SINAMICS S120 モジュラードライブ 高精度多軸モーションコントロール用 (0.12~4500 kW)
モジュラー型SINAMICS S120ドライブシステムは、産業用工場および機械設備アプリケーション向けに高性能モーションコントロールを提供します。柔軟に構成可能なコンポーネントと連携機能を備え、ベクトルまたはサーボ機能を持つ高性能単軸ドライブシステムや、連携する多軸ドライブシステムなど、カスタマイズされたソリューションを実現します。ユーザーは、優れたパフォーマンス、生産性の向上、および卓越した柔軟性から恩恵を受けます。
コア製品の特長
| 機能カテゴリ |
主な利点 |
| モジュラー&高柔軟設計 |
- 完全にモジュラー化されたコンポーネント(パワーモジュール、制御ユニット、整流ユニット、オプションのブレーキユニットは個別)
- 単軸/多軸構成をサポート、最大64軸連携制御まで拡張可能
- ベクトル、サーボ、トルク制御モードに対応(オンデマンドで切り替え可能)
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| 高性能モーションコントロール |
- 高精度な位置/速度/トルクのトリプルループ制御、位置決め精度±0.01°まで
- 動的な応答時間< 1ms、複雑なモーション機能(電子カム、電子ギアなど)をサポート
- 多軸同期精度≤ 1μs、高速連携要件に対応
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| フルパワー&電圧カバー |
- パワー範囲:0.12kW~4500kW(マイクロから大型産業機器まで対応)
- マルチ電圧レベル(200V~690V)をサポート、50/60Hzのグローバル電源グリッドに対応
- 非同期モーター、同期モーター、リニアモーターなどに適応
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| 深いシステム統合能力 |
- Siemens TIA Portalとのシームレスな統合、PLC、HMI、サーボモーターの統合構成をサポート
- リアルタイムイーサネット(PROFINET IRT、EtherCAT)に対応、通信遅延< 1ms
- サードパーティPLC(Rockwell、Schneider)との統合をサポートし、ハイブリッド制御システムに対応
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| 高い信頼性と保護機能 |
- 動作温度範囲:-25℃~60℃、高地動作(>4000m)をサポート
- 統合された多層保護(過電流、過電圧、過負荷、雷保護)、MTBF > 100,000時間
- 過酷な産業環境向けのオプションIP54/IP65保護クラス
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| インテリジェントな操作と省エネ |
- 内蔵の障害診断および予知保全機能、リモート監視とパラメータ調整をサポート
- エネルギー回生整流ユニット、省エネ率最大15%-30%(標準インバータと比較)
- 多言語インターフェース(英語、ドイツ語、スペイン語、日本語、韓国語など)、SDカードによるパラメータクローニングをサポート
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| 安全コンプライアンスと認証 |
- 標準SIL 3/PLe安全機能(STO、SS1、SS2、SLS)、IEC 61800-5-2に準拠
- CE、UL、cUL、ATEXなどの認証を取得、EU/北米/中東へのアクセス要件を満たす
- RoHS、REACH環境基準に準拠、海外のグリーンファクトリーポリシーに沿う
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コア仕様
| パラメータカテゴリ |
主要パラメータ |
代表値/範囲 |
注記 |
| 電源と電力 |
入力電圧(3相AC) |
200-690 V |
50/60 Hz電源グリッドに対応 |
| パワー範囲(S1連続) |
0.12-4500 kW |
モジュール構成と電圧クラスに依存 |
| DCリンク電圧(代表値) |
約540 V(400 Vグリッド用); 約960 V(690 Vグリッド用) |
回生モデルはグリッドへのエネルギーフィードバックを可能にします |
| 制御とパフォーマンス |
制御モード |
ベクトル / サーボ / トルク / V/f |
オンデマンドで切り替え可能; 多軸連携をサポート |
| 最大軸数(連携制御) |
64軸 |
制御ユニットとバスシステムに依存 |
| 動的な応答時間 |
< 1 ms |
代表値; 設定に依存 |
| 多軸同期精度 |
≤ 1 μs |
リアルタイムイーサネット下 |
| 位置決め精度 |
±0.01° |
フィードバックシステムとモーターに依存 |
| コア機能 |
電子カム / 電子ギア / 同期軸 / カムディスク |
高精度モーションコントロールに適しています |
| 通信と統合 |
産業用バス |
PROFINET IRT、EtherCAT、PROFIBUS |
リアルタイム制御をサポート |
| ソフトウェアプラットフォーム |
TIA Portal |
PLCおよびHMIとの統合構成 |
| フィードバックインターフェース |
Drive-CLiQ、エンコーダインターフェース(インクリメンタル/アブソリュート) |
リニアモーター / トルクモーターに対応 |
| 環境と保護 |
動作温度(無補正) |
0-40 ℃ |
40-55 ℃では補正が必要 |
| 保護クラス(キャビネット搭載モジュール) |
IP20 |
分散型モジュールではIP54/IP65がオプション |
| 高地適応性 |
> 4000 m |
高度による補正が必要 |
| 相対湿度 |
5%-95%(結露なきこと) |
産業環境に準拠 |
| 安全と認証 |
安全機能 |
STO、SS1、SS2、SLS |
標準SIL 3/PLe; IEC 61800-5-2に準拠 |
| コア認証 |
CE、UL、cUL、ATEX |
EU/北米市場および爆発性環境に適しています |
| 環境基準 |
RoHS、REACH |
グリーンファクトリー要件を満たします |
| 構造と放熱 |
システム構造 |
整流ユニット + 制御ユニット + パワーモジュール + オプションブレーキユニット |
モジュラー構成; オンデマンドで拡張可能 |
| 放熱方法 |
強制空冷 / 水冷 |
|
構成タイプ
| 構成タイプ |
コアコンポーネント構成 |
設置方法 |
パワー範囲 |
海外の代表的なアプリケーションシナリオ |
コア適応値 |
| キャビネット搭載集中構成 |
共通整流ユニット(ベーシック/アクティブ/回生)、共通DCバス、複数パワーモジュール(MM/SM/GM)、制御ユニット(CU320-2 PN/DP)、オプションブレーキユニット |
キャビネット搭載 |
0.12-4500 kW |
自動車溶接ライン、工作機械マシニングセンタ、電子機器多軸組立ライン(欧州/北米OEM工場での主流構成) |
- 多軸共有DCバスにより15~30%の省エネ(回生エネルギー相互利用)を実現
- 集中放熱とメンテナンス、標準化された機器室レイアウトに適応
- 高エンド生産ラインの同期要件を満たす64軸連携をサポート
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| 分散構成 |
分散型整流ユニット(ブック型/壁掛け型)、分散型パワーモジュール、制御ユニット(CU320-2 PN)、ケーブル/光ファイバー経由で接続されたDCバス |
壁掛け/負荷近傍設置 |
0.12-250 kW |
物流ソートライン、倉庫AGV、建設機械(東南アジア/北米での分散型生産シナリオ) |
- ケーブル長を短縮し、設置コストと電磁干渉を低減
- 負荷をローカルで駆動、スペースが限られた旧工場の改修に適しています
- IP54/IP65保護等級、ほこりや湿度の高い環境に耐性
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| 単軸ドライブ構成 |
統合パワーモジュール(整流+インバータ含む)、制御ユニット(CU320-2 PN/DPまたは簡略化CU)、内蔵ブレーキ抵抗器(低電力用) |
キャビネット搭載/壁掛け |
0.12-150 kW |
スタンドアロン機器(包装機械、ポンプ/ファン、小型工作機械)、中小企業の単機生産ライン |
- コンパクトな構造でキャビネットの占有スペースを削減
- 複雑なバス設計がなく、設置と試運転時間を40%短縮
- コスト管理可能、海外の中小企業の予算ニーズに対応
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| ブックサイズ構成 |
ブックサイズ整流ユニット(6SL3330シリーズ)、ブックサイズパワーモジュール(6SL3120/3220シリーズ)、制御ユニット(CU320-2コンパクトタイプ)、サイドマウント放熱モジュール |
キャビネット積み重ね設置 |
0.12-250 kW |
精密電子機器、医療機器、小型自動化生産ライン(日本/韓国/欧州での高精度製造シナリオ) |
- 積み重ね設計によりキャビネットのスペース利用率を50%向上
- 軽量(単一モジュール≤15kg)、高地設置とメンテナンスを容易にします
- 低電磁干渉(EMCクラスA)、厳格なEU規格に準拠
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| 回生フィードバック構成 |
アクティブ回生整流ユニット(6SL3330-6TE41シリーズ)、パワーモジュール(MM/SM)、制御ユニット(CU320-2 PN)、エネルギーフィードバックフィルター |
キャビネット搭載 |
11-4500 kW |
大型工作機械、鉱山機械、港湾クレーン(北米/オーストラリアでの高エネルギー消費プロジェクト) |
- エネルギーフィードバック効率最大98%、年間エネルギーコストを20~30%削減
- ブレーキ抵抗器不要、放熱負荷とメンテナンスコストを削減
- グリッド電圧を安定化、不安定な海外電源グリッドに適応
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| 防爆構成 |
防爆整流ユニット(ATEX認証)、防爆パワーモジュール(IP66保護)、耐圧防爆制御ユニット、特殊放熱およびシーリング設計 |
現場/キャビネット搭載 |
11-1500 kW |
石油化学産業、鉱業、ガス処理(中東/欧州での防爆シナリオ) |
- ATEX/IECEx認証に準拠、海外防爆エリアへのアクセス要件を満たします
- 密閉および防塵設計、可燃性および爆発性環境に耐性
- リモート監視機能、現場作業員の安全リスクを低減
|
選択推奨
地域適応優先度
ヨーロッパ/北米(ハイエンド製造業):「キャビネット搭載集中構成 + 回生フィードバック構成」を優先し、エネルギー効率規制と多軸同期要件に対応します。
東南アジア/ラテンアメリカ(中小企業):「単軸ドライブ + 分散構成」を優先し、コストと設置の利便性のバランスを取ります。
中東/アフリカ(過酷な環境):「分散型 + 防爆構成」を優先し、高温、ほこり、防爆要件に対応します。
コスト対効率のバランス
多軸シナリオ(≥8軸):集中構成はエネルギー効率が高く(バスエネルギー共有)、長期的な運用コストが低くなります。
単機/分散負荷:分散構成は設置コストが低く、将来の拡張性が高くなります。
主流モデルリスト
| カテゴリ |
記事番号 |
説明(英語) |
主要スペック |
ターゲット市場 |
| 制御ユニット |
6SL3040-1MA00-0AA0 |
SINAMICS S120 CU320-2 DP |
PROFIBUS DP、多軸、24 VDC |
EU、NA、SEA |
| 6SL3040-1MA01-0AA0 |
SINAMICS S120 CU320-2 PN |
PROFINET、多軸、24 VDC |
EU、NA、グローバル |
| 6SL3040-1LA00-0AA0 |
SINAMICS S120 CU310-2 DP |
PROFIBUS DP、単軸 |
EU、SEA、LATAM |
| 6SL3040-1LA01-0AA0 |
SINAMICS S120 CU310-2 PN |
PROFINET、単軸 |
EU、NA、グローバル |
| ラインモジュール |
6SL3130-6TE21-0AA3 |
SINAMICS S120 スマートラインモジュール |
3相AC 380-480 V、600 V DC、10 A |
EU、NA、SEA |
| 6SL3130-7TE21-6AA4 |
SINAMICS S120 アクティブラインモジュール |
3相AC 380-480 V、600 V DC、27 A、回生機能付き |
EU、NA、AUS |
| 6SL3330-6TE41-3AA3 |
SINAMICS S120 スマートラインモジュール |
3相AC 380-480 V、510-650 V DC、1300 A、630 kW |
EU、NA、産業用 |
| 6SL3330-6TG35-5AA3 |
SINAMICS S120 スマートラインモジュール |
3相AC 500-690 V、675-930 V DC、550 A、450 kW |
EU、AUS、産業用 |
| モーターモジュール |
6SL3120-1TE15-0AA3 |
SINAMICS S120 単軸モーターモジュール |
DC 600 V、3相AC 400 V、5 A |
EU、SEA、LATAM |
| 6SL3120-1TE21-8AD0 |
SINAMICS S120 単軸モーターモジュール |
DC 600 V、3相AC 400 V、18 A |
EU、NA、SEA |
| 6SL3120-2TE21-0AD0 |
SINAMICS S120 二重モーターモジュール |
DC 600 V、3相AC 400 V、9 A/9 A |
EU、NA、工作機械 |
| 6SL3320-1TE35-0AA3 |
SINAMICS S120 パワーモジュール |
3相AC 400 V、250 kW、キャビネット搭載 |
EU、NA、重工業 |
| 補助および安全 |
6SL3054-0CG01-1AA0 |
SINAMICS S120 CompactFlashカード |
V2.6、CU用、Drive-CLiQ |
グローバル |
| 6SL3055-0AA00-5BA3 |
SINAMICS S120 センサーモジュール SMC20 |
エンコーダ評価、Drive-CLiQ |
EU、NA、精密 |
| 6SL3050-0DE10-0AA0 |
SINAMICS S120 安全統合モジュール |
安全トルクオフ(STO)、Drive-CLiQ |
EU(CE/ATEX)、NA(UL) |
よくある質問
設置と環境
東南アジアの港湾での高塩害により、設置後に頻繁にトリップが発生しますが、どのように解決できますか?
IP54+保護モジュールを選択し、強制空冷付きの防塵・防湿カバーを追加します。電源ケーブルと制御ケーブルを分離し、シールドを片側で接地し、接地抵抗を4Ω未満に保ちます。冷却ダクトとフィルターを定期的に清掃し、腐食による放熱不良による過熱保護のトリップを防ぎます。中東砂漠での極端な高温により、頻繁に過熱シャットダウンが発生しますが、どのような解決策がありますか?
水冷モデルを優先します。空冷モデルの場合は、冷却クリアランスを増やし、独立したエアダクトと温度制御ファンを追加します。キャビネットを日陰に配置して直射日光を避けます。過負荷しきい値と derating カーブを調整し、高温期間中は負荷を軽減して運転し、重負荷下での長期的な過熱を防ぎます。
480V(北米グリッド)と400V(欧州グリッド)のモジュールを混在させるとどうなりますか?
過電圧/低電圧保護がトリップするか、モジュールが損傷する可能性があります。ターゲット地域のグリッドに基づいてラインモジュールとパワーモジュールを選択します。480Vシステムには、対応する定格電圧を持つラインモジュールとパワーモジュールが必要です。入力リアクトルとフィルターを設置して、グリッドの変動と高調波を抑制し、地域のグリッド基準に準拠します。
爆発性エリア(例:中東の化学プラント)に準拠して設置するにはどうすればよいですか?
ATEX/IECEx認証モジュールを使用し、ドライブを安全エリアに設置し、現場では防爆モーターとセンサーを使用します。密閉型放熱設計を採用し、ほこりや腐食性ガスがモジュールに侵入するのを防ぎます。防爆規格に従って配線し、防爆ジャンクションボックスとケーブルグランドを使用し、定期的な防爆検査とメンテナンスを実施します。
試運転と通信
海外の自動車溶接ラインでの多軸共通DCバスの同期精度が不十分ですが、どのように調整しますか?
CU320-2 + 共通DCバス構成を採用し、PROFINET IRT通信を有効にします。電子カム/電子ギアを構成し、位置ループと速度ループのパラメータを最適化して、動的な応答時間を短縮します。エンコーダの配線とシールドを確認し、安定したフィードバック信号を確保します。まず単軸を試運転し、次にオンラインで接続し、負荷と速度を徐々に上げて同期精度を確認します。
海外の工作機械でのPROFINET通信で、頻繁に切断またはアドレス競合が発生しますが、どうすればよいですか?
ネットワークトポロジーを確認します。両端の終端抵抗をONにし、中間ノードではOFFにします。重複するIPアドレス/デバイス名を避け、独立したネットワークセグメントに分割します。シールド付きツイストペアケーブルを使用し、電源ケーブルから十分な距離を保ちます。ファームウェアを互換性のあるバージョンにアップグレードし、通信サイクルと再接続メカニズムを最適化して、切断確率を減らします。
港湾ガントリークレーンでの過剰な回生エネルギーにより、DCバス過電圧トリップが発生しますが、どうすれば解決できますか?
回生ラインモジュールを使用して、回生エネルギーをグリッドにフィードバックします。ブレーキユニットとブレーキ抵抗器を装備し、必要な抵抗値と電力を計算して、タイムリーなエネルギー放出を保証します。緊急停止時の急激なエネルギーサージを避けるために、減速時間を調整します。DCバスリアクトルを設置してバス電圧を安定させ、過電圧保護のトリップを防ぎます。
操作とメンテナンス
海外サイトで地絡(F30021)が報告されましたが、どのように迅速に問題を特定できますか?
電源オフ後、モーター巻線とケーブル絶縁の損傷または接地を確認します。内部ドライブモジュールの損傷を点検します。緩んだ接続または過度の接地抵抗がないか、接地システムの信頼性を確認します。単機運転テストを実施して、外部負荷の接地問題を排除します。必要に応じてモーターまたはケーブルを交換します。
海外でのアフターサービス対応が遅いため、モジュール故障後に迅速に生産を再開するにはどうすればよいですか?
コアスペアパーツ(CU、パワーモジュール、ファン、ブレーキ抵抗器)を事前に在庫します。eWONなどのゲートウェイを介したリモート診断と試運転のためのリモート操作およびメンテナンスシステムを構築します。現地のメンテナンス担当者をトレーニングし、中国語/英語の試運転マニュアルと障害トラブルシューティング手順を提供して、海外アフターサービスへの依存を減らします。
海外の工作機械サイトでエンコーダ信号干渉による速度変動が発生しますが、どのように対処しますか?
ツイストペアシールドケーブルを使用し、シールドを片側で接地し、電源ケーブルから分離し、並列配線を避けます。エンコーダの供給電圧が安定しており、リップルがないことを確認します。速度フィードバックフィルターパラメータを調整し、干渉による誤警報を減らすために障害遅延時間を延長します。必要に応じて、より強力な耐干渉能力を持つエンコーダに交換します。