SINAMICS S120 Modulares Antriebssystem für hochpräzise Mehrachs-Bewegungssteuerung (0,12–4500 kW)
Das modulare SINAMICS S120 Antriebssystem bietet Hochleistungs-Bewegungssteuerung für industrielle Fabriken und Maschinenbauanwendungen. Mit flexibel konfigurierbaren Komponenten und koordinierten Funktionen ermöglicht es maßgeschneiderte Lösungen, einschließlich leistungsstarker Einzelachs-Antriebssysteme mit Vektor- oder Servo-Funktionen sowie koordinierter Mehrachs-Antriebssysteme. Anwender profitieren von überlegener Leistung, gesteigerter Produktivität und außergewöhnlicher Flexibilität.
Kernproduktmerkmale
| Feature-Kategorie |
Wichtige Vorteile |
| Modulares & hochflexibles Design |
- Vollständig modulare Komponenten (Leistungsmodul, Steuereinheit, Gleichrichtereinheit, optionale Bremseinheit separat)
- Unterstützt Einzel-/Mehrachs-Konfiguration, skalierbar bis zu 64-Achsen-Koordinationssteuerung
- Kompatibel mit Vektor-, Servo- und Drehmomentregelungsmodi (bei Bedarf umschaltbar)
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| Hochleistungs-Bewegungssteuerung |
- Präzise Positions-/Geschwindigkeits-/Drehmoment-Dreifachregelung, Positioniergenauigkeit bis zu ±0,01°
- Dynamische Reaktionszeit< 1 ms, unterstützt komplexe Bewegungsfunktionen (elektronische Nocken, elektronisches Getriebe usw.)
- Mehrachs-Synchronisationsgenauigkeit ≤ 1 µs, erfüllt Hochgeschwindigkeits-Koordinationsanforderungen
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| Volle Leistungs- & Spannungsabdeckung |
- Leistungsbereich: 0,12 kW–4500 kW (deckt Mikro- bis große Industrieanlagen ab)
- Unterstützt Multi-Spannungspegel (200 V–690 V), kompatibel mit globalen Stromnetzen von 50/60 Hz
- Anpassbar an Asynchronmotoren, Synchronmotoren, Linearmotoren usw.
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| Tiefe Systemintegrationsfähigkeit |
- Nahtlose Integration mit Siemens TIA Portal, unterstützt integrierte Konfiguration von SPS, HMI und Servomotoren
- Kompatibel mit Echtzeit-Ethernet (PROFINET IRT, EtherCAT), Kommunikationslatenz< 1 ms
- Unterstützt Integration von Drittanbieter-SPS (Rockwell, Schneider) für hybride Steuerungssysteme
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| Hohe Zuverlässigkeit & Schutz |
- Betriebstemperaturbereich: -25℃–60℃, unterstützt Betrieb in großer Höhe (> 4000 m)
- Integrierter mehrschichtiger Schutz (Überstrom, Überspannung, Überlast, Blitzschutz), MTBF > 100.000 Stunden
- Optionale Schutzart IP54/IP65 für raue Industrieumgebungen
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| Intelligenter Betrieb & Energieeinsparung |
- Integrierte Fehlerdiagnose- und vorausschauende Wartungsfunktionen, unterstützt Fernüberwachung und Parametereinstellung
- Energie-rückspeisende Gleichrichtereinheit, Energieeinsparungsrate bis zu 15 %–30 % (im Vergleich zu Standard-Wechselrichtern)
- Mehrsprachige Benutzeroberfläche (Englisch, Deutsch, Spanisch, Japanisch, Koreanisch usw.), unterstützt SD-Karten-Parameterklonung
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| Sicherheitskonformität & Zertifizierungen |
- Standard-Sicherheitsfunktionen SIL 3/PLe (STO, SS1, SS2, SLS), konform mit IEC 61800-5-2
- Zertifiziert nach CE, UL, cUL, ATEX usw., erfüllt die Zugangsanforderungen in der EU/Nordamerika/Naher Osten
- Kompatibel mit RoHS-, REACH-Umweltstandards, im Einklang mit globalen Green-Factory-Richtlinien
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Kernspezifikationen
| Parameterkategorie |
Schlüsselparameter |
Typischer Wert/Bereich |
Hinweise |
| Stromversorgung & Leistung |
Eingangsspannung (3 AC) |
200–690 V |
Kompatibel mit 50/60 Hz Stromnetzen |
| Leistungsbereich (S1 Dauerbetrieb) |
0,12–4500 kW |
Abhängig von Modulkombination und Spannungsebene |
| Zwischenkreisspannung (typisch) |
~540 V (für 400 V Netz); ~960 V (für 690 V Netz) |
Rückspeisemodelle ermöglichen Energie-Rückspeisung ins Netz |
| Steuerung & Leistung |
Regelungsarten |
Vektor / Servo / Drehmoment / V/f |
Bei Bedarf umschaltbar; unterstützt Mehrachs-Koordination |
| Maximale Achsen (Koordinierte Steuerung) |
64 Achsen |
Abhängig von Steuereinheit und Bussystem |
| Dynamische Reaktionszeit |
< 1 ms |
Typischer Wert; konfigurationsabhängig |
| Mehrachs-Synchronisationsgenauigkeit |
≤ 1 µs |
Über Echtzeit-Ethernet |
| Positioniergenauigkeit |
±0,01° |
Abhängig von Rückführsystem und Motor |
| Kernfunktionen |
Elektronische Nocken / Elektronisches Getriebe / Synchronisierte Achsen / Nockenscheibe |
Geeignet für Präzisionsbewegungssteuerung |
| Kommunikation & Integration |
Industriebusse |
PROFINET IRT, EtherCAT, PROFIBUS |
Unterstützt Echtzeitsteuerung |
| Softwareplattform |
TIA Portal |
Integrierte Konfiguration mit SPS und HMI |
| Rückführschnittstellen |
Drive-CLiQ, Encoder-Schnittstellen (Inkremental/Absolut) |
Kompatibel mit Linearmotoren / Torque-Motoren |
| Umgebung & Schutz |
Betriebstemperatur (ohne Derating) |
0–40 °C |
Derating erforderlich für 40–55 °C |
| Schutzart (Schrankgeräte) |
IP20 |
IP54/IP65 optional für dezentrale Module |
| Anpassungsfähigkeit an große Höhen |
> 4000 m |
Derating erforderlich je nach Höhe |
| Relative Luftfeuchtigkeit |
5 %–95 % (nicht kondensierend) |
Konform mit Industrieumgebungen |
| Sicherheit & Zertifizierungen |
Sicherheitsfunktionen |
STO, SS1, SS2, SLS |
Standard SIL 3/PLe; konform mit IEC 61800-5-2 |
| Kernzertifizierungen |
CE, UL, cUL, ATEX |
Geeignet für EU/Nordamerika-Märkte und explosionsgefährdete Bereiche |
| Umweltstandards |
RoHS, REACH |
Erfüllt Green-Factory-Anforderungen |
| Struktur & Wärmeableitung |
Systemstruktur |
Gleichrichtereinheit + Steuereinheit + Leistungsmodul + Optionale Bremseinheit |
Modulare Kombination; skalierbar nach Bedarf |
| Wärmeableitungsmethode |
Erzwungene Luftkühlung / Wasserkühlung |
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Konfigurationstypen
| Konfigurationstyp |
Kernkomponenten-Zusammensetzung |
Installationsmethode |
Leistungsbereich |
Typische Anwendungsszenarien im Ausland |
Kernanpassungswert |
| Schrankmontierte zentrale Konfiguration |
Gemeinsame Gleichrichtereinheit (Basic/Active/Regenerative), Gemeinsamer DC-Zwischenkreis, Mehrere Leistungsmodule (MM/SM/GM), Steuereinheit (CU320-2 PN/DP), Optionale Bremseinheit |
Schrankmontage |
0,12–4500 kW |
Automobil-Schweißlinien, Werkzeugmaschinen-Bearbeitungszentren, Mehrachs-Montagelinien für elektronische Geräte (Mainstream-Konfiguration in europäischen/nordamerikanischen OEM-Fabriken) |
- Gemeinsamer DC-Zwischenkreis für mehrere Achsen ermöglicht 15–30 % Energieeinsparung (gegenseitige Nutzung von zurückgewonnener Energie)
- Zentrale Wärmeableitung und Wartung, Anpassung an standardisierte Anlagenraum-Layouts
- Unterstützt 64-Achsen-Koordination zur Erfüllung von High-End-Produktionslinien-Synchronisationsanforderungen
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| Dezentrale Konfiguration |
Dezentrale Gleichrichtereinheit (Kompaktbauweise/Wandmontage), Dezentrale Leistungsmodule, Steuereinheit (CU320-2 PN), DC-Zwischenkreis verbunden über Kabel/Glasfaser |
Wandmontage/nahe der Last |
0,12–250 kW |
Logistik-Sortieranlagen, Lager-AGVs, Baumaschinen (dezentrale Produktionsszenarien in Südostasien/Nordamerika) |
- Reduziert Kabellänge, senkt Installationskosten und elektromagnetische Störungen
- Betreibt Lasten lokal, geeignet für die Renovierung alter Fabriken mit begrenztem Platz
- Schutzart IP54/IP65, beständig gegen Staub und feuchte Umgebungen
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| Einzelachs-Antriebskonfiguration |
Integriertes Leistungsmodul (inkl. Gleichrichter + Wechselrichter), Steuereinheit (CU320-2 PN/DP oder vereinfachte CU), Integrierter Bremswiderstand (für geringe Leistung) |
Schrankmontage/Wandmontage |
0,12–150 kW |
Einzelne Geräte (Verpackungsmaschinen, Pumpen/Lüfter, kleine Werkzeugmaschinen), Einzelmaschinen-Produktionslinien in KMU |
- Kompakte Bauweise, reduziert Platzbedarf im Schrank
- Kein komplexes Bussystemdesign, verkürzt Installations- und Inbetriebnahmezeit um 40 %
- Kontrollierbare Kosten, erfüllt Budgetanforderungen von ausländischen KMU
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| Kompaktbauweise (Book-Size) |
Kompaktbauweise Gleichrichtereinheit (6SL3330 Serie), Kompaktbauweise Leistungsmodul (6SL3210/3220 Serie), Steuereinheit (CU320-2 Kompakt-Typ), Seitenmontiertes Wärmeableitungsmodul |
Schrank-Stapelmontage |
0,12–250 kW |
Präzisions-Elektronikgeräte, medizinische Geräte, kleine automatisierte Produktionslinien (Hochpräzisionsfertigungsszenarien in Japan/Südkorea/Europa) |
- Stapeldesign erhöht die Schrankplatznutzung um 50 %
- Leicht (einzelnes Modul ≤ 15 kg), erleichtert Installation und Wartung in großer Höhe
- Geringe elektromagnetische Störungen (EMV Klasse A), konform mit strengen EU-Normen
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| Rückspeisekonfiguration |
Aktive rückspeisende Gleichrichtereinheit (6SL3330-6TE41 Serie), Leistungsmodule (MM/SM), Steuereinheit (CU320-2 PN), Energie-Rückspeisefilter |
Schrankmontage |
11–4500 kW |
Große Werkzeugmaschinen, Bergbauausrüstung, Hafenkräne (energieintensive Projekte in Nordamerika/Australien) |
- Energie-Rückspeiseeffizienz bis zu 98 %, reduziert jährliche Energiekosten um 20–30 %
- Keine Bremswiderstände erforderlich, reduziert Wärmeableitungsdruck und Wartungskosten
- Stabilisiert Netzspannung, passt sich an instabile ausländische Stromnetze an
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| Explosionsgeschützte Konfiguration |
Explosionsgeschützte Gleichrichtereinheit (ATEX-zertifiziert), Explosionsgeschütztes Leistungsmodul (Schutzart IP66), Flammgeschützte Steuereinheit, Spezielles Wärmeableitungs- und Dichtungsdesign |
Vor Ort/Schrankmontage |
11–1500 kW |
Erdöl- und chemische Industrie, Bergbau, Gasverarbeitung (explosionsgeschützte Szenarien im Nahen Osten/Europa) |
- Konform mit ATEX/IECEx-Zertifizierungen, erfüllt Zugangsanforderungen für ausländische explosionsgefährdete Bereiche
- Abgedichtetes und staubdichtes Design, beständig gegen brennbare und explosive Umgebungen
- Fernüberwachungsfunktion, reduziert Sicherheitsrisiken für das Personal vor Ort
|
Auswahl-Empfehlungen
Regionale Anpassungspriorität
Europa/Nordamerika (High-End-Fertigung): Priorisieren Sie „Schrankmontierte zentrale Konfiguration + Rückspeisekonfiguration“, um Energieeffizienzvorschriften und Mehrachs-Synchronisationsanforderungen zu erfüllen.
Südostasien/Lateinamerika (KMU): Priorisieren Sie „Einzelachs-Antrieb + dezentrale Konfiguration“, um Kosten und Installationskomfort auszugleichen.
Naher Osten/Afrika (raue Umgebungen): Priorisieren Sie „Dezentrale + explosionsgeschützte Konfiguration“, um sich an hohe Temperaturen, Staub und Explosionsschutzanforderungen anzupassen.
Kosten vs. Effizienz-Balance
Mehrachs-Szenarien (≥ 8 Achsen): Zentrale Konfiguration ist energieeffizienter (gemeinsame Bus-Energie) mit niedrigeren langfristigen Betriebskosten.
Einzelmaschine/dezentrale Lasten: Dezentrale Konfiguration hat niedrigere Installationskosten und flexiblere zukünftige Erweiterungen.
Hauptmodell-Liste
| Kategorie |
Artikelnummer |
Beschreibung (Englisch) |
Schlüssel-Spezifikationen |
Zielmärkte |
| Steuereinheiten |
6SL3040-1MA00-0AA0 |
SINAMICS S120 CU320-2 DP |
PROFIBUS DP, Mehrachse, 24 VDC |
EU, NA, SEA |
| 6SL3040-1MA01-0AA0 |
SINAMICS S120 CU320-2 PN |
PROFINET, Mehrachse, 24 VDC |
EU, NA, Global |
| 6SL3040-1LA00-0AA0 |
SINAMICS S120 CU310-2 DP |
PROFIBUS DP, Einzelachse |
EU, SEA, LATAM |
| 6SL3040-1LA01-0AA0 |
SINAMICS S120 CU310-2 PN |
PROFINET, Einzelachse |
EU, NA, Global |
| Leitungsmodule |
6SL3130-6TE21-0AA3 |
SINAMICS S120 Smart Line Module |
3 AC 380–480 V, 600 V DC, 10 A |
EU, NA, SEA |
| 6SL3130-7TE21-6AA4 |
SINAMICS S120 Active Line Module |
3 AC 380–480 V, 600 V DC, 27 A, rückspeisend |
EU, NA, AUS |
| 6SL3330-6TE41-3AA3 |
SINAMICS S120 Smart Line Module |
3 AC 380–480 V, 510–650 V DC, 1300 A, 630 kW |
EU, NA, Industrie |
| 6SL3330-6TG35-5AA3 |
SINAMICS S120 Smart Line Module |
3 AC 500–690 V, 675–930 V DC, 550 A, 450 kW |
EU, AUS, Industrie |
| Motor-Module |
6SL3120-1TE15-0AA3 |
SINAMICS S120 Single Motor Module |
DC 600 V, 3 AC 400 V, 5 A |
EU, SEA, LATAM |
| 6SL3120-1TE21-8AD0 |
SINAMICS S120 Single Motor Module |
DC 600 V, 3 AC 400 V, 18 A |
EU, NA, SEA |
| 6SL3120-2TE21-0AD0 |
SINAMICS S120 Double Motor Module |
DC 600 V, 3 AC 400 V, 9 A/9 A |
EU, NA, Werkzeugmaschinen |
| 6SL3320-1TE35-0AA3 |
SINAMICS S120 Power Module |
3 AC 400 V, 250 kW, schrankmontiert |
EU, NA, Schwerindustrie |
| Hilfs- & Sicherheit |
6SL3054-0CG01-1AA0 |
SINAMICS S120 CompactFlash Card |
V2.6, für CU, Drive-CLiQ |
Global |
| 6SL3055-0AA00-5BA3 |
SINAMICS S120 Sensor Module SMC20 |
Encoder-Auswertung, Drive-CLiQ |
EU, NA, Präzision |
| 6SL3050-0DE10-0AA0 |
SINAMICS S120 Safety Integrated Module |
Safe Torque Off (STO), Drive-CLiQ |
EU (CE/ATEX), NA (UL) |
Häufig gestellte Fragen
Installation & Umgebung
Hoher Salzsprühnebel in südostasiatischen Häfen verursacht häufige Auslösungen nach der Installation – wie kann das behoben werden?
Wählen Sie Module mit Schutzart IP54+ aus, fügen Sie staub- und feuchtigkeitsdichte Abdeckungen mit Zwangskühlung hinzu. Trennen Sie Strom- und Steuerkabel, erden Sie die Abschirmung an einem Ende und stellen Sie einen Erdungswiderstand von < 4 Ω sicher. Reinigen Sie regelmäßig die Kühlkanäle und Filter, um Überhitzungsschutz aufgrund schlechter Wärmeableitung durch Korrosion zu vermeiden.Extreme hohe Temperaturen in Wüsten des Nahen Ostens führen zu häufigen Überhitzungsabschaltungen – welche Lösungen gibt es?
Bevorzugen Sie wassergekühlte Modelle. Bei luftgekühlten Modellen erhöhen Sie den Kühlabstand, fügen Sie unabhängige Luftkanäle und temperaturgesteuerte Lüfter hinzu. Platzieren Sie Schränke in schattigen Bereichen, um direkte Sonneneinstrahlung zu vermeiden. Passen Sie Überlastschwellen und Derating-Kurven an und betreiben Sie sie bei hohen Temperaturen mit reduzierter Last, um langfristige Überhitzung unter hoher Last zu vermeiden.
Was passiert, wenn Module mit 480 V (nordamerikanisches Netz) und 400 V (europäisches Netz) gemischt werden?
Dies löst Überspannungs-/Unterspannungs-Schutz aus oder beschädigt sogar Module. Wählen Sie Leitungsmodule und Leistungsmodule basierend auf dem Netz der Zielregion: 480-V-Systeme erfordern passende Leitungs- und Leistungsmodule mit entsprechenden Nennspannungen. Installieren Sie Eingangsreaktoren und Filter, um Netzschwankungen und Oberschwingungen zu unterdrücken und lokale Netzstandards einzuhalten.
Wie erfolgt die konforme Installation in explosionsgefährdeten Bereichen (z. B. chemische Anlagen im Nahen Osten)?
Verwenden Sie ATEX/IECEx-zertifizierte Module, installieren Sie Antriebe in sicheren Bereichen und verwenden Sie explosionsgeschützte Motoren und Sensoren vor Ort. Verwenden Sie ein abgedichtetes Wärmeableitungsdesign, um das Eindringen von Staub und korrosiven Gasen in die Module zu verhindern. Verdrahten Sie gemäß explosionsgeschützten Standards, verwenden Sie explosionsgeschützte Anschlusskästen und Kabelverschraubungen und führen Sie regelmäßige explosionsgeschützte Inspektionen und Wartungen durch.
Inbetriebnahme & Kommunikation
Unzureichende Synchronisationsgenauigkeit für Mehrachs-DC-Zwischenkreis in ausländischen Automobil-Schweißlinien – wie anpassen?
Verwenden Sie die Konfiguration CU320-2 + gemeinsamer DC-Zwischenkreis und aktivieren Sie die PROFINET IRT-Kommunikation. Konfigurieren Sie elektronische Nocken/elektronisches Getriebe, optimieren Sie die Parameter der Positions- und Geschwindigkeitsregelung, um die dynamische Reaktionszeit zu verkürzen. Überprüfen Sie die Encoder-Verkabelung und -Abschirmung, um stabile Rückmeldesignale zu gewährleisten. Nehmen Sie zuerst einzelne Achsen in Betrieb, verbinden Sie sie dann online und erhöhen Sie schrittweise Last und Geschwindigkeit, um die Synchronisationsgenauigkeit zu überprüfen.
Häufige Verbindungsabbrüche oder Adresskonflikte bei PROFINET-Kommunikation in ausländischen Werkzeugmaschinen – was tun?
Überprüfen Sie die Netzwerktopologie: Stellen Sie die Abschlusswiderstände an beiden Enden auf EIN und an den Zwischenknoten auf AUS. Vermeiden Sie doppelte IP-Adressen/Gerätenamen und teilen Sie unabhängige Netzwerksegmente auf. Verwenden Sie geschirmte Twisted-Pair-Kabel und halten Sie ausreichend Abstand zu Stromkabeln. Aktualisieren Sie die Firmware auf eine kompatible Version, optimieren Sie den Kommunikationszyklus und den Wiederverbindungsmechanismus, um die Wahrscheinlichkeit von Verbindungsabbrüchen zu reduzieren.
Übermäßige Rückspeiseenergie in Hafenportalkränen verursacht DC-Zwischenkreis-Überspannungsauslösung – wie lösen?
Verwenden Sie rückspeisende Leitungsmodule, um die Rückspeiseenergie ins Netz einzuspeisen. Rüsten Sie mit Bremseinheiten und Bremswiderständen aus, berechnen Sie den erforderlichen Widerstandswert und die Leistung, um eine rechtzeitige Energieableitung zu gewährleisten. Passen Sie die Verzögerungszeit an, um plötzliche Energieanstiege bei Notstopps zu vermeiden. Installieren Sie DC-Zwischenkreis-Reaktoren, um die Zwischenkreisspannung zu stabilisieren und die Auslösung des Überspannungsschutzes zu verhindern.
Betrieb & Wartung
Erdungsfehler (F30021) auf ausländischen Standorten gemeldet – wie das Problem schnell lokalisieren?
Überprüfen Sie nach dem Ausschalten, ob Motorwicklungen und Kabelisolierung beschädigt oder geerdet sind. Untersuchen Sie, ob interne Antriebsmodule beschädigt sind. Überprüfen Sie die Zuverlässigkeit des Erdungssystems auf lose Verbindungen oder übermäßigen Erdungswiderstand. Führen Sie Einzelmaschinen-Betriebstests durch, um externe Last-Erdungsprobleme auszuschließen; ersetzen Sie gegebenenfalls Motoren oder Kabel.
Langsame ausländische After-Sales-Reaktion – wie die Produktion nach einem Modulausfall schnell wieder aufnehmen?
Lagern Sie Kernersatzteile (CU, Leistungsmodul, Lüfter, Bremswiderstand) im Voraus. Richten Sie ein Fernbetriebs- und Wartungssystem für Fernwartung und Inbetriebnahme über Gateways wie eWON ein. Schulen Sie lokales Wartungspersonal und stellen Sie chinesische/englische Inbetriebnahmehandbücher und Fehlerbehebungsverfahren bereit, um die Abhängigkeit vom ausländischen After-Sales-Service zu reduzieren.
Geschwindigkeitsschwankungen durch Encoder-Signalstörungen an ausländischen Werkzeugmaschinenstandorten – wie damit umgehen?
Verwenden Sie geschirmte Twisted-Pair-Kabel, erden Sie die Abschirmung an einem Ende, trennen Sie sie von Stromkabeln und vermeiden Sie parallele Verlegung. Überprüfen Sie, ob die Encoder-Versorgungsspannung stabil und frei von Welligkeit ist. Passen Sie die Parameter des Geschwindigkeitsrückführfilters an und verlängern Sie die Fehlerverzögerungszeit, um Fehlalarme durch Störungen zu reduzieren. Ersetzen Sie bei Bedarf Encoder mit stärkeren Störfestigkeiten.