Siemens 6SL3210-1KE21-7AF1 SINAMICS G120C Frequenzumrichter
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Produktinformationen
Der Frequenzumrichter Siemens 6SL3210-1KE21-7AF1 aus der Reihe SINAMICS G120C dient der präzisen Drehzahlregelung von Drehstrom-Asynchronmotoren in industriellen Fertigungs- und Prozessanlagen. Das kompakte Gerät in der Gehäusebaugröße FSB arbeitet an einer 3-phasigen Versorgungsspannung von 380 V bis 480 V AC und deckt zwei Leistungsstufen ab: 7,5 kW bei geringer Überlast (Low Overload) sowie 5,5 kW bei hoher Überlast (High Overload). Durch den integrierten EMV-Filter der Klasse A entspricht der Umrichter der Norm EN 55011 Klasse A, wodurch leitungsgebundene Störungen ohne zusätzliche externe Komponenten wirksam reduziert werden. Zur Ansteuerung stehen U/f-Kennlinien sowie die geberlose Vektorregelung (SLVC) bereit, die eine dynamische Drehmomentregelung ohne Encoderrückführung ermöglicht.
Für die Vernetzung in modernste Automatisierungsumgebungen ist der Umrichter mit einer integrierten Dual-Port-RJ45-Schnittstelle ausgestattet, die PROFINET IO und EtherNet/IP unterstützt. Die physikalische E/A-Ebene bietet 6 digitale Eingänge, 2 digitale Ausgänge, 2 analoge Eingänge und 1 analogen Ausgang für die lokale Signalverarbeitung. Bei der Inbetriebnahme eines Ersatzgeräts müssen die applikationsspezifischen Motordaten, Netzwerkeinstellungen und Parameterstrukturen übertragen werden. Dies gelingt effizient über die Software TIA Portal SINAMICS Startdrive, STARTER, lokale Bedienpanels wie IOP-2 und BOP-2 oder per Parameter-Cloning über eine SINAMICS SD-Karte; ABC Industrial Parts unterstützt Instandhalter bei der Vorbereitung vorkonfigurierter Ersatzgeräte und der Datensicherung.
Zur Betriebs- und Störungsdiagnose stehen an der Frontseite die LEDs RDY, BF und SAFE sowie detaillierte Klartextmeldungen auf den optionalen Bedieneinheiten zur Verfügung. Spezifische Fehler lassen sich über den internen Fehlerspeicher in Parameter r0945/r0947 und den Alarmpuffer in r2122/r2123 auslesen. Während feldseitige Störungen wie Überstrom (F030001), Zwischenkreisüberspannung (F030002) oder Phasenausfälle auf externen Leitungs- oder Lastprüfungen basieren, weisen systeminterne Störungsmeldungen wie F01000 auf Steuerungsplatinen- oder Prozessorfehler hin. Liegt ein interner Hardwaredefekt vor, stellen die professionelle Baugruppenreparatur oder ein geprüfter Austauschumrichter von ABC Industrial Parts die schnellste Option zur Wiederherstellung der Anlagenverfügbarkeit dar.
Technische Daten
| Versorgungsspannung | 380 - 480 V AC |
| Bemessungsleistung (Low Overload) | 7,5 kW |
| Bemessungsleistung (High Overload) | 5,5 kW |
| Dauer-Ausgangsstrom (Low Overload) | 16,5 A |
| Dauer-Ausgangsstrom (High Overload) | 12,5 A |
| Ausgangsfrequenzbereich | 0 - 550 Hz |
| Puls-/Schaltfrequenz | 4 kHz |
| Digitale Eingänge | 6 |
| Digitale Ausgänge | 2 |
| Analoge Eingänge | 2 |
| Analoge Ausgänge | 1 |
| Baugröße | FSB |
| Integrierter EMV-Filter | Klasse A |
| Unterstützte Feldbus-Protokolle | PROFINET IO / EtherNet/IP |
| Integrierte Sicherheitsfunktion | Safe Torque Off (STO) SIL 2 / PL d |
Programmierung und Konfiguration
Die Programmierung und Parameterkonfiguration des SINAMICS G120C Frequenzumrichters erfolgt vorzugsweise über die Software SINAMICS Startdrive im TIA Portal (ab Version V13) oder das Tool STARTER. Der Umrichter besitzt eine Mini-USB-Schnittstelle an der Frontseite, die eine direkte Punkt-zu-Punkt-Verbindung mit einem Konfigurations-PC ermöglicht. Zudem lassen sich Parameteranpassungen, geführte Erst-Inbetriebnahmen und Diagnosen vor Ort über die aufsteckbaren Bedienpanels IOP-2 oder BOP-2 durchführen.
Ein essenzieller Vorteil für die Wartung ist das schnelle Parameter-Cloning über eine optional erhältliche SINAMICS SD-Karte (Bestellnummer 6SL3054-4AG00-0AA0). Der komplette Parametersatz des Umrichters kann direkt auf der Speicherkarte gesichert und beim Austausch ohne zusätzlichen Programmieraufwand oder PC-Einsatz auf das Ersatzgerät übertragen werden. Dadurch verringern sich die Stillstandszeiten bei Wartungs- und Austauschmaßnahmen auf ein Minimum.
Kommunikation und Systemintegration
Der 6SL3210-1KE21-7AF1 verfügt über eine integrierte Dual-Port-RJ45-Kommunikationsschnittstelle, die standardmäßig Industrial Ethernet mit den Protokollen PROFINET IO und EtherNet/IP unterstützt. Die beiden Switch-Ports ermöglichen den Aufbau robuster Linien- und Ringtopologien direkt von Gerät zu Gerät, ohne dass externe Ethernet-Switches im Schaltschrank erforderlich sind. Dies sichert die nahtlose Einbindung in Siemens SIMATIC S7-1200 und S7-1500 Steuerungsarchitekturen.
Ergänzend zur Feldbusanbindung bietet der Umrichter flexible E/A-Klemmen zur Anbindung lokaler Sensoren und Aktoren. Darüber hinaus unterstützt das Gerät die funktionale Sicherheit durch die integrierte Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO), zertifiziert nach SIL 2 (EN 61508) und PL d (EN ISO 13849-1). Die Deaktivierung des drehmomenterzeugenden Feldes kann wahlweise über Hardware-Klemmen oder PROFIsafe erfolgen.
Diagnose und Statusanzeige
Der Umrichter stellt umfangreiche Diagnosefunktionen zur Überwachung des Systemzustands bereit. An der Frontseite befinden sich drei mehrfarbige LEDs (RDY, BF, SAFE), die den Betriebszustand des Leistungsteils, die Kommunikation zum Feldbus-Master sowie den Status der STO-Sicherheitsfunktion auf einen Blick visualisieren.
Detaillierte Systemanalysen können über die Diagnoseparameter r0945 (Fehlerspeicher) und r0947 (Fehlernummer) sowie den Alarmpuffer (r2122 und r2123) ausgelesen werden. Zusätzlich stehen PROFINET-Kanaldiagnosen zur SPS, Diagnoseanzeigen im TIA Portal Startdrive / STARTER, Klartext-Meldungen auf den Operator Panels IOP-2 / BOP-2 sowie ein Zugriff per Webserver über das optionale SINAMICS G120 Smart Access Module zur Verfügung.
Status-LED-Anzeigen
| LED | Farbe/Status | Bedeutung |
|---|---|---|
| RDY | Grün / Rot - Dauerhaft / Blinkend | Grün: Umrichter betriebsbereit; Grün blinkend: Inbetriebnahme / Parameterinitialisierung läuft; Rot: Umrichterfehler liegt vor; Rot blinkend: Interner Hardware-/Firmware-Fehler erfordert Service oder Neustart. |
| BF | Rot - Aus / Dauerhaft / Blinkend | Aus: Feldbuskommunikation betriebsbereit; Rot blinkend: Busfehler / Kommunikations-Sollwertfehler; Rot dauerhaft: Keine Kommunikationsverbindung zum Feldbus-Master. |
| SAFE | Gelb - Dauerhaft / Blinkend | Gelb: Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO) aktiv; Gelb blinkend: STO-Sicherheitsfehler liegt vor. |
Austausch und Ersatzteile
Beim Austausch eines defekten Umrichters gegen die Teilenummer 6SL3210-1KE21-7AF1 ist sicherzustellen, dass das Ersatzgerät mit den geforderten Leistungsdaten (7,5 kW LO / 5,5 kW HO) und der Baugröße FSB übereinstimmt. Der integrierte Klasse A Filter stellt sicher, dass EMV-Richtlinien in Standard-Industrieumgebungen ohne Zusatzkomponenten eingehalten werden.
Ein neues Ersatzgerät erfordert vor der Wiederinbetriebnahme das Laden des gerätespezifischen Parametersatzes. Der Transfer erfolgt am schnellsten durch Umstecken der bestehenden SINAMICS SD-Karte oder den Download der Projektierung via TIA Portal Startdrive. Vor dem Zuschalten der Leistungselektronik sollten stets die Verdrahtung der Sicherheitsklemmen (STO) sowie der Zustand des Motorstromkreises geprüft werden.
Fehlercodes und Stoercodes
Die folgenden Fehlercodes koennen waehrend Betrieb oder Diagnose angezeigt werden:
| Code | Name | Beschreibung | Moegliche Ursache | Empfohlene Massnahme |
|---|---|---|---|---|
| F01000 | Interner Softwarefehler | Ein interner Softwarefehler ist in der Control Unit aufgetreten. | Firmwarefehler oder nicht behebbare Befehlsausnahme. | POWER ON (Netzzyklus) durchführen. Bleibt der Fehler bestehen, Firmware aktualisieren oder Umrichtereinheit austauschen – interner Steuerungsplatinendefekt. |
| F01001 | Gleitkomma-Ausnahme | Ein interner Gleitkomma-Rechenfehler ist im Prozessor aufgetreten. | Interner CPU-Berechnungsfehler. | POWER ON (Netzzyklus) durchführen. Interner Prozessorfehler – bei Fortbestehen Gerät zur Reparatur einsenden. |
| F01600 | STOP A ausgelöst | Safety Integrated: STOP A wurde durch die Sicherheitsfunktion ausgelöst. | Sicherheitsfehler oder STO-Anforderung durch Sicherheitssteuerung / digitale Eingänge. | Fehler quittieren, Sicherheitseingangsbedingung zurücksetzen und Verdrahtung des Sicherheitskreises prüfen. |
| F030001 | Leistungsteil: Überstrom | Ausgangsstrombegrenzung des Umrichters wurde überschritten. | Kurzschluss oder Erdschluss am Umrichterausgang, Hochlaufzeit zu kurz, Motor überdimensioniert oder mechanisch blockiert. | Motorkabel und Wicklungsisolation prüfen, Hochlauframpenzeit verlängern, Motorlast überprüfen. |
| F030002 | Leistungsteil: Zwischenkreisüberspannung | Zwischenkreisspannung hat den oberen Schwellenwert überschritten. | Netzspannung zu hoch, Rückspeiseenergie vom Motor während der Verzögerung ohne Brems-Chopper oder Bremswiderstand. | Netzspannung prüfen, Verzögerungszeit verlängern, integrierten Brems-Chopper und externen Bremswiderstand kontrollieren. |
| F030003 | Leistungsteil: Zwischenkreisunterspannung | Zwischenkreisspannung ist unter den unteren Schwellenwert gefallen. | Netzspannungsausfall, Spannungseinbruch oder Netzphasenausfall. | Netzspannung und eingangsseitige Sicherungen überprüfen. |
| F030004 | Frequenzumrichter: Übertemperatur Kühlkörper | Kühlkörpertemperatur hat den zulässigen Schwellenwert überschritten. | Unzureichende Kühlluftzufuhr, Lüfterausfall, Umgebungstemperatur zu hoch, dauerhafte Überlastung. | Schaltschranklüfter und Kühlkörperlamellen auf Verschmutzung prüfen, Pulsfrequenz oder Last reduzieren. |
| F030005 | Leistungsteil: I2t-Überlastung | Thermische Belastung des Umrichters hat den Grenzwert überschritten. | Kontinuierlicher Überlastzyklus hat die Kapazität des Leistungsteils überschritten. | Einschaltdauer / Laststrom reduzieren oder größeren Umrichter dimensionieren. |
| F030011 | Netzphasenausfall | Eine Phase der dreiphasigen AC-Einspeisung fehlt. | Durchgebrannte Eingangssicherung, lose Klemmenverbindung, Netzunsymmetrie. | Netzsicherungen, Netzeingangsklemmen und Symmetrie der Netzversorgung prüfen. |
| F030015 | Phasenausfall Motor | Eine Motorphase ist unterbrochen. | Unterbrochenes Motorkabel, Motorschütz während des Betriebs geöffnet, schlechte Klemmenverbindung am Motor. | Motoranschlüsse, Motorkabelintegrität und Verdrahtung des Ausgangsschützes prüfen. |
| F030021 | Erdschluss | Erdschluss am Motoranschluss erkannt. | Isolationsdurchschlag in der Motorwicklung oder im Motorkabel gegen Erde. | Isolationswiderstand der Motorwicklung messen und Motorkabel auf Erdschluss prüfen. |
| F07011 | Motorübertemperatur | Thermisches Motormodell oder PTC/KTY-Sensor meldet Motorübertemperatur. | Motorüberlastung, unzureichende Motorkühlung bei niedrigen Drehzahlen, defekter Temperatursensor. | Motorlast, Motorlüfter und Anschluss des Motortemperatursensors prüfen. |
| F07801 | Motor blockiert | Motor ist stalliert oder mechanisch blockiert. | Mechanische Obstuktion in der angetriebenen Maschine, Drehmomentgrenze zu niedrig eingestellt. | Mechanik der angetriebenen Maschine auf Blockaden oder verklemmte Lasten überprüfen. |
| F07900 | Antrieb: Motor blockiert | Motor arbeitet an der Strombegrenzung bei Drehzahl Null. | Mechanische Blockierung an der Motorwelle. | Motorlast und Öffnen der mechanischen Bremse kontrollieren. |
| F07901 | Motorüberdrehzahl | Motordrehzahl hat den maximalen Drehzahlgrenzwert überschritten. | Falsche Drehzahlreglerparameter, Last treibt den Motor schneller als den Sollwert. | Drehzahlgrenzen p1082 sowie Geber- und Regelungsparameter überprüfen. |
| F07902 | Motor gekippt | Motor ist aus der Synchronisation geraten oder bei Vektorregelung gekippt. | Last zu hoch, ungeeignete Ersatzschaltbildparameter des Motors. | Motoridentifikationslauf durchführen, Motordaten p0300 bis p0335 überprüfen. |
| F08501 | PN/COMM: Sollwert-Timeout | Übertragung des Feldbus-Sollwerts wurde unterbrochen. | Unterbrochenes PROFINET-Kabel, SPS-Steuerung gestoppt oder ausgeschaltet, Netzwerkfehler. | PROFINET-Kabelstecker, Netzwerktopologie und SPS-Betriebszustand überprüfen. |
Haeufig gestellte Fragen
Wie wird der Parametersatz auf ein Ersatzgerät 6SL3210-1KE21-7AF1 übertragen?
Der Parametersatz lässt sich am einfachsten per SINAMICS SD-Karte (6SL3054-4AG00-0AA0) sichern und auf das neue Gerät übertragen. Alternativ ist das Einspielen über TIA Portal SINAMICS Startdrive, STARTER oder ein Bedienpanel IOP-2 / BOP-2 möglich.
Welche Vorteile bietet der integrierte Klasse A EMV-Filter?
Der integrierte Filter entspricht der EN 55011 Klasse A und dämpft hochfrequente Störungen direkt im Frequenzumrichter, sodass in industriellen Umgebungen keine externen Netzfilter verbaut werden müssen.
Welche Not-Halt- beziehungsweise Sicherheitsfunktionen sind vorhanden?
Der Umrichter bietet die integrierte Sicherheitsfunktion Safe Torque Off (STO) nach SIL 2 (EN 61508) und PL d (EN ISO 13849-1), welche die Energiezufuhr zum Motor sicher unterbricht.
Was bedeutet ein rot blinkender Status der BF-LED?
Ein rot blinkendes BF-Signal deutet auf eine Störung in der Feldbuskommunikation oder einen Ausfall des Sollwert-Telegrams über PROFINET IO beziehungsweise EtherNet/IP hin.
Wie ist bei den Systemfehlern F01000 oder F01001 vorzugehen?
Bei diesen Fehlern liegt eine interne Software- oder Prozessor-Ausnahme vor. Zunächst sollte ein Neustart durch Power Cycling durchgeführt werden. Tritt der Fehler erneut auf, ist ein Firmware-Update oder der Austausch des Geräts erforderlich.
Profitieren Sie von unserer Umtauschformel
Ein defektes Teil muss nicht wertlos sein. Bei ABC Industrial Parts können Sie defekte Teile abgeben und sofort von einem Rabatt auf Ihren Neukauf profitieren. Dies ist eine clevere Möglichkeit, Geld zu sparen und gleichzeitig zur Kreislaufwirtschaft beizutragen.
Gehen Sie mit unseren Garantiebedingungen auf Nummer sicher
Industrieanlagen sollten vorzugsweise stets in Betrieb bleiben, unabhängig von den Umständen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, dass Sie sich auf hochwertige Produkte und/oder nachhaltige Reparaturen verlassen können. Mit unseren Garantiebedingungen können Sie sich auf Sicherheit verlassen, unabhängig davon, ob Sie sich für neue, gebrauchte oder reparierte Produkte entscheiden.
Datensicherung und -wiederherstellung
Haben Sie aufgrund eines Defekts wertvolle Parameter oder Daten verloren, während die Unterstützung durch den Hersteller eingestellt wurde? Bei ABC Industrial Parts unterstützen wir Sie bei der Sicherung dieser Daten, sowohl bei gängigen als auch bei spezifischen Produkten.
Spezifische Firmware- und Hardware-Versionen
Wenn Sie mit spezifischen Hardware- oder Firmware-Versionen arbeiten, die vom Hersteller nicht mehr angeboten werden, ist ABC Industrial Parts Ihr kompetenter Ansprechpartner. Geben Sie bei Ihrer Anfrage deutlich an, welche Versionen Sie benötigen. Wir prüfen dann die Möglichkeiten, diese Versionen zu liefern, damit Ihre Anlagen weiterhin optimale Leistungen erbringen.
Haftungsausschluss:
Wir sind kein autorisierter Vertriebspartner von Siemens.
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