1325 را مشاهده مینمایید.

مبدل انکودر مدل SMC30

این مبدل مخصوص انکودرهای افزایشی هستند که خروجی پالس مربعی HTL و TTL دارند، است. همچنین این مبدل برای انکودر هایی که پروتکل SSI را نیز پشتیبانی میکند نیز مورد استفاده قرار میگیرد. هر نوع انکودر افزایشی که خروجی پالس میدهد میتوان به این مبدل متصل کرد. اما شرکت زیمنس متداول ترین انکودر افزایشی که پشت موتورهای القایی آسنکرون استفاده مینماید. انکودر ROD431 است. این مبدل همانند مبدل های دیگر SMC در قسمت بالا یک ترمینال برای تغذیه 24 ولت DC و یک پورت برای شبکه DRIVE-CLIQ به نام X500 دارد. همچنین دو ترمینال به صورت دو ردیفه و یک پورت دو ردیفه 15 تایی ( ( SUB-D دارد. اما فقط یک انکودر میتوان یا از طریق ترمینال و یا از طریق پورت متصل کرد و این بخش در تنظیمات برنامه مشخص می شود.
در شکل ذیل یک نمونه از انکودر افزایشی ROD431 و یک نمونه از SMC30 را مشاهده می نمایید.


ترمینال ماژول های ( TM ) افزایشی تحت شبکه DRIVE-CLIQ مخصوص درایوهای سینامیکس زیمنس :
در درایوهای سینامیکس زیمنس بخصوص سری G130، G150، S120 و S150 چنانچه احتیاج به سیگنالهای ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ و سنسورهای دما و... برای کنترل هر چه بهتر موتورها و سروموتورها داشته باشیم ترمینال ماژولهایی تحت عنوان TM که تحت شبکه DRIVE-CLIQ به کنترلر درایوهای سینامیکس بخصوص CU320 متصل میشوند تعبیه شده است.
انواع ترمینال ماژول های مخصوص درایوهای سینامیک عبارتند از :
TM120، TM15، TM150، TM31، TM41، TM54F
در جدول ذیل انواع این ترمینال ماژول ها با ویژگی هایشان معرفی شده است :

ردیف	نوع TM	تعداد پورت DRIVE-CLIQ	تعداد ورودی دیجیتال	تعداد خروجی دیجیتال	تعداد ورودی آنالوگ	تعداد خروجی آنالوگ	تعداد ورودی سنسور دما	توضیحات تکمیلی
1	TM120	2	-	-	-	-	4	سنسورهای دما نوع KTY و PTC را پشتیبانی میکند
2	TM15	2	24	24	-	-	-	در کل 24 سیگنال را میتوان متصل کرد هر کانال میتواند یا ورودی باشد یا خروجی و در برنامه میتوان تنظیم نمود .
3	TM150	2	-	-	-	-	12	سنسورهای دما نوع KTY ، PTC ، PT100 و PT1000 را پشتیبانی میکند
4	TM31	2	12	6	2	2	1	4 کانال به طور مشترک میتواند هم ورودی باشد و هم خروجی و همچنین 2 خروجی رله ای دارد و ورودی و خروجی آنالوگ میتواند به صورت ولتاژی 0 تا 10 یا -10 تا 10 ولت و هم به صورت جریانی 0 تا 20 میلی آمپر یا 4 تا 20 میلی آمپر باشد.سنسور دمای نوع KTY و PTC را پشتیبانی میکند .
5	TM41	2	8	4	1	-	-	4 کانال به صورت مشترک هم میتواند ورودی باشد و هم خروجی و همچنین برای ورودی آنالوگ فقط سیگنال ولتاژی منفی 10 تا مثبت 10 ولت را میتوان متصل نمود.
6	TM54F	2	24	4	-	-	-	این ماژول مخصوص ورودی و خروجی های Fail safe می باشد.

در ذیل نمونه هایی از عکس های ترمینال ماژول ها TM) می بینید.


TM120



TM15




TM31





TM41





TM54F

ماژول های افزایشی (OPTION BOARD) کنترلر CU320 مخصوص درایوهای سینامیکس زیمنس

بر روی کنترلر CU320 ( مخصوص درایوهای سینامیکس سری G130 و G150 و S120 و S150 ) میتوان ماژول هایی را به عنوان آپشن برد اضافه کرد این ماژول ها عبارتند از :

ماژول TB30

این ماژول برای اضافه کردن سیگنالهای آنالوگ و دیجیتال به کنترلر CU320 است. این ماژول دارای 2 ورودی سیگنال آنالوگ ولتاژی، 2 خروجی سیگنال آنالوگ ولتاژی، 4 ورودی دیجیتال و 4 خروجی دیجیتال است. در شکل ذیل نمونه ای از ماژول TB30را مشاهده می نمایید.

ماژول CBC10

این ماژول برای اضافه کردن شبکه CAN به کنترلر CU320 است. به دلیل اینکه کنترلر Cu320 به تنهایی شبکه CAN ندارد چنانچه در پروژه احتیاج به شبکه CAN داشتیم میتوان این ماژول را تهیه کرد و بر روی کنترلر CU320 نصب کرد. در شکل ذیل نمونه ای از ماژول CBC10 را مشاهده می نمایید.

ماژول CBE20و CBE25

این دو ماژول برای اضافه کردن شبکه profinet به کنترلر CU320 است. هر دو ماژول یک خط شبکه profinet ( پروفینت ) را به کنترلر اضافه میکنند. با این تفاوت که ماژول CBE20 دارای دو پورت به عنوان سوئیچ دارد اما ماژول CBE25دارای 4 پورت به عنوان سوئیچ دارد. در شکل ذیل نمونه ای از ماژول CBE25را مشاهده می نمایید.

کابل های مخصوص شبکهDRIVE-CLIQ مخصوص درایوهای سینامیکس زیمنس

کابلهای مخصوص شبکه DRIVE-CLIQ به دو دسته تقسیم می شوند :

1. کابهای شبکه بدون انتقال تغذیه 24 ولت
2. کابلهای شبکه همراه با پورت مخصوص با انتقال تغذیه 24 ولت

در دسته اول معمولا کابل های شبکه LAN با استاندارد CAT6به صورت شیلدار و با پورت RJ45 با حفاظ فلزی استفاده می شود. این کابل برای ارتباط بین کنترلرهای CU320، CU310 و CU305با پاورماژول ها ( PM )، ترمینال ماژول ها ( TM )، مبدل های انکودر کابینتی ( SMC ) و ماژول هایی که تغذیه 24 ولت جداگانه دارند استفاده می شود.
در دسته دوم کابل DRIVE-CLIQسبز رنگ با پورت مخصوص RJ45علاوه بر سیم های دیتا ( 4 سیمه )، 2 سیم نیز تغذیه 24 ولت را منتقل میکنند. متداول ترین استفاده این کابلها برای ارتباط مبدل های انکودر SMI بر سر موتورها و سروموتورها به کنترلر یا پاورماژولهای درایوهای سینامیکس ها است.
در شکل زیر نمونه ای از هر نمونه کابل DRIVE-CLIQمشاهده می نمایید.




کابل DRIVE-CLIQ بدون انتقال تغذیه 24 ولت




کابل DRIVE-CLIQ ( با انتقال تغذیه 24 ولت ) – مخصوص اتصال به مبدل انکودر SMI

راه‌های ارتباطی نیک صنعت:

• تماس با نیک صنعت: 021:87700210
• واحد فروش نیک صنعت: 09197872783
• واحد تعمیرات نیک صنعت: 09197872789
• ایمیل نیک صنعت: info@nicsanat.com
• آدرس شرکت: تهران، خیابان بهشتی، خیابان میرعماد، خیابان پیمانی(یازدهم)، پلاک 17

.