SINAMICS G120

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DISEÑO

DISEÑO ORIENTADO A LA APLICACIÓN DE SINAMICS G120

Los convertidores estándar SINAMICS G120 son variadores modulares para accionamientos estándar. La selección del convertidor SINAMICS G120 ideal se reduce a dos o tres pasos gracias al sistema modular utilizado.

SELECCIÓN DE LA CONTROL UNIT

Primero se elige la unidad de control (Control Unit) ideal para el número de E/S y, en su caso, las funciones adicionales necesarias, como Safety Integrated o HVAC. Las opciones de comunicación ya están integradas, por lo que no es necesario pedirlas o instalarlas por separado. Según el campo de aplicación existen 3 series de productos.

CONTROL UNITS CU230P 2

Las Control Units CU230P 2 están especialmente concebidas para aplicaciones para bombas, ventiladores y compresores. La Control Unit CU230P 2 es la destinada a los convertidores para bombas, ventiladores y compresores SINAMICS G120P y SINAMICS G120P Cabinet. Más información en el catálogo D 35.

CONTROL UNITS CU240B 2 Y CU240E 2

Las Control Units CU240B 2 y CU240E 2 son aptas para un gran número de aplicaciones de maquinaria en general, como cintas transportadoras, mezcladoras y extrusoras.

CONTROL UNITS CU250S 2

Las Control Units CU250S 2 son aptas para accionamientos monoeje con elevados requisitos en materia de regulación de la velocidad, como extrusoras o centrifugadoras, y para tareas de posicionamiento, como cintas transportadoras o aparatos de elevación/descenso. También se pueden implementar accionamientos multieje sin acoplamiento DC, como para trefiladoras o bandas de material sencillas.

BENEFICIOS

  • Flexibilidad gracias a la modularidad, para un sistema de variadores preparado para el futuro
  • Posible sustitución de la Control Unit bajo tensión (hot swapping).
  • Bornes de conexión enchufables.
  • La fácil sustitución de los componentes simplifica al máximo el mantenimiento.
  • Gracias a las funciones de seguridad integradas, costes mucho menores de la integración de accionamientos en máquinas o instalaciones de seguridad positiva.
  • Capacidad de comunicación a través de PROFINET o PROFIBUS con perfil 4.0 PROFIdrive
  • Ingeniería cubriendo toda la planta
  • Manejo fácil
  • El innovador tipo de circuito (rectificador de entrada bidireccional con circuito intermedio “light”) permite realimentar a la red la energía cinética de una carga utilizando Power Modules PM250. Esta capacidad de realimentación significa un considerable ahorro de energía, pues ya no es necesario disipar, en una resistencia de freno, la energía generada por el motor en forma de calor.
  • Interfaz USB integrada para simplificar la puesta en marcha local y el diagnóstico
  • Funciones específicas de aplicación para bombas, ventiladores y compresores. Se han integrado, por ejemplo:
  • 4 reguladores PID programables.
  • Asistentes específicos de la aplicación.
  • Interfaz para sensores de temperatura Pt1000/LG-Ni1000.
  • Relés 230 V AC.
  • 3 temporizadores digitales configurables.
  • Con Control Units CU250S 2: La funcionalidad de posicionamiento integrada (posicionador simple EPos) posibilita una realización de las tareas de posicionamiento a pie de proceso, con alta dinámica. El posicionamiento se puede realizar mediante un encóder incremental y/o absoluto (SSI)
  • Con Control Units CU250S 2: Interfaces de encóder DRIVE CLiQ, HTL/TTL/SSI (SUB D) y resólver/HTL (borne).
  • Con Control Units CU250S 2: Regulación vectorial tanto sin encóder como con él.
  • Funcionalidad de control integrada mediante el uso de tecnología BICO.
  • Mayor robustez y vida útil más larga gracias al innovador sistema de refrigeración y al barnizado de las tarjetas electrónicas:
  • Disipador externo.
  • Ausencia de componentes electrónicos en el canal de aire.
  • Control Unit totalmente refrigerada por convección.
  • Revestimiento adicional de los principales componentes.
  • Sencilla sustitución de equipos y rápida copia de parámetros mediante un Operator Panel opcional o una tarjeta de memoria opcional.
  • Funcionamiento silencioso del motor gracias a altas frecuencias de pulsación.
  • Diseño compacto que ocupa poco espacio.
  • Parámetros ajustables por software para una adaptación sencilla a motores de 50 Hz o 60 Hz (motores IEC o NEMA).
  • Mando vía 2 ó 3 hilos (señales sostenidas o impulsos) para control universal vía las entradas digitales.
  • Ingeniería y puesta en marcha con herramientas unificadas, como SIZER for Siemens Drives, STARTER, SINAMICS Startdrive y Drive ES, lo que asegura una configuración rápida y una puesta en marcha sencilla; con Drive ES Basic, STARTER se integra en STEP 7 con todas las ventajas que supone una gestión de datos centralizada y una comunicación homogénea.
  • Internacionalmente certificado según CE, UL, cUL, C-Tick y Safety Integrated según IEC 61508 SIL 2 y EN ISO 13849 1 PL d y categoría 3.
  • Los Power Modules PM240 2 de los tamaños FSD a FSF ofrecen además STO según IEC 61508 SIL 3 y EN ISO 13489 1 PL e y categoría 3.

REALIMENTACIÓN DE ENERGÍA EN SINAMICS G120 Y SINAMICS G120D

Con el uso de la Efficient Infeed Technology, Siemens AG apuesta por un estándar universal para convertidores de gama compacta. esta tecnología es única a escala mundial y permite la realimentación en equipos más pequeños, más ligeros y notablemente más económicos.

BENEFICIOS

  • Frenado continuo con el 100 % de la potencia asignada.
  • Ahorro de energía gracias a la realimentación cuando el motor funciona como generador.
  • Supresión de la resistencia de freno, la bobina de red y el chopper de freno.
  • Sin necesidad de una costosa configuración de las resistencias de freno y sin un costoso cableado.
  • Se necesita mucho menos espacio que para los convertidores compactos convencionales.
  • Cable de alimentación de energía hasta un 22 % menor.
  • No se genera calor adicional al frenar.
  • Ahorro de costes.
  • Ahorro de espacio.

CAMPO DE APLICACIÓN

Los convertidores con capacidad de realimentación son una solución de accionamiento igual de atractiva para los operadores que para los fabricantes de maquinaria, siempre que se produzcan en una misma aplicación movimientos con muchos cambios de velocidad o inversiones de sentido frecuentes, o bien cuando deban frenarse masas eléctricamente.Esto sucede, entre otros casos, en aplicaciones con movimientos verticales en general o con máquinas de gran momento de inercia:

  • Accionamientos para vehículos de transporte.
  • Maquinaria para escenarios.
  • Grúas.
  • Transportes de cargas pesadas/andenes rodantes.
  • Transelevadores.
  • Centrifugadoras.
  • Instalaciones de ensayos de frenos.
  • Molinos y cribas de tambor.
  • Montacargas verticales de cubetas.
  • Lavadoras industriales.
  • Shuttles/ascensores/ascensores paternoster.
  • Laminadoras/cintas transportadoras.
  • Bobinadoras.

Por lo general, en muchos casos, el uso de la Efficient Infeed Technology resulta conveniente y aporta un gran ahorro de gastos y espacio para aplicaciones con elevada energía de frenado durante largos intervalos.

SAFETY INTEGRATED

Los fabricantes de máquinas y los constructores de instalaciones deben garantizar que sus máquinas o instalaciones no provoquen riesgos debido a fallos de funcionamiento y tampoco peligros derivados de descargas eléctricas, calor o radiación. Así p. ej., en Europa es obligatorio el cumplimiento de la directiva sobre máquinas según la directiva europea de protección laboral. Para asegurar la conformidad con esta directiva, se recomienda aplicar las correspondientes normas europeas armonizadas. Esto provoca la llamada “presunción de conformidad” y da a fabricantes y usuarios seguridad jurídica con respecto al cumplimiento de normas nacionales y de la directiva de la CE. Con el marcado CE el fabricante de una máquina documenta el cumplimiento de todas las directivas y normas pertinentes de la libre circulación de mercancías.

FUNCIONES

FUNCIONES DE SEGURIDAD INTEGRADAS EN LOS ACCIONAMIENTOS SINAMICS

Los accionamientos SINAMICS se caracterizan por una variedad de funciones Safety Integrated. Asociadas a los sensores y controlador de seguridad necesarios para la función de seguridad ayudan a implementar una protección sumamente eficaz y ligada a la práctica para personas y máquinas. Cumplen los siguientes requisitos:

  • SIL 2 según IEC 61508.
  • PL d y categoría 3 según EN ISO 13849 1.

Las funciones Safety Integrated de los accionamientos SINAMICS están homologadas por institutos independientes. Los correspondientes certificados de ensayo externos y las declaraciones del fabricante pueden obtenerse a través de las personas de contacto de Siemens. A continuación se describen las funciones de seguridad integradas, disponibles actualmente en el sistema de accionamiento SINAMICS. Todas las funciones cumplen los requisitos de seguridad funcional definidos en la norma internacional IEC 61800 5 2 para sistemas de accionamiento de velocidad variable. Las funciones de seguridad integradas en el sistema de accionamiento SINAMICS se pueden dividir en cuatro clases principales:

FUNCIONES PARA LA PARADA SEGURA DE UN ACCIONAMIENTO

Safe Torque Off (STO) – Par desconectado con seguridad.

STO provoca inmediatamente que el accionamiento deje de suministrar energía formadora de par. STO puede utilizarse en cualquier lugar donde el accionamiento se detenga por sí mismo a través del par de carga o mediante fricción en un tiempo lo bastante breve o donde la parada natural del accionamiento no sea relevante para la seguridad.

Safe Stop 1 (SS1) – Parada segura 1.

La función SS1 se utiliza cuando, tras producirse un evento relevante para la seguridad, se desea que el accionamiento pare lo más rápido posible y pase luego al estado STO (p. ej. parada de emergencia). De esta forma, se utiliza para detener grandes masas de inercia lo más rápidamente posible para la seguridad del personal operador, o para frenar lo más rápido posible motores que giran a gran velocidad. Los ejemplos típicos de aplicación son las sierras, los husillos de rectificadoras, las centrifugadoras, las bobinadoras o los transelevadores.

Safe Stop 2 (SS2) – Parada segura 2.

Al igual que la función SS1, SS2 también proporciona un frenado lo más rápido posible del motor. Sin embargo, el motor no se desconecta de la energía, sino que mediante regulación, se impide que abandone la posición de parada, incluso si actúan fuerzas externas. SS2 se utiliza, por ejemplo, en máquinas de producción o máquinas herramienta.

Safe Operating Stop (SOS) – Parada operativa segura.

La función SOS es idónea para todas aquellas aplicaciones en las que es más seguro tener la máquina o partes de la misma paradas mientras se realizan ciertas operaciones de trabajo pero, sin embargo, el accionamiento debe entregar un par de mantenimiento de posición. Se asegura que el accionamiento permanezca en su posición actual a pesar del contrapar. A diferencia de SS1 y SS2, el accionamiento no frena autónomamente, sino que espera hasta que el control superior pare de manera coordinada los ejes implicados dentro de un tiempo de espera graduable. Con ello puede evitarse un posible daño de la máquina o del producto. SOS se utiliza, por ejemplo, en bobinadoras, máquinas de converting, embaladoras y envasadoras y en máquinas herramienta.

FUNCIONES PARA LA GESTIÓN SEGURA DEL FRENO

  • Safe Brake Control (SBC) – Mando de freno seguro.
  • Safe Brake Test (SBT) – Prueba de freno segura (esta función va más allá de lo especificado en la norma IEC 61800 5 2)

FUNCIONES PARA LA VIGILANCIA SEGURA DEL MOVIMIENTO DE UN ACCIONAMIENTO

  • Safely Limited Speed (SLS) – Velocidad limitada con seguridad
  • Safe Speed Monitor (SSM) – Vigilancia de velocidad segura.
  • Safe Direction (SDI) – Sentido de movimiento seguro.

FUNCIONES PARA LA VIGILANCIA SEGURA DE LA POSICIÓN DE UN ACCIONAMIENTO

  • Safely Limited Position (SLP) – Posición limitada con seguridad
  • Safe Position (SP) – Transferencia segura de posición (esta función va más allá de lo especificado en la norma IEC 61800 5 2).

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