SINAMICS drives

© Siemens AG 2008
Flessibilità ed elevate prestazioni
Il sistema d'azionamento SINAMICS S120
SINAMICS drives
Answers for industry.
© Siemens AG 2008
SINAMICS –
per ogni compito l‘azionamento giusto
La famiglia di azionamenti per soluzioni d'azionamento sicure per il futuro
Bassa tensione
Per applicazioni di base
SINAMICS
G110
Controllo V/f
0,12–3 kW
Per applicazioni di livello superiore
SINAMICS
G120
SINAMICS
G120D
Per applicazioni di elevata complessità
SINAMICS
G130/G150
Controllo V/f / Regolazione vettoriale
0,37–90 kW
0,75–7,5 kW
Media tensione
Per applicazioni con potenze
elevate
SINAMICS
S120
SINAMICS
S150
Controllo V/f / Regolazione vettoriale / Servoregolazione
75–1500 kW
0,12–4500 kW
75–1200 kW
Macchine di produzione, ad es. confezionatrici,
Banchi di prova,
Pompe, ventila- Pompe, ventilatori, nastri trasportatori, compressori,
macchine tessili, macchine per la stampa, macchine per carta, taglierine trasversali,
tori, nastri
miscelatori, mulini, estrusori
macchine per la lavorazione delle materie plastiche,
centrifughe
trasportatori
macchine utensili, impianti e linee di lavorazione
SINAMICS
GM150/SM150/GL150
Controllo V/f / Regolazione
vettoriale
0,8–120 MW
Pompe, ventilatori, compressori,
miscelatori, estrusori, mulini,
laminatoi, impianti di trasporto su
rotaia per estrazione mineraria
Tool unitari di engineering
SIZER – Per una programmazione e progettazione agevoli.
STARTER – Per una messa in servizio, ottimizzazione e diagnosi rapide.
SINAMICS offre un azionamento
SINAMICS: adatto per ogni compito
appropriato per ogni compito:
• Ampia gamma di potenze da 0,12 kW
a 120 MW
tutti gli azionamenti possono essere
progettati, parametrizzati, messi in
servizio e utilizzati in modo unitario.
• In esecuzione sia a bassa tensione che
a media tensione
• Funzionalità omogenea grazie a
una piattaforma hardware e software
comune
• Un engineering comune per tutti gli
azionamenti con due soli tool: SIZER
per la progettazione e STARTER per
la parametrizzazione e la messa in
servizio
• Elevato grado di flessibilità e combinabilità
2
© Siemens AG 2008
Il sistema d‘azionamento SINAMICS S120
Le migliori prospettive per un futuro produttivo
SINAMICS S120 – Forme costruttive
Sistemi di azionamento modulari per applicazioni complesse monoasse e multiasse
Apparecchiature AC/AC per applicazione
monoasse
Blocksize
Chassis
Flessibilità per concetti di macchina
vincenti
Quale componente della nuova famiglia
di azionamenti SINAMICS, il SINAMICS
S120® è il sistema componibile per applicazioni ad elevate prestazioni nella
costruzione di macchine e impianti. Per
una gamma assai ampia di applicazioni
industriali SINAMICS S120 offre azionamenti monoasse e multiasse ad elevate
prestazioni.
Le crescenti esigenze di numero di assi
e prestazioni vengono perfettamente
soddisfatte da SINAMICS S120 grazie
alle sue caratteristiche di scalabilità e
flessibilità. SINAMICS S120 consente la
realizzazione di concetti di macchina flessibili, per poter rispondere rapidamente
alle esigenze specifiche della clientela.
La risposta alle esigenze crescenti
Oggi le macchine devono da un lato
essere costruite in modo sempre più
economico e dall'altro offrire al gestore
una produttività sempre maggiore.
Sistemi DC/AC per applicazioni multiasse
Booksize Compact
Booksize
Il sistema d'azionamento SINAMICS S120
soddisfa entrambe le esigenze!
La sua progettazione confortevole
riduce i tempi di sviluppo. La sua elevata
dinamica e precisione consente cadenze
operative più rapide per la massima produttività. E la sua facilità di utilizzo e di
manutenzione aumenta la disponibilità
e abbatte i costi di life-cycle. In sintesi:
SINAMICS S120 aumenta la competitività
dei produttori e dei gestori.
Modularità per la costruzione di
macchine
SINAMICS S120 consente la libera combinazione di prestazioni di potenza e di
regolazione. Con questo sistema componibile SINAMICS S120 sono realizzabili
allo stesso modo soluzioni d'azionamento
multiasse con Motion Control sovraordinato e soluzioni con azionamenti singoli.
Le macchine possono essere concepite
fondamentalmente modulari per coprire
così la crescente molteplicità di varianti.
Qualora si dovessero combinare o
innovare moduli o singoli componenti,
Chassis
Cabinet Modules
SINAMICS S120 assicura la perfetta
compatibilità tra tutti i componenti del
sistema senza dover faticare nella configurazione.
Campi d'impiego nella costruzione di
macchine e impianti
Che si tratti di trasporti continui di materiale o di processi cadenzati ad elevata
dinamica, SINAMICS S120 apporta un
maggiore grado di prestazione alle
macchine di molti settori:
• Macchine per confezionamento/
imballaggio
• Macchine per la lavorazione delle
materie plastiche
• Macchine tessili
• Macchine per la stampa
• Macchine per la carta
• Apparecchi di sollevamento
• Sistemi di handling e montaggio
• Macchine utensili
• Treni di laminazione
• Banchi prova
3
© Siemens AG 2008
SINAMICS S120 per applicazioni monoasse
e multiasse ad elevate prestazioni
Il sistema componibile per applicazioni
ad elevate prestazioni
L'innovativo concetto hardware e software SINAMICS S120 risolve complessi
compiti d'azionamento in applicazioni
industriali nel campo di potenza da
0,12 a 4500 kW:
SINAMICS S120 offre azionamenti singoli
AC/AC performanti nelle forme costruttive
Blocksize e Chassis, nonché azionamenti
coordinati DC/AC per applicazioni multiasse nelle forme costruttive Booksize
Compact, Booksize, Chassis e Cabinet
Module.
Maggiore flessibilità con intelligenza di
regolazione centrale
Con SINAMICS S120 l'intelligenza d'azionamento con le funzioni di regolazione
è concentrata nelle Control Units (CU).
Esse infatti elaborano la regolazione vettoriale, la servoregolazione e il controllo
V/f. Inoltre effettuano per tutti gli assi
dell'azionamento la regolazione di velocità e di coppia come pure altre funzioni
d'azionamento intelligenti.
Libera scelta della performance
per la regolazione vettoriale e la
servoregolazione
Si raccomanda l'impiego di una regolazione vettoriale SINAMICS S120 in caso
di soluzioni d'azionamento per trasporti
continui di materiale, ad es. per macchine per film, macchine per la carta
e trafilatrici, nonché per apparecchi di
sollevamento, centrifughe e azionamenti
marini con movimento rotativo armonico.
La servoregolazione con SINAMICS S120
trova impiego con servomotori in processi cadenzati con regolazione di posizionamento precisa e allo stesso tempo ad
elevata dinamica. Ad es. in macchine per
confezionamento/imballaggio, macchine
per la stampa e utensili.
4
Applicazioni multiasse con concetto
d‘azionamento DC/AC centrale
Concetto d‘azionamento decentrato
con azionamenti singoli AC/AC
SINAMICS S120
Gamma di potenze
SINAMICS S120
Funzioni per una maggiore efficienza
• Apparecchiature monoasse AC/AC e
multiasse DC/AC
• Campo di potenza 0,12–4500 kW
• Tensioni di allacciamento 230 V,
380–480 V e 500–690 V (50/60 Hz)
• Servoregolazione, regolazione
vettoriale, controllo V/f
• Motori asincroni e sincroni
(incl. motori torque e lineari)
• Funzioni base: regolazione di velocità, regolazione di coppia, funzioni
di posizionamento
• Funzioni di avvio intelligenti per il
riavvio autonomo dopo un'interruzione di corrente
• Tecnica BICO con interconnessione
di I/O relativi all'azionamento
• Progettazione grafica di blocchi
liberi con DCC (Drive Control Chart)
per adattare in modo confortevole
il sistema di azionamento alla
macchina
• Funzioni di sicurezza integrate per
la realizzazione razionale di concetti
di sicurezza
• Regolazione di alimentazione/
recupero per evitare ripercussioni
indesiderate in rete, per il recupero
dell'energia durante l'operazione di
frenatura e per una maggiore resistenza alle oscillazioni della rete
© Siemens AG 2008
Massima semplicità di progettazione
e messa in servizio
Tool SIZER
Economicità e flessibilità con il sistema
La nuova famiglia di azionamenti
SINAMICS è concepita nell'ottica della
riduzione dei costi: dall'azionamento
semplice e dai convertitori di piccola
potenza ai servoazionamenti e agli azionamenti vettoriali, fino all'azionamento
di massima potenza. SINAMICS copre
l'intera gamma di potenze con una
filosofia e una guida operativa del tutto
particolari! Ciò significa: approccio più
semplice e trasferibilità diretta del knowhow una volta acquisito, ad es. con i tool
completi di progettazione, configurazione
e messa in servizio.
Sviluppo rapido e sicuro della
configurazione adatta: tool di
progettazione SIZER
Con SINAMICS è possibile progettare un
sistema d'azionamento in modo rapido
e sicuro come mai prima d'ora. Il tool di
progettazione SIZER contiene infatti tutti
i componenti necessari all'elaborazione
di un sistema d'azionamento e consente
all'utente di progettare in modo semplice
Tool STARTER
e mirato i più svariati sistemi d'azionamento. Grazie alla superficie grafica e al
Wizard integrato, SIZER è di facile apprendimento e può essere utilizzato in modo
intuitivo.
Accelera la messa in servizio:
tool STARTER
STARTER è il tool di messa in servizio
standard per tutti gli azionamenti della
famiglia SINAMICS. In breve tempo il tool
di messa in servizio configura e ottimizza
in modo chiaro anche sistemi complessi.
STARTER è disponibile in tre varianti
d‘installazione: come versione standalone, integrata in Drive ES per applicazioni con SIMATIC o integrata in SCOUT
per applicazioni con SIMOTION.
Identificazione rapida e automatica:
targhetta elettronica
Un importante elemento del collegamento
digitale del sistema d‘azionamento
SINAMICS S120 sono le targhette elettroniche presenti in ogni componente.
Consentono infatti l'identificazione
automatica di ogni componente dell'azionamento tramite interfaccia di sistema
DRIVE-CLiQ. Non è più così necessaria
l‘immissione manuale dei dati durante la
messa in servizio o in caso di sostituzione
del componente: la messa in servizio diventa ancora più sicura! Nelle targhette
elettroniche dei motori sono memorizzati
ad es. i parametri dello schema del circuito elettrico equivalente e i valori caratteristici dell'encoder integrato nel motore,
nonché informazioni relative ai numeri di
ordinazione e d'identificazione.
Per un utilizzo facilitato:
engineering e handling
• Collegamento semplicissimo di tutti
i componenti dell'azionamento con
cavi DRIVE-CLiQ preconfezionati
• Parametrizzazione automatica grazie
alle targhette identificative elettroniche
• Sviluppo rapido e sicuro dela
• configurazione del sistema
d'azionamento con il tool SIZER
• Messa in servizio confortevole con
l'apposito tool STARTER
5
© Siemens AG 2008
SINAMICS S120 –
DC/AC Drives per applicazioni multiasse
PROFIBUS
PROFINET
DRIVE-CLiQ
Terminal Modules
(Periferia digitale
e analogica)
Unità di regolazione centrale
(Control Unit)
Unità di potenza
(Motor Modules)
Alimentazione (Line Module)
3AC
DRIVE-CLiQ
Motore
Design modulare con interfaccia di sistema digitale
DRIVE-CLiQ
6
Apparecchiature DC/AC SINAMICS
S120 per applicazioni multiasse
Flessibilità e scalabilità grazie alla
struttura modulare
La configurazione modulare dell'azionamento per applicazioni multiasse
comprende:
• una Control Unit con tutta l'intelligenza dell'azionamento (incl. interfaccia verso controllori sovraordinati
o apparecchiature HMI)
• un Line Module per l'alimentazione
di corrente centrale
• uno o più Motor Modules per il
comando di potenza
• Terminal Modules opzionali per il
collegamento degli encoder e degli
I/O relativi all'azionamento
• cablaggio semplice con DRIVE-CLiQ
• comunicazione tra tutte le interfacce mediante cavi preconfezionati
• identificazione dei componenti
d'azionamento mediante targhette
elettroniche
• Motor Modules e Line Modules
nelle forme costruttive Booksize
Compact, Booksize e Chassis
Le apparecchiature DC/AC si distinguono
per la loro struttura modulare. Tutta
l'intelligenza dell'azionamento è concentrata nelle Control Units (CU). Esse elaborano tutte le funzioni di regolazione nel
sistema d'azionamento.
Inoltre, esse eseguono tutte le altre
funzioni d'azionamento come ad es. la
combinazione degli I/O relativi all'azionamento, le funzioni di posizionamento,
ecc. e dispongono di PROFIBUS DP o
PROFINET come interfaccia centrale per
il collegamento a sistemi d'automazione
sovraordinati.
Per applicazioni di Motion Control e/o
CN è possibile impiegare SIMOTION D e/o.
SINUMERIK 840D sl come Control Units
speciali.
Apparecchiature Booksize Compact
da 0,9 a 10,7 kW
I Line Modules forniscono l'energia a
livello centrale nel circuito intermedio a
corrente continua.
I Line Modules opzionali con regolazione
di alimentazione/recupero assicurano una
tensione costante nel circuito intermedio
e un'elevata compatibilità con la rete di
alimentazione.
I Motor Modules forniscono l'energia ai
motori dal circuito intermedio.
Tramite i Terminal Modules è possibile
aumentare in modo scalare il numero
degli ingressi/uscite relativi agli azionamenti.
I sistemi d'azionamento nella forma costruttiva Booksize Compact sono caratterizzati da una struttura particolarmente
compatta. Inoltre i moduli a doppio asse
offrono un'ulteriore possibilità di limitare
la larghezza di montaggio delle apparecchiature Booksize Compact e Booksize.
© Siemens AG 2008
Apparecchiature Booksize da 1,6 a 107 kW
Apparecchiature Chassis da 75 a 1200 kW
Control Unit CU320
Modalità flessibili di dispersione del
calore
Interfaccia digitale DRIVE-CLiQ: oneri
minori di cablaggio
Libera combinabilità di tutte le forme
costruttive
Le apparecchiature Chassis SINAMICS
S120 sono disponibili sia con raffreddamento ad aria sia a liquido. La variante
con raffreddamento a liquido è la soluzione ideale in presenza di aria esterna
aggressiva, polverosa o salina e rappresenta allo stesso tempo un'alternativa
economica con bassi costi d'esercizio.
Consente infatti soluzioni per quadri
elettrici a tenuta ermetica con una riduzione della superficie d'installazione fino
al 60 %. Le apparecchiature Booksize sono
disponibili con raffreddamento ad aria
interno/esterno o con raffreddamento a
liquido. Nelle apparecchiature con raffreddamento cold plate il calore viene
dissipato attraverso il retro delle unità
sulla superficie di montaggio.
Una comunicazione continua tra i componenti è il presupposto per la strutturazione
modulare di un moderno sistema d'azionamento. Come interfaccia digitale unitaria tra tutti i componenti dell‘azionamento SINAMICS S120, il cavo DRIVE-CLiQ ad
innesto facilitato comporta una riduzione
dei tempi.
Le diverse forme costruttive SINAMICS
S120 possono essere combinate liberamente tra loro grazie all‘interfaccia
DRIVE-CLiQ, ad es. Line Modules in forma
costruttiva Chassis con Motor Modules
in forma costruttiva Booksize per applicazioni multiasse con un‘elevata potenza
complessiva.
L'interfaccia di sistema DRIVE-CLiQ:
• collega tutti i componenti, inclusi i
motori e gli encoder
• crea il collegamento degli I/O relativi
all'azionamento e dei sistemi di encoder integrati nel motore
• ha un'alimentazione a 24 V integrata
nel cavo dell'encoder
• riduce la varietà dei pezzi, i costi di
magazzino e l'onere di messa in servizio grazie all'esecuzione unitaria della
tecnica dei cavi e dei connettori
7
© Siemens AG 2008
SINAMICS S120 –
AC Drives per applicazioni monoasse
Azionamento monoasse o AC Drive SINAMICS S120
PROFINET
PROFIBUS
DRIVE-CLiQ
Apparecchiature Blocksize da 0,25 a 90 kW
AC Drives per applicazioni
monoasse
• Un azionamento singolo indipendente SINAMICS S120 AC Drive è
composto da una Control Unit e da
un Power Module
• In alternativa un Power Module può
essere integrato in un'unità multiasse tramite un adattatore CU
• I Power Modules sono disponibili
nelle forme costruttive Blocksize e
Chassis
Apparecchiatura Chassis
da 110 a 250 kW
Campi d'impiego tipici
Gli azionamenti monoasse sono adatti
per applicazioni in tutti i settori, come
ad es. per azionamenti per traslatori,
centrifughe, ascensori ed estrusori,
nonché mescolatori e impastatrici.
Gli azionamenti monoasse SINAMICS
S120 AC Drives rappresentano la
soluzione ideale anche per le applicazioni
multiasse in cui gli assi dell'azionamento
sono molto distanziati tra loro. Lo stesso
vale per i concetti di macchina modulari
che vengono sempre più realizzati
nell'industria del confezionamento/
imballaggio e del legno.
Nell'azionamento monoasse l'alimentazione di rete e quella del motore sono
integrate in un'unica apparecchiatura: il
cosiddetto Power Module. In applicazioni
monoasse la regolazione dell'azionamen-
8
DRIVE-CLiQ
to è elaborata da una speciale Control
Unit (ad es. CU310) montata sul Power
Module, in applicazioni multiasse da una
Control Unit (ad es. CU320) accoppiata
tramite DRIVE-CLiQ. In quest'ultimo caso
viene montato sul Power Module un
adattatore CU al posto della Control Unit.
Accoppiati in modo decentrato con
un controllore sovraordinato tramite
PROFIBUS DP o PROFINET,
i SINAMICS S120 AC Drives possono risolvere in modo affidabile ad es. compiti di
posizionamento in sistemi automatici di
montaggio e di handling.
© Siemens AG 2008
Struttura mista SINAMICS S120 con adattatore DRIVE-CLiQ
Controllore (ad es. SIMATIC)
PROFIBUS
CU320
DRIVE-CLiQ
SINAMICS
con adattatore CU
Motore
Control Unit
CU310
Control Unit
SIMOTION D410
Adattatore
CUA31
Adattatore
CUA32
Intelligenza di regolazione centrale
con interfaccia per il controllo:
Control Unit CU310
Motion Control integrato
nell'azionamento:
Control Unit SIMOTION D410
Adattatore della Control Unit CUA31/32
per applicazioni multiasse con
SINAMICS S120 AC Drive
Gli AC Drives sono già dotati di un'apposita Control Unit CU310 per l'accoppiamento con il controllore sovraordinato. Essa
offre funzionalità dal semplice regolatore
di velocità fino a funzioni di posizionamento complete.
La Control Unit SIMOTION D410 è la soluzione ideale se è necessario un Motion
Control per un asse tramite intelligenza di
regolazione centrale e di una funzionalità
PLC in forma compatta.
SIMOTION D410 può essere utilizzato per
applicazioni monoasse come bobinatrici,
taglierine trasversali o dispositivi di avanzamento, ma anche in gruppi sincroni in
concetti di macchine modulari.
Il modulo meccanico automatizzato con
SIMOTION D410 riceve quindi il valore
guida da un controllore sovraordinato e
sincronizza il proprio asse rispetto a tale
valore guida. Sono disponibili a scelta
D410 DP con collegamento PROFIBUS DP
o D410 PN con interfaccia PROFINET integrata. Con gli ingressi/le uscite integrati
si possono realizzare fino a quattro uscite
rapide per camme o tre ingressi per tastatori di misura.
Con l'adattatore della Control Unit CUA31
l'azionamento viene collegato tramite
l'interfaccia DRIVE-CLiQ a una Control
Unit multiasse, ad es. CU320, che svolge
le funzioni d'azionamento per l'AC Drive.
In questa combinazione è possibile
l'impiego di SINAMICS S120 AC Drives
anche unitamente ad apparecchiature
SINAMICS S120 multiasse.
È così assicurata la massima flessibilità
nell'impiego delle apparecchiature
SINAMICS S120.
Sono disponibili a scelta la Control Unit
CU310 DP con collegamento PROFIBUS
DP o la Control Unit CU310 PN con interfaccia PROFINET integrata.
Mediante tecnica BICO si possono combinare semplicemente tra loro nella CU
ingressi/uscite relativi all'azionamento.
Si può così disaccoppiare efficacemente
l'azionamento dal controllore sovraordinato.
Anche negli AC Drives è possibile, in caso
di necessità, effettuare il collegamento
di un altro encoder e degli I/O relativi
all'azionamento tramite DRIVE-CLiQ.
Rispetto alla CUA31 sulla CUA32 si
trova anche un'interfaccia encoder
integrata HTL/TTL per collegare un
encoder esterno.
9
© Siemens AG 2008
Per una maggiore sicurezza:
funzioni integrate per SINAMICS S120
Comunicazione più sicura
tramite PROFIBUS con profilo
PROFIsafe
Controllore a
prova di errore
SIMATIC S7-300F
SINAMICS S120
Barriera Scanner
di cellule laser
Periferia
SIMATIC ET 200S
a prova di errore
con Sensorik
Configurazione d‘esempio: SINAMICS S120 Booksize con funzioni di
sicurezza integrate nel controllore SIMATIC S7-300F a prova di errore
Costi inferiori e maggiore
disponibilità
Le funzioni di sicurezza integrate
in SINAMICS S120 offrono chiari
vantaggi agli utenti: la loro integrazione consente di ridurre l'ingombro
e l'onere di cablaggio.
La disponibilità aumenta grazie all'ottimizzazione dei processi, alla semplicità delle strutture delle macchine e ai
concetti operativi orientati alla pratica.
Le soluzioni SINAMICS Safety sono
certificate a norma EN 954-1 Cat. 3,
IEC 61508 SIL2 e ISO 13849-1, PL d.
Safety Integrated – Funzioni per la
semplice realizzazione di concetti di
sicurezza
Il sistema di azionamento SINAMICS S120
dispone di ampie funzioni di sicurezza.
Queste supportano la realizzazione semplice e conforme alle norme di concetti di
sicurezza innovativi. Le funzioni di sicu-
10
rezza di base „Safe Torque Off“, „Safe Stop
1“ e „Safe Brake Control“ sono già integrate. Tutte e tre le funzioni consentono la
disconnessione sicura dell'alimentazione
al motore in caso di situazioni pericolose.
Funzioni di Safety ampliate
„Safe Operating Stop“, „Safe Stop 2“,
„Safety-Limited Speed“ e „Safe Speed
Monitor“ consentono una sorveglianza
affidabile dell'azionamento durante
l'esercizio oppure nel caso in cui si verifichino situazioni eccezionali transitorie
come lavori di allestimento oppure di
manutenzione. Poiché la regolazione
di posizione normalmente resta attiva,
al termine della situazione eccezionale
il funzionamento corretto dell'asse di
azionamento può proseguire immediatamente. L'esecuzione dei lavori di manutenzione è confortevole e realizzabile in
sicurezza, il che riduce notevolmente
i tempi di fermo della macchina o
dell'impianto.
Il comando delle funzioni di sicurezza
avviene tramite i morsetti d'ingresso
sicuri sul Terminal Module TM54F oppure, in caso d'integrazione dell'azionamento in un sistema di automazione globale,
tramite PROFIBUS e PROFINET con
PROFIsafe.
Intelligenza integrata
I SINAMICS S120 sono più potenti:
oltre alla classica regolazione
dell'azionamento dispongono di:
• EPos – le funzioni integrate per
compiti di posizionamento
• Safety Integrated – Funzioni di sicurezza integrate per la realizzazione
semplice di concetti di sicurezza
• Drive Control Chart (DCC ) – Funzioni liberamente programmabili
di controllo, regolazione e calcolo
relative all'azionamento
© Siemens AG 2008
Maschera di parametrizzazione per EPos
Epos – Funzioni di posizionamento
integrate nell'azionamento
Grazie alle funzioni integrate di posizionamento EPos non è più necessario un
controllo di posizionamento sovraordinato supplementare per una molteplicità di
applicazioni di posizionamento. Inoltre
questa funzionalità integrata è anche
estremamente flessibile: può essere
utilizzata sia per compiti di servoregolazione ad alta dinamica sia per le più
semplici applicazioni di motori asincroni
con regolazione vettoriale. Durante la
messa in servizio è possibile memorizzare
nell'azionamento fino a 64 posizioni di
destinazione o percorsi di movimento,
unitamente alle rispettive velocità di posizionamento.
Inoltre, in caso di necessità, è anche possibile trasferire questi parametri da un
PLC sovraordinato.
È consentita persino la modifica al volo
di posizioni di destinazione e di velocità
durante una corsa di posizionamento.
Progettazione grafica con DCC
La messa in servizio è poi semplice e
chiara grazie alle maschere di parametrizzazione preconfezionate nel tool di messa
in servizio STARTER di SINAMICS.
DCC – Drive Control Charts:
per l'adattamento ottimale al compito
di azionamento
Con le Drive Control Charts il sistema
di azionamento SINAMICS S120 non
svolge solo i compiti della classica
regolazione di azionamento, le Drive
Control Charts (DCC) consentono infatti
anche un dislocamento dei compiti di
controllo e regolazione nell'azionamento
stesso. Diventa così possibile adattare
in modo flessibile e opzionale il sistema
di azionamento ad una molteplicità di
scenari di azionamento e automazione.
DCC –
i vantaggi in sintesi
• Il carico di lavoro dei controllori
sovraordinati viene alleggerito, i
processi delle macchine possono
essere programmati in modo più
semplice e con un onere minore,
l'elaborazione nell'azionamento
direttamente sul posto comporta un
incremento dell'intera performance
della macchina. Ciò semplifica, nel
complesso, la realizzazione dei
sistemi modulari di macchine.
• Per la determinazione delle funzioni
di controllo e di regolazione, i
blocchi multifunzionali vengono
selezionati da una biblioteca predefinita mediante un comodo editor
DCC e poi collegati insieme graficamente tramite drag & drop.
Le funzioni di test e diagnostica
consentono di verificare il programma oppure d'identificare le cause di
eventuali errori.
• Comoda programmazione grafica
con DCC Editor
11
© Siemens AG 2008
Totally Integrated Automation
fissa gli standard per la produttività
Sistema di automazione
SIMATIC
Sistema di Motion Control
SIMOTION
Sistema CNC
SINUMERIK
SINAMICS S120
Comunicazione tramite PROFIBUS e PROFINET
Gamma dei motori
Motori asincroni
Motori sincroni
SINAMICS S120 costituisce parte integrante di Totally Integrated Automation di Siemens
Totally Integrated Automation con
SINAMICS S120
La base delle soluzioni di automazione
specifiche per i clienti
Senza problemi: Totally Integrated
Automation con SINAMICS S120
• TIA: soluzioni d'automazione
omogenee specifiche di settore
• PROFIBUS e PROFINET sono parti
integranti di TIA
• Motion Control con SIMOTION
• Numeric Control con SINUMERIK
Con Totally Integrated Automation (TIA)
Siemens offre come unico fornitore una
gamma omogenea di prodotti e sistemi
per tutti i settori. In sintonia con le esigenze individuali dei clienti è possibile
realizzare sulla base di Totally Integrated
Automation (TIA) efficienti soluzioni
d'automazione specifiche per un determinato settore.
Ridotti costi di life-cycle nell'esercizio
degli impianti e una significativa riduzione del Time to Market comportano un
notevole aumento della produttività e
una maggiore sicurezza d'investimento.
Oltre a SIMATIC, SIMOTION e SINUMERIK
anche SINAMICS è un componente centrale di TIA. Il tool di messa in servizio
STARTER è quindi parte integrante della
piattaforma TIA.
Tutti i componenti della soluzione d'automazione possono essere parametrizzati,
programmati e messi in servizio con una
piattaforma di engineering omogenea
senza discontinuità di sistema. La gestione omogenea dei dati ne garantisce la
coerenza e consente la facile archiviazione dell'intero progetto dell'impianto.
12
© Siemens AG 2008
Comunicazione senza confini
PROFIBUS:
il n. 1 tra i bus di campo
SINAMICS S120 supporta di regola
PROFIBUS DP, il bus di campo standard
del concetto TIA. Esso assicura una comunicazione potente e omogenea tra tutti
i componenti della soluzione d'automazione: HMI (servizio e supervisione),
controllore, azionamenti e periferia.
PROFINET:
per una maggiore performance e una
comunicazione IT aperta
PROFIdrive:
interfaccia di azionamento per
PROFINET
SINAMICS S120 è disponibile anche con
interfaccia PROFINET. Questo bus basato
su Ethernet consente il rapido scambio
di dati di regolazione e l'impiego di
SINAMICS S120 in applicazioni multiasse
ad altissime prestazioni. PROFINET
trasmette inoltre contemporaneamente
mediante meccanismi IT standard
(TCP/IP) ad es. dati d'esercizio e di
diagnostica a sistemi sovraordinati.
Nessun problema quindi per la semplice
integrazione in una rete IT aziendale.
L‘interfaccia funzionale tra il controllore e
gli azionamenti in PROFINET e PROFIBUS
viene definita tramite il profilo di azionamento PROFIdrive di PROFIBUS International (PI).
PROFIdrive viene specificato dall'Organizzazione degli utenti PI e fissato dalla
norma IEC 61800-7 come standard sicuro
per il futuro. Ne traggono vantaggio gli
utenti PROFINET che utilizzano già azionamenti attivati su PROFIBUS: il programma utente non deve essere modificato
se si effettua il passaggio da PROFIBUS a
PROFINET.
PROFIdrive definisce il funzionamento
delle apparecchiature e la procedura di
accesso ai dati interni delle apparecchiature per gli azionamenti elettrici su
PROFIBUS e PROFINET: dal semplice
convertitore di frequenza fino ai servoregolatori ad elevate prestazioni.
13
© Siemens AG 2008
Soluzioni globali nella costruzione di
macchine – SINAMICS S120 come base perfetta
SINAMICS S120 – Gamma di motori per applicazioni Motion Control
Servomotori
asincroni
Servomotori
sincroni
La soluzione d'azionamento che offre
tutto
L'ampia molteplicità di funzioni e le diverse tipologie fanno di SINAMICS S120
la soluzione d'azionamento universale
per la costruzione di macchine. Una ricca
offerta di motori e sistemi di comando su
misura per le diverse applicazioni consentono la realizzazione di soluzioni completamente integrate: semplici nella concezione, confortevoli nella messa in servizio
e senza complicazioni nell'esercizio.
14
Servo-motoriduttori
Cavi preconfezionati per la trasmissione
dati e per Motion Connect consentono
un collegamento rapido tra i motori e le
unità di potenza.
Le targhette elettroniche nei motori garantiscono una sicura parametrizzazione
automatica del sistema di azionamento.
Durante il funzionamento i valori dell'encoder vengono trasmessi in modo efficiente tramite interfaccia DRIVE-CLiQ al
sistema di azionamento.
Il collegamento al sistema d'automazione
avviene tramite i bus di campo PROFIBUS
DP, PROFINET o CANOpen.
Motori torque
Motori lineari
Funzionamento di motori sincroni
e asincroni
Con SINAMICS S120 si possono utilizzare sia motori sincroni che asincroni.
In particolar modo per le applicazioni
Motion Control Siemens offre oltre
alla propria gamma di motori standard
un'ampia scelta di diversi modelli di
motori:
• Servomotori sincroni, a scelta con
diversi modelli di riduttori per compiti di posizionamento ad alta dinamica, assi cadenzati e azionamenti
per avanzamento
• Servomotori asincroni per assi rotanti dinamici ad elevata precisione,
ad es. in applicazioni di avvolgimento e sincronizzate, nonché per
i mandrini nelle macchine utensili
• Motori lineari per assi di posizionamento e avanzamento ad alta
dinamica
• Motori torque e integrati per assi di
rotazione esatti e potenti con velocità da ridotte ad elevate
© Siemens AG 2008
SIMOTION D410 per
azionamenti singoli
SIMOTION D425 per
applicazioni multiasse
SINAMICS S120 e SIMOTION – Il team
perfetto per macchine di produzione
Nella costruzione di macchine devono
essere risolti compiti di Motion Control
sempre più complessi, che devono inoltre
essere eseguiti in modo sempre più rapido e preciso.
A questo proposito, il sistema di Motion
Control SIMOTION e il sistema ad alte
prestazioni SINAMICS S120 costituiscono
un team perfetto. In particolare la variante SIMOTION D, fisicamente integrata
nell'azionamento SINAMICS S120, è la soluzione ideale per macchine con moltissimi assi ed elevate esigenze di precisione.
Questa struttura d'azionamento decentrata consente la suddivisione della macchina in diversi gruppi di assi che vengono
controllati rispettivamente da un sistema
di Motion Control SIMOTION.
La comunicazione tra i sistemi SIMOTION
avviene tramite PROFIBUS DP o tramite
PROFINET. Un ulteriore aspetto importante: la configurazione compatta della macchina grazie alla struttura d'automazione
decentrata e all'unità di Motion Control
direttamente nell'azionamento.
SINUMERIK
solution line
SINAMICS S120 e SINUMERIK solution
line – la soluzione innovativa per le
macchine di lavorazione
SINAMICS S120 – La base ideale per
complessi compiti d'azionamento
nella costruzione di macchine:
SINUMERIK solution line e SINAMICS S120
costituiscono la piattaforma di sistema
ideale per la costruzione di macchine
utensili.
Grazie all'hardware e al software scalabili,
SINUMERIK solution line offre possibilità
d'impiego praticamente illimitate.
Sia per semplici applicazioni di tornitura o
fresatura, sia per compiti estremamente
complessi e applicazioni high speed per
la lavorazione del legno e del vetro o per
l'handling di linee a trasferta, SINUMERIK
solution line è la soluzione perfetta per
soddisfare le più svariate esigenze nel
settore delle macchine di lavorazione.
• Soluzione di compiti di posizionamento e di semplici funzioni di
regolazione relative all'azionamento
con funzioni integrate EPos e DCC
• Soluzione di applicazioni Motion
Control con SIMOTION
• Soluzione per macchine di lavorazione con SINUMERIK solution line
Le sue caratteristiche essenziali sono la
struttura di sistema decentrata e semplificata e le ampliate possibilità diagnostiche
fino al livello dei componenti. SINUMERIK
solution line è una soluzione completamente integrata nella struttura di comunicazione di SINAMICS.
15
© Siemens AG 2008
Costruzione di impianti con SINAMICS S120 –
modulare nel futuro
Apparecchiature Chassis da 75 a 1200 kW
SINAMICS S120 Cabinet Modules:
concetto di armadio modulare per
azionamenti multimotore
Con i SINAMICS S120 Cabinet Modules
è disponibile un sistema componibile
di apparecchiature Cabinet con le quali
si può realizzare pressoché ogni soluzione d'azionamento per applicazioni
multimotore nella costruzione di impianti. Grazie a interfacce standardizzate è possibile combinare rapidamente i moduli in soluzioni d'azionamento
pronte all'uso fino a 4500 kW.
• Grande flessibilità grazie alla potenza con scalabilità di precisione e ai
tipi di moduli nonché alla vasta
scelta di opzioni
• Soluzione d'azionamento compatta,
pronta all'uso
• Accoppiamento DC mediante set di
sbarre già pronti
• Combinazione tecnica dei dati
tramite DRIVE-CLiQ
• Sicurezza e rapidità di montaggio e
messa in servizio
• Brevi tempi di fornitura
16
Velocità e sicurezza per una soluzione
perfetta
Con i Cabinet Modules SINAMICS S120 e le
apparecchiature Chassis si possono combinare e installare sistemi d'azionamento
completi, con la libera combinazione di
tipi di moduli con potenza a scelta.
In modo semplice e senza problemi grazie
a interfacce standardizzate intercompatibili. Per macchine per la carta, laminatoi,
banchi prova o apparecchi di sollevamento, che richiedono tipicamente applicazioni multimotore con grande potenza, le
apparecchiature Cabinet modulari e quelle
Chassis rappresentano la soluzione ideale
nell'ambito di un sistema componibile.
Il sistema componibile modulare ed
estremamente flessibile con interfacce
unitarie intercompatibili è in linea con il
trend del decentramento dell'intelligenza
nell'azionamento. Una soluzione realizzata in armadio con più Cabinet Modules e
pronta all'uso semplifica la programmazione e aumenta la sicurezza. Per soluzioni
d'installazione ingegnerizzate in proprio è
perfettamente adatta la forma costruttiva
Chassis del SINAMICS S120.
Cabinet Modules da 1,6 a 4500 kW
© Siemens AG 2008
Oneri ridotti per l'integrazione nell'impianto, per la progettazione e il montaggio
Il concetto di SINAMICS S120 consente
una veloce e semplice integrazione meccanica ed elettrica nell'impianto e riduce
l'onere di progettazione e i relativi rischi
di possibili errori.
Affidabilità e assenza di ripercussioni
in rete
Anche il SINAMICS S120 segue il trend
verso convertitori che non hanno ripercussioni in rete, com'è sempre più richiesto dalle aziende fornitrici di energia
elettrica. La sua tensione di circuito intermedio regolata in modo costante disaccoppia ampiamente la tensione applicata
al motore da influenze derivanti dalla
tensione di rete. Viceversa, le ripercussioni in rete a bassa frequenza possono essere pressoché annullate tramite il „Clean
Power Filter“ opzionale. Inoltre risultano
eliminate le perdite dovute alle armoniche di corrente nella distribuzione a bassa
tensione, nel trasformatore di rete e nel
cavo di allacciamento alla rete.
Motori N-compact
Grazie alla combinazione di SINAMICS
S120 con motori a bassa tensione del tipo
N-compact si possono realizzare soluzioni
di sistema su misura per le vostre esigenze specifiche. I motori N-compact si
distinguono per il loro design robusto con
corpo e protezioni in ghisa grigia, nonché
per la loro lunga durata. La forma costruttiva compatta facilita l'integrazione negli
impianti e riduce le dimensioni dell'intero
gruppo. Le macchine da 2 a 8 poli convincono per l'elevato rendimento e l'alta
disponibilità.
La giusta coppia motrice – motori
torque
Oltre al funzionamento con motori
N-compact è possibile quello con motori
torque della serie 1FW3 e anche 1FW4
(HT-direct). Con questi motori si possono
realizzare modernissimi concetti di azionamento diretto che rendono superfluo
un riduttore.
Campi d'impiego nella costruzione di
impianti
•
•
•
•
•
Macchine per la carta
Treni di laminazione
Banchi prova
Macchine per film
Impianti per fibre chimiche
SINAMICS S120
nella costruzione di impianti
• Sviluppo flessibile di varianti
d'azionamento
• Scalabilità della potenza
• Cabinet Modules pronti all'uso
• Apparecchiature Chassis per
l'integrazione in armadio
• Ridotti oneri per la formazione, la
progettazione e la messa in servizio
• Facilità di sostituzione, gestione
ricambi e logistica
• Bassi costi di life-cycle grazie al
risparmio energetico e al ridotto
onere di manutenzione
• Altissimo grado di sicurezza
dell'investimento
17
© Siemens AG 2008
SINAMICS S120 – Dati tecnici
Tipo di azionamento
Moduli e opzioni di ampliamento:
componenti per ogni impiego
• Le unità di regolazione (Control Units) elaborano
funzioni tecnologiche relative all'azionamento e
al controllo assi e offrono il collegamento centrale
con controllori sovraordinati
• I Motor Modules funzionano da inverter alimentando i motori allacciati
• I Line Modules provvedono all'alimentazione centrale dell'energia nel circuito intermedio nonché al
recupero energetico e compensano le oscillazioni
di rete
• I Power Modules riuniscono negli AC Drives sia
l'alimentazione della corrente sia l'unità di potenza
in un'apparecchiatura pronta all'uso
• Le opzioni di elettronica ampliano la funzionalità
e offrono diverse interfacce per gli encoder e i
segnali di processo
• I componenti per il circuito intermedio vengono
impiegati come optional per stabilizzare la tensione del circuito intermedio
• I componenti di potenza lato rete come fusibili,
contattori, bobine di reattanza e filtri completano
il sistema
• Alta dinamica e precisione: tecnologia a 32 bit
• Velocità: brevi tempi di salita di controllo della
corrente
• Universalità d'impiego: per motori sincroni e
asincroni
• Robustezza: elevato fattore di sovraccarico
• Sicurezza: Safety Integrated
• Flessibilità e semplicità: tecnica BICO
• Plug & Play: possibile con DRIVE-CLiQ
Grado di protezione
Tensione di rete Urete/potenze
1 AC 200–240 V
3 AC 380–480 V
3 AC 500–690 V
Alimentazione
Energia di rigenerazione
Frequenza di rete
Tensione di uscita
Frequenza di uscita
Controllo V/f
Regolazione vettoriale
Servoregolazione
Processo di regolazione
Controllo V/f
Regolazione vettoriale con/senza encoder
Servoregolazione con/senza encoder
Motori
Motori asincroni
Motori sincroni
Motori torque
Motori lineari
Dinamica di regolazione
Regolazione vettoriale
• Tempo di salita di controllo regolazione velocità
• Tempo di salita di controllo regolazione M
Servoregolazione
• Tempo di salita di controllo regolazione velocità
• Tempo di salita di controllo regolazione della coppia
Funzioni tecnologiche
Funzioni di sicurezza
STO Safe Torque Off
(Coppia disinserita in sicurezza)
SBC Safe Brake Control
(Comando freno sicuro)
SS1 Safe Stop 1
(Arresto sicuro, Categoria 1)
SOS Safe Operating Stop
(Arresto operativo sicuro)
SS2 Safe Stop 2
(Arresto sicuro, Categoria 2)
SLS Safety-Limited Speed
(Velocità limitata sicura)
SSM Safe Speed Monitor
(Monitoraggio di velocità sicuro)
18
Interfacce
Tool
Tecnologie tipiche di applicazione
Catalogo
© Siemens AG 2008
S120 – Sistemi di azionamento modulari per applicazioni complesse monoasse e multiasse
Blocksize
Chassis
Booksize Compact
Booksize
Chassis
Cabinet Modules
Apparecchiatura AC/AC
modulare
Apparecchiatura AC/AC
modulare
Sistema DC/AC
modulare
Sistema DC/AC
modulare
Sistema DC/AC
modulare
Sistema DC/AC
modulare
IP20
IP20
IP20
IP20
IP00 / IP20
IP20
(IP21 / IP23 / IP54)
0,12–0,75 kW
(0,16–1 HP3)
–
–
–
–
–
0,37–90 kW
(0,5–120 HP3)
110–250 kW
(150–340 HP3)
0,9–9,7 kW
(1,2–13,2 HP3)
1,6–107 kW
(2–145 HP3)
1,6–3000 kW
(2–4000 HP3)
75–1200 kW
(100–1600 HP3)
75–4500 kW
(100–6000 HP3)
–
–
–
Ad anello aperto
Ad anello aperto
Ad anello aperto
In opzione ad anello aperto o chiuso
No
No
Sì
Sì, per l'alimentazione ad anello chiuso
47–63 Hz
47–63 Hz
–
110–800 kW
(150–1000 HP3)
47–63 Hz
47–63 Hz
47–63 Hz
47–63 Hz
0–URete
0–URete
0–URete
0–URete
0–URete
0–URete
0–400 Hz1
0–200 Hz1
0–400 Hz1
0–400 Hz1
0–200 Hz1
0–200 Hz1
0–300 Hz1
0–160 Hz1
0–300 Hz1
0–300 Hz1
0–160 Hz1
0–160 Hz1
0–650 Hz1
0–300 Hz1
0–650 Hz1
0–650 Hz1
0–300 Hz1
0–300 Hz1
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
Sì
8–10 ms1
1–2 ms
1
11–15 ms1
2–3 ms
1
8–10 ms1
8–10 ms1
1–2 ms
1–2 ms
1
1
11–15 ms1
2–3 ms
11–15 ms1
1
2–3 ms1
2–3 ms1
5–7 ms1
2–3 ms1
2–3 ms1
5–7 ms1
5–7 ms1
0,5–1 ms1
1–2 ms¹
0,5–1 ms1
0,5–1 ms1
1–2 ms1
1–2 ms1
Dispositivo di rilevamento errori, riavvio automatico, buffer cinetico, posizionamento di base, tecnica BICO, blocchi software liberamente progettabili
(Drive Control Chart), regolatore tecnologico, Motion Control (unitamente a SIMOTION), Controllo Numerico con SINUMERIK solution line
STO, SBC, SS1, SOS,
SS2, SLS, SSM
STO, SS1, SOS2, SS22,
SLS2, SSM2
STO, SBC, SS1, SOS,
SS2, SLS, SSM
STO, SBC, SS1, SOS,
SS2, SLS, SSM
STO, SS1, SOS2, SS22,
SLS2, SSM2
STO
Digitale, analogico, seriale (RS 232/RS 485), PROFIBUS DP, PROFINET, CANopen (unitamente a CU320)
SIZER per la progettazione, STARTER per la messa in servizio
Azionamenti singoli ad elevate prestazioni
Azionamenti multimotore ad elevate prestazioni
Compiti di gestione del movimento continuo / Motion Control / posizionamento nelle macchine di produzione, ad es. macchine per il confezionamento /
l'imballaggio, macchine tessili, macchine per la stampa, per la carta e per la lavorazione delle materie plastiche, impianti e linee di lavorazione, presse;
applicazioni di conversione; applicazioni CN nelle macchine utensili
PM21
PM21
PM21
PM21
PM21
D21.3
¹ Apparecchiature Blocksize e Booksize: con una frequenza di impulsi di 4 kHz Apparecchiature Chassis, Cabinet Modules: con una frequenza di impulsi di 2 kHz
2
In preparazione
3
Horse Power
19
© Siemens AG 2008
Troverete maggiori informazioni relative a SINAMICS su
www.siemens.com/sinamics
Gli indirizzi dei vostri referenti sono disponibili su
www.siemens.com/automation/partner
Con A&D Mall è possibile ordinare direttamente tramite
Internet
www.siemens.com/automation/mall
Siemens AG
Industry Sector
Drive Technologies
Viale Piero e Alberto Pirelli 10
20126 MILANO
ITALIA
www.siemens.com/sinamics-s120
Con riserva di modifiche
N. di ordinazione: E20001-A30-P670-X-7200
Dispostelle 21500
MK.MC.70.SINA.52.8.04 WS 07083.
Stampato in Germania
© Siemens AG 2008
Le informazioni riportate in questa brochure contengono
solo descrizioni e caratteristiche che potrebbero variare
con l’evolversi dei prodotti o non essere sempre appropriate, nella forma descritta, per il caso applicativo concreto.
Le caratteristiche richieste saranno da considerare impegnative solo se espressamente concordate in fase di definizione del contratto.
Tutte le denominazioni di prodotto possono essere marchi
registrati o nomi di prodotti della Siemens AG o di altre
aziende subfornitrici, il cui utilizzo da parte di terzi per
propri scopi può violare i diritti dei proprietari.