SINAMICS G120: модульные частотники, PM и CU

Архитектура G120: два модуля — один привод

G120 состоит из двух независимых блоков:

• Power Module (PM) — силовая часть: выпрямитель, инвертор, тормозной чоппер, радиатор
• Control Unit (CU) — управляющая часть: процессор, входы-выходы, коммуникации, панель управления

Модули соединяются защёлкой без инструмента. При замене CU силовые провода остаются на месте. При замене PM — провода управления не трогаете. Это сокращает время ремонта с часов до минут.

Зачем нужна модульность

• Гибкость конфигурации — комбинируйте PM и CU под конкретную задачу
• Упрощение сервиса — замена модуля вместо всего привода
• Возможность апгрейда — смена коммуникаций без замены силовой части
• Оптимизация склада ЗИП — меньше позиций для резерва
• Стандартизация проектов — один PM для разных применений с разными CU

Пример практической выгоды

На заводе 50 приводов G120 с PROFIBUS. Завод модернизируется на S7-1500 с PROFINET. Решение: заказать 50 новых CU240E-2 PN, заменить за неделю. Силовые модули (80% стоимости) остаются. С монолитными частотниками пришлось бы менять всё.

Power Module: какой выбрать

Siemens выпускает четыре серии силовых модулей для G120. Выбор зависит от требований к рекуперации, условий эксплуатации и конструктива шкафа.

PM240-2: универсальный выбор

Подходит для 90% задач: конвейеры, насосы, вентиляторы, миксеры, экструдеры. Встроенный тормозной чоппер позволяет подключить тормозной резистор без внешнего модуля. Типоразмеры от FSA (0,37 кВт) до FSG (250 кВт).

PM250: когда нужна рекуперация

Для применений с частым торможением и высокой инерцией: лифты, краны, центрифуги, испытательные стенды. Энергия торможения возвращается в сеть, а не рассеивается на резисторе. Экономия электроэнергии до 30%. Окупаемость — 1-3 года в зависимости от режима работы.

PM240P-2: Push-Through охлаждение

Радиатор вынесен за заднюю стенку шкафа. Тепло отводится наружу, внутри шкафа — только электроника. Позволяет уменьшить шкаф или увеличить плотность монтажа. Требуется вырез в стенке шкафа.

PM260: для агрессивных сред

Покрытие плат защищает от влаги, пыли, агрессивных газов (сероводород, аммиак, хлор). Соответствует классу 3C3 по IEC 60721-3-3. Применение: очистные сооружения, химические производства, пищевая промышленность, прибрежные объекты.

Control Unit: мозг привода

Управляющий модуль определяет функционал привода: тип управления, коммуникации, Safety-функции. Siemens предлагает три линейки CU.

CU240B-2: бюджетный вариант

Для простых задач без обратной связи: насосы, вентиляторы, простые конвейеры. Управление V/f (скалярное), базовый STO (Safe Torque Off). Коммуникации — USS или Modbus RTU через RS-485. PROFINET/PROFIBUS — через опциональный модуль.

CU240E-2: стандартный выбор

Векторное управление без датчика скорости, встроенный PID-регулятор, технологический контроллер (простая логика без внешнего ПЛК). PROFINET или PROFIBUS встроен в зависимости от исполнения. Расширенные функции Safety: STO, SS1, SLS.

CU250S-2: для точных задач

Когда нужна обратная связь по скорости или позиционирование: подачи станков, намотка, позиционеры, синхронизация. Два входа энкодера (HTL/TTL или SSI). Полный пакет Safety-функций. Интерфейс PROFINET и PROFIBUS одновременно.

Варианты коммуникаций

Опции и аксессуары

Панели оператора

• BOP-2 — базовая панель с ЖК-дисплеем, параметрирование и диагностика
• IOP-2 — интеллектуальная панель, графический дисплей, copy/paste параметров

Дополнительные модули

• CU240S PN — добавляет PROFINET к CU без него
• Smart Access Module — Wi-Fi для настройки с телефона
• Encoder Module SMC20 — подключение энкодера к CU240E

Фильтры и дроссели

• Line Reactor — сетевой дроссель, защита от гармоник
• Sine-wave Filter — синус-фильтр для длинных кабелей
• Motor Reactor — моторный дроссель, защита обмотки

G120 vs G120C vs V20

Когда G120, а не G120C

• Нужна рекуперация энергии (PM250)
• Требуется позиционирование (CU250S-2)
• Агрессивные условия эксплуатации (PM260)
• Push-Through монтаж (PM240P-2)
• Планируется апгрейд коммуникаций в будущем
• Критична скорость замены при ремонте

Когда хватит G120C

• Стандартные задачи без специальных требований
• Важна простота заказа (один артикул)
• Нет планов по модернизации коммуникаций
• Бюджет ограничен

Интеграция с TIA Portal

G120 полностью интегрируется в TIA Portal через Startdrive. Конфигурация привода в том же проекте, что и ПЛК. Параметры, диагностика, ввод в эксплуатацию — всё в одном окне.

Настройка в TIA Portal

1. Добавьте G120 в Hardware Configuration как устройство PROFINET
2. Откройте Startdrive для конфигурации привода
3. Настройте параметры двигателя (мощность, напряжение, ток)
4. Выберите телеграмму обмена (1, 20, 352 и др.)
5. Загрузите конфигурацию в привод

Телеграммы обмена

• Telegram 1 — базовый: задание скорости, управляющее слово, статус
• Telegram 20 — расширенный: + фактическая скорость, ток, момент
• Telegram 352 — для Safety: + Safe Actual Value

Аксессуары и запчасти G120

Тормозные резисторы

Для применений с частым торможением (конвейеры с реверсом, лифты, центрифуги) нужен тормозной резистор. PM240-2 имеет встроенный чоппер — достаточно подключить резистор.

• 6SE6400-4BC16-2CA0 — 100 Ом, 2 кВт
• 6SE6400-4BC21-2EA0 — 22 Ом, 12 кВт
• 6SE6400-4BC22-2EA0 — 10 Ом, 25 кВт

Сетевые дроссели

Снижают гармоники тока, защищают от скачков напряжения. Рекомендуются при питании от слабой сети или установке нескольких приводов.

• 6SL3203-0CE21-0AA0 — до 10 А
• 6SL3203-0CE23-2AA0 — до 32 А

Синус-фильтры

Для длинных моторных кабелей (>50 м) или чувствительных двигателей. Превращают ШИМ-сигнал в синусоиду, снижают нагрев обмотки.

Частые вопросы

SINAMICS G120 в каталоге

Power Module, Control Unit, панели, опции — полный конструктор G120. Помощь в подборе конфигурации, доставка по России.