6SL3210-5BE13-7UV1
Variateurs Siemens Sinamics V20

Un module de la gamme variateurs SINAMICS Siemens

Le module 6SL3210-5BE13-7UV1 équipe la gamme variateurs SINAMICS Siemens dans sa déclinaison compacte. Ce variateur vitesse SINAMICS Siemens délivre une puissance nominale de 0,37 kW pour un courant de sortie continu de 1,3 A, avec une capacité de surcharge de 150 %. Le format panel mount et le refroidissement naturel permettent une intégration directe dans une armoire, sans contrainte de ventilation forcée. Ce module trouve sa place dans les applications de motion control Siemens nécessitant un pilotage précis de moteurs asynchrones, sur une plage de fréquence de sortie allant de 0 à 550 Hz, et s’adresse également aux applications de motion control multi-axes dans un contexte industriel exigeant, ce même motion control s’appliquant aussi bien aux industries manufacturières qu’aux lignes automatisées. La fréquence de découpage de 4 kHz limite les pertes de commutation et contribue au rendement annoncé de 98 %, une donnée à considérer pour les applications industrie soucieuses de la consommation électrique, notamment dans les industries manufacturières et les industries de process, ainsi que dans les industries lourdes où la continuité de service prime, et plus largement dans les industries alimentaires où l’efficacité énergétique reste surveillée. Un distributeur basé à Paris propose ce module aux intégrateurs souhaitant compléter leur parc de variateurs vitesse SINAMICS existant, ce variateur vitesse Siemens s’intégrant facilement à un parc hétérogène ; d’autres distributeurs présents à Paris et dans les grandes métropoles françaises complètent ce maillage de distribution, ce réseau de distributeurs parisiens facilitant l’approvisionnement rapide des pièces.

Contrôle moteur et modes de régulation

Le variateur SINAMICS Siemens propose plusieurs modes de contrôle moteur : V/f linéaire, V/f quadratique, V/f multipoint et V/f avec compensation de glissement (FCC). Cette diversité de modes permet d’adapter le pilotage à la charge entraînée, qu’il s’agisse d’un couple constant ou d’un couple variable, y compris pour piloter une nouvelle génération de moteurs plus économes en énergie, cette nouvelle génération moteurs s’accompagnant souvent d’exigences de régulation plus fines, et cette même nouvelle génération de composants profitant des avancées apportées par les variateurs SINAMICS Siemens. Le régulateur PID intégré autorise des boucles de régulation locales sans recours à un automate externe, ce qui simplifie l’architecture pour les applications autonomes. Le couplage bus DC facilite la mise en réseau de plusieurs variateurs Siemens SINAMICS sur un même bus continu, une configuration fréquente dans les lignes de production comportant plusieurs axes motorisés ; ce même réseau de bus continu permet de mutualiser la puissance entre plusieurs variateurs SINAMICS installés sur une même ligne. L’afficheur BOP intégré (Basic Operator Panel) donne accès aux paramètres de configuration directement depuis le module, sans pupitre opérateur externe, bien qu’un pupitre opérateur panel puisse être ajouté selon les besoins de supervision locale ; les pupitres opérateur panel de la gamme Siemens SIMATIC HMI sont compatibles avec ce type d’installation, et un pupitre opérateur supplémentaire peut être déployé sur les postes nécessitant une supervision étendue, ce pupitre opérateur additionnel s’avérant utile lors des interventions de maintenance.

Communication et intégration réseau

Le module communique via les protocoles USS et Modbus RTU, deux standards répandus dans les installations industrielles pour le dialogue avec un automate S7 ou tout autre contrôleur compatible. Cette communication réseau permet la remontée de données de fonctionnement et le pilotage à distance des consignes de vitesse. Le SINAMICS variateur s’intègre dans une architecture d’automatisation numérique (digital) pilotée par un automate S7, avec configuration possible via l’outil logiciel Startdrive TIA Portal ; ce même environnement startdrive TIA Portal simplifie également le diagnostic à distance des paramètres du variateur, et cet environnement startdrive TIA Portal reste également compatible avec d’autres références de variateurs SINAMICS. Cette approche via TIA Portal centralise la programmation du variateur et de l’automate S7 dans un environnement d’ingénierie unique, réduisant les temps de mise en service ; cette étape de mise en service s’effectue généralement en atelier avant l’installation en armoire, la mise service pouvant ainsi être anticipée avant le déploiement final sur ligne. Bien que ce module ne prenne pas en charge nativement PROFINET ou PROFIBUS, la communication PROFINET PROFIBUS reste disponible sur d’autres références de la même gamme SINAMICS pour les architectures nécessitant ces protocoles industriels, notamment dans le cadre de projets de transformation digitale des lignes de production ; cette communication PROFINET PROFIBUS s’avère particulièrement utile pour les installations multi-automates, et cette même communication PROFINET PROFIBUS facilite l’interconnexion avec des automates S7 déjà présents sur site. Cette logique digitale s’inscrit dans une démarche plus large de digital manufacturing portée par de nombreux intégrateurs, y compris ceux basés à Paris et en région parisienne, cette orientation digital confirmant l’ancrage numérique de la gamme Siemens SINAMICS.

Alimentation, environnement et contraintes d’installation

Le variateur accepte une tension d’entrée comprise entre 380 V et 480 V, avec une tolérance de -15 % à +10 %, ce qui couvre les variations usuelles des réseaux triphasés industriels en France comme dans d’autres zones géographiques, notamment dans les régions de France où le réseau électrique présente des fluctuations plus marquées. Le facteur de puissance de 0,72 et la classe d’efficacité énergétique IE2 renseignent sur le comportement électrique du module en fonctionnement continu. Côté environnement, la plage de température de fonctionnement s’étend de -10°C à 40°C, avec un indice de protection IP20 qui impose une installation en armoire fermée pour les industries exposées à la poussière ou à l’humidité. Le poids de 0,93 kg et les dimensions compactes (14,55 x 15 x 9 cm) facilitent l’implantation dans des tableaux électriques à espace réduit. Les entrées/sorties comptent 4 entrées TOR, 2 sorties TOR, 2 entrées analogiques, 1 sortie analogique et 1 sortie relais, une configuration suffisante pour piloter un axe simple avec retour de signal vers un superviseur, y compris dans les industries pharmaceutiques ou agroalimentaires soumises à des contraintes environnementales strictes.

Sécurité, certifications et disponibilité

Le module dispose des certifications CE, cULus, RCM, KC et EAC, avec une conformité aux normes EN 61800-5-1, EN 60204-1 ainsi qu’UL 508C / CSA C22.2 No. 14 pour les exigences de sécurité électrique. Ce niveau de certification facilite le déploiement sur des sites multi-normes, en France comme à l’international. Le variateur ne comporte pas de filtre CEM intégré ni de module de freinage intégré en FSA : une unité de freinage dynamique externe reste nécessaire pour les applications à forte inertie ou à freinage fréquent. Ce module Siemens s’inscrit dans la logique Siemens industry automation, où chaque variateur SINAMICS Siemens complète une offre plus large incluant automates S7, pupitres opérateur et modules d’entrées/sorties ; cette approche Siemens industry automation vise à homogénéiser le parc installé sur l’ensemble des lignes, et cette même démarche Siemens industry automation s’appuie fréquemment sur des automates performances disponibilité éprouvés. Pour les responsables achats techniques, ce type de module reconditionné ou neuf en boîte ouverte permet de sécuriser un stock de pièces de rechange pour les lignes déjà équipées de variateurs SINAMICS Siemens, sans attendre les délais de fabrication d’une nouvelle gamme de variateurs ou d’une nouvelle génération de moteurs, cette nouvelle gamme variateurs restant par ailleurs compatible avec les architectures existantes. La disponibilité de composants Siemens compatibles avec les automates performances disponibilité sur le marché du reconditionné constitue un point d’attention pour les équipes de maintenance qui doivent limiter les arrêts de production, ces mêmes automates performances disponibilité restant un critère de choix déterminant lors du renouvellement du parc.