Siemens AG Flessibilità ed elevate prestazioni. Il sistema d'azionamento SINAMICS S120. SINAMICS drives. Answers for industry.

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1 Flessibilità ed elevate prestazioni Il sistema d'azionamento SINAMICS S120 SINAMICS drives Answers for industry.

2 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 Per applicazioni di livello superiore Per applicazioni di elevata complessità Media tensione Per applicazioni con potenze elevate SINAMICS G110 SINAMICS G120 SINAMICS G120D SINAMICS G130/G150 SINAMICS S120 Controllo V/f Controllo V/f / Regolazione vettoriale Controllo V/f / Regolazione vettoriale / Servoregolazione SINAMICS S150 SINAMICS GM150/SM150/GL150 Controllo V/f / Regolazione vettoriale 0,12 3 kw 0,37 90 kw 0,75 7,5 kw kw 0, kw kw 0,8 120 MW Pompe, ventilatori, nastri trasportatori Pompe, ventilatori, nastri trasportatori, compressori, miscelatori, mulini, estrusori Macchine di produzione, ad es. confezionatrici, macchine tessili, macchine per la stampa, macchine per carta, macchine per la lavorazione delle materie plastiche, macchine utensili, impianti e linee di lavorazione Banchi di prova, taglierine trasversali, centrifughe 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 appropriato per ogni compito: tutti gli azionamenti possono essere progettati, parametrizzati, messi in servizio e utilizzati in modo unitario. SINAMICS: adatto per ogni compito Ampia gamma di potenze da 0,12 kw a 120 MW 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

3 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 Sistemi DC/AC per applicazioni multiasse monoasse Blocksize Chassis Booksize Compact Booksize Chassis Cabinet Modules 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. 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, 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

4 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. Applicazioni multiasse con concetto d azionamento DC/AC centrale SINAMICS S120 Gamma di potenze Apparecchiature monoasse AC/AC e multiasse DC/AC Campo di potenza 0, kw Tensioni di allacciamento 230 V, V e V (50/60 Hz) Servoregolazione, regolazione vettoriale, controllo V/f Motori asincroni e sincroni (incl. motori torque e lineari) Concetto d azionamento decentrato con azionamenti singoli AC/AC SINAMICS S120 Funzioni per una maggiore efficienza 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 4

5 Massima semplicità di progettazione e messa in servizio Tool SIZER Tool STARTER 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 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

6 SINAMICS S120 DC/AC Drives per applicazioni multiasse PROFIBUS PROFINET Terminal Modules (Periferia digitale e analogica) Unità di regolazione centrale (Control Unit) DRIVE-CLiQ Unità di potenza (Motor Modules) Alimentazione (Line Module) 3AC DRIVE-CLiQ Motore Design modulare con interfaccia di sistema digitale DRIVE-CLiQ Apparecchiature Booksize Compact da 0,9 a 10,7 kw Apparecchiature DC/AC SINAMICS S120 per applicazioni multiasse 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 Flessibilità e scalabilità grazie alla struttura modulare 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. 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. 6

7 Apparecchiature Booksize da 1,6 a 107 kw Apparecchiature Chassis da 75 a 1200 kw Control Unit CU320 Modalità flessibili di dispersione del calore 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. Interfaccia digitale DRIVE-CLiQ: oneri minori di cablaggio 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. 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 Libera combinabilità di tutte le forme costruttive 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. 7

8 SINAMICS S120 AC Drives per applicazioni monoasse Azionamento monoasse o AC Drive SINAMICS S120 PROFINET PROFIBUS DRIVE-CLiQ DRIVE-CLiQ Apparecchiature Blocksize da 0,25 a 90 kw Apparecchiatura Chassis da 110 a 250 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 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- 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. 8

9 Struttura mista SINAMICS S120 con adattatore DRIVE-CLiQ Controllore (ad es. SIMATIC) PROFIBUS DRIVE-CLiQ CU320 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 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. 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. Motion Control integrato nell'azionamento: Control Unit SIMOTION D410 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. Adattatore della Control Unit CUA31/32 per applicazioni multiasse con SINAMICS S120 AC Drive 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. Rispetto alla CUA31 sulla CUA32 si trova anche un'interfaccia encoder integrata HTL/TTL per collegare un encoder esterno. 9

10 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 di cellule Scanner 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 Cat. 3, IEC SIL2 e ISO , 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 sicurezza 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 10

11 Maschera di parametrizzazione per EPos Progettazione grafica con DCC 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. 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

12 Totally Integrated Automation fissa gli standard per la produttività Sistema di automazione SIMATIC Sistema di Motion Control SIMOTION SINAMICS S120 Sistema CNC SINUMERIK 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 TIA: soluzioni d'automazione omogenee specifiche di settore PROFIBUS e PROFINET sono parti integranti di TIA Motion Control con SIMOTION Numeric Control con SINUMERIK La base delle soluzioni di automazione specifiche per i clienti 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. Senza problemi: Totally Integrated Automation con SINAMICS S120 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

13 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 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. PROFIdrive: interfaccia di azionamento per PROFINET 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 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

14 Soluzioni globali nella costruzione di macchine SINAMICS S120 come base perfetta SINAMICS S120 Gamma di motori per applicazioni Motion Control Servomotori asincroni Servomotori sincroni Servo-motoriduttori Motori torque Motori lineari 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. 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. 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 14

15 SIMOTION D410 per azionamenti singoli SIMOTION D425 per applicazioni multiasse SINUMERIK solution line 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. SINAMICS S120 e SINUMERIK solution line la soluzione innovativa per le macchine di lavorazione 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. 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. SINAMICS S120 La base ideale per complessi compiti d'azionamento nella costruzione di macchine: 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 15

16 Costruzione di impianti con SINAMICS S120 modulare nel futuro Apparecchiature Chassis da 75 a 1200 kw Cabinet Modules da 1,6 a 4500 kw 16 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 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.

17 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

18 SINAMICS S120 Dati tecnici 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 Tipo di azionamento Grado di protezione Tensione di rete U rete /potenze 1 AC V 3 AC V 3 AC 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 18 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) Funzioni di sicurezza Interfacce Tool Tecnologie tipiche di applicazione Catalogo

19 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 HP 3 ) 0,37 90 kw (0,5 120 HP 3 ) kw ( HP 3 ) 0,9 9,7 kw (1,2 13,2 HP 3 ) 1,6 107 kw (2 145 HP 3 ) kw ( HP 3 ) kw ( HP 3 ) 1, kw ( HP 3 ) kw ( HP 3 ) 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 Hz Hz Hz Hz Hz Hz 0 U Rete 0 U Rete 0 U Rete 0 U Rete 0 U Rete 0 U Rete Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz Hz 1 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 ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms ms 1 0,5 1 ms ms¹ 0,5 1 ms 1 0,5 1 ms ms ms 1 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, STO, SS1, SOS 2, SS2 2, STO, SBC, SS1, SOS, STO, SBC, SS1, SOS, STO, SS1, SOS 2, SS2 2, STO SS2, SLS, SSM SLS 2, SSM 2 SS2, SLS, SSM SS2, SLS, SSM SLS 2, SSM 2 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

20 Troverete maggiori informazioni relative a SINAMICS su Gli indirizzi dei vostri referenti sono disponibili su Con A&D Mall è possibile ordinare direttamente tramite Internet Siemens AG Industry Sector Drive Technologies Viale Piero e Alberto Pirelli MILANO ITALIA Con riserva di modifiche N. di ordinazione: E20001-A30-P670-X-7200 Dispostelle MK.MC.70.SINA WS 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.

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