Siemens 6SL3210-1KE18-8AF1 SINAMICS G120C Frequenzumrichter 4 kW
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Produktinformationen
Der Siemens 6SL3210-1KE18-8AF1 ist ein kompakter Frequenzumrichter aus der Serie SINAMICS G120C in der Baugröße FSB. Das Gerät wurde für den platzsparenden Einbau im Schaltschrank sowie für vielseitige Aufgaben im Maschinenbau entwickelt, darunter Bandförderer, Lüfter, Pumpen und Verpackungsmaschinen. Der Umrichter arbeitet an einem 3-phasigen Netzspannungsbereich von 380 V bis 480 V AC bei 47 bis 63 Hz. Bei geringer Überlast (Low Overload) liefert das Gerät eine Bemessungsleistung von 4,0 kW mit einem Ausgangsstrom von 8,8 A, während bei hoher Überlast (High Overload) für anspruchsvolle Anlaufmomente 3,0 kW bei 7,3 A bereitstehen. Das System verfügt über einen integrierten EMV-Filter der Klasse A, Schutzart IP20 und unterstützt Regelungsarten von V/f-Kennlinien über Flux Current Control (FCC) bis hin zur geberlosen Vektorregelung (SLVC).
Für die Einbindung in moderne Automatisierungsumgebungen ist die Einheit mit einer integrierten Dual-Port-Schnittstelle für PROFINET IO und EtherNet/IP sowie zwei RJ45-Buchsen ausgestattet, was Linien- und Ringtopologien ohne Zusatzmodule ermöglicht. Der Umrichter bietet sechs digitale Eingänge, einen Relaisausgang, einen Transistorausgang sowie je einen analogen Ein- und Ausgang. Zudem ist die funktionale Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO) nach SIL 2 / PL d direkt integriert. Die Inbetriebnahme und Konfiguration erfolgt im TIA Portal ab Version V13 mit SINAMICS Startdrive, über die STARTER-Software oder über die Bedieneinheiten BOP-2 und IOP-2. Da ein Austauschgerät nicht ohne Übertragung der anlagenspezifischen Parameter in Betrieb genommen werden kann, stehen an der Gerätefront ein Mini-USB-Anschluss sowie ein Schacht für eine SINAMICS SD-Speicherkarte bereit. ABC Industrial Parts unterstützt bei der Beschaffung und der Inbetriebnahme passender Ersatzgeräte sowie bei der Übertragung von Parameterdatensätzen.
Zur Überwachung des Betriebszustands besitzt die Frontabdeckung LED-Statusanzeigen für Betriebsbereitschaft (RDY), Busfehler (BF), Link-Status (LNK1/LNK2) und den Sicherheitszustand (SAFE). Ausführliche Diagnosen sind über den Diagnosepuffer in Startdrive oder STARTER, die Anzeige der Bedieneinheiten sowie die Parameter p0945, p2110 und p0947 abrufbar. Tritt ein interner Platinenfehler, ein Defekt der NVRAM-Speicherbausteine oder eine Störung in den zweikanaligen Überwachungsrelais der Sicherheitsschaltung auf, lässt sich die Störung nicht durch Servicearbeiten vor Ort beheben. In diesen Fällen sichert eine fachgerechte Reparatur oder der Einsatz eines geprüften Austauschgeräts von ABC Industrial Parts eine schnelle Wiederherstellung der Anlagenverfügbarkeit.
Technische Daten
| Hersteller | Siemens |
| Teilenummer | 6SL3210-1KE18-8AF1 |
| Modell/Typ | SINAMICS G120C |
| Baugröße | FSB |
| Versorgungsspannungsbereich | 380 - 480 V AC |
| Netzfrequenzbereich | 47 - 63 Hz |
| Bemessungsleistung (Low Overload) | 4 kW |
| Ausgangsstrom (Low Overload) | 8.8 A |
| Bemessungsleistung (High Overload) | 3 kW |
| Ausgangsstrom (High Overload) | 7.3 A |
| Ausgangsfrequenzbereich | 0 - 550 Hz |
| EMV-Filterklasse | Klasse A |
| Digitale Eingänge | 6 |
| Digitale Ausgänge | 2 |
| Analoge Eingänge | 1 |
| Analoge Ausgänge | 1 |
| Integrierte Sicherheitstechnik | Safe Torque Off (STO) |
| Schutzart | IP20 |
Programmierung und Konfiguration
Die Projektierung und Inbetriebnahme des SINAMICS G120C Frequenzumrichters erfolgt im Siemens TIA Portal ab Version V13 unter Einsatz der Software SINAMICS Startdrive oder alternativ mit dem eigenständigen Inbetriebnahmetool STARTER. Über diese Entwicklungsumgebungen lassen sich Regelungsarten, Motordaten, Beschleunigungs- und Verzögerungszeiten sowie digitale und analoge Ein- und Ausgänge präzise anpassen.
Für eine schnelle Parameterübertragung ohne PC-Verbindung bietet das Gerät einen integrierten Schacht für eine SINAMICS SD-Speicherkarte (Teilenummer 6SL3054-4AG00-2AA0). Konfigurationsdaten können direkt auf die Speicherkarte geklont und in ein Ersatzgerät geladen werden. Ergänzend steht an der Frontseite ein Mini-USB-Anschluss für die direkte Verbindung mit einem Service-Laptop zur Verfügung. Bei fehlerhaften Parametrierungen kann das Gerät über Parameter p0970=1 auf Werkseinstellungen zurückgesetzt werden.
Kommunikation und Systemintegration
Der Umrichter verfügt über eine integrierte Dual-Port-Ethernet-Schnittstelle mit zwei RJ45-Anschlüssen, die standardmäßig PROFINET IO sowie EtherNet/IP unterstützt. Dadurch lässt sich das Gerät direkt in bestehende Automatisierungsnetzwerke einbinden, ohne dass zusätzliche Kommunikationsbaugruppen erforderlich sind. Unterstützt werden sowohl Linien- als auch Ringtopologien im Feld.
In Kombination mit SIMATIC S7-1200 oder S7-1500 Steuerungen ermöglicht der Treiber eine nahtlose Einbindung in das Prozessabbild. Durch die integrierte Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO) entfällt bei sicherheitsgerichteten Abschaltungen die Notwendigkeit externer Netztrennschütze, was den Verdrahtungsaufwand im Schaltschrank spürbar reduziert.
Diagnose und Statusanzeige
Zur Fehlerdiagnose und Zustandsüberwachung stehen mehrere Diagnoseebenen bereit. Auf der Frontseite geben vier Status-LEDs sofort Auskunft über den Zustand des Geräts, die Feldbuskommunikation, die Netzwerkverbindungen und die Sicherheitsfunktionen. Ergänzend lassen sich detaillierte Stör- und Warnmeldungen über die Diagnosepuffer in SINAMICS Startdrive oder STARTER sowie auf den Bedieneinheiten BOP-2 und IOP-2 auslesen.
Im Umrichter stehen zudem spezifische Parameter für die erweiterte Fehlersuche zur Verfügung: Parameter p0945 enthält das Störcode-Logbuch, Parameter p2110 das Alarmcode-Logbuch und Parameter p0947 den Historienverlauf der aufgetretenen Fehlerzahlen.
Status-LED-Anzeigen
| LED | Farbe/Status | Bedeutung |
|---|---|---|
| RDY | Grün/Rot - Dauerhaft/Blinkend | Dauerhaft Grün: Betriebsbereit/Betrieb; Blinkend Grün: Inbetriebnahme/Hochlauf; Dauerhaft Rot: Umrichterfehler; Blinkend Rot: Interner Hardware-/Firmware-Fehler |
| BF | Rot - Dauerhaft/Blinkend/Aus | Aus: Feldbus normal; Dauerhaft Rot: Busfehler oder Verlust der physikalischen Verbindung; Blinkend Rot: Busadressierungsfehler oder Timeout |
| LNK1 / LNK2 | Grün - Dauerhaft/Blinkend/Aus | Dauerhaft Grün: Physikalische Verbindung an Port 1/2 hergestellt; Blinkend Grün: Aktive Datenübertragung; Aus: Keine physikalische Verbindung |
| SAFE | Gelb - Dauerhaft/Blinkend/Aus | Dauerhaft Gelb: STO-Sicherheitsfunktion aktiv; Blinkend Gelb: Sicherheitsfehler oder Abnahmetest-Timer abgelaufen; Aus: Sicherheitsfunktion inaktiv |
Remplacement et pieces de rechange
Beim Austausch eines defekten Siemens 6SL3210-1KE18-8AF1 muss sichergestellt werden, dass das Ersatzgerät bezüglich Teilenummer, Leistungsklasse (4,0 kW LO / 3,0 kW HO) und Baugröße (FSB) exakt mit dem Originalgerät übereinstimmt. Besondere Aufmerksamkeit erfordert die integrierte Kommunikationsschnittstelle, da Varianten mit PROFINET/EtherNet/IP spezifische Netzwerkeinstellungen benötigen.
Ein neues Gerät ist nach dem Einbau nicht sofort betriebsbereit. Die gerätespezifischen Parameter sowie die Sicherheitskonfiguration für Safe Torque Off (STO) müssen auf das Ersatzgerät übertragen werden. Dies kann durch Einstecken der SINAMICS SD-Speicherkarte des Altgeräts oder durch das Einlesen der Sicherungsdatei über TIA Portal SINAMICS Startdrive erfolgen.
Wenn der Fehler durch Störungen wie F03001 (NVRAM-Fehler), F01611 (Defekt im Überwachungskanal) oder F30027 (Vorladefehler) verursacht wird, liegt ein interner Hardwaredefekt auf der Platine vor. In solchen Fällen ist eine Reparatur der Baugruppe oder der Einsatz eines geprüften Austauschgeräts erforderlich.
Fehlercodes und Stoercodes
Die folgenden Fehlercodes koennen waehrend Betrieb oder Diagnose angezeigt werden:
| Code | Name | Beschreibung | Moegliche Ursache | Empfohlene Massnahme |
|---|---|---|---|---|
| F01000 | Softwarefehler intern | Ein interner Softwarezustand oder Speicherzugriffsfehler ist in der Steuereinheit aufgetreten. | Firmwarefehler, ungültige Parameterkombination oder interner Platinenspeicherfehler. | Netz-Neustart durchführen. Wenn der Fehler bestehen bleibt, Firmware aktualisieren oder Steuereinheit/Leistungsteil austauschen. |
| F01001 | Gleitkomma-Ausnahme | Bei internen Berechnungen ist eine unzulässige Gleitkommaoperation aufgetreten. | Interner Firmware-Ablauffehler oder beschädigter Parameter-RAM-Speicher. | Gerät aus- und einschalten. Werkseinstellungen wiederherstellen (p0970=1) und neu in Betrieb nehmen. Bei erneuter Auslösung Gerät austauschen. |
| F01015 | Softwarefehler intern | Die interne Programmablaufüberwachung hat eine Fehlerreaktion ausgelöst. | Zeitüberschreitung einer internen Ausführungsaufgabe oder Hardware-Logikfehler. | Gerät neustarten. Firmware auf den neuesten Stand bringen oder Umrichter austauschen. |
| F01018 | POWER ON Neustartanforderung | Es wurde eine Parameteränderung oder ein Update durchgeführt, das einen vollständigen 24V-/Netz-Neustart erfordert. | Firmware-Update oder Änderung von Kernparametern, die einen Neustart erfordern. | 24V-Versorgung und Netzspannung ausschalten, Entladung des Geräts abwarten und Spannung wieder zuschalten. |
| F01600 | STOP A ausgelöst | Safety Integrated STOP A wurde aufgrund eines erkannten Sicherheitsüberwachungsfehlers eingeleitet. | Abweichung der Sicherheitseingangskanäle, STO-Verdrahtungsfehler oder interner Fehler der Sicherheits-Hardware. | STO-Klemmenverdrahtung, zweikanalige Eingänge und Sicherheits-Inbetriebnahmeparameter prüfen. Sicherheits-Reset durchführen. |
| F01611 | Defekt in einem Überwachungskanal | Safety Integrated Fehler beim kreuzweisen Vergleich zwischen internen Überwachungskanälen. | Abweichung der internen Sicherheitsprozessoren oder Hardwaredefekt in den Sicherheitsschaltkreisen. | Sicherheitsverdrahtung und Parameter prüfen. Bleibt der Fehler nach einem Netz-Neustart bestehen, liegt ein interner Hardwarefehler vor und das Gerät muss repariert oder ausgetauscht werden. |
| F03001 | NVRAM-Fehler | Beim Lesen oder Schreiben des internen nichtflüchtigen EEPROM-Speichers ist ein Fehler aufgetreten. | Defekter interner NVRAM/EEPROM-Baustein oder Unterbrechung der Versorgungsspannung während des Schreibvorgangs. | Gerät neustarten und Werkseinstellung laden (p0970=1). Bleibt der NVRAM-Fehler bestehen, liegt ein Hardwaredefekt auf der Platine vor. |
| F07011 | Motorübertemperatur | Die Motortemperatur hat die eingestellte Störschwelle überschritten oder der Temperatursensor hat angesprochen. | Motorüberlastung, unzureichende Kühlung, defekter Temperatursensor (PTC/KTY/PT1000) oder falsche Parametrierung (p0604/p0605). | Motorbelastung und Funktion des Motorlüfters prüfen. Sensoranschluss und thermisches Motormodell kontrollieren. |
| F07400 | Maximale Drehzahl überschritten | Die Ist-Drehzahl des Motors hat den konfigurierten Maximalwert (p1082) überschritten. | Falsche Einstellung des Drehzahlreglers, ziehende Last oder fehlerhafte Impulsgebereinstellungen. | Drehzahlgrenze p1082, dynamische Lastmomente und Verzögerungsrampe überprüfen. |
| F07801 | Motorüberstrom | Der Ausgangsstrom zum Motor hat den maximal zulässigen Stromgrenzwert überschritten. | Kurzschluss im Motorkabel, Erdschluss, Wicklungsschluss, zu kurze Hochlaufzeiten oder mechanische Blockade des Motors. | Motorkabel und Isolation prüfen. Mechanische Last auf Freigängigkeit kontrollieren. Hochlaufzeit (p1120) erhöhen. |
| F07802 | Motor kippt | Der Umrichter hat einen Motorstillstand unter Last erkannt. | Zu hohes Lastmoment, mechanische Blockade, zu niedrig eingestellte Drehmomentgrenze oder Erreichen der Stromgrenze. | Motorlast und mechanische Bremse prüfen. Drehmomentgrenzen (p1520/p1521) und Stromgrenzen (p0640) kontrollieren. |
| F07900 | Motor blockiert | Der Motor arbeitet an der Stromgrenze und steht länger als die eingestellte Stillstandszeit (p2177) still. | Mechanischer Stillstand, festgefressene Welle, mechanische Haltebremse öffnet nicht. | Mechanik der Last sowie Ansteuerschaltung der Haltebremse prüfen. |
| F30001 | Leistungsteil: Überstrom | Spitzenstromgrenze der Umrichter-Endstufe wurde überschritten. | Kurzschluss an den Ausgangsklemmen, Erdschluss im Motorkabel, falsche Eingabe der Motordaten oder lose Kabelverbindungen. | Motorverkabelung mit Isolationsmessgerät prüfen. Motordaten im Parameter-Setup (p0300..p0311) überprüfen. IGBT-Module auf Beschädigung kontrollieren. |
| F30002 | Leistungsteil: Überspannung Zwischenkreis | Die Zwischenkreisspannung hat den oberen Abschaltgrenzwert überschritten. | Zu hohe Netzspannung, generatorische Energie beim Abbremsen ohne Bremswiderstand oder zu kurze Verzögerungszeit (p1121). | Verzögerungszeit p1121 erhöhen, Zwischenkreisspannungsregler aktivieren (p1240) oder optionalen Bremswiderstand installieren. |
| F30003 | Leistungsteil: Unterspannung Zwischenkreis | Die Zwischenkreisspannung ist unter den minimal zulässigen Betriebswert gefallen. | Netzunterbrechung, Phasenausfall, starker Netzspannungseinbruch oder defektes Vorladerelais. | 3-phasige AC-Eingangsspannung unter Last messen. Netzsicherungen, Schütze und Netzstabilität prüfen. |
| F30004 | Leistungsteil: Übertemperatur Kühlkörper | Die Kühlkörpertemperatur hat den internen Abschaltwert überschritten. | Kühlventilator defekt oder blockiert, verschmutzte Kühlkanäle, zu hohe Umgebungstemperatur oder zu hohe Pulsfrequenz. | Funktion des Kühlventilators prüfen, Kühlrippen reinigen, für ausreichende Schaltschrankbelüftung und Mindestabstände sorgen. |
| F30005 | Leistungsteil: Überlast I2t | Der I2t-Wärmebelastungszähler des Leistungsteils hat den Grenzwert überschritten. | Dauerhafter Überlastbetrieb außerhalb der Bemessungsdaten des Umrichters. | Lastzyklus gegen die Belastungsart (LO vs. HO) prüfen. Mechanische Last oder Einschaltdauer reduzieren. |
| F30011 | Leistungsteil: Netzphasenausfall | Eine Phase der 3-phasigen Wechselspannungsversorgung fehlt oder ist stark unsymmetrisch. | Ausgelöste Netzsicherung, unterbrochene Phase am Netzschütz oder schlechter Kontakt an den Klemmen L1/L2/L3. | Eingangsspannung zwischen L1-L2, L2-L3 und L1-L3 unter Last messen. Netzsicherungen und Schützkontakte prüfen. |
| F30015 | Leistungsteil: Phasenausfall Motor | Phasenunterbrechung an den Motorausgangsklemmen (U, V, W). | Unterbrochenes Motorkabel, offenes Schütz in der Motorleitung oder ungleicher Motorwicklungswiderstand. | Anschlussklemmen U, V, W und Motorklemmbrett prüfen. Motorwicklungen mit einem Ohmmeter durchmessen. |
| F30027 | Leistungsteil: Vorladung Zwischenkreis Zeitüberwachung | Der Zwischenkreis hat die Vorladespannung nicht innerhalb der zulässigen Zeit erreicht. | Eingangsspannung zu niedrig, Phasenausfall, Kurzschluss im Zwischenkreis oder defekter Vorladerelais/-widerstand. | Netzeingangsspannung überprüfen. Zwischenkreisklemmen auf Kurzschluss kontrollieren. Liegt normale Netzspannung an, liegt ein interner Hardwarefehler der Vorladeschaltung vor. |
| F30036 | Leistungsteil: Übertemperatur Kühlkörper intern | Der interne Temperatursensor der Endstufe hat eine übermäßige Temperatur registriert. | Lüfterausfall, blockierter Luftstrom oder hohe Überlast bei niedrigen Ausgangsdrehzahlwerten. | Lüfterfunktion und Umgebungsluftstrom prüfen, Kühlkörperstruktur reinigen. |
| F30040 | Leistungsteil: Unterspannung 24 V | Die interne oder externe 24V-DC-Steuerspannung ist unter den Schwellenwert gefallen. | Externe 24V-Versorgung überlastet, zu hohe Stromaufnahme an den E/A-Klemmen oder Fehler auf der internen 24V-Schiene. | Spannung der externen 24V-DC-Hilfsversorgung sowie die Kabelbelastung überprüfen. |
Haeufig gestellte Fragen
Wie werden die Parameter bei einem Austausch des Siemens 6SL3210-1KE18-8AF1 übertragen?
Die Parameterübertragung kann direkt über eine optionale SINAMICS SD-Speicherkarte (6SL3054-4AG00-2AA0) erfolgen, indem diese in das Ersatzgerät gesteckt wird. Alternativ lässt sich das Parameterprojekt über TIA Portal SINAMICS Startdrive oder STARTER per Mini-USB-Verbindung oder PROFINET einspielen.
Welche Software wird für die Projektierung des SINAMICS G120C benötigt?
Der Frequenzumrichter wird im Siemens TIA Portal ab Version V13 mit dem Optionspaket SINAMICS Startdrive konfiguriert. Alternativ kann die eigenständige Inbetriebnahmesoftware STARTER verwendet werden.
Welche Bedeutung hat eine rot blinkende RDY-LED am Umrichter?
Eine rot blinkende RDY-LED signalisiert einen internen Hardware- oder Firmware-Fehler in der Steuereinheit des Umrichters.
Ist für den Betrieb des Umrichters ein externer EMV-Filter erforderlich?
Nein, das Modell 6SL3210-1KE18-8AF1 verfügt bereits über einen integrierten EMV-Filter der Klasse A für den Einsatz in industriellen Umgebungen.
Wie unterscheiden sich die Leistungsdaten bei Low Overload und High Overload?
Bei geringer Überlast (Low Overload) leistet der Umrichter 4,0 kW mit einem Bemessungsausgangsstrom von 8,8 A. Bei hoher Überlast (High Overload) für Anwendungen mit hohem Anlaufmoment beträgt die Bemessungsleistung 3,0 kW bei 7,3 A.
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