6SL3210-1KE18-8UP1
Variateurs Siemens Sinamics G120

Un variateur SINAMICS Siemens pour le contrôle moteur industriel

Le module 6SL3210-1KE18-8UP1 équipe la gamme variateurs SINAMICS de Siemens dans sa déclinaison compacte au format panel mount. Ce variateur vitesse Siemens délivre une puissance nominale de 4 kW pour un courant de sortie continu de 8,8 A, avec une capacité de surcharge de 150 % pour les phases transitoires. La fréquence de sortie atteint 550 Hz, ce qui autorise un pilotage fin des moteurs asynchrones à induction sur des applications variées. Le rendement de 97 % associé à la classe d’efficacité énergétique IE2 positionne ce variateur SINAMICS Siemens comme une solution économe pour les industries soucieuses de leur consommation électrique. Ce module s’inscrit dans la nouvelle gamme variateurs proposée par Siemens SINAMICS pour répondre aux besoins des industries manufacturières les plus exigeantes. Cette gamme Siemens SINAMICS accompagne notamment le déploiement de la nouvelle génération moteurs asynchrones dans les ateliers modernes. Cette nouvelle génération de modules répond ainsi aux attentes des industries qui recherchent un variateur vitesse Siemens fiable et compact. Cette nouvelle gamme variateurs illustre la stratégie de Siemens SINAMICS pour accompagner la transformation des industries vers des solutions plus économes.

Le module intègre un hacheur de freinage interne, une résistance de freinage externe restant nécessaire selon le profil de charge. Le couplage bus DC permet de mutualiser l’énergie de freinage entre plusieurs variateurs SINAMICS installés sur une même ligne de production, une configuration fréquente dans les applications de motion control Siemens. Ce module de freinage participe également à la cohérence du réseau électrique interne de l’installation, un point important pour les applications de motion control exigeant une synchronisation précise entre plusieurs axes.

Contrôle moteur et modes de fonctionnement

Ce variateur vitesse SINAMICS Siemens propose plusieurs modes de contrôle moteur : V/f linéaire, V/f quadratique, V/f paramétrable, V/f avec compensation de courant (FCC), V/f ECO linéaire et quadratique, ainsi que le contrôle vectoriel sans capteur. Cette diversité de modes permet d’adapter le pilotage aux caractéristiques du moteur asynchrone et aux contraintes mécaniques de l’application. Le régulateur PID intégré simplifie la mise en œuvre de boucles de régulation locales, sans recourir à un automate S7 externe pour les fonctions simples. Ce SINAMICS variateur convient particulièrement aux industries où la nouvelle génération de moteurs asynchrones exige un contrôle vectoriel précis. Ce même SINAMICS variateur s’intègre aussi dans des architectures S7 plus larges, où le module de contrôle moteur doit dialoguer avec d’autres équipements de la ligne. Ce SINAMICS variateur reste ainsi compatible avec les architectures S7 les plus courantes rencontrées dans les industries manufacturières.

La plage de tension d’entrée, comprise entre 304 V et 528 V avec une tolérance de +10 %/-20 %, couvre les réseaux triphasés industriels standards. La fréquence de découpage de 4 kHz reste dans les valeurs classiques pour ce type de module, limitant les pertes par commutation tout en maîtrisant les émissions électromagnétiques, sachant que le filtre CEM n’est pas intégré d’origine.

Communication et intégration réseau

Le variateur communique via le protocole PROFIBUS DP, ce qui permet son intégration dans un réseau d’automatisation existant piloté par un automate S7 Siemens. Cette communication PROFINET PROFIBUS constitue une base solide pour les architectures de contrôle distribué, même si ce module se limite ici au PROFIBUS DP. Cette communication PROFINET PROFIBUS reste un standard largement répandu dans les industries utilisant des automates S7 en réseau. La mise en service de ce variateur s’effectue via l’environnement TIA Portal, notamment avec l’outil Startdrive TIA Portal, qui centralise la configuration des paramètres moteur, des modes de contrôle et des fonctions de sécurité. Cette approche logicielle unifiée facilite le déploiement dans les projets S7 où plusieurs variateurs SINAMICS Siemens doivent être paramétrés de façon cohérente, notamment lors d’une mise service groupée sur plusieurs lignes. L’outil Startdrive TIA Portal permet également de suivre l’état du module directement depuis l’environnement TIA Portal, réduisant les opérations de mise service manuelles. Cette mise service facilitée via Startdrive TIA Portal constitue un atout pour les équipes techniques chargées du déploiement.

Les entrées et sorties disponibles, à savoir 6 entrées TOR, 2 sorties TOR, 1 entrée analogique, 1 sortie analogique et 1 sortie relais, permettent de raccorder capteurs, actionneurs et signalisations sans matériel d’extension supplémentaire. Cette configuration d’entrées/sorties s’intègre dans des applications de motion control nécessitant un échange d’informations directes avec la périphérie machine, en complément du réseau numérique et de la transformation digital des ateliers connectés. Ce module d’entrées/sorties renforce ainsi la flexibilité du réseau de communication local et facilite le déploiement digital des lignes de production. Ce même réseau de communication local contribue à fiabiliser les échanges de données entre les différents équipements de l’atelier.

Sécurité fonctionnelle et environnement d’utilisation

La fonction STO (Safe Torque Off) équipe ce variateur SINAMICS, avec une certification SIL 2 selon IEC 62061 et PLd catégorie 3 selon EN ISO 13849-1. Cette fonction de sécurité intégrée permet de couper le couple moteur en cas d’arrêt d’urgence, sans recourir à un contacteur de puissance externe, ce qui simplifie l’architecture de sécurité machine. Les certifications CE, cUL, UL, KC, EAC et C-Tick (RCM) couvrent les principales zones géographiques d’exploitation industrielle, incluant les marchés desservis par les distributeurs basés en France, à Paris ou en régions. Les équipes techniques présentes en France, notamment à Paris, accompagnent les industries locales dans le choix et la mise en œuvre de ces variateurs. Ces équipes basées à Paris et ailleurs en France assurent également un suivi technique auprès des industries partenaires. Ce maillage d’équipes réparties en France, au-delà de la seule région parisienne, renforce la réactivité du support technique proposé aux industries.

Le module fonctionne dans une plage de température de -10°C à 40°C, avec un indice de protection IP20 adapté à une installation en armoire électrique fermée. Le refroidissement par ventilateur assure la dissipation thermique nécessaire au fonctionnement continu à charge nominale. Le format panel mount, avec ses dimensions compactes de 20,3 x 19,6 x 7,3 cm pour un poids de 1,7 kg, facilite l’intégration dans des armoires où l’espace disponible reste limité.

Contexte d’intégration en atelier industriel

Ce variateur SINAMICS Siemens trouve sa place dans les lignes de production où le pilotage de moteurs asynchrones nécessite précision et fiabilité, un enjeu partagé par de nombreuses industries à travers le monde. Les applications de convoyage, de pompage ou de ventilation industrielle bénéficient de la plage de fréquence étendue et des modes de contrôle vectoriel sans capteur. La nouvelle génération de variateurs SINAMICS Siemens, dont ce module fait partie, associe un contrôle moteur digital avancé à une architecture de communication ouverte, compatible avec les automates S7 et les pupitres Siemens SIMATIC HMI utilisés en supervision locale, notamment les pupitres opérateur panel dédiés à la supervision de ligne. Cette architecture digital favorise une intégration cohérente entre variateurs vitesse SINAMICS et automates dans l’industrie moderne. Les pupitres opérateur panel et les modules S7 associés participent ainsi à la digitalisation progressive des industries manufacturières. Ces mêmes pupitres opérateur panel facilitent la prise en main quotidienne par les équipes d’exploitation présentes en atelier.

Un pupitre opérateur associé à ce variateur permet de visualiser en temps réel les paramètres de fonctionnement, sans devoir se connecter systématiquement via TIA Portal pour les réglages courants. Ce pupitre opérateur constitue ainsi un point d’accès privilégié pour les opérateurs souhaitant suivre l’état de l’installation sans mobiliser un poste TIA Portal dédié. Cette complémentarité entre variateur, automate S7 et pupitre opérateur illustre l’approche modulaire de Siemens Industry Automation, où chaque composant communique sur un réseau commun pour garantir la disponibilité globale de l’installation. Ce modèle porté par Siemens Industry Automation illustre la logique d’ensemble retenue par Siemens industry automation pour ses gammes destinées aux industries exigeantes, une approche également revendiquée par Siemens industry automation dans ses communications. Les automates, performances et disponibilité restent ainsi cohérents sur l’ensemble de la chaîne de contrôle moteur, du capteur jusqu’à l’actionneur final, dans un environnement industriel exigeant en matière de continuité de production, où les automates performances disponibilité conditionnent directement la productivité globale des lignes.