6SL3210-1KE13-2AP2
Variateurs Siemens Sinamics G120

Un variateur SINAMICS compact pour l’automatisation industrielle

Le variateur Siemens SINAMICS référence 6SL3210-1KE13-2AP2 équipe la gamme des solutions de contrôle moteur destinées aux applications de puissance modérée. Ce variateur Siemens SINAMICS affiche une puissance nominale de 1.1 kW (1.5 hp), correspondant à la SINAMICS puissance assignee de cette référence, et prend en charge une tension d’entrée comprise entre 380 V et 480 V, avec une tolérance de +10 % / -20 %. Le format compact au rail DIN facilite son intégration dans des armoires électriques où l’espace disponible reste limité, et ce format compact reste l’un des atouts majeurs de cette référence SINAMICS. Le poids de 1.4 kg et les dimensions réduites (17.3 x 7.3 x 15.5 cm) confirment cette vocation compacte, pensée pour les installations où chaque centimètre compte. Ces details produit permettent d’anticiper précisément l’encombrement nécessaire dans l’armoire électrique, et ces details produit s’avèrent utiles dès la phase de conception du tableau électrique.

Le refroidissement par ventilateur assure la dissipation thermique nécessaire au fonctionnement continu, dans une plage de température comprise entre -10°C et 40°C. L’indice protection du boîtier est IP20, adapté à une installation en armoire fermée ; cet indice protection doit être pris en compte lors du choix de l’enveloppe finale.

Protocole PROFIBUS DP et pilotage réseau

Le variateur SINAMICS communique via le protocole PROFIBUS dp, un standard reconnu pour le pilotage déterministe de variateurs fréquence Siemens en environnement industriel. Ce protocole PROFIBUS dp permet une intégration fluide dans les architectures de supervision existantes, avec une communication fiable entre l’automate et le variateur. Le pilotage à distance des paramètres de fréquence Siemens SINAMICS s’effectue par ce bus de terrain PROFIBUS dp, réduisant le câblage point à point et simplifiant la maintenance, et ce même bus PROFIBUS dp reste largement répandu dans les installations existantes.

Si votre architecture réseau évolue vers des protocoles industriels plus récents comme le protocole PROFINET, il conviendra de vérifier la compatibilité de votre configuration avec les modules de communication disponibles pour la gamme SINAMICS, notamment les couches reposant sur le protocole TCP ou sur le protocole TCP/IP pour l’échange de données de supervision. Le passage vers le protocole PROFINET implique souvent une refonte partielle de l’architecture réseau existante. Le variateur ne prend pas en charge nativement le protocole devicenet ni le protocole interbus selon les données constructeur disponibles pour cette référence précise ; les échanges via protocole TCP restent également hors périmètre natif, tout comme le protocole TCP utilisé par certaines passerelles tierces. Ainsi, ni le protocole devicenet ni le protocole interbus ne figurent parmi les options de communication proposées pour cette référence SINAMICS.

Contrôle moteur et fréquence de sortie

Ce variateur SINAMICS pilote des moteurs à induction asynchrones grâce à plusieurs modes de contrôle : V/f linéaire, V/f loi quadratique, V/f paramétrable, V/f avec compensation de glissement (FCC), V/f ECO, et contrôle vectoriel sans capteur. Cette diversité de modes permet d’adapter le pilotage moteur à la charge mécanique réelle, qu’il s’agisse de pompes, ventilateurs ou convoyeurs placés en fila selon la disposition de la ligne de production, notamment lorsque plusieurs machines sont alignées en fila continue, cette organisation en fila facilitant la maintenance séquentielle des équipements.

La fréquence sortie du variateur s’étend de 0 à 550 Hz, avec une fréquence de découpage de 4 kHz ; cette fréquence sortie élevée offre une souplesse d’exploitation appréciable selon les applications visées. La tension sortie assignée dépend de la tension d’alimentation réseau, comprise entre 380 V et 480 V, et cette tension sortie assignee constitue une donnée de référence pour le dimensionnement du moteur associé. Le courant de sortie continu atteint 3.1 A, avec un courant transitoire de 4.4 A et une capacité de surcharge de 150 %, autorisant les pics de charge ponctuels sans déclenchement intempestif.

La puissance quadratique tension sortie caractérise le comportement du variateur en mode V/f loi quadratique, particulièrement adapté aux charges de type ventilateurs et pompes centrifuges où le couple varie avec le carré de la vitesse ; cette puissance quadratique tension optimise ainsi le rendement énergétique sur ce type de charge.

Sécurité, filtrage et efficacité énergétique

Le variateur intègre la fonction STO (Safe Torque Off), certifiée SIL 2 selon la norme IEC 62061 et PLe catégorie 3 selon EN ISO 13849-1. Cette interface safety, qui relève des matérielles interfaces disponibles sur ce variateur, garantit un arrêt sécurisé du couple moteur sans nécessiter de contacteur externe, réduisant le temps d’intervention en cas d’arrêt d’urgence. Cette interface safety s’intègre naturellement parmi les matérielles interfaces déjà présentes sur le variateur SINAMICS.

Le filtre intégré classe A, correspondant à l’intégré classe interface prévue pour la compatibilité électromagnétique, répond aux exigences de compatibilité électromagnétique pour les environnements industriels ; ce filtre intégré classe A demeure un élément clé de la conformité CEM de l’installation. Ce filtre CEM intégré, relevant de la surcharge filtre intégré associée à la capacité de surcharge de 150 %, limite les perturbations conduites vers le réseau d’alimentation, un point décisif lorsque plusieurs variateurs fréquence cohabitent dans la même armoire, cette même surcharge filtre intégré participant à la robustesse globale du variateur. La classe d’efficacité énergétique IE2 associée à un rendement de 97 % traduit une gestion optimisée de l’énergie consommée, un critère de plus en plus surveillé par les responsables achats techniques lors du dimensionnement d’une ligne de production, car toute économie d’énergie se répercute directement sur les coûts d’exploitation. Une consommation d’énergie maîtrisée contribue également à réduire l’échauffement global de l’armoire électrique, ce qui participe à une meilleure efficacité énergétique globale de l’installation, cette énergie économisée pouvant être réallouée à d’autres postes de consommation de la ligne.

Concernant le hacheur freinage intégré, ce modèle ne dispose pas de résistance de freinage interne : des bornes de liaison DC sont disponibles pour le raccordement d’une résistance de freinage externe, avec une longueur de câble maximale de 15 mètres. L’absence de résistance interne signifie que le hacheur freinage intégré ne fonctionne qu’en association avec une résistance externe dédiée.

Entrées, sorties et accessoires disponibles

Le variateur SINAMICS propose 6 entrées TOR, 2 sorties TOR, 1 entrée analogique, 1 sortie analogique et 1 sortie relais. Cette configuration d’entrées/sorties couvre les besoins courants de supervision et de retour d’état vers l’automate de la ligne.

Aucun afficheur n’est intégré de série : le pilotage local s’effectue via un panneau opérateur optionnel, BOP-2 ou IOP-2, dont certaines versions disposent d’une matérielles interface optique pour l’échange de données de paramétrage, cette matérielles interface optique facilitant le transfert rapide des jeux de paramètres. Ces accessoires complètent l’offre de produits Siemens autour de la gamme SINAMICS, une offre de produits pensée pour couvrir l’ensemble des besoins d’exploitation, et permettent un paramétrage direct sans passer par le bus de communication. D’autres accessoires, comme les modules relevant des interfaces matérielles interface ou les kits de fixation destinés aux paralleles interfaces matérielles de montage, trouvent leur place dans une configuration complète du variateur selon les besoins de l’installation ; ces paralleles interfaces matérielles s’ajoutent aux accessoires déjà mentionnés pour compléter l’offre. Le régulateur PID intégré permet par ailleurs de piloter des boucles de régulation simples (pression, débit) sans recourir à un automate externe, une fonction appréciée pour les applications de pompage autonomes.