Pumpen-, Lüfter-, Kompressorenumrichter SINAMICS G120P

Einfache Handhabung, Produktivität und Energieeffizienz – auf diese Trends bietet Siemens eine Antwort mit der Umrichterreihe SINAMICS G120P. SINAMICS G120P ist eine innovative und bedienerfreundliche Umrichterreihe, die speziell für Pumpen, Lüfter und Kompressoren im industriellen Umfeld, aber auch für Aufgabenstellungen in der Gebäudeautomation optimiert ist.

SINAMICS G120P bietet wirtschaftliche Antriebslösungen für eine Vielzahl von Aufgabenstellungen. Durch die einfache Handhabung unterstützen die Antriebe den Anwender nicht nur bei der Optimierung von bestehenden frequenzgeregelten Antrieben, sondern auch bei der Umrüstung von Festdrehzahlantrieben oder beim Retrofit.

Die Umrichterreihe SINAMICS G120P verfügt über innovative Hardware- und Software-Funktionen, die maßgeblich zum Energiesparen beitragen und damit auch einen positiven Beitrag zur Schonung von Umweltressourcen leisten.

SINAMICS G120P in Schutzart IP20, Power Module PM230, Baugröße FSB

SINAMICS G120P in Schutzart IP20, Power Module PM240P-2, Baugröße FSD

SINAMICS G120P in Schutzart IP20, Power Module PM330, Baugröße GX

SINAMICS G120P in Schutzart IP55, Power Module PM230, Baugröße FSB

Bedienerfreundlichkeit

Hohe Bedienerfreundlichkeit ist eines der Hauptcharakteristika von SINAMICS G120P:

• Bedieneinheit mit Farbdisplay und umfangreichen Diagnosefunktionen (IOP‑2)
• Einfache applikationsspezifische Inbetriebnahmeassistenten „on board“ der Bedieneinheit IOP‑2 (Intelligent Operator Panel)
• Klartext-Skripte zur Integration in das Inbetriebnahme-Tool STARTER für komplexere Anwendungen
• SINAMICS SD-Card zur Speicherung von Parametereinstellungen, zum Klonen und zur Vor-Ort-Inbetriebnahme

Geführte Bedienung mit Assistenten

SINAMICS G120P bietet generell zwei Möglichkeiten der geführten Parametrierung/Einstellung in einer Zielapplikation:

Inbetriebnahme einfacher Applikationen
mit Hilfe der in der Bedieneinheit IOP‑2 optional erhältlichen Applikationsassistenten ¹⁾

Folgende Assistenten sind verfügbar:

• Grundinbetriebnahme
• Pumpe ohne/mit PID-Regelung
• Lüfter ohne/mit PID-Regelung
• Kompressor ohne/mit PID-Regelung
• PID-Einstellung
• Boost-Einstellung

Ein entsprechendes Anschlussdiagramm für die Standardverdrahtung befindet sich in der Dokumentation der Bedieneinheit IOP‑2.

Inbetriebnahme komplexerer Applikationen
mit Klartext-Skripten durch lösungsorientierte Dialogführung innerhalb des Inbetriebnahme-Tools STARTER

Die Assistenten unterstützen die Sollwerteingabe in Prozesswerten und Sollwertumschaltungen mittels Timer und integrieren auf einfachste Weise technologische Funktionen wie Kaskadenschaltung oder Schlafmodus. Die für die Assistenten notwendigen Anschlussdiagramme für die Standardverdrahtung werden mitgeliefert.

Folgende Assistenten sind verfügbar:

• Lüfter Abluft mit Regelung von Druck/Luftqualität
• Lüfter Kühlturm mit Regelung der Kühlwassertemperatur
• Lüfter Treppenhaus mit Regelung des Drucks und Notfallbetrieb
• Lüfter Tunnel/Parkhaus mit Regelung der Luftqualität und Notfallbetrieb
• Lüfter Zuluft mit Regelung Druck/Temperatur/Luftqualität/Durchfluss
• Pumpe mit Druckregelung
• Pumpe mit Füllstandsregelung
• Pumpe für Kühlkreisläufe mit Regelung der Temperatur
• Kompressor mit Regelung des Drucks

¹⁾ Weitere Informationen sind im Internet erhältlich unter
https://support.industry.siemens.com/cs/document/67273266

Energieeffizienz

SINAMICS G120P steigert in der gesamten Prozesskette die Effizienz und minimiert den Energieverbrauch. Sowohl hardware-seitige als auch software-seitige Funktionen wurden standardmäßig in den Umrichter integriert. Die wesentlichen Merkmale sind:

• Power Modules PM230 bis 90 kW: Sehr hoher Wirkleistungsanteil an der Scheinleistung dank effizienter Umrichtertopologie. Bei gleicher Antriebsleistung benötigt der Umrichter einen geringeren Netzstrom als ein vergleichbarer Umrichter
• Flussabsenkung durch automatische Anpassung des Motorstroms an die aktuellen Lastverhältnisse mit den Regelungsarten U/f (ECO) und Vector ohne Geber (SLVC) und damit Einsparungen von bis zu 5 % im Teillastbereich
• Schlafmodus in Abhängigkeit von den Sollwerten im Prozess
• Automatisches Umschalten auf Netzbetrieb bei Nenndrehzahl möglich (Bypass-Mode)

Energie-Exzellenz durch innovative Technologie

Optimierte Umrichtertopologie für Power Modules PM230

• Einhaltung der Netzrückwirkungen nach EN 61000‑3‑12 (R_SCE > 250) ohne Einsatz einer Netzdrossel
• Verringerte Scheinleistung durch hohen Leistungsfaktor λ = 0,9
• Kleinere Kabelquerschnitte durch geringere Stromaufnahme aus dem Netz möglich

Flussabsenkung

• Energiesparfunktion durch automatische Anpassung des magnetischen Flusses im Motor an die aktuellen Lastverhältnisse (Reduzierung der Motorverluste im Teillastbereich)

Schlafmodus

• Energiesparfunktion: Start/Stopp des Antriebs entsprechend der aktuellen Sollwerte, Vermeidung von erhöhter mechanischer Beanspruchung

Hoher Wirkungsgrad

• η ≥ 98 % beim Power Module PM330
• η > 97 % beim Power Module PM240P-2
• η ≤ 97 % beim Power Module PM230

Einfache anwendungsspezifische Inbetriebnahme und Bedienung mittels Bedieneinheit

• Vor-Ort-Inbetriebnahme ohne Umrichterkenntnisse durch applikationsspezifische Assistenten
• Einzigartig: Speicherkarte SINAMICS SD-Card zum Vorabparametrieren und Klonen von Umrichter-Datensätzen
• Daten-Backup für einfachen Austausch
• Auf der Control Unit CU230P‑2 integrierter USB-Anschluss zur Inbetriebnahme und komfortablen Diagnose über Inbetriebnahme-Tool STARTER
• Inbetriebnahme/Diagnose und Steuerung von Umrichtern

Flexibler Einsatz von integrierten Funktionen

• SPS-Funktionen für lokale Steuerungsaufgaben
  Flexibler Einsatz von integrierten Funktionsbausteinen → Einsparung von zusätzlichen, externen Komponenten
• 4 integrierte PID-Regler
  Dezentrale Regelung zur motorunabhängigen Prozesssteuerung ohne überlagerte Steuerung (SPS)
• 3 frei programmierbare digitale Zeitschaltuhren
  Steuerung von frei wählbaren Tages- und Wochenprogrammen

Flexibler Einsatz in breitem Anwendungsspektrum

• Potenzialgetrennte Digitaleingänge mit eigener Potenzialgruppe
• Isolierte Analogeingänge
  • Vermeidung von Potenzialverschleppung
  • EMV-gerechter Aufbau ohne zusätzliche Komponenten entsprechend den Anforderungen der Prozessindustrie
• Pt1000-/LG-Ni1000/DIN-Ni1000-Temperaturfühler-Schnittstelle
  • Direkter Anschluss von Temperaturfühlern ohne externe Schnittstelleneinheit
• AC‑230‑V-Relais
  • Direktansteuerung von Hilfsaggregaten, z. B. Drosselstell- oder Ventilantrieben
• Sicherheitsfunktionen
  • Power Modules PM230 Baugrößen FSA bis FSC: in Kombination mit der Control Unit CU240E-2 ¹⁾ Ansteuerung der Safety-Funktion STO nach SIL 2
  • Power Modules PM240P-2: Klemmen zur Ansteuerung der Safety-Funktionen STO und SS1 nach SIL 3
  • Power Modules PM330: Klemmen zur Ansteuerung der Safety-Funktionen ²⁾ STO und SS1 nach SIL 2 und SIL 3
• Klemmenleiste X9 am Power Module PM330
  • Eingang für externe DC‑24‑V-Versorgung
  • Eingang für externe Warnung/Störung
  • Eingang für NOT‑AUS/NOT‑HALT
  • Ausgang für DC 24 V
  • Ansteuerung des Hauptschützes
  • Rückmeldung „Zwischenkreis geladen“

¹⁾ Weitere Informationen zur Control Unit CU240E-2 sind erhältlich im Katalog D 31, Kapitel SINAMICS G120.

²⁾ Die Safety-Funktionen sind erst mit Funktionsstand FS 04 der Power Modules PM330 verfügbar.

Flexibles, modulares System für anspruchsvolle Umgebungsbedingungen

• Einsatz bei Umgebungstemperaturen bis +60 °C möglich
• Modularer Aufbau der Leistungs- und Steuerungselektronik
  • Komfortable Leistungserweiterung
  • Schneller Austausch von Leistungsteilen
• Abnehmbare Bedieneinheit für Einbau- und Wandmontagegeräte
  • Schutz vor unbefugtem Zugriff
  • Schutzart IP55/UL Type 12 mit Bedieneinheit IOP‑2, BOP‑2 oder Blindabdeckung
  • Schutzart IP20 mit Bedieneinheit IOP‑2, BOP‑2 oder Blindabdeckung
  • Schutzart IP20 Push-Through-Variante mit Bedieneinheit IOP‑2, BOP‑2 oder Blindabdeckung
• Austausch einzelner Komponenten ohne Neuinstallation

Spezialist für Pumpen-, Lüfter- und Kompressorapplikationen

SINAMICS G120P ist ideal für den Einsatz von Pumpen (Kreiselpumpen, oszillierende und rotierende Pumpen), Lüftern (Axial- und Radiallüfter) und Kompressoren (Kältekompressoren, Druckluft- und Gaskompressoren) geeignet. Der Einsatz erfolgt im industriellen Umfeld, in der Prozessindustrie, der Wasserwirtschaft und für Anwendungen in der Gebäudeautomatisierung.

SINAMICS G120P ist perfekt für folgende Applikationen geeignet:

• Umwälzpumpen für Heizungs- und Kühlanlagen
• Pumpen für Druckerhöhungsstationen
• Regelung des Füllstandes
• Lüfter in Kühltürmen
• Lüfter für Zuluft und Abluft
• Lüfter für Tunnel und Parkhäuser
• Lüfter für Treppenhäuser
• Kompressoren für die Druckluftversorgung

Zuverlässiger Einsatz in rauen Umgebungen

SINAMICS G120P ist für den Einsatz in rauen Umgebungen geeignet:

• Hohe Schutzart IP55 für den Einsatz außerhalb des Schaltschranks
• Schutzart IP20 für den Einsatz im Schaltschrank
• Einsatz bei Umgebungstemperaturen bis 60 °C möglich
• Lackierte Baugruppen für erhöhte Resistenz gegen Feuchtigkeit und Staub

SINAMICS G120P ist ein modulares Umrichtersystem, das aus folgenden Komponenten besteht:

• Control Unit CU230P‑2
• Power Module
• Bedieneinheit oder Blindabdeckung

Control Unit CU230P‑2

Mit der Auswahl der Control Unit (ab Firmware V4.5) wird die Kommunikationsschnittstelle des Umrichters festgelegt.

• CU230P‑2 HVAC → USS, Modbus RTU, BACnet MS/TP, FLN P1
• CU230P‑2 DP → PROFIBUS
• CU230P‑2 PN → PROFINET, EtherNet/IP

Die Control Unit CU230P‑2 steuert und überwacht das Power Module und den angeschlossenen Motor in mehreren wählbaren Regelungsarten. Sie unterstützt die Kommunikation zu einer lokalen oder zentralen Steuerung sowie zu Überwachungseinrichtungen und ermöglicht den Anschluss aller prozessrelevanten Hilfsaggregate und externer Komponenten (Sensoren, Ventile, Schütze usw.).

Power Modules

Die Auswahl des Power Module richtet sich nach der Leistungsanforderung und der Anwendung. Für einen zuverlässigen und flexiblen Motorbetrieb wird modernste IGBT-Technologie mit Pulsbreitenmodulation eingesetzt. Umfassende Schutzfunktionen bieten einen hohen Schutz für das Power Module und den Motor.

Power Modules zum Einsatz in der Gebäudetechnik für Heizungs-, Klima- und Lüftungsanwendungen

Die Power Modules in Schutzart IP20 sind für den Einbau in einem Schaltschrank vorgesehen:

• PM230 mit integriertem Filter Klasse A, 0,37 kW bis 18,5 kW
• PM230 ohne integrierten Netzfilter, 0,37 kW bis 18,5 kW

Die Power Modules in Schutzart IP55 können dezentral außerhalb eines Schaltschrankes aufgebaut werden.

• PM230 mit integriertem Filter Klasse A, Schutzart IP55/UL Tyoe 12, 0,37 kW bis 90 kW
• PM230 mit integriertem Filter Klasse B, Schutzart IP55/UL Type 12, 0,37 kW bis 90 kW

Power Modules zum Einsatz im Bereich Wasser/Abwasser und für industrielle Anwendungen

Die Power Modules in Schutzart IP20 sind für den Einbau in einem Schaltschrank vorgesehen:

Netzspannung 3 AC 380 V bis 480 V

• PM240P-2 mit integriertem Filter Klasse A, 22 kW bis 132 kW
• PM240P-2 ohne integrierten Netzfilter, 22 kW und 132 kW
• PM330 ohne integrierten Netzfilter, 160 kW bis 560 kW

Netzspannung 3 AC 500 V bis 690 V

• PM240P-2 mit integriertem Filter Klasse A, 11 kW bis 132 kW
• PM240P-2 ohne integrierten Netzfilter, 11 kW und 132 kW
• PM330 ohne integrierten Netzfilter, 315 kW bis 630 kW

Bedieneinheit oder Blindabdeckung

• Intelligent Operator Panel IOP‑2, Schutzart IP55/UL Type 12
  Das IOP‑2 unterstützt gleichermaßen den Neueinsteiger wie den Antriebsexperten. Dank des Farbdisplays, der Menüführung und der Applikationsassistenten werden Inbetriebnahme, Diagnose und lokale Bedienung der Standardantriebe leicht gemacht. Optional erhältliche Applikationsassistenten ¹⁾ führen interaktiv durch die Inbetriebnahme.
• Basic Operator Panel BOP‑2, Schutzart IP55/UL Type 12
  Die Menüführung und das 2-zeilige Display erlauben eine schnelle und komfortable Inbetriebnahme des Umrichters. Durch die gleichzeitige Darstellung von Parameter und Parameterwert sowie die Parameterfilterung kann die Grund-Inbetriebnahme eines Antriebs auch ohne gedruckte Parameterliste durchgeführt werden.
• Blindabdeckung, Schutzart IP55/UL Type 12
  Die Blindabdeckung wird anstelle einer Bedieneinheit auf das Power Module gesteckt, sofern keine Bedieneinheit benötigt wird.

Die Bedieneinheit ermöglicht die komfortable Vor-Ort-Inbetriebnahme, Steuerung sowie Diagnose und erlaubt auf einfache Weise Vorabparametrieren und Klonen von kompletten Umrichter-Datensätzen.

Hinweis für Power Modules PM230 Schutzart IP55/UL Type 12:
Zum Erreichen der Schutzart IP55 ist das Aufstecken einer Bedieneinheit bzw. der Blindabdeckung zwingend erforderlich.

¹⁾ Weitere Informationen sind im Internet erhältlich unter
https://support.industry.siemens.com/cs/document/67273266

Netzseitige Leistungskomponenten

Für die Umrichterreihe SINAMICS G120P stehen folgende netzseitige Leistungskomponenten zur Verfügung:

• Netzfilter für Power Modules PM230 und PM330
  Mit einem zusätzlichen Netzfilter erreicht das Power Module eine höhere Funkstörspannungs-Kategorie (Funkstörklasse).
• Netzdrosseln für Power Modules PM330
  Netzdrosseln glätten den vom Umrichter aufgenommenen Strom und reduzieren somit die Oberschwingungsanteile im Netzstrom. Durch die Reduktion der Stromoberschwingungen werden die Leistungsbauelemente im Gleichrichter sowie die Zwischenkreiskondensatoren thermisch entlastet und die Netzrückwirkungen reduziert. Durch den Einsatz einer Netzdrossel wird die Lebensdauer des Umrichters erhöht.

Hinweis:
In Verbindung mit einem Power Module PM230 darf keine Netzdrossel eingesetzt werden.

Empfohlene netzseitige Überstromschutzeinrichtungen und Leistungskomponenten

Der Abschnitt enthält Empfehlungen für weitere netzseitige Komponenten wie Siemens Sicherungen und Siemens Leistungsschalter (Auslegung der netzseitigen Komponenten gemäß IEC-Normen).

Weiterführende Informationen zu den aufgeführten Sicherungen und Leistungsschaltern enthalten die Kataloge LV 10, IC 10 und IC 10 AO sowie SiePortal.

Zwischenkreiskomponenten

Für die Umrichterreihe SINAMICS G120P stehen folgende Zwischenkreiskomponenten zur Verfügung:

• Braking Module für Power Modules PM330
  Ein Braking Module und der zugeordnete Bremswiderstand werden zum definierten Abbremsen eines Antriebs benötigt. Das Braking Module enthält die Leistungselektronik und die dazugehörige Ansteuerung.
• Bremswiderstände für Power Modules PM330
  Über den Bremswiderstand wird die überschüssige Energie des Zwischenkreises abgebaut.

Ausgangsseitige Leistungskomponenten

Für die Umrichterreihe SINAMICS G120P stehen verschiedene ausgangsseitige Leistungskomponenten zur Verfügung. Damit sind längere, geschirmte Motorleitungslängen möglich und die Motorlebensdauer erhöht sich:

• Ausgangsdrosseln
  Ausgangsdrosseln reduzieren die Spannungssteilheit (du/dt) und die Höhe der Stromspitzen und ermöglichen den Anschluss von größeren Motorleitungslängen.
• Sinusfilter für Power Modules PM230
  Sinusfilter begrenzen sowohl die Spannungssteilheit (du/dt) als auch die Spitzenspannungen an der Motorwicklung. Ähnlich einer Ausgangsdrossel ermöglichen sie den Anschluss von größeren Motorleitungslängen.
• du/dt-Filter plus VPL für Power Modules PM240P-2 und PM330
  du/dt-Filter plus VPL (Voltage Peak Limiter) begrenzen die Spannungsanstiegsgeschwindigkeit du/dt auf Werte <500 V/μs und die typischen Spannungsspitzen auf Werte gemäß Grenzwertkurve nach IEC/TS 60034‑17: 2006.
  Standardmotoren mit Standardisolierung und ohne isolierte Lager können für Umrichterbetrieb verwendet werden, wenn ein du/dt-Filter plus VPL eingesetzt wird.
• du/dt-Filter compact plus VPL für Power Modules PM330
  du/dt-Filter compact plus VPL (Voltage Peak Limiter) begrenzen die Spannungsanstiegsgeschwindigkeit du/dt auf Werte <1600 V/μs und die typischen Spannungsspitzen auf Werte gemäß Grenzwertkurve A nach IEC 60034‑25: 2007.
  Standardmotoren mit Standardisolierung und ohne isolierte Lager können für Umrichterbetrieb verwendet werden, wenn ein du/dt-Filter compact plus VPL eingesetzt wird.

Optionales Zubehör

• Netzseitiger Kabelanschluss links für Power Modules PM330
• Speicherkarte SINAMICS SD-Card
• PC-Umrichter-Verbindungssatz‑2
• Schirmanschlusssätze für Control Units CU230P‑2 (bei Power Modules PM230 und PM240P-2)
• Schirmanschlusssätze und Schirmbleche für Power Modules PM230 und PM240P-2

Ersatzteile

• Ersatzteil-Kit für Control Units
• Schirmanschlusssätze für Power Modules PM240P-2
• Schirmbleche für Power Modules PM230
• Montage-Kleinteile-Set für Power Modules PM230
• Terminal Cover Kit für Power Modules PM230
• Lüftereinheiten und Ersatzlüfter

Technologiefunktion

Speziell für Pumpen, Lüfter und Kompressoren relevante Funktionen sind bereits implementiert, z. B.:

• Wiedereinschaltautomatik
  Wiederanlauf der Applikation nach Netzausfall oder Fehlerfall
• Fangen
  Hinzuschalten des Umrichters bei laufendem Motor
• Flussabsenkung
  Automatische Anpassung des Motorstroms an aktuelle Lastverhältnisse sowohl bei Betrieb mit U/f-Steuerung (ECO-Modus) als auch bei geberloser Vector-Regelung
• Kaskadenschaltung
  Lastabhängiges Zu- und Abschalten von maximal drei zusätzlichen Motoren durch den Umrichter zur Bereitstellung einer weitgehend konstanten Ausgangsleistung (Realisierung mittels externer Zusatzbeschaltung)
• Schlafmodus
  Ein- und Ausschalten des Antriebs bei Unterschreitung eines externen Sollwertes oder des internen PID-Regler-Sollwertes
• Echtzeituhr
  Für zeitabhängige Prozessregelungen, z. B. Temperaturabsenkung einer Heizungsregelung bei Nacht und mit automatischer Umschaltung Sommerzeit/Winterzeit
• Frei programmierbare logische Funktionsbausteine
  Zur Nachbildung einfacher SPS-Funktionalitäten

Funktionen speziell für die Gebäudetechnik und die Bereiche Heizung/Klima/Lüftung

• 4 integrierte PID-Regler
  Ein PID-Regler zur Regelung der Antriebsdrehzahl in Abhängigkeit von Druck, Temperatur, Durchfluss, Füllstand, Luftqualität und anderer Prozessgrößen, drei weitere PID-Regler, deren Ausgänge frei verwendbar sind z. B. zur Ansteuerung von Ventilen (Heizen, Kühlen) oder Klappen
• Notfallbetrieb
  Spezieller Betriebsmodus des Umrichters, der die Verfügbarkeit des Antriebssystems im Brandfall erhöht
Mehrzonenregler
• Regelung einer Zone mit bis zu 3 Sensoren für Druck oder Temperatur oder
• Regelung zweier unabhängiger Zonen mit je einem Sensor
• Bypass-Mode
  Bei Erreichung des Sollwertes bzw. im Fehlerfall erfolgt die Umschaltung auf Netzbetrieb (Realisierung mittels externer Zusatzbeschaltung)
• Programmierbare Zeitschaltuhren

Für SINAMICS G120P stehen folgende elektronische Projektierungshilfen und Engineering Tools zur Verfügung:

Energieeffizienz-Tool SinaSave

Ermittlung von Energieeinsparpotenzialen mit SinaSave

Das webbasierte Tool SinaSave ermöglicht eine Abschätzung der Einsparpotentiale, die SINAMICS über den gesamten Lebenszyklus z. B. für Pumpen- und Lüfterapplikationen ermöglicht. Dabei werden alle notwendigen anlagenspezifischen Größen wie Leistungs- und Lastdaten der Applikation, die jeweilige Regelungsart und das individuelle Betriebsprofil berücksichtigt. Als Ergebnis liefert das Tool die Energieeinsparungspotentiale, die bei der konkreten Applikation im Zusammenspiel im dem Integrated Drive System bzw. der Antriebskomponente möglich sind. Darüber hinaus erfolgt eine monetäre Bewertung der Einsparpotentiale sowie eine Abschätzung der Amortisationszeit.

Siemens Product Configurator

Der Siemens Product Configurator unterstützt bei der Konfiguration der optimalen Produkte der Antriebstechnik für eine große Zahl von Applikationen – angefangen von Getrieben, Motoren, Umrichtern sowie zugehörigen Optionen und Komponenten bis hin zu Steuerungen, Softwarelizenzen und Verbindungstechnik.

Der Siemens Product Configurator kann ohne Installation im Internet genutzt werden. Unter folgender Adresse ist der Siemens Product Configurator in SiePortal zu finden: 
www.siemens.com/spc

Projektierungs-Tool SIZER for Siemens Drives

Einfach projektieren – mit System

Das Projektierungstool SIZER for Siemens Drives dient der Projektierung von Niederspannungsantriebssystemen: Ausgehend von der Anwendung unterstützt das Tool Schritt für Schritt bei der Beschreibung des mechanischen Systems sowie bei der Auslegung von Umrichtern, Motoren und Getrieben. Zudem werden die Konfiguration weiterer Systemkomponenten und die Auslegung der Steuerung/Regelung ermöglicht. Dabei liefert SIZER for Siemens Drives neben Projektierungsergebnissen wie Kennlinien, technischen Daten, Aufbauzeichnungen und Maßbildern auch Berechnungen zur Performance und zum lastabhängigen Energiebedarf.

Engineering Tool SIZER WEB ENGINEERING

Antriebs-Engineering – flexibel, individuell und komfortabel

Mit dem webbasierten Tool wird schnell die Lösung für eine Antriebsaufgabe gefunden: menügeführte Workflows führen gezielt durch die technische Auslegung von Produkten und Antriebssystemen inklusive Zubehör.

Über eine integrierte Anfragefunktionalität bietet SIZER WEB ENGINEERING darüber hinaus auch individuelle Speziallösungen für die Aufgabenstellungen, die nicht durch „Standard-Produkte“ abgedeckt werden können, d. h. Flexibilität und Individualität stehen im Vordergrund.

Umfangreiche Dokumentation wie Datenblätter, Anlaufberechnungen, Maßzeichnungen, Angebotsdokumentation und vieles mehr sind fester Bestandteil des Tools. Das Ergebnis: individuelle Lösungen für jede Antriebsaufgabe.

Unterstützte Produktgruppen sind:

• Hochspannungsmotoren
• Niederspannungsmotoren
• Mittelspannungsumrichter
• Niederspannungsumrichter
• Gleichstromrichter

Darüber hinaus können folgende Antriebssysteme ausgelegt werden:

• Mittelspannungssysteme
• Niederspannungssysteme
  • Einfache Einachs-Anwendungen für Pumpen, Lüfter, Kompressoren
  • Komplexe Anwendungen (Voraussetzung: Installation SIZER for Siemens Drives)

Inbetriebnahme-Tool STARTER

Inbetriebnahme und Diagnose – intelligent und einfach

Mit dem Inbetriebnahme-Tool STARTER erfolgt die menügeführte Inbetriebnahme, Optimierung und Diagnose. Neben den SINAMICS-Antrieben ist STARTER auch für die Geräte MICROMASTER 4 geeignet.

Inbetriebnahme-Tool SINAMICS Startdrive

SINAMICS Engineering im TIA-Portal

Mit SINAMICS Startdrive steht ein in das TIA-Portal integriertes Tool für die Konfiguration, Inbetriebnahme und Diagnose der Antriebsfamilie SINAMICS zur Verfügung. Mit SINAMICS Startdrive können Antriebsaufgaben mit den Umrichterreihen SINAMICS G120, SINAMICS G120C, SINAMICS G110M, SINAMICS G120D und SINAMICS G120P realisiert werden. Das Inbetriebnahme-Tool wurde bezüglich Benutzerfreundlichkeit und der konsequenten Nutzung der TIA Portal-Vorteile einer gemeinsamen Arbeitsumgebung für PLC, HMI und Antriebe optimiert.

Engineering System Drive ES

Drive ES ist das Engineering System, mit dem Antriebstechnik von Siemens problemlos, zeitsparend und wirtschaftlich in die SIMATIC Automatisierungswelt bezüglich Kommunikation, Projektierung und Datenhaltung integriert wird. Für SINAMICS stehen zwei Software-Pakete zur Verfügung: Drive ES Basic und Drive ES PCS 7.

Weitere Informationen zum Engineering System Drive ES enthält das Kapitel Engineering Tools.

Zusätzliche Informationen zum Engineering System Drive ES sind im Internet verfügbar unter 
www.siemens.com/drive-es

Die folgenden technischen Daten gelten, wenn nicht ausdrücklich angegeben, für alle hier aufgeführten Komponenten der Pumpen-, Lüfter-, Kompressorenumrichter SINAMICS G120P.

Abweichungen gegenüber den angegebenen Klassen sind unterstrichen dargestellt.

¹⁾ In Transportverpackung.

²⁾ In Produktverpackung.

³⁾ Gilt für Power Modules PM230 Baugröße FSA bis FSC und Power Modules PM240P-2 mit integriertem Netzfilter Klasse A.

⁴⁾ SEMI F47 für Power Modules PM330 Baugrößen HX (500 V bis 690 V) und JX in Vorbereitung

⁵⁾ Standardaufbau: Geräte eingebaut im Schaltschrank mit EMV-gerechtem Aufbau, Netzdrossel u_K = 2 %, geschirmte Motorleitung (z. B. Protoflex EMV) mit max. 150 m Leitungslänge. Netzrückwirkungen gemäß EN 61000‑2‑4: Klasse 3, THD(U) gesamt = 10 % bei typischen Netzbedingungen (R_SC > 10); THD(I) gesamt: typisch 30 ... 45 % (15 > R_SC > 50).

⁶⁾ Einsatz in zweiter Umgebung, Randbedingungen siehe ⁶⁾.

⁷⁾ Randbedingungen siehe ⁶⁾, Schrank ist in Ausführung A entsprechend konfiguriert.

Hinweis:

Die EMV-Produktnorm EN 61800‑3 bezieht sich nicht direkt auf einen Frequenzumrichter, sondern auf ein PDS (Power Drive System), das neben dem Umrichter die gesamte Beschaltung sowie Motor und Leitungen umfasst. Die Frequenzumrichter allein sind gemäß EMV-Richtlinie im Allgemeinen nicht kennzeichnungspflichtig.

Normen-Konformität

CE-Kennzeichnung

Die Umrichter SINAMICS G120P erfüllen die Anforderungen der Niederspannungsrichtlinie 2014/35/EU.

Niederspannungsrichtlinie

Die Geräte erfüllen die folgenden, im Amtsblatt der EG gelisteten Normen:

• EN 60204
  Sicherheit von Maschinen, elektrische Ausrüstung von Maschinen
• EN 61800‑5‑1
  Elektrische Leistungsantriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl – Teil 5‑1: Anforderungen an die Sicherheit – Elektrische, thermische und energetische Anforderungen

UL-Zertifizierung

Gemäß UL und cUL zertifizierte Stromrichtergeräte der UL-Kategorie NMMS, in Übereinstimmung mit UL508C oder UL61800‑5‑1. UL-File-Nummer E121068 und E192450.

Zum Einsatz in Umgebungen mit Verschmutzungsgrad 2.

Siehe auch im Internet unter http://www.ul.com

Maschinenrichtlinie

Die Geräte sind zum Einbau in Maschinen geeignet. Die Erfüllung der Anforderungen aus der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG erfordert eine gesonderte Konformitätsbescheinigung. Diese ist vom Errichter der Anlage oder dem Inverkehrbringer der Maschine zu erbringen.

Funktionale Sicherheit

SINAMICS G120P ist für den Einsatz in Anlagen mit funktionaler Sicherheit gemäß ISO 13849‑1, IEC 61508‑x nicht vorgesehen.

EMV-Richtlinie

• EN 61800‑3
  Drehzahlveränderbare elektrische Antriebe
  Teil 3: EMV-Produktnorm einschließlich spezieller Prüfverfahren

Folgende Erläuterungen gelten für die Umrichter der Reihe SINAMICS G120P der Siemens AG:

• Die EMV-Produktnorm EN 61800‑3 bezieht sich nicht direkt auf einen Umrichter, sondern auf ein PDS (Power Drive System), das neben dem Umrichter die gesamte Beschaltung sowie Motor und Leitungen umfasst.
• Umrichter werden in der Regel nur an sachkundige Fachleute zum Einbau in Maschinen oder Anlagen geliefert. Damit ist ein Umrichter nur als Komponente zu betrachten, die als solche nicht der EMV-Produktnorm EN 61800‑3 unterliegt. In der Betriebsanleitung des Umrichters werden jedoch die Bedingungen angegeben, wie die Produktnorm erfüllt werden kann, wenn man den Umrichter zu einem PDS komplettiert. Die EMV-Richtlinie in der EU wird für ein PDS durch die Einhaltung der Produktnorm EN 61800‑3 für drehzahlveränderbare elektrische Antriebssysteme erfüllt. Die Umrichter allein sind gemäß EMV-Richtlinie im Allgemeinen nicht kennzeichnungspflichtig.
• Es werden unterschiedliche Kategorien C1 bis C4 definiert, entsprechend der Umgebung des PDS am Einsatzort:
  • Kategorie C1: Antriebssysteme für Nennspannungen < 1000 V zum Einsatz in der ersten Umgebung
  • Kategorie C2: Ortsfeste, nicht über Steckvorrichtungen angeschlossene Antriebssysteme für Nennspannungen < 1000 V. Bei Einsatz in der ersten Umgebung Installation und Inbetriebnahme nur durch EMV-kundiges Personal. Ein Warnhinweis ist erforderlich.
  • Kategorie C3: Antriebssysteme für Nennspannungen < 1000 V zum ausschließlichen Einsatz in der zweiten Umgebung. Ein Warnhinweis ist erforderlich.
  • Kategorie C4: Antriebssysteme für Nennspannungen ≥ 1000 V oder für Nennströme ≥ 400 A oder für den Einsatz in komplexen Systemen in der zweiten Umgebung. Ein EMV-Plan ist zu erstellen.
• In der EMV-Produktnorm EN 61800‑3 werden auch für die sogenannte „zweite Umgebung“ (= Industrie-Netze, die keine Haushalte versorgen) Grenzwerte für die leitungsgebundenen Störspannungen und abgestrahlte Störungen angegeben. Diese Grenzwerte liegen unter den Grenzwerten der Filterklasse A gemäß EN 55011. Der Einsatz von ungefilterten Umrichtern in industrieller Umgebung ist durchaus zulässig, sofern sie Teil eines Systems sind, das mit Netzfiltern auf der übergeordneten Einspeiseseite ausgestattet ist.
• Mit SINAMICS G120P können unter Beachtung der Aufbauanweisungen in der Produktdokumentation Power Drive Systeme (PDS) aufgebaut werden, die die EMV-Produktnorm EN 61800‑3 einhalten.
• Generell ist zwischen den Produktnormen für elektrische Antriebssysteme (PDS) der Normenreihe EN 61800 (von denen Teil 3 die EMV-Thematik abdeckt) und den Produktnormen für die Geräte/Systeme/Maschinen usw. zu unterscheiden. Im praktischen Einsatz von Umrichtern dürften sich keine Veränderungen ergeben. Da Umrichter immer Teil eines PDS und diese Teil einer Maschine sind, muss der Hersteller der Maschine je nach Typ und Umgebung verschiedene Normen einhalten, also z. B. die EN 61000‑3‑2 für Netzharmonische und die EN 55011 für Funkstörungen. Die Produktnorm für PDS alleine ist dort also entweder nicht ausreichend oder irrelevant.
• Hinsichtlich der Einhaltung von Grenzwerten für die Netzharmonischen verweist die EMV-Produktnorm EN 61800‑3 für PDS auf die Einhaltung der Normen EN 61000‑3‑2 und EN 61000‑3‑12. Für Geräte >75 A gilt die EN 61000‑2‑4.
• Unabhängig von der Projektierung mit SINAMICS G120P und seinen Komponenten kann der Maschinenbauer aber auch andere Maßnahmen an der Maschine vornehmen, um die EU-EMV-Richtlinie zu erfüllen. Die EU-EMV-Richtlinie wird in der Regel durch die Einhaltung der für die Maschine geltenden EMV-Produktstandards erreicht. Gibt es diese nicht gesondert, so können an deren Stelle die Fachgrundnormen, z. B. DIN EN 61000‑x‑x, treten. Entscheidend ist, dass am Netzanschlusspunkt und außerhalb der Maschine die leitungsgebundenen und die abgestrahlten Störspannungen unterhalb der entsprechenden Grenzwerte bleiben. Die Wahl der technischen Mittel dazu ist nicht vorgeschrieben.

SEMI F47

SEMI F47 ist ein Industriestandard für die Immunität bei Spannungseinbrüchen. Dieser enthält die Forderung, dass industrielles Equipment definierte Spannungseinbrüche oder -abfälle der Netzversorgung tolerieren muss. Daher ist industrielles Equipment, das diesen Standard erfüllt, verlässlicher und produktiver.

Alle Power Modules der Produktfamilie SINAMICS G120P erfüllen den neuesten Standard SEMI F47-0706 ¹⁾. Im Falle eines nach SEMI F47‑0706 definierten Spannungseinbruchs liefern diese Antriebe entweder weiter den definierten Ausgangsstrom oder starten mittels automatischem Wiederanlauf und arbeiten weiter wie erwartet.

¹⁾ SEMI F47 für Power Modules PM330 Baugrößen HX (500 V bis 690 V) und JX in Vorbereitung

EAC-Genehmigung für Russland/Weißrussland/Kasachstan/Armenien

Seit 15.02.2013 haben sich Russland, Kasachstan, Weißrussland und Armenien zu der eurasischen Zollunion EAC zusammengeschlossen. Für den Vertrieb in Russland ist für alle Produkte eine EAC-Genehmigung erforderlich, welche das GOST-Zeichen ablöst.

Diese Zollbescheinigungen müssen für alle Geräte bei Lieferung in die Zollunion vorliegen.

RCM-Zulassung für Australien

Für den Vertrieb unserer elektronischen Geräte in Australien ist die RCM-Zulassung erforderlich. Elektronische Geräte müssen in Australien den EMV-Unbedenklichkeitsnachweis erbringen, ähnlich der CE-Kennzeichnung nach der EMV-Richtlinie in der EU. Die Geräte müssen entsprechend gekennzeichnet werden. Diese Anforderungen sind seit 01.10.1999 in Kraft.

Am 01.03.2016 wurde das C-Tick-Zeichen durch das RCM-Zeichen abgelöst.

KC-Zulassung für Südkorea

Für den Vertrieb unserer elektrischen Geräte in Südkorea ist die KC-Zulassung (vormals KCC) erforderlich. Elektronische Geräte, die unter die EU-Richtlinie für elektromagnetische Verträglichkeit fallen, müssen in Südkorea ein EMV-Zertifikat einer ansässigen Behörde nachweisen. Die Geräte müssen entsprechend gekennzeichnet werden. Diese Anforderung ist seit dem 24.01.2011 in Kraft.

Power Modules

Allgemeine technische Daten

¹⁾ Gilt nicht in Verbindung mit Option L01.

²⁾ Gilt für industrielle Schaltschrankinstallation gemäß NEC Article 409 oder UL 508A/508C bzw. UL 61800-5-1.

³⁾ In Verbindung mit den im Abschnitt Empfohlene netzseitige Überstrumschutzeinrichtungen bzw. Leistungskomponenten angegebenen Sicherungen.

Optionales Zubehör

Schirmanschlusssatz 1 für Control Units CU230P‑2 HVAC/DP

Der Schirmanschlusssatz 1 bietet für alle Signal- und Kommunikationsleitungen eine optimale Schirmauflage und Zugentlastung. Er enthält ein passendes Schirmanschlussblech und alle notwendigen Verbindungs- und Befestigungselemente zur Montage.

Schirmanschlusssatz 3 für Control Units CU230P‑2 PN, CU240E‑2 PN und CU240E‑2 PN‑F

Der Schirmanschlusssatz 3 bietet für alle Signal- und Kommunikationsleitungen eine optimale Schirmauflage und Zugentlastung. Er enthält ein passendes Schirmanschlussblech und alle notwendigen Verbindungs- und Befestigungselemente zur Montage.

Speicherkarte SINAMICS SD-Card

Auf der Speicherkarte SINAMICS SD-Card kann die Parametrierung eines Umrichters gespeichert werden. Mit Hilfe der SINAMICS SD-Card können Umrichter vorab parametriert sowie komplette Umrichter-Datensätze geklont werden. Im Servicefall, z. B. nach Tausch eines Umrichters und Übernahme der Daten von der Speicherkarte, ist die Anlage sofort wieder einsatzbereit. Der zugehörige Slot befindet sich auf der Oberseite der Control Unit.

PC-Umrichter-Verbindungssatz‑2

Zur Steuerung und Inbetriebnahme des Umrichters direkt von einem PC aus, wenn auf diesem das Inbetriebnahme-Tool STARTER installiert ist.

Montagesatz für netzseitigen Kabelanschluss links für Power Modules PM330

Mit Hilfe des Montagesatzes können die Netzleitungen für Power Modules PM330 in den Baugrößen GX und HX alternativ von der linken Seite zugeführt werden. Dadurch kann das Power Module im Schaltschrank ohne Abstand nach oben montiert werden.

Ersatzteile

Montage-Kleinteile-Set für Power Modules PM230 und PM240P-2

In Abhängigkeit von der Baugröße stehen unterschiedliche Montage-Kleinteile-Sets für die Power Modules PM230 und PM240P-2 zur Verfügung.

Lüftereinheiten für Power Modules PM230

Das Power Module PM230 ist mit einer internen und einer externen Lüftereinheit ausgestattet. Beide können bei Bedarf getauscht werden.

Ersatzlüfter

Die Lüfter der Power Modules PM240P-2 und PM330 sind als Ersatzlüfter bestellbar.