Siemens 6SL3210-1KE18-8AF1 SINAMICS G120C – Variateur de vitesse 4 kW
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Informations produit
Le variateur de vitesse Siemens 6SL3210-1KE18-8AF1 appartient à la gamme compacte SINAMICS G120C, conçue pour la commande précise des moteurs triphasés dans les applications d'automatisation industrielle. Ce variateur de taille FSB (Frame Size B) fonctionne sous une tension d'alimentation triphasée de 380 V à 480 V AC (47 à 63 Hz) et délivre une puissance nominale de 4,0 kW (8,8 A) en surcharge faible (Low Overload) ou de 3,0 kW (7,3 A) en surcharge élevée (High Overload). Intégrant un filtre CEM de Classe A et un indice de protection IP20, cet équipement compact est dimensionné pour un montage côte à côte optimisant l'espace dans les armoires électriques.
Le raccordement réseau s'effectue via une interface double port intégrée compatible avec les protocoles PROFINET IO et EtherNet/IP, complétée par 6 entrées numériques, 2 sorties numériques (dont un relais et une sortie transistor), 1 entrée analogique et 1 sortie analogique. Lors du remplacement d'une unité en service, le variateur nécessite le transfert des paramètres de configuration et l'attribution de son nom de périphérique réseau avant de pouvoir piloter le moteur. Cette mise en service s'effectue à l'aide des logiciels TIA Portal (SINAMICS Startdrive V13 ou supérieur) et STARTER, ou directement via les consoles de commande BOP-2 et IOP-2. Il est également possible d'extraire et de dupliquer l'intégralité des paramètres au moyen d'une carte mémoire SINAMICS SD ou du port Mini-USB frontal, un processus pour lequel ABC Industrial Parts propose un accompagnement technique lors de la préparation d'une pièce de rechange.
Le suivi opérationnel repose sur les LED d'état RDY, BF, LNK1/LNK2 et SAFE situées en façade, ainsi que sur l'historique des défauts accessible via les paramètres p0945, p2110 et p0947. Lors des contrôles de premier niveau, il convient de vérifier la tension d'alimentation triphasée, l'intégrité du câblage du moteur et le raccordement du bus de terrain. Lorsque des erreurs matérielles internes surviennent, telles qu'un défaut de mémoire NVRAM F03001 ou un dysfonctionnement des circuits de sécurité STO, les réparations sur composant ne sont pas réalisables sur le terrain. Le recours à un variateur de rechange testé fourni par ABC Industrial Parts constitue alors la solution la plus rapide pour minimiser les arrêts de production.
Caracteristiques techniques
| Fabricant | Siemens |
| Référence | 6SL3210-1KE18-8AF1 |
| Modèle / Type | SINAMICS G120C |
| Famille de produit | SINAMICS |
| Type de composant | Variateur de fréquence |
| Puissance nominale (surcharge faible) | 4 kW |
| Puissance nominale (surcharge élevée) | 3 kW |
| Courant de sortie (surcharge faible) | 8.8 A |
| Courant de sortie (surcharge élevée) | 7.3 A |
| Tension d'alimentation | 380 - 480 V AC |
| Fréquence réseau | 47 - 63 Hz |
| Plage de fréquence de sortie | 0 - 550 Hz |
| Taille de châssis | FSB |
| Filtre CEM | Classe A |
| Sécurité intégrée | Safe Torque Off (STO) |
| Indice de protection | IP20 |
| Entrées numériques | 6 |
| Sorties numériques | 2 |
| Entrées analogiques | 1 |
| Sorties analogiques | 1 |
Programmation et configuration
La configuration du variateur Siemens 6SL3210-1KE18-8AF1 s'effectue principalement via l'environnement TIA Portal à l'aide de l'outil SINAMICS Startdrive (version V13 ou supérieure) ou à travers le logiciel indépendant STARTER. Ces plates-formes d'ingénierie permettent le paramétrage complet des fonctions de contrôle moteur (caractéristiques V/f linéaire et quadratique, contrôle FCC et contrôle vectoriel sans capteur SLVC), ainsi que la définition des seuils de protection thermique et des rampes d'accélération.
Pour les interventions sur le terrain, le variateur dispose d'un port Mini-USB en façade et d'un emplacement pour carte mémoire SINAMICS SD (référence 6SL3054-4AG00-2AA0). La carte SD permet de procéder au clonage rapide des jeux de paramètres sans utiliser d'ordinateur. L'équipement prend également en charge les consoles de commande locales BOP-2 et IOP-2 pour l'ajustement direct des paramètres et la lecture des informations de service.
Communication et intégration système
Le variateur intègre une interface de communication réseau à deux ports RJ45 prenant en charge les protocoles multiprotocoles PROFINET IO et EtherNet/IP. Cette architecture facilite le câblage en topologie ligne ou anneau sans ajouter de modules de communication externes. Il s'intègre directement avec les automates SIMATIC S7-1200 et S7-1500 pour l'échange d'octets de commande, de consignes de vitesse et de données de diagnostic.
Sur le plan de la sécurité, le 6SL3210-1KE18-8AF1 intègre la fonction Safe Torque Off (STO), certifiée conforme aux normes IEC 61508 SIL 2 et ISO 13849-1 PL d. Cette fonctionnalité permet la coupure sécurisée du couple moteur via des bornes dédiées sans nécessiter de contacteurs de puissance supplémentaires sur la sortie du variateur.
Diagnostic et indication d'état
Le diagnostic visuel immédiat est assuré par quatre voyants LED situés sur la face avant de l'unité : RDY pour le statut opérationnel et les défauts globaux, BF pour l'état du bus de terrain, LNK1/LNK2 pour l'activité des liaisons Ethernet et SAFE pour la fonction de sécurité STO. Ces indicateurs permettent d'identifier instantanément les interruptions de communication ou les déclenchements de sécurité.
L'analyse approfondie des dysfonctionnements s'appuie sur la consultation des registres internes du variateur. La mémoire conserve l'historique complet via le paramètre p0945 (journal des défauts), le paramètre p2110 (journal des alarmes) et le paramètre p0947 (historique du nombre de défauts). Ces données sont accessibles depuis le tampon de diagnostic des logiciels Startdrive / STARTER ainsi que sur l'écran des consoles BOP-2 et IOP-2.
Voyants d'etat
| LED | Couleur/etat | Signification |
|---|---|---|
| RDY | Vert/Rouge - Fixe/Clignotant | Vert fixe : prêt / en fonctionnement ; Vert clignotant : mise en service / montée en rampe ; Rouge fixe : défaut variateur ; Rouge clignotant : défaut interne matériel ou firmware |
| BF | Rouge - Fixe/Clignotant/Éteint | Éteint : bus de terrain normal ; Rouge fixe : défaut bus ou perte de liaison physique ; Rouge clignotant : défaut d'attribution d'adresse bus ou dépassement de délai |
| LNK1 / LNK2 | Vert - Fixe/Clignotant/Éteint | Vert fixe : liaison physique établie sur le port 1 ou 2 ; Vert clignotant : transmission de données active ; Éteint : aucune liaison physique |
| SAFE | Jaune - Fixe/Clignotant/Éteint | Jaune fixe : fonction de sécurité STO active ; Jaune clignotant : erreur de sécurité ou temporisation de test obligatoire écoulée ; Éteint : fonction de sécurité inactive |
Remplacement et pièces de rechange
Lors du remplacement du variateur Siemens 6SL3210-1KE18-8AF1, il est primordial de vérifier la correspondance exacte de la référence produit et du dimensionnement de la charge (4,0 kW en surcharge faible ou 3,0 kW en surcharge élevée). L'emprise physique en taille FSB garantit un échange direct dans l'armoire électrique sans modification du rail d'implantation ni des distances de ventilation.
Avant la remise en service, l'unité de rechange doit être paramétrée à l'identique de l'équipement d'origine. Ce transfert peut être réalisé rapidement en insérant la carte mémoire SINAMICS SD d'origine ou en téléchargeant le projet via TIA Portal / STARTER. Une attention particulière doit être portée à la réaffectation du nom de périphérique PROFINET et à la vérification du câblage du circuit de sécurité STO afin d'assurer l'intégration correcte dans l'automate de sécurité.
Codes erreur et codes defaut
Les codes suivants peuvent apparaitre pendant le fonctionnement ou le diagnostic :
| Code | Nom | Description | Cause possible | Action recommandee |
|---|---|---|---|---|
| F01000 | Erreur logicielle interne | Une condition logicielle interne ou une erreur d'accès mémoire s'est produite dans l'unité de contrôle. | Erreur de firmware, combinaison de paramètres invalide ou défaut de la mémoire interne de la carte. | Effectuer un cycle d'alimentation. Si le défaut persiste, mettre à jour le firmware ou remplacer l'unité. |
| F01001 | Exception en virgule flottante | Une opération mathématique invalide en virgule flottante est survenue lors des calculs internes. | Erreur de fonctionnement du firmware interne ou corruption de la mémoire RAM des paramètres. | Redémarrer le variateur. Restaurer les réglages d'usine (p0970=1) et refaire la mise en service. Remplacer l'unité si le défaut réapparaît. |
| F01015 | Erreur logicielle interne | Le système de surveillance de l'exécution du programme interne a déclenché une réponse de défaut. | Dépassement de délai d'une tâche interne ou défaut logique matériel. | Redémarrer l'unité. Mettre à jour le firmware vers la version la plus récente ou remplacer le variateur. |
| F01018 | Demande de redémarrage POWER ON | Une modification de paramètre ou une mise à jour nécessite un redémarrage complet de l'alimentation 24V et puissance. | Mise à jour du firmware ou modification de paramètres fondamentaux nécessitant une coupure de tension. | Couper l'alimentation 24V et la tension réseau, attendre la décharge complète de l'unité, puis rétablir le courant. |
| F01600 | Déclenchement du STOP A | La fonction de sécurité intégrée STOP A s'est activée suite à un défaut de surveillance de sécurité. | Discordance sur les canaux d'entrée de sécurité, défaut de câblage STO ou erreur du circuit matériel de sécurité. | Vérifier le câblage du bornier STO, les entrées double canal et les paramètres de sécurité. Effectuer une réinitialisation de sécurité. |
| F01611 | Défaut dans un canal de surveillance | Défaut de sécurité intégrée lors de la comparaison croisée entre les canaux de surveillance internes. | Désynchronisation du processeur de sécurité interne ou défaut matériel des circuits de commutation de sécurité. | Contrôler le câblage et les paramètres de sécurité. Si le défaut persiste après redémarrage, le matériel de sécurité interne est défectueux et nécessite la réparation ou le remplacement de l'unité. |
| F03001 | Défaut NVRAM | Échec détecté lors de la lecture ou de l'écriture dans la mémoire non volatile interne (EEPROM). | Composant NVRAM/EEPROM interne défectueux ou interruption d'alimentation pendant l'écriture. | Redémarrer l'unité et recharger les réglages d'usine (p0970=1). Si le défaut NVRAM persiste, la carte présente une panne matérielle et doit être remplacée. |
| F07011 | Surchauffe moteur | La température du moteur dépasse le seuil configuré ou le capteur de température s'est déclenché. | Surcharge moteur, refroidissement insuffisant, capteur défectueux (PTC/KTY/PT1000) ou paramètres incorrects (p0604/p0605). | Vérifier la charge du moteur et le fonctionnement du ventilateur. Contrôler le raccordement du capteur et le modèle thermique moteur. |
| F07400 | Vitesse maximale dépassée | La vitesse réelle du moteur a dépassé le seuil maximal configuré (p1082). | Réglage du régulateur de vitesse incorrect, charge entraînante ou paramètres d'codeur erronés. | Vérifier la limite p1082, le couple dynamique de la charge et la configuration de la rampe de décélération. |
| F07801 | Surintensité moteur | Le courant fourni au moteur a dépassé le seuil maximal admissible. | Court-circuit du câble moteur, défaut à la terre, court-circuit dans l'enroulement, rampes trop courtes ou blocage mécanique. | Inspecter les câbles et l'isolement du moteur. Vérifier l'absence de blocage mécanique. Augmenter le temps d'accélération (p1120). |
| F07802 | Moteur décroché | Le variateur a détecté une condition de décrochage du moteur sous charge. | Couple de charge excessif, blocage mécanique, limite de couple trop basse ou limite de courant/tension atteinte. | Vérifier la charge mécanique et le frein. Contrôler les limites de couple (p1520/p1521) et de courant (p0640). |
| F07900 | Moteur bloqué | Le moteur fonctionne à la limite de courant et à vitesse nulle plus longtemps que la durée configurée (p2177). | Blocage mécanique, arbre coincé, frein mécanique non desserré. | Contrôler la mécanique de la charge et le circuit de commande du frein d'arrêt. |
| F30001 | Module de puissance : surintensité | Le courant de crête en sortie de l'étage d'inversion a dépassé la limite admissible. | Court-circuit aux bornes de sortie, défaut à la terre sur le câble moteur, paramètres moteur erronés ou connexion desserrée. | Contrôler le câblage du moteur au mégohm質re. Vérifier la plaque signalétique du moteur (p0300..p0311). Inspecter les modules IGBT. |
| F30002 | Module de puissance : surtension du bus continu | La tension du bus continu a dépassé le seuil supérieur de coupure. | Tension réseau trop élevée, énergie régénérative de la charge sans résistance de freinage, rampe de décélération (p1121) trop courte. | Augmenter le temps de décélération p1121, activer le régulateur de tension du bus continu (p1240) ou installer une résistance de freinage. |
| F30003 | Module de puissance : sous-tension du bus continu | La tension du bus continu est descendue sous le seuil minimal de fonctionnement. | Coupure de l'alimentation réseau, perte de phase, chute de tension importante ou relais de précharge défectueux. | Mesurer la tension d'entrée AC triphasée en charge. Inspecter les fusibles réseau, les contacteurs et la stabilité de l'alimentation. |
| F30004 | Module de puissance : surchauffe du dissipateur therm. | La température du dissipateur a dépassé le seuil d'arrêt interne. | Ventilateur défectueux ou arrêté, canaux d'air obstrués, température ambiante trop élevée, fréquence de découpage trop haute. | Vérifier le ventilateur, nettoyer les ailettes du dissipateur, assurer une ventilation adéquate dans l'armoire. |
| F30005 | Module de puissance : surcharge I2t | Le compteur de charge thermique I2t de la partie puissance a dépassé la limite. | Cycle de fonctionnement continu en surcharge dépassant le courant nominal du variateur. | Comparer le cycle de fonctionnement à la valeur nominale du variateur (mode LO vs HO). Réduire la charge mécanique. |
| F30011 | Module de puissance : défaillance d'une phase réseau | Une phase de l'alimentation triphasée AC est manquante ou fortement déséquilibrée. | Fusible principal grillé, phase ouverte sur le contacteur principal, mauvais serrage sur L1/L2/L3. | Mesurer la tension d'entrée entre L1-L2, L2-L3 et L1-L3 en charge. Inspecter les fusibles et contacteurs en amont. |
| F30015 | Module de puissance : défaillance d'une phase moteur | Interruption d'une phase sur les bornes de sortie moteur (U, V, W). | Câble moteur déconnecté, contacteur ouvert sur la ligne moteur, résistance d'enroulement déséquilibrée. | Vérifier les connexions aux bornes U, V, W et dans la boîte à bornes du moteur. Mesurer la résistance des enroulements à l'ohmmètre. |
| F30027 | Module de puissance : précharge du bus continu hors délai | Le bus continu n'a pas atteint la tension de précharge dans le temps imparti. | Tension d'entrée AC trop basse, phase manquante, court-circuit dans le bus continu ou résistance/relais de précharge endommagé. | Vérifier la tension d'entrée. Inspecter les bornes du bus continu à la recherche de courts-circuits. Si la tension est normale, le circuit interne de précharge est défectueux. |
| F30036 | Module de puissance : surchauffe interne du dissipateur | Le capteur de température interne sur l'étage de puissance a relevé une valeur excessive. | Panne de ventilateur, flux d'air obstrué, forte surcharge à faible vitesse de sortie. | Vérifier le fonctionnement du ventilateur, la circulation d'air ambiante et nettoyer le dissipateur thermique. |
| F30040 | Module de puissance : sous-tension 24 V | La tension de commande 24V DC interne ou externe est descendue en dessous du seuil. | Alimentation 24V externe surchargée, consommation excessive sur les bornes d'E/S ou défaut sur le rail 24V interne. | Contrôler la tension de l'alimentation auxiliaire 24V DC externe et la charge du câblage. |
Questions frequentes
Quel logiciel est requis pour configurer le variateur Siemens 6SL3210-1KE18-8AF1 ?
La configuration s'effectue au moyen du logiciel SINAMICS Startdrive intégré à TIA Portal (version V13 ou supérieure) ou via l'outil STARTER. Il est également possible d'effectuer les réglages de base à l'aide des consoles de commande optiques BOP-2 ou IOP-2.
Comment sauvegarder ou transférer rapidement les paramètres sur une nouvelle unité ?
Les paramètres peuvent être sauvegardés et dupliqués directement via une carte mémoire SINAMICS SD (6SL3054-4AG00-2AA0) insérée dans l'emplacement dédié, ou par liaison USB directe sur le port Mini-USB frontal avec les logiciels d'ingénierie.
Quelles sont les caractéristiques de puissance et de tension de cette référence ?
Ce variateur fonctionne sous une tension triphasée de 380 V à 480 V AC (47 à 63 Hz). Il délivre une puissance de 4,0 kW (8,8 A) pour des applications à faible surcharge (Low Overload) et de 3,0 kW (7,3 A) pour des applications à surcharge élevée (High Overload).
Que signifie un voyant RDY clignotant en rouge sur la face avant ?
Le clignotement rouge du voyant RDY indique la présence d'une erreur interne au niveau du matériel ou du firmware du variateur. Un redémarrage électrique est recommandé ; si le défaut persiste, le composant nécessite un diagnostic approfondi ou un remplacement.
Le variateur 6SL3210-1KE18-8AF1 dispose-t-il d'une fonction de sécurité intégrée ?
Oui, il intègre la fonction de sécurité Safe Torque Off (STO) certifiée SIL 2 / PL d, permettant la mise hors couple sécurisée du moteur directement via le bornier de commande sans contacteur de ligne dédié.
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