La nueva familia de accionamientos

Sinopsis del sistema • Novembre 2004
La nueva familia
de accionamientos
sinamics
Tendencias en accionamientos
En materia de accionamientos cabe distinguir dos
tendencias importantes:
• Dada la proliferación de variantes en el sector de la
construcción de maquinaria e instalaciones, los accionamientos deben aportar soluciones en gran medida
flexibles y escalables.
• Los clientes de todos los sectores industriales
exigen por regla general soluciones personalizadas
y de manejo fácil.
Eso implica lo siguiente:
• Emplear tan sólo componentes y funciones acordes
con la tarea especificada. Los accionamientos están
diseñados para ejecutar diferentes tareas, posibilitando
así soluciones óptimas en términos de coste, bien sean
aplicaciones mono y multieje, control simple de velo­
cidad o servocontrol de alta dinámica.
• Reducir al mínimo posible los costes de ingeniería
para la configuración y la puesta en marcha. Una serie
de herramientas homogéneas para la selección,
configuración y puesta en marcha hacen factible una
ingeniería rápida, simple y de bajo coste.
• Emprender rumbos innovadores en todo aspecto.
Por ejemplo, los accionamientos distribuidos e inteli­
gentes permiten diseñar maquinaria e instalaciones
totalmente nuevas e innovadoras.
La nueva familia de accionamientos SINAMICS® propor­
ciona una plataforma capaz de satisfacer tales requisitos.
SINAMICS beneficia no sólo a
• los constructores de maquinaria e instalaciones,
también marca nuevas pautas en
• la industria de procesos y en
• la automatización de edificios.
SINAMICS G
Extrusión
SINAMICS S
Conformado
Envasado
Bombas/
Ventiladores
Laminadoras
Textil
Cintas
transportadoras
2
Industria maderera
Imprentas
La familia de accionamientos SINAMICS
Adaptado a las áreas de aplicación respectivas, SINAMICS
se subdivide en los miembros de familia siguientes:
La familia SINAMICS se distingue por las siguientes
características a nivel de sistema:
SINAMICS G110, el accionamiento versátil para
pequeñas potencias
• Funcionalidad uniforme basada en una estrategia
de plataforma común
SINAMICS G130 y SINAMICS G150, la solución
universal para accionamientos individuales de elevada
potencia
• Ingeniería homogénea
• Alto grado de flexibilidad y combinabilidad
• Un extenso rango de potencias
SINAMICS S120, el sistema flexible y modular para
tareas exigentes
• Concebido para su empleo a escala mundial
• SINAMICS Safety Integrated
SINAMICS S150, la solución superior para accionamientos individuales de elevada potencia
• Rentabilidad y eficacia incrementadas
• Múltiples posibilidades de interfaz
con controladores de jerarquía superior
• Totally Integrated Automation
SINAMICS . . .
SINAMICS
...para cada potencia
G110
S120
G130
S120
G150 / S150
1 MW
0,12 kW
100 MW
G110
G130
SINAMICS
SINAMICS
...para cada funcionalidad
G150
S120
S120
S150
S120
Funcionalidad
de control de movimiento
Funcionalidad base
G110
Accionamientos
sencillos
G130
SINAMICS
SINAMICS
...para cada aplicación
G150
Accionamientos individuales
de alto rendimiento
S150
S120
S120
Accionamientos coordinados
Accionamientos de máximo rendimiento
3
El sistema SINAMICS
Funcionalidad uniforme por esquema de plataforma
Alto grado de flexibilidad y combinabilidad
Cada una de las versiones SINAMICS se basa en un
esquema de plataforma común. En efecto, en SINAMICS,
las funciones idénticas se basan en los mismos compo­
nentes de software y de hardware. Funciones tales como
la regulación del accionamiento, mando, diagnóstico o
comunicación con controladores host se han implemen­
tado de manera uniforme para todas las versiones, lo
que facilita el manejo de los accionamientos. Dentro
de la familia SINAMICS se generan sinergias en cada
uno de los modelos, lo que reduce las necesidades de
formación y simplifica el soporte técnico, el mantenimiento y la gestión de repuestos.
La cobertura de un extenso rango de aplicaciones
unida a un alto grado de homogeneidad en funciones
e ingeniería hacen de la familia SINAMICS una plataforma
universal para tareas de accionamiento. Los componentes
de varios modelos de esta familia se pueden combinar
con flexibilidad para ensamblar con ellos una solución
de accionamiento.
Homogeneidad en la ingeniería
Extenso rango de potencias
La familia SINAMICS abarca un vasto rango de potencias.
Un surtido de componentes finamente escalonados
permite contar siempre con la solución idónea para cada
necesidad.
La familia SINAMICS se distingue por su alto grado de
uniformidad y simplicidad en ingeniería. La herramienta
de configuración SIZER brinda asistencia al usuario a la
hora de seleccionar y dimensionar los componentes. La
puesta en marcha y el diagnóstico están soportados por
la herramienta STARTER.
Concebida para su empleo
a escala mundial
Eso facilita sinergias y eficacia por encima de diferentes
miembros de familia en caso de planificación, parametrización y mantenimiento.
Por otro lado cumple las normas y reglamentos internacionales, lo que hace superfluas las certificaciones
posteriores con fines de exportación.
Homogeneidad con SINAMICS
Homogeneidad
Configuración con SIZER
Parametrización con STARTER
Mando
Diagnóstico
Comunicación
4
La familia SINAMICS de accionamientos es apropiada para los
tipos de redes y las tensiones más
diversos que se aplican en el mundo.
Las sucursales y los distribuidores Siemens repartidos
por todo el planeta ofrecen una muy eficiente red de
soporte técnico.
SINAMICS
SINAMICS Safety Integrated
La familia SINAMICS ofrece por primera vez funciones
autónomas dedicadas a la seguridad. Además de la
“parada segura” se dispone de un “control seguro de
freno” en el módulo de potencia.
• Máquinas y equipos de alta disponibilidad y fácil
mantenimiento gracias a unos mecanismos de
diagnóstico uniformes y potentes y a una gestión de
repuestos simplificada gracias a un surtido de compo­
nentes optimizado
La integración de estas funciones de seguridad permite
implementar soluciones de seguridad viables simplificando al mismo tiempo la instalación. Todas las funciones de seguridad están certificadas conforme a normas
internacionales (IEC 61508, EN 954-1).
Múltiples posibilidades de conexión a controladores
de jerarquía superior
Rentabilidad y eficacia incrementadas
• Conexión vía PROFIBUS DP a SIMATIC® y SIMOTION®
Las soluciones de accionamiento basadas en SINAMICS
ofrecen los requisitos necesarios para mejorar la renta­
bilidad y la competitividad en el sector de construcción
de maquinaria e instalaciones y en los usuarios finales:
• Soluciones adaptadas a cada tarea recurriendo a los
distintos modelos de accionamiento
• Menos tiempo necesario para la ejecución de proyectos/
la tramitación de pedidos gracias al alto grado de
homogeneidad en la configuración y la puesta en
marcha
SINAMICS brinda varias posibilidades de conexión con
controladores host, entre ellas:
• Conexión por interfaz digital o analógica
Totally Integrated Automation
SINAMICS forma parte de “Totally Integrated Automation”
de Siemens. La homogeneidad de SINAMICS en configuración, gestión de datos y comunicación con el nivel
de automatización garantiza soluciones de fácil realización con SIMATIC y SIMOTION.
Sistemas de automatización
Herramientas
SIMATIC STEP 7
SIMATIC
SIMOTION
SIMOTION SCOUT
SIZER
SINAMICS
STARTER
Motores asíncronos
Motores síncronos
SINAMICS forma parte de Totally Integrated Automation
5
Homogeneidad en ingeniería
Software de configuración SIZER
Un rasgo singular de SINAMICS es el soporte que brinda
al usuario en todas las fases de la ejecución de un
proyecto con herramientas potentes y uniformes.
El soporte empieza ya por el dimensionado de los com­
ponentes del accionamiento. El software de configuración SIZER abarca la configuración de un sistema de
accionamiento completo y permite manejar desde accionamientos monoeje hasta los complejos sistemas
multieje. El Asistente de Flujo de Trabajo va guiando al
usuario por cada una de las fases de la configuración.
SIZER brinda soporte en
• el cálculo de la carga
• el dimensionado del motor y los componentes
de potencia
• la configuración de los demás componentes a nivel
de sistema y
suministra
• resultados de la configuración (curvas características, datos técnicos, dibujos de instalación y dimensionales) y
• una lista de despiece con los datos de pedido pertinentes.
Dimensionado de los componentes idóneos a través
de pasos guiados por programa, tomando como ejem­
plo el Asistente de motor
Una visita guiada (Guide Tour) familiariza al principiante
con el software de configuración SIZER. La ayuda online
presta asistencia en la configuración recurriendo a una
amplia base de conocimientos físicos y tecnológicos.
Con ello se evitan combinaciones erróneas y los consi­
guientes pedidos incorrectos.
6
Los pedidos electrónicos de componentes se basan en
una interfaz de intercambio de software y datos, p.ej.
con los sistemas SAP.
LISTA DE DESPIECE
CARACTERÍSTICAS
DIBUJOS DIMENSIONALES
Resultado de la configuración p. ej. lista de despiece,
curvas características y dibujos dimensionales
Software STARTER de puesta en marcha
Todos los accionamientos de la familia SINAMICS pueden
ponerse en marcha con la herramienta denominada
STARTER, que permite la configuración y la puesta en
marcha de los componentes del accionamiento, todo
ello de manera simple, guiada por menús y soportada
por gráficos.
La función de importación de datos desde la placa
electrónica de características de los componentes del
accionamiento facilitan grandemente al usuario el gasto
de parametrización. Con ello se reduce el tiempo reque­
rido y se previenen entradas incorrectas.
SIZER y STARTER son ejecutables como aplicaciones
Windows separadas. La conexión con los accionamientos
se realiza por la interfaz serie o vía PROFIBUS DP.
Si se usa el sistema de control de movimiento SIMOTION,
también es posible integrar STARTER en SCOUT, el sistema
de ingeniería de SIMOTION. Lo mismo es aplicable a
la operación de los accionamientos conjuntamente con
el sistema de automatización industrial SIMATIC. En
este caso, la incrustación en el software de ingeniería
STEP 7 conduce a la plena integración de los accionamientos en aplicaciones de PLC.
La combinación de SINAMICS con SIMOTION y SIMATIC
arroja soluciones de automatización completamente
integradas de un mismo proveedor que pueden configurarse, parametrizarse y ponerse en marcha usando
un software de ingeniería integrado. Si el caso lo requiere
se puede efectuar un diagnóstico simple con eliminación
de fallos in situ o vía Teleservice.
Las dos herramientas – STARTER y SIZER – están dispo­
nibles en alemán e inglés.
Pantallas gráficas para la configuración y puesta
en marcha del accionamiento
Las funciones de test integradas sirven para verificar las
funciones y optimizar los parámetros. Es posible docu­
mentar la evolución de la velocidad así como de los
valores reales y de consigna en curvas función del tiempo.
Los gráficos facilitan un diagnóstico claro y la rápida
orientación del usuario.
Función de registro de curvas de valores reales
y de consigna
7
SINAMICS G110:
el accionamiento versátil para pequeñas potencias
Ventajas
• Flexible gracias a sus amplias posibilidades de
parametrización y a su variedad de interfaces
(variantes analógicas y USS)
• Instalación, parametrización y puesta en marcha
sencillas
• Extensas posibilidades de diagnóstico con panel
de mando opcional
• Puesta en marcha rápida en serie usando el panel
de mando opcional para clonar parámetros
• Motor silencioso gracias a alta frecuencia de pulsación
• Poco desgaste mecánico debido a
– banda de frecuencias inhibible para evitar resonancias
– tiempos de rampa parametrizables
– redondeo de rampas y
– posibilidad de conectar el convertidor al motor
en marcha (“rearranque al vuelo”)
Sinopsis
SINAMICS G110 es un convertidor de frecuencia (varia­
dor) apropiado para aplicaciones industriales de velocidad
variable. El SINAMICS G110, muy compacto, funciona
control tensión-frecuencia (V/f) y es la solución ideal en
la gama baja de potencia y prestaciones de la familia
SINAMICS.
El convertidor se suministra en tres tamaños de carcasa,
cubriendo un rango de potencias de 0,12 hasta 3,0 kW
y conexión a redes monofásicas (200 hasta 240 V).
Campo de aplicación
El SINAMICS G110 es particularmente adecuado
• para aplicaciones industriales y terciarias
• en sectores diversos como el alimentario,
textil o de envasado
• en aplicaciones de transporte y manutención
• para aplicaciones de bombeo y ventilación
• para el accionamiento de portones de fábricas/puertas
cocheras y barreras
• para controlar el movimiento de soportes publicitarios
móviles.
8
• Mayor disponibilidad de la instalación gracias al
rearranque automático tras corte de la red o de una
perturbación del servicio
• Limitación rápida de la corriente para mantener
el servicio inalterado ante picos de carga súbitos
• Versiones con filtro CEM integrado para redes
industriales y públicas
• Interruptores DIP para adaptación rápida a aplicaciones
de 50 ó 60 Hz
• Interruptores DIP para terminación simple del bus en
la versión USS (RS485)
Estructura
Los variadores SINAMICS G110 son de diseño compacto
y se entregan listos para conectar. Todos ellos albergan
en su parte de potencia lo último en tecnología IGBT
así como tecnología digital de microprocesadores. Los
variadores SINAMICS G110 se instalan con rapidez y se
cablean sin dificultad alguna.
STARTER
Puesta en marcha
SINAMICS G110 está disponible con una entrada analógica o con interfaz de comunicación RS485 (USS). Una
versión con disipador sin aletas se presta especialmente
para su montaje en armarios eléctricos extra planos. Las
entradas digitales son parametrizables a voluntad, ofre­
ciendo una adaptación flexible a diferentes aplicaciones.
SIMATIC TD 200
SIMATIC S7-200
RS232
SINAMICS G110
SINAMICS G110 se parametriza o bien desde un PC
aplicando STARTER o bien con un panel de mando opcional (Basic Operator Panel). A efectos de puesta en
marcha en serie de varios convertidores con los mismos
parámetros, es posible memorizar los ajustes introducidos
en el panel de mando para clonarlos fácilmente en otros
convertidores.
monofásica
trifásica
Motor asíncrono
Ejemplo de configuración con SINAMICS G110
(versión USS junto con SIMATIC S7-200, conexión entre
PC y convertidor con un kit de conexión opcional)
Datos técnicos
Datos eléctricos
Tensiones de red; rangos de potencia
200 hasta 240 V monofásica, ± 10 %; 0,12 hasta 3,0 kW
Tipos de red
IT, TN, TT
Frecuencias de red
50/60 Hz
Frecuencia de salida
0 hasta 650 Hz
Métodos de control
Control V/f, lineal (M~n)
Control V/f, cuadrático (M~n²)
Control V/f, parametrizable
Frecuencias prefijadas
3, parametrizables
Bandas de frecuencias inhibibles
1, parametrizable
Entradas digitales
3 entradas digitales parametrizables 24 V DC
Versión analógica: entrada analógica
1 entrada analógica para consigna de 0 hasta 10 V escalable o utilizable como 4a entrada analógica
Salida digital
1 salida digital 24 V DC
Interfaz de comunicación
Versión USS: interfaz serial RS485 para operación con protocolo USS
Funciones
Funciones de software
Rearranque automático tras interrupciones por fallo eléctrico,
conexión sin sacudidas del convertidor al motor en marcha,
tiempos de rampa parametrizables, redondeo de rampa
Funciones de protección
Subtensión, sobretensión, defecto a tierra, cortocircuito, protección antivuelco del motor,
protección térmica del motor por I2t, sobretemperatura del convertidor, sobretemperatura
del motor
Motores aplicables
Motores asíncronos
Datos mecánicos
Grado de protección
Tipo de refrigeración
IP20
<
– 0,75 kW: por convección naural, versión con disipador plano,
> 0,75 kW: interno por ventilador integrado
Normas
Conformidad
CE, UL, cUL, c-tick
9
SINAMICS G130 y SINAMICS G150,
la solución universal para accionamientos
de elevada potencia
Ventajas
• Convertidores muy silenciosos y compactos gracias
al uso de semiconductores de potencia IGBT de última
generación y una solución innovadora de refrigeración.
• Un servicio técnico facilitado al máximo gracias a la
buena accesibilidad de todos los módulos.
• Integración simple en soluciones de automatización
a través de interfaz Profibus integrado de serie y diversas interfaces analógicas y digitales.
• Incremento de la disponibilidad al reemplazar
con facilidad y rapidez módulos y componentes de
potencia.
• Puesta en marcha y parametrización facilitadas por
menús interactivos en el confortable panel de mando
AOP30 con pantalla de cristal líquido con capacidad
gráfica y textos explícitos.
SINAMICS G130
Sinopsis
Los convertidores en chasis SINAMICS G130 y los con­
vertidores en armario SINAMICS G150 están diseñados
para accionamientos de velocidad variable en máquinas
e instalaciones.
SINAMICS G130 constituye un sistema de accionamiento
modular para maquinaria e instalaciones que permite
manejar una solución de accionamiento personalizada
para cualquier aplicación.
SINAMICS G130 se compone de dos módulos indepen­
dientes
• Power Module y
Están especialmente adaptados a las necesidades de los
accionamientos con par de carga cuadrático y constante
y requisitos medios de rendimiento sin regeneración de
energía.
• Control Unit
La exactitud de la regulación vectorial sin encoder se
presta para la mayoría de las aplicaciones y hacen innecesario un encoder en el motor.
El confortable panel de mando AOP30 está disponible
para la puesta en marcha y la operación local.
SINAMICS G130 y SINAMICS G150 brindan una solución
de accionamiento económica susceptible de adaptar
a los requisitos específicos de cada cliente recurriendo
para ello a un amplio surtido de componentes y opciones.
Campo de aplicación
El uso de accionamientos de velocidad variable es ven­
tajoso dondequiera que sea preciso mover, transportar,
bombear o comprimir materias sólidas, líquidas o gase­
osas.
Tales aplicaciones son básicamente las siguientes:
• Bombas y filtros
• Compresores
• Extrusores y mezcladores
• Molinos
10
Los equipos se pueden instalar por separado o formando
una unidad. En el Power Module hay un espacio previsto
para montar la Control Unit.
Varias interfaces predefinidas, regleta de bornes o
PROFIBUS, facilitan la puesta en marcha y el control del
accionamiento. Las interfaces de la Control Unit se
pueden completar con módulos suplementarios.
Los convertidores en chasis SINAMICS G130 se suminis­
tran para el rango de potencias de 315 hasta 800 kW.
STARTER
Puesta en marcha
SIMATIC HMI
SIMATIC S7
s
POWER
TEMP
SIMATIC PANEL PC
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
P
M
N
O
S
T
U
V
W
X
Y
Z
A
Q
7
4
R
8
5
1
2
.
0
9
6
3
+/-
INS
DEL
ESC
TAB
ACK
HELP
SHIFT
FN
CTRL ALT
ENTER
SINAMICS
SINAMICS
G150
SINAMICS
G130
trifásica
SIMATIC ET 200
Periferia digital/
analógica
trifásica
Motor asíncrono
Motor asíncrono
Ejemplo de configuración con SINAMICS G130, SINAMICS G150 y SIMATIC S7
SINAMICS G150
Versión A
Los convertidores en armario SINAMICS G150 son
variadores listos para conectar alojados en un armario
eléctrico estándar.
ofrece espacio suficiente para montar todas las opciones
disponibles.
Un amplio paquete de opciones permite adaptarlos a
los requisitos correspondientes a cada caso.
Se suministran con anchos de armario desde 400 mm
escalonados a intervalos de 200 mm y pueden entregarse
en varios grados de protección hasta IP54 en dos diseños
distintos.
Los armarios para los convertidores se suministran para
el rango de potencias de 75 hasta 800 kW.
Las diferentes versiones permiten situar las conexiones
a la red y al motor tanto arriba como abajo, lo que
flexibiliza mucho sus posibilidades de instalación en la
planta.
Versión C
es una variante particularmente compacta y está pensada
para los casos en que los componentes de conexión a
la red se alojan en un cuadro de distribución de baja
tensión, lo que hace innecesario montarlos de nuevo
en el armario del convertidor.
El panel de mando avanzado AOP30 viene montado de
serie en la puerta del armario para ambas versiones.
11
SINAMICS G130 y SINAMICS G150,
la solución universal para accionamientos
de elevada potencia
Datos técnicos
Datos eléctricos
SINAMICS G130
SINAMICS G150
• 380 hasta 480 V trifásica, ± 10 % (–15 % < 1 min);
315 hasta 560 kW
110 hasta 560 kW
• 660 hasta 690 V trifásica, ± 10 % (–15 % < 1 min);
315 hasta 800 kW
75 hasta 800 kW
Tipos de red
Redes TN/ITT ó IT
Frecuencias de red
47 hasta 63 Hz
Tensiones de red; rangos de potencia
Frecuencia de salida
0 hasta 300 Hz
Método de control
Regulación vectorial con/sin encoder o control V/f
Velocidades prefijadas
15 velocidades fijas más 1 velocidad base, parametrizables
Rangos de velocidad inhibibles
4, parametrizables
Regleta de bornes del cliente
Entradas y salidas digitales
Entradas y salidas analógicas
Entradas para sensores de temperatura en motor
Número variable
Interfaz de comunicación
PROFIBUS DP de serie
Régimen de frenado
Componentes a nivel de sistema
Módulo de freno
Módulo de freno
opcional
Funciones
Funciones de software
Rearranque automático tras interrupción por corte eléctrico
Conexión sin sacudidas del convertidor estando el motor en marcha
Respaldo cinético
Identificación automática del motor para optimizar el control
Tiempos de rampa parametrizables
Redondeo de rampa
Funciones de seguridad
Monitorización térmica de los módulos motor y de potencia,
sobretensión, subtensión, defecto a tierra,
cortocircuito, protección antivuelco del motor
Motores compatibles
Motores asíncronos
Datos mecánicos
Grado de protección
IP00
Tipo de refrigeración
Ventiladores integrados (forzado por aire)
Nivel de presión acústica
<
– 72 dB (A) con 50 Hz frecuencia de red
–
Rittal TS 8
CE, cULus (en preparación)
CE
Sistema de armarios
IP20, opcional: 1P21, 1P23, IP54
Normas
Conformidad
12
SINAMICS S120 –
el sistema flexible y modular
para tareas exigentes
Sinopsis
Dentro de la familia SINAMIC, SINAMIC S120 es el sistema
modular idóneo con control de mando y control vectorial
para tareas exigentes en construcción de maquinaria e
instalaciones.
Especialmente con SIMOTION D resulta posible imple­
mentar soluciones de control de movimientos integradas
por completo en el accionamiento que se pueden conec­
tar fácilmente a una estación, panel o a un controlador
de jerarquía superior.
Con 1,6 hasta 1200 kW, SINAMICS S120 abarca el rango
de potencias característico de alta o muy alta respuesta
dinámica.
Para la conexión con controladores de mayor jerarquía
el SINAMICS S120 dispone de potentes interfaces de
comunicación.
En combinación con SIMOTION o SIMATIC es factible
diseñar soluciones integradas y eficientes para máquinas,
todo de un mismo suministrador.
Aparatos book size para potencias de 1,6 hasta 107 kW
(en primer plano)
Aparatos chassis para potencias de 75 hasta 1200 kW
(al fondo)
Campo de aplicación
Las características del SINAMICS S120 lo predestinan
como sistema de accionamiento para todo tipo de
maquinaria de producción, por ejemplo
• Máquinas empaquetadoras
• Máquinas para la industria alimentaria
• Máquinas de transformación de plásticos
• Maquinaria textil
• Prensas, punzonadoras
• Máquinas de artes gráficas y de papel
• Máquinas procesadoras de madera, vidrio y cerámica
• Sistemas automáticos de ensamblaje e inspección
• Manipuladoras, aparatos de elevación
Ventajas
Los componentes de SINAMICS S120 fueron desarrollados para su montaje en armarios eléctricos. Se distin­
guen por su
• Facilidad de manejo
• Facilidad de montaje
• Práctico sistema de conexión
• Diseño uniforme
• Sistema interno de refrigeración por aire
• SINAMICS Safety Integrated
13
SINAMICS S120 –
el sistema flexible y modular
para tareas exigentes
STARTER
Puesta en marcha
SIMOTION P
SIMATIC HMI
SIMOTION C
SIMATIC S7
s
POWER
SIMATIC PANEL PC
TEMP
A
B
G
C
D
I
J
M
N
O
P
S
T
U
V
H
W
X
Y
Z
A
E
F
K
L
Q
7
4
R
8
5
1
2
.
0
9
6
3
+/-
INS
DEL
ESC
TAB
ACK
HELP
SHIFT
FN
CTRL ALT
ENTER
SINAMICS S120
DRIVE-CLiQ
SIMOTION
24 V DC
a
s
d
f f
g SMC
SIMATIC ET 200
Periferia digital/
análogica
SIMOTION D
trifásica
Motores síncronos
g SMC
Sistema
medición
esterno
Motor sin
interfaz DRIVE-CLiQ
Motor con
interfaz DRIVE-CLiQ
a Control Unit
s Line Module
d Single
Motor Module
f Double
Motor Module
g Sensor Module
Cabinet
Ejemplo de configuración SINAMICS S120 con SIMOTION D
Estructura
DRIVE-CLiQ
SINAMICS S120 posee una arquitectura de sistema
novedosa, flexible y modular para aplicaciones multieje.
• Potente interfaz de sistema para el intercambio de
datos entre los módulos SINAMICS S120
Control Units
• Todos los componentes de SINAMICS S120, inclusive
motores y encoders, están interconectados por la
interfaz serie común DRIVE-CLiQ. El diseño uniforme
de los sistemas de cables y conectores reduce la
multiplicidad de piezas y los costes de almacenaje.
• Suministran capacidad de cálculo y aportan interfaces
a la periferia y a los controladores superiores
• Se suministran con varios niveles de prestaciones
Line Modules
• Suministran la corriente a partir de la red de alimentación
• Disponibiles para potencias de 5 hasta 1400 kW
Motor Modules
• Alimentan los motores conectados
• Disponibles para intensidades por motor de 3 hasta
1405 A o potencias de 1,6 hasta 1200 kW
Opciones electrónicas, Sensor y Terminal Modules
• Para extender la funcionalidad y cubrir varias interfaces
a encoders y señales de proceso
14
• Hay disponibles módulos de conversión a DRIVE-CLiQ
de señales de encoders convencionales para motores
no Siemens o aplicaciones de retrofit.
Una Control Unit, un Line Module y uno o más Motor
Module se combinan para formar un grupo de acciona­
miento. Todos los módulos están interconectados por
DRIVE-CLiQ. El Line Module y el Motor Module están
acoplados además por barras para el circuito intermedio.
En la fase de configuración, SIZER ayuda a elegir los
componentes de accionamiento necesarios y compatibles
entre sí.
La parametrización se realiza con STARTER.
Placa digital de características en todos
los componentes
ser introducidos de nuevo durante la puesta en marcha
o con ocasión de una sustitución.
Todos los componentes de SINAMICS S120 cuentan con
una placa digital de características que contiene todos
los datos técnicos relevantes. En el caso de los motores
son éstos, por ejemplo, los parámetros del esquema
eléctrico equivalente y las características del encoder
integrado. La Control Unit lee los datos automáticamente
a través de DRIVE-CLiQ de manera que éstos no necesitan
Aparte de los datos técnicos, la placa digital de características incluye datos logísticos como la identificación
del fabricante, la referencia y un ID valido en el mundo
entero. Puesto que estos valores son accesibles por
medios electrónicos tanto in situ como por diagnóstico
remoto, la identificación inequívoca de todos los com­
ponentes de la máquina es posible en todo momento,
lo que simplifica el servicio técnico.
Datos técnicos
Datos eléctricos
Tensiones de red
Funciones (continuación)
380 – 480 V trifásica, ± 10 %
660 – 690 V trifásica, ± 10 %
Rango de potencias 1,6 – 1200 kW
Tipos de red
soportados
IT, TN, TT
Frequencias de red 50/60 Hz
Métodos de conrol Control V/f
y regulación
Control vectorial con y sin encoder
Servocontrol
Dynamic Servo Control (DSC)
para aplicaciones de alta dinámica
con control de movimientos externo
Entradas y salidas
digitales
Sí, número escalable
Entradas y salidas
analógicas
Sí, número escalable
Interfaces de
comunicación
Entradas y salidas digitales, 24 V DC,
Entradas y salidas analógicas
PROFIBUS DP
PROFINET (e.p.)
CANopen
Funciones
Funciones
tecnológicas
Varios juegos de datos de mando/
accionamiento
Conmutación libre para la tecnología BICO
Medición al vuelo, rearranque al vuelo,
respaldo cinético
Motion Control junto con SIMOTION D
Regulador tecnológico
Posicionamiento sencillo/tecnología (e.p.)
Limitaciones
Limitación de par/corriente
Limitación de velocidad
Limitación de sentido de giro
Funciones
de seguridad
(extracto)
Monitorización térmica de los módulos
de motor y de potencia
Sobrecorriente, sobretensión, subtensión
Protección antibloqueo
Sobrevelocidad, velocidad cero
Preparación
valor consigna
Inversión del sentido de giro
4 cintas de inhibición
Generador de rampa sencillo sin redondeo,
con rampa de parada rápida especial
Generador de rampa ampliado con redondeo
y función de asiento
Filtro consigna
Motores conectables Motores asíncronos
Motores síncronos
Motores torque
Motores lineares
Encoders soportados Resolver
Encoder absoluto EnDat
Encoder incremental, sen/cos 1 Vpp
Encoder incremental, señal TTL, RS422
Encoder incremental, HTL
Datos mecánicos
Grado de protección IP00, IP20
Tipo de refrigeración Refrigeración interna o externa por aire,
refrigeración cold plate
Normas
Conformidad
CE, cULus
Funciones
Parada segura*
de seguridad
Control de freno seguro
(Safety Integrated) Más funciones de seguridad (e.p.)
(e.p.) = en preparación
*mayores potencias en preparación
15
SINAMICS S150 –
la solución superior para accionamientos
individuales de gran potencia
Campo de aplicación
SINAMICS S150 se utiliza dondequiera que se impongan máximas exigencias a secuencias de proceso con
operaciones dinámicas y con regeneración, como p.ej.
• Accionamientos para bancos de pruebas
• Centrífugas
• Ascensores y grúas
• Cortadores transversales y cizallas
• Cintas transportadoras
• Prensas
• Tornos de cable
Ventajas
• Realimentación regenerativa como función estándar
que permite un servicio ilimitado en 4 cuadrantes
• Ahorro energético considerable, sobre todo con ciclos
frecuentes de frenado.
• Alimentación de red de alta precisión y alta dinámica gracias a IGBTs; resistente a fluctuaciones de la
tensión.
Sinopsis
Las convertidores SINAMICS G150 en armario son
accionamientos de velocidad variable para el sector de
construcción de máquinas e instalaciones.
Son especialmente adecuados para aplicaciones de
velocidad variable muy exigentes en cuanto a dinámica
y constancia de velocidad, con ciclos frecuentes de
frenado que liberan mucha energía y con operación en
cuatro cuadrantes.
SINAMICS S150 ofrece control de velocidad de grandes
prestaciones, de alta precisión y respuesta dinámica.
Los convertidores en armario están disponible para un
rango de potencias de 75 hasta 1200 kW.
• Corrientes de red cuasi sinusoidales gracias a la
regulación rápida de corriente.
• Un innovador filtro Clean Power Filter reduce práctica­
mente a cero las contaminaciones de baja frecuencia sobre la red. Así también se evitan pérdidas por
corrientes armónicas en la distribución de baja tensión
y/o en el transformador o la línea de alimentación.
• Posibilidad de compensar la potencia reactiva
(inductiva o capacitiva).
• Servicio técnico facilitado al máximo gracias la buena
accesibilidad de todos los módulos.
• Conexión simple a soluciones de automatización a
través de un puerto PROFIBUS de serie y diversos
puertos analógicos y digitales.
• Incremento de disponibilidad gracias a reemplazo fácil
y rápido de módulos y componentes de potencia.
• Puesta en marcha y parametrización facilitadas por
menús interactivos en el confortable panel AOP30 con
pantalla de cristal líquido con capacidad gráfica y texto
explícito.
16
Estructura
STARTER
Puesta en marcha SIMATIC HMI
Los unidades SINAMICS G150 son convertidores de
frecuencia alojados en un armario eléctrico estándar; se
entregan listos para conectar.
SIMATIC S7
s
POWER
TEMP
SIMATIC PANEL PC
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
P
M
N
O
S
T
U
V
W
X
Y
Z
A
Q
7
4
R
8
5
1
2
.
0
9
6
3
+/-
INS
DEL
ESC
TAB
Un amplio paquete de opciones permite adaptarlos
a los requisitos de cada aplicación.
ACK
HELP
SHIFT
Las diferentes versiones permiten situar las conexiones
a la red y al motor tanto arriba como abajo, lo que
flexibiliza mucho sus posibilidades de instalación en la
planta.
FN
CTRL ALT
ENTER
SINAMICS
S150
SINAMICS
Se suministran con anchos de armario desde 1400 mm
a intervalos de 200 mm. El grado de protección estándar
de los armarios es el IP20, que se puede extender opcionalmente a IP54.
SIMATIC ET 200
Periferia digital/
analógica
El panel de mando avanzado AOP30 está montado de
serie en la puerta del armario.
trifásica
Motores asíncronos
Ejemplo de configuración SINAMICS S150
con SIMATIC S7
Datos técnicos
Datos eléctricos
SINAMICS S150
Tensiones de red; rangos de potencia
• 380 hasta 480 V trifásica, ± 10 % (–15 % < 1 min);
• 660 hasta 690 V trifásica, ± 10 % (–15 % < 1 min);
Tipos de red
110 hasta 250 kW, hasta 800 kW
75 hasta 315 kW, hasta 1200 kW
Redes TN/TT o IT
Frecuencias de red
47 hasta 63 Hz
Frecuencia de salida
0 hasta 300 Hz
Método de control
Control vectorial con o sin encoder o control V/f
Velocidades fijas
15 fijas más 1 básica, parametrizables
Rangos de velocidad inhibibles
4, parametrizables
Regleta de bornes del cliente
Entradas y salidas digitales
Entradas y salidas analógicas
Entradas para evaluación de temperaturas del motor
Número variable
Interfaz de comunicación
PROFIBUS DP de serie como estándar
Régimen de frenado
Posible en cuatro cuadrantes
Funciones
Funciones de software
Conexión sin sacudidas del convertidor estando el motor en marcha
Respaldo cinético
Identificación automática del motor para optimizar el control
Tiempos de rampa parametrizables; Redondeo de rampa
Funciones de seguridad
Subtensión, sobretensión, defecto a tierra, cortocircuito, protección
antibloqueo, protección térmica del motor, protección térmica del
convertidor
Motores compatibles
Motores asíncronos
Datos mecánicos
Grado de protección
IP20, opcional: IP21, IP23, IP54
Tipo de refrigeración
Ventilador integrado (refrigeración forzada por aire)
<
– 78 dB (A) a 50 Hz frecuencia de red
Rittal TS 8
Nivel de presión acústica
Sistema de armarios
Normas
Conformidad
CE
17
Los componentes de la familia SINAMICS
SINAMICS G110
El accionamiento
versátil para pequeñas
potencias
Usos preferenciales
• Máquinas e instalaciones
en los sectores industrial
y terciario
•
•
•
•
•
•
Ejemplos prácticos
Bombas y ventiladores
Accionamientos auxiliares
Cintas transportadoras
Carteles publicitarios
Accionamientos de portones
Centrífugas
Ventajas
• Compacto
• Adaptación flexible a diferentes
aplicaciones
• Puesta en marcha simple
y rápida
• Listo para usar
• Regletas de bornes bien
diseñadas
• Óptima interacción con SIMATIC
y LOGO!
18
SINAMICS G130/G150
SINAMICS S120
SINAMICS S150
La solución universal
para accionamientos
individuales de elevada
potencia
El sistema flexible
y modular para tareas
exigentes
La solución superior
para accionamientos
individuales de elevada
potencia
• Máquinas e instalaciones en la
industria manufacturera y de
procesos, abastecimiento/
depuración de aguas, centrales
eléctricas, petróleo y gas, petro­
química, química de materias
básicas, papel, cemento, grani­
to, acero
• Máquinas e instalaciones en el
sector industrial (embalajes,
plásticos, textiles, artes gráficas,
madera, vidrio, cerámica, pren­
sas, papel, aparatos de elevación, semiconductores, siste­
mas automáticos de ensamblaje
e inspección, manipulación)
• Maquinas e instalaciones en la
industria manufacturera y de
procesos, sector alimentario,
automoción y acero, minería/
estracción a tajo abierto, construcción naval, aparatos de
elevación y sistemas de trans­
porte
•
•
•
•
• Aplicaciones con control
de movimientos (posicionamientos, sincronismo, ...)
• Aplicaciones tecnológicas
• Accionamientos para bancos
de pruebas
• Centrífugas
• Ascensores y grúas
• Cortadores transversales
y cizallas
• Cintas transportadoras
• Prensas
• Tornos de cable
• Para uso universal
• Flexible, modular
• Escalable en potencia, función,
número de ejes, prestaciones
• Puesta en marcha simple
y rápida, autoconfiguración
• Arquitectura de sistema
innovadora
• Extensa gama de motores
• Óptima interacción con
SIMOTION y SIMATIC
• SINAMICS Safety Integrated
• De serie régimen en cuatro
cuadrantes
• Alto grado de precisión de
control y de respuesta dinámica
• Prácticamente no contamina
la red de alimentación
• Tolerante a fluctuaciones de
tensión de la red
• Posibilidad de compensación
de potencia reactiva
• Puesta en marcha simple
y rápida
• Armario listo para conectar
• Óptima interacción con SIMATIC
Bombas y ventiladores
Compresores
Extrusoras y mezcladores
Molinos
• Economiza espacio
• Silencioso
• Puesta en marcha simple
y rápida
• G130: componentes modulares
• G150: armario listo para
conectar
• Óptima interacción con SIMATIC
G110
G130
G150
S120
S150
IP20
IP00
IP20,
opcional:
IP21, IP23, IP54
IP00, IP20
IP20,
opcional:
IP21, IP23, IP54
200 – 240 V monofásica
0,12 – 3 kW
–
–
–
–
380 – 480 V trifásica
–
315 – 560 kW
110 – 560 kW
1,6 – 800 kW
110 – 800 kW
660 – 690 V trifásica
–
315 – 800 kW
75 – 800 kW
75 – 1200 kW
75 – 1200 kW
Control V/f
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Control vectorial sin encoder
–
Sí
Sí
Sí
Sí
Control vectorial con encoder
–
–
–
Sí
Sí
Servocontrol
–
–
–
Sí
–
Dynamic Servo-Control
–
–
–
Sí
–
Motores asíncronos
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Motores síncronos
–
–
–
Sí
–
Motores torque
–
–
–
Sí
–
Motores lineares
–
–
–
Sí
–
Control de velocidad
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Control de par
–
Sí
Sí
Sí
Sí
Posicionamiento
–
–
–
Sí1)
–
Sincronismo
–
–
–
Sí1)
–
–
Grado de protección
Tensiones de red
Métodos de control/regulación
Motores
Funciones
Sincronización de ejes
–
–
–
Sí1)
Safety Integrated
–
–
–
Sí
Sí 2)
Digital
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Analógica
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
Serie
Sí
Sí 2)
Sí 2)
Sí 2)
Sí 2)
PROFIBUS DP
–
Sí
Sí
Sí
Sí
CANopen
–
–
–
Sí
–
Interfaces de comunicación
Puesta en marcha, parametrización, diagnóstico
Desde panel de mando
Sí
Sí
Sí
Sí 2)
Sí
Con PG/PC (STARTER)
Sí
Sí
Sí
Sí
Sí
D 11.1
www.siemens.de/
sinamics-g110
D 113)
www.siemens.de/
sinamics-g130
D 113)
www.siemens.de/
sinamics-g150
D 21.13)4), D 21.23)4) D 21.33)
www.siemens.de/ www.siemens.de/
sinamics-s120
sinamics-s150
www.siemens.de/
simotion
Más información
Catálogo
Dirección Internet
1) En conexión con SIMOTION D
2) En preparación
3) Sólo disponible en alemán e inglés
3) D 21.1 Vector Control sistema de accionamiento SINAMCIS S120
D 21.2 Servo Control sistema de accionamiento SINAMICS S120
19
Su contacto personal
se encuentra en:
www.siemens.com/
automation/partner
Este prospecto contiene sólo descripciones
generales o prestaciones que en el caso de
aplicación concreta pueden no coincidir exac­
tamente con los descritos, o bien haber sido
modificados como consecuencia de un ulterior
desarrollo del producto. Las características
operacionales tendrán carácter obligatorio
sólo una vez establecidas expresamente con
la firma del contrato.
Siemens Aktiengesellschaft
Automation and Drives
Postfach 32 69, 91050 ERLANGEN
REPÚBLICA FEDERAL DE ALEMANIA
Referencia 6ZB5471-0AB04-0BA3
Impreso en la República Federal de Alemania
09405/P-522 017 VOG 0405 2.0
A través de A&D es posible hacer
pedidos electrónicos directos vía Internet:
www.siemens.com/
automation/mall
Todas las designaciones en esta
sinopsis con el simbolo ® son marcas
registradas de Siemens AG.
Más información
sobre SINAMICS en:
www.siemens.com/
sinamics
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