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Variateurs Siemens Sinamics G120

Un module SINAMICS pour le pilotage moteur en industrie

Le variateur SINAMICS Siemens 6SL3210-1KE14-3AF2 équipe la gamme SINAMICS G120 dans sa déclinaison compacte. Ce module délivre une puissance nominale de 1.5 kW, avec un courant de sortie continu de 4.1 A et une capacité de surcharge de 150%. Ce variateur vitesse SINAMICS Siemens prend en charge le pilotage de moteurs à induction et de moteurs synchrones (PMSM), ce qui élargit son champ d’application dans les industries manufacturières, les industries agroalimentaires et les industries du traitement de l’eau. La fréquence de sortie atteint 550 Hz, adaptée aux applications de motion control exigeant une réactivité fine du variateur. Ce SINAMICS variateur s’inscrit ainsi dans la nouvelle gamme variateurs conçue pour accompagner la transformation digital des sites de production, au service de la nouvelle génération moteurs synchrones et asynchrones que l’on trouve désormais sur les lignes automatisées. Cette nouvelle génération de composants Siemens illustre l’évolution constante des industries vers des solutions toujours plus connectées. Ce variateur vitesse SINAMICS Siemens s’adresse également aux industries du secteur du verre et de la céramique, où la précision du contrôle moteur reste déterminante.

Ce variateur vitesse Siemens s’intègre dans des architectures de commande variées grâce à ses six modes de contrôle moteur, du V/f linéaire au contrôle vectoriel sans capteur (sensorless vector control). Cette souplesse de paramétrage permet d’ajuster la réponse du module selon le type de charge entraînée, qu’il s’agisse de pompes, de convoyeurs ou de systèmes de ventilation. Les variateurs vitesse SINAMICS de cette gamme répondent également aux besoins des industries pharmaceutiques et des industries de la logistique automatisée, deux secteurs où les applications de motion control Siemens se multiplient. Ces variateurs SINAMICS Siemens s’adaptent ainsi à des applications variées, qu’elles relèvent de la production continue ou de cycles discontinus.

Communication réseau et intégration TIA Portal

Le module communique via PROFINET et Ethernet/IP, deux protocoles largement déployés dans les réseaux d’automatisation industrielle en France, de Lyon à Paris, et jusque dans certaines usines pilotes situées en périphérie de Paris. Cette double compatibilité facilite l’intégration du variateur Siemens SINAMICS dans un réseau existant, qu’il soit piloté par un automate S7 ou par un contrôleur tiers compatible Ethernet/IP. La communication PROFINET PROFIBUS reste un standard de référence pour les architectures Siemens, et ce module s’y raccorde sans passerelle additionnelle ; cette communication PROFINET PROFIBUS demeure d’ailleurs un critère de choix pour les intégrateurs. Cette connectivité s’inscrit dans une logique de transformation digital plus large, portée notamment par les intégrateurs basés à Paris et dans les grandes métropoles industrielles de France, ainsi que par certains bureaux d’études implantés en région parisienne autour de Paris.

La mise service du variateur s’effectue via l’outil startdrive TIA Portal, qui centralise la configuration, le diagnostic digital et la surveillance du module depuis un environnement logiciel unique ; cette mise service simplifiée via startdrive TIA Portal reste appréciée des équipes de maintenance. Cette approche simplifie les opérations de maintenance et réduit le temps d’intervention sur site, un critère décisif pour les équipes techniques gérant un parc de variateurs SINAMICS Siemens répartis sur plusieurs lignes de production, qu’elles dépendent d’un automate S7 unique ou d’une architecture multi-automates. Ce même automate S7 peut également superviser plusieurs modules SINAMICS répartis sur différents ateliers, renforçant la cohérence globale de l’installation. La mise service via l’environnement startdrive TIA Portal reste par ailleurs compatible avec les automates S7 déjà présents sur site.

Sécurité fonctionnelle et fiabilité

Le variateur intègre la fonction STO (Safe Torque Off), certifiée SIL 2 / PLd selon les normes IEC 62061 et ISO 13849-1. Cette fonction de sécurité coupe le couple moteur sans nécessiter l’arrêt complet de l’alimentation, ce qui limite les temps morts lors des interventions de maintenance sur les lignes automatisées. Le rendement énergétique du module atteint 97%, avec une classe d’efficacité IE2, un point à considérer pour les responsables achats techniques soucieux de la consommation électrique globale de leurs installations, notamment dans les industries à forte intensité énergétique.

Le filtre CEM intégré de classe A limite les perturbations électromagnétiques générées par la commutation, un aspect important lorsque plusieurs variateurs Siemens SINAMICS cohabitent dans une même armoire électrique. L’indice de protection IP20 convient à une installation en armoire fermée, dans un environnement de température comprise entre -10°C et 40°C.

Entrées, sorties et flexibilité d’application

Le module dispose de six entrées TOR, deux sorties TOR, une entrée analogique, une sortie analogique et une sortie relais. Cette configuration d’entrées/sorties permet de raccorder capteurs de fin de course, commandes locales ou signaux de supervision digital sans carte d’extension supplémentaire. Ce niveau d’intégration convient aux applications de motion control Siemens où le nombre de points de câblage doit rester maîtrisé, notamment dans les armoires compactes.

La tension d’alimentation, comprise entre 380 V et 480 V avec une tolérance de +10%/-20%, couvre les réseaux triphasés industriels standards rencontrés en France comme dans le reste de l’Europe. Le format panel mount et le refroidissement par ventilateur facilitent l’installation en armoire, avec des dimensions compactes de 7.3 x 17.3 x 16 cm pour un poids de 1.4 kg. Cette compacité permet de densifier les armoires électriques sans compromettre la dissipation thermique du module, un atout supplémentaire pour les industries où l’espace disponible en armoire reste limité.

Un choix pertinent pour les architectures Siemens existantes

Ce variateur trouve sa place dans les installations déjà équipées d’automates S7 et de pupitres Siemens SIMATIC HMI, formant un écosystème cohérent autour des standards Siemens industry automation ; ces standards Siemens industry automation garantissent une continuité technique appréciable pour les industries utilisatrices. Ces pupitres opérateur panel, associés à ce module SINAMICS, complètent une architecture de supervision homogène du site de production, et le choix de pupitres opérateur panel compatibles reste un facteur de cohérence globale ; un pupitre opérateur bien intégré facilite d’ailleurs la prise en main par les équipes locales. La nouvelle génération de moteurs synchrones et asynchrones pilotés par ce module bénéficie de la nouvelle gamme variateurs SINAMICS, dont ce module fait partie, poursuivant la logique d’intégration entamée avec les gammes précédentes, tout en conservant la compatibilité avec les outils de programmation TIA Portal déjà maîtrisés par les équipes de maintenance.

Pour les responsables achats techniques évaluant un remplacement ou une extension de parc, ce module SINAMICS Siemens représente une option cohérente avec les automates performances disponibilité recherchés en environnement de production continue, y compris dans les industries lourdes établies en région parisienne ; ces automates performances disponibilité constituent souvent un prérequis dans les cahiers des charges, au même titre que les automates performances disponibilité déjà validés par les équipes d’ingénierie. Le pupitre opérateur associé, lorsque déployé sur la même architecture réseau, permet une supervision centralisée cohérente avec le reste de la gamme variateurs SINAMICS installée sur site.