SINAMICS G120. Convertidores de frecuencia SINAMICS G120C. Instrucciones de servicio 01/2011 SINAMICS. Answers for industry.

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1 SINAMICS G120 Convertidores de frecuencia SINAMICS G120C Instrucciones de servicio 01/2011 SINAMICS Answers for industry.

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3 Instrucciones de seguridad 1 Introducción 2 SINAMICS SINAMICS G120C Instrucciones de servicio Descripción 3 Instalar 4 Puesta en marcha 5 Adaptación de la regleta de bornes 6 Configuración del bus de campo 7 Funciones 8 Mantenimiento y reparación 9 Alarmas, fallos y avisos del sistema 10 Datos técnicos 11 A Anexo Edición 01/2011, firmware 4.4 Manual original 01/2011, FW 4.4 A5E A AE

4 Notas jurídicas Notas jurídicas Filosofía en la señalización de advertencias y peligros Este manual contiene las informaciones necesarias para la seguridad personal así como para la prevención de daños materiales. Las informaciones para su seguridad personal están resaltadas con un triángulo de advertencia; las informaciones para evitar únicamente daños materiales no llevan dicho triángulo. De acuerdo al grado de peligro las consignas se representan, de mayor a menor peligro, como sigue. PELIGRO Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas se producirá la muerte, o bien lesiones corporales graves. ADVERTENCIA Significa que, si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas puede producirse la muerte o bien lesiones corporales graves. PRECAUCIÓN con triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse lesiones corporales. PRECAUCIÓN sin triángulo de advertencia significa que si no se adoptan las medidas preventivas adecuadas, pueden producirse daños materiales. ATENCIÓN significa que puede producirse un resultado o estado no deseado si no se respeta la consigna de seguridad correspondiente. Si se dan varios niveles de peligro se usa siempre la consigna de seguridad más estricta en cada caso. Si en una consigna de seguridad con triángulo de advertencia se alarma de posibles daños personales, la misma consigna puede contener también una advertencia sobre posibles daños materiales. Personal cualificado El producto/sistema tratado en esta documentación sólo deberá ser manejado o manipulado por personal cualificado para la tarea encomendada y observando lo indicado en la documentación correspondiente a la misma, particularmente las consignas de seguridad y advertencias en ella incluidas. Debido a su formación y experiencia, el personal cualificado está en condiciones de reconocer riesgos resultantes del manejo o manipulación de dichos productos/sistemas y de evitar posibles peligros. Uso previsto o de los productos de Siemens Considere lo siguiente: ADVERTENCIA Los productos de Siemens sólo deberán usarse para los casos de aplicación previstos en el catálogo y la documentación técnica asociada. De usarse productos y componentes de terceros, éstos deberán haber sido recomendados u homologados por Siemens. El funcionamiento correcto y seguro de los productos exige que su transporte, almacenamiento, instalación, montaje, manejo y mantenimiento hayan sido realizados de forma correcta. Es preciso respetar las condiciones ambientales permitidas. También deberán seguirse las indicaciones y advertencias que figuran en la documentación asociada. Marcas registradas Todos los nombres marcados con son marcas registradas de Siemens AG. Los restantes nombres y designaciones contenidos en el presente documento pueden ser marcas registradas cuya utilización por terceros para sus propios fines puede violar los derechos de sus titulares. Exención de responsabilidad Hemos comprobado la concordancia del contenido de esta publicación con el hardware y el software descritos. Sin embargo, como es imposible excluir desviaciones, no podemos hacernos responsable de la plena concordancia. El contenido de esta publicación se revisa periódicamente; si es necesario, las posibles las correcciones se incluyen en la siguiente edición. Siemens AG Industry Sector Postfach NÜRNBERG ALEMANIA A5E A AE P 04/2011 Copyright Siemens AG Sujeto a cambios sin previo aviso

5 Índice 1 Instrucciones de seguridad Introducción Sobre este manual Guía de orientación a lo largo de este manual Adaptación del convertidor a la aplicación Fundamentos generales Parámetro Parámetros de uso frecuente Margen de adaptación extendido Descripción Convertidores de frecuencia SINAMICS G120C Herramientas para la puesta en marcha Interfaces Instalar Procedimiento de instalación para el convertidor Montaje del convertidor Montaje de la bobina de red Conexión del convertidor Sistemas de distribución de corriente Conectar la red y el motor Instalación conforme a las normas de CEM para equipos con grado de protección IP Interfaces, conectores, interruptores, bloques de bornes y LED del convertidor Regletas de bornes del convertidor de frecuencia Seleccionar asignación de las interfaces Cableado de las regletas de bornes Puesta en marcha Restablecer los ajustes de fábrica Preparación de la puesta en marcha Recopilar datos del motor Ajustes de fábrica del convertidor Definir requisitos de la aplicación Puesta en marcha con ajustes de fábrica Requisitos para el uso de los ajustes de fábrica Ejemplos de cableado para los ajustes de fábrica Puesta en marcha con el panel de mando BOP Visualización del BOP Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 3

6 Índice Estructura de menús Libre elección y modificación de parámetros Puesta en marcha base Otros ajustes Puesta en marcha con STARTER Resumen Adaptar interfaz USB Crear proyecto STARTER Pasar a online y ejecutar puesta en marcha básica Realizar otros ajustes Función Trace para optimizar el accionamiento Copia de seguridad y puesta en marcha en serie Almacenamiento y transferencia de ajustes por medio de la tarjeta de memoria Guardar los ajustes en tarjeta de memoria Transferir los ajustes de la tarjeta de memoria Extraer con seguridad la tarjeta de memoria Guardar los ajustes y transferirlos con STARTER Guardar los ajustes y transferirlos con un Operator Panel Otras posibilidades para guardar ajustes Adaptación de la regleta de bornes Entradas digitales Entrada digital de seguridad Salidas digitales Entradas analógicas Salidas analógicas Configuración del bus de campo Intercambio de datos a través del bus de campo Comunicación vía PROFIBUS Conectar el convertidor al PROFIBUS Configurar la comunicación con el controlador Ajustar dirección Configuración básica para la comunicación Comunicación cíclica Palabra de mando y de estado Estructura de datos del canal de parámetros Comunicación directa Comunicación acíclica Comunicación acíclica Leer y escribir parámetros mediante juego de datos Comunicación vía RS Integrar el convertidor en un sistema de bus a través de la interfaz RS Comunicación vía USS Ajustar dirección Estructura de un telegrama USS Zona de datos útiles del telegrama USS Estructura de datos del canal de parámetros USS Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

7 Índice Solicitud de lectura USS Solicitud de escritura USS Canal de datos de proceso USS (PZD) Vigilancia de telegrama Comunicación vía Modbus RTU Información general acerca de la comunicación con Modbus Ajustar dirección Configuración básica para la comunicación Telegrama Modbus RTU Velocidades de transfencia y tablas de mapeado Acceso de escritura y lectura por medio de FC 3 y FC Secuencia de comunicación Comunicación vía CANopen Configuración de la comunicación con el controlador Funcionalidad CANopen del convertidor Puesta en marcha de CANopen Ajuste de la ID de nodo y la velocidad de transferencia Vigilancia de la comunicación y comportamiento del convertidor Servicios SDO Acceso a parámetros SINAMICS por medio de SDO PDO y servicios PDO Predefined Connection Set Mapeado PDO libre Otras funciones de CANopen Gestión de redes (servicio NMT) Listas de objetos Objetos libres Objetos del perfil de accionamiento DSP Ejemplo de configuración Funciones Resumen de las funciones del convertidor Control del convertidor Método 1 de control por dos hilos Control por dos hilos, método Control por dos hilos, método Control por tres hilos, método Control por tres hilos, método Conmutación del control del convertidor (juego de datos de mando) Fuentes de mando Fuentes de consignas Entrada analógica como fuente de consigna Potenciómetro motorizado como fuente de consigna Velocidad fija como fuente de consigna Accionar el motor en marcha a impulsos (función JOG) Predeterminar la consigna a través del bus de campo Cálculo de consigna Velocidad mínima y velocidad máxima Generador de rampa Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 5

8 Índice 8.6 Regulación del motor Control por U/f Control por U/f con característica lineal y cuadrática Otras características para el control por U/f Optimización con par de despegue alto y sobrecarga de corta duración Regulación vectorial Puesta en marcha de la regulación vectorial Funciones de protección Vigilancia de temperatura del convertidor Vigilancia de temperatura del motor mediante un sensor de temperatura Protección contra sobreintensidad Limitación de la tensión máxima en el circuito intermedio Avisos de estado Funciones específicas de la aplicación Conversión de unidades Conversión de unidades Cambio de la norma de motor Cambio del sistema de unidades Modificación de las unidades para el regulador PID Conversión de unidades con STARTER Funciones de frenado del convertidor Comparación de los métodos de frenado eléctrico Frenado corriente continua Frenado combinado Frenado por resistencia Freno de mantenimiento del motor Rearranque automático y rearranque al vuelo Rearranque al vuelo, conexión con el motor en marcha Reconexiónr automática Regulador tecnológico PID Función de seguridad Par desconectado con seguridad (STO) Requisito para utilizar STO Sensores permitidos Conexión de entradas digitales de seguridad Filtrado de señal Dinamización forzada Contraseña Puesta en marcha Herramienta para la puesta en marcha Restablecer los parámetros de las funciones de seguridad al ajuste de fábrica Establecer método de puesta en marcha Ajustar STO Activar ajustes Asignación repetida de DI Prueba de recepción/aceptación Requisitos y personas autorizadas Prueba de recepción/aceptación completa Prueba de recepción/aceptación reducida Documentación Prueba de funcionamiento Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

9 Índice Completación del certificado Mantenimiento y reparación Resumen de la sustitución del convertidor Pasos para la sustitución del convertidor Sustitución del ventilador del disipador Sustitución del ventilador interno Alarmas, fallos y avisos del sistema Estados operativos señalizados por LED Alarmas Fallos Lista de alarmas y fallos Datos técnicos Datos técnicos de entradas y salidas High Overload (sobrecarga alta) y Low Overload (sobrecarga baja) Datos técnicos de rendimiento comunes Compatibilidad electromagnética Datos técnicos dependientes de la potencia Derating en función de la temperatura, la altitud de instalación y la tensión Reducción de intensidad en función de la frecuencia de pulsación Accesorios Bobina de red Resistencia de freno Normas A Anexo A.1 Ejemplos de aplicación A.1.1 Configuración de la comunicación con STEP A Tarea planteada A Componentes necesarios A Crear un proyecto STEP A Configurar la comunicación con el controlador SIMATIC A Integración del convertidor en el proyecto STEP A.1.2 Ejemplos de programación STEP A Ejemplo de programa de STEP 7 para la comunicación cíclica A Ejemplo de programa de STEP 7 para la comunicación acíclica A.1.3 Configurar la comunicación directa en STEP A.2 Más información sobre el convertidor A.2.1 Manuales para el convertidor A.2.2 Ayuda a la configuración A.2.3 Soporte de producto Índice alfabético Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 7

10 Índice 8 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

11 Instrucciones de seguridad 1 El fabricante de la máquina debe asegurar que, si se produce una corriente de defecto mínima (corriente en caso de fallo completo del aislamiento de las piezas conductivas accesibles que no están bajo tensión durante el funcionamiento y en caso de resistencia máxima a la corriente), los dispositivos de protección contra sobreintensidad del lado de red interrumpirán el circuito en menos de 5 s. PELIGRO Peligro de descarga eléctrica Aunque se haya desconectado la alimentación, durante 5 minutos circulan tensiones peligrosas. No debe realizarse ningún trabajo de instalación hasta que haya transcurrido este tiempo! ADVERTENCIA General En este equipo hay tensiones peligrosas y controla componentes mecánicos giratorios potencialmente peligrosos. Una protección contra contactor directos por medio de MBTS/MBTP (SELV/PELV) sólo se permite en áreas con conexión equipotencial y en salas secas en interiores. Si no se cumplen estas condiciones deberán aplicarse otras medidas de protección contra choques eléctricos, p. ej. aislamiento de protección. El convertidor debe estar siempre puesto a tierra. Puesto que la fuga a tierra de este producto puede ser superior a 3,5 ma AC, se necesita una conexión fija de tierra y la sección mínima del conductor de tierra de protección debe estar de acuerdo con los reglamentos locales de seguridad para equipos eléctricos con grandes fugas a tierra. Instalar el convertidor sobre una placa de metal. Dicha placa de montaje no debe ser pintada y debe tener buena conductividad eléctrica. Está estrictamente prohibido cortar la tensión en el lado del motor del sistema cuando está funcionando el convertidor y la corriente de salida no es igual a cero. Preste especial atención a las normas y reglamentos de instalación y seguridad, generales y locales, acerca de trabajos en instalaciones sometidas a tensiones peligrosas (como la EN 50178), así como a la normativa relevante sobre la utilización correcta de herramientas y equipos de protección personal (EPP). Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 9

12 Instrucciones de seguridad PRECAUCIÓN Las descargas por electricidad estática sobre superficies o interfaces no accesibles generalmente (p.ej. terminales o pines de conectores) pueden causar funcionamientos anómalos o defectos. Por ello, al realizar trabajos en el convertidor o sus componentes deben observares las medidas de protección de dispositivos sensibles a descargas electrostáticas (ESD). PRECAUCIÓN Transporte y almacenamiento La magnitud de los golpes mecánicos y las vibraciones durante el transporte y almacenamiento debe cumplir la clase 2M3 según EN También es importante proteger al equipo del agua (lluvia) y las temperaturas extremas. ADVERTENCIA Instalación y puesta en marcha En el caso de las áreas de los dispositivos de control en las que los fallos puedan causar daños materiales considerables e incluso lesiones graves, deben adoptarse medidas de precaución externas adicionales o montarse dispositivos para poder garantizar un funcionamiento seguro incluso cuando se producen fallos (p. ej., fines de carrera independientes, enclavamientos mecánicos, etc.). ADVERTENCIA Durante el funcionamiento Por ello, los dispositivos de parada de emergencia según EN 60204, IEC 204 (VDE 0113) deben estar operativos en todos los modos de operación de los dispositivos de control. La desconexión de un dispositivo de parada de emergencia no debe provocar un rearranque descontrolado o indefinido de la instalación. ADVERTENCIA Los accionamientos con filtro solo deben conectarse a redes de alimentación con neutro a tierra. PRECAUCIÓN Este equipo es apropiado para una tensión nominal máxima de + 10% en una red de alimentación de hasta A (simétrica, valor eficaz) si está protegido con un fusible estándar adecuado (ver tipo de fusible en el catálogo). 10 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

13 Instrucciones de seguridad ADVERTENCIA Peligro de incendio, peligro de daños materiales y personales graves La utilización de una resistencia de freno inapropiada puede provocar incendios, así como daños materiales y personales graves. No solo debe utilizarse la resistencia de freno apropiada, sino que esta también montarse correctamente siguiendo las instrucciones que se suministran con ella. La temperatura de las resistencias de freno aumenta considerablemente durante el funcionamiento. Por esta razón debe evitarse siempre el contacto directo con las resistencias de freno. Debe mantenerse una distancia suficiente alrededor del equipo y garantizarse una ventilación suficiente. ADVERTENCIA Reparación Las reparaciones en el equipo sólo deben ser realizadas por el Servicio Técnico de Siemens, por centros de reparación autorizados por Siemens o por personal que esté familiarizado a fondo con todas las advertencias y procedimientos operativos especificados en este manual. Cualquier pieza o componente defectuoso debe ser reemplazado por otros contenidos en la lista de repuestos aplicable. Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 11

14 Instrucciones de seguridad 12 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

15 Introducción Sobre este manual Quién necesita estas instrucciones de servicio, y para qué? Estas instrucciones de servicio van dirigidas fundamentalmente a instaladores, responsables de puesta en marcha y operadores de máquina. Estas instrucciones de servicio describen los equipos y sus componentes y capacitan a los destinatarios aludidos para montar, conectar, parametrizar y poner en marcha el convertidor de manera correcta y sin peligro. Qué se describe en estas instrucciones de servicio? Las instrucciones de servicio son una recopilación resumida de toda la información necesaria para el funcionamiento normal y seguro del convertidor. La información de las instrucciones de servicio se ha recopilado de manera que resulta plenamente suficiente para las aplicaciones estándar, y hace posible la puesta en marcha eficaz de un accionamiento. En los casos necesarios se ha añadido información adicional para usuarios principiantes. Además, las instrucciones de servicio contienen información para aplicaciones especiales. La información se ofrece de manera comprimida, pues se da por supuesto que los usuarios disponen de conocimientos técnicos previos suficientemente sólidos para hacerse cargo de la configuración y parametrización de dichas aplicaciones. Es el caso, por ejemplo, del funcionamiento con sistemas de bus de campo o en aplicaciones de seguridad. Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 13

16 Introducción 2.2 Guía de orientación a lo largo de este manual 2.2 Guía de orientación a lo largo de este manual En este manual encontrará información básica sobre el convertidor y una descripción completa de la puesta en marcha: 1 Si no está familiarizado con la parametrización del convertidor, aquí encontrará información básica al respecto: Adaptación del convertidor a la aplicación (Página 15) Parámetros de uso frecuente (Página 16) Margen de adaptación extendido (Página 18) 2 Aquí encontrará información sobre el hardware del convertidor: Convertidores de frecuencia SINAMICS G120C (Página 21) Toda la información sobre la puesta en marcha del convertidor se encuentra en los capítulos siguientes: 3 Instalar (Página 25) 4 Puesta en marcha (Página 47) Adaptación de la regleta de bornes (Página 79) Configuración del bus de campo (Página 91) 5 Copia de seguridad y puesta en marcha en serie (Página 71) 6 La información sobre el mantenimiento y el diagnóstico del convertidor se encuentra en los capítulos siguientes: Mantenimiento y reparación (Página 247) Alarmas, fallos y avisos del sistema (Página 255) 7 Los principales datos técnicos del convertidor figuran en este capítulo: Datos técnicos (Página 273) 14 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

17 Introducción 2.3 Adaptación del convertidor a la aplicación 2.3 Adaptación del convertidor a la aplicación Fundamentos generales Los convertidores se utilizan para mejorar y ampliar el comportamiento de arranque y velocidad de los motores. Adaptar el convertidor a una tarea de accionamiento concreta El convertidor debe adaptarse al motor y a la tarea de accionamiento para obtener el mejor rendimiento y la máxima seguridad. Aunque el convertidor puede configurarse para aplicaciones muy específicas, existen muchas aplicaciones estándar que funcionan correctamente con unas pocas adaptaciones. Si es posible, utilice los ajustes de fábrica En aplicaciones sencillas, el convertidor funciona con los ajustes de fábrica. Para las aplicaciones estándar sencillas, basta con la puesta en marcha básica La mayoría de aplicaciones estándar funcionan mediante unas pocas adaptaciones durante la puesta en marcha básica Parámetro Los parámetros son la interfaz entre el firmware del convertidor y la herramienta de puesta en marcha, p. ej., un Operator Panel. Parámetros de ajuste Los parámetros de ajuste son tornillos de ajuste que permiten adaptar el convertidor a cada aplicación. Si se modifica el valor de un parámetro ajustable, cambia también el comportamiento del convertidor. Los parámetros de ajuste se representan precedidos de la letra "p" como, p. ej., p1082, que es el parámetro de velocidad máxima del motor. Parámetros observables Los parámetros observables permiten leer magnitudes internas del convertidor y del motor. Los parámetros observables se representan precedidos de la letra "r" como, p. ej., r0027, que es el parámetro de intensidad de salida del convertidor. Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 15

18 Introducción 2.4 Parámetros de uso frecuente 2.4 Parámetros de uso frecuente Parámetros utilizados con frecuencia Tabla 2-1 Parámetro p0010 Pasar al modo de puesta en marcha o restablecer el ajuste de fábrica Descripción Parámetro de puesta en marcha 0: Listo (ajuste de fábrica) 1: Ejecutar puesta en marcha rápida 3: Ejecutar puesta en marcha del motor 5: Aplicaciones tecnológicas y unidades 15: Fijar número de juegos de datos 30: Ajuste de fábrica: iniciar el restablecimiento de los ajustes de fábrica Tabla 2-2 Parámetro r0018 Cómo averiguar la versión del firmware de la Control Unit Descripción Se muestra la versión del firmware: Tabla 2-3 Parámetro p0015 Cómo seleccionar la fuente de mando y las fuentes de consignas Descripción El parámetro p0015 permite ajustar configuraciones de E/S predefinidas. Para más información al respecto, consulte el apartado: Seleccionar asignación de las interfaces (Página 41). Tabla 2-4 Parámetro p1080 p1082 p1120 p1121 Cómo parametrizar el tiempo de aceleración de rampa y el tiempo de deceleración de rampa Descripción Velocidad mínima 0,00 [r/min] ajuste de fábrica Velocidad máxima 1500,000 [r/min] ajuste de fábrica Tiempo de aceleración 10,00 [s] Tiempo de deceleración 10,00 [s] 16 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

19 Introducción 2.4 Parámetros de uso frecuente Tabla 2-5 Parámetro p1300 Cómo configurar el tipo de regulación Descripción 0: Control por U/f con característica lineal 1: Control por U/f con característica lineal y FCC 2: Control por U/f con característica parabólica 3: Control por U/f con característica parametrizable 4: Control por U/f con característica lineal y ECO 5: Control por U/f para convertidores que requieren una frecuencia precisa (sector textil) 6: Control por U/f para convertidores que requieren una frecuencia precisa y FCC 7: Control por U/f con característica parabólica y ECO 19: Control por U/f con consigna independiente de tensión 20: Control de velocidad (sin encóder) Tabla 2-6 Parámetro p1310 p1311 p1312 Optimización del comportamiento en arranque del control por U/f en forma de un par de despegue alto y una sobrecarga corta Descripción Aumento de tensión para compensar pérdidas óhmicas El aumento de tensión se realiza desde velocidad cero hasta la velocidad asignada. A velocidad 0 presenta su valor más alto y disminuye de manera continua con el aumento de la velocidad. Valor del aumento de tensión con velocidad 0 en V: 1,732 intensidad asignada del motor (p0305) resistencia del estátor (r0395) p1310/100% Aumento de tensión durante la aceleración El aumento de tensión se realiza desde velocidad cero hasta la velocidad asignada. Es independiente de la velocidad y su valor en V es: 1,732 intensidad asignada del motor (p0305) resistencia del estátor (p0350) p1311/100% Aumento de tensión durante el arranque Ajuste de un aumento de tensión adicional durante el arranque, aunque solo durante la primera fase de aceleración. Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 17

20 Introducción 2.5 Margen de adaptación extendido 2.5 Margen de adaptación extendido Principio de funcionamiento de la tecnología BICO El convertidor efectúa funciones de control y regulación, funciones de comunicación y funciones de diagnóstico y manejo. Cada función está compuesta por uno o varios bloques BICO interconectados. Entradas Habilit. PMot (subir) p1035 Habilit. PMot (bajar) p1036 Parámetros MOP Salida Velocidad salida PMot [1/min] r1050 Figura 2-1 Ejemplo de bloque BICO: Potenciómetro motorizado (PMot) La mayoría de los bloques BICO se pueden parametrizar. Mediante los parámetros es posible adaptar los bloques a la aplicación deseada. No se puede modificar la interconexión de señales dentro de un mismo bloque. Sin embargo, sí es posible modificar la interconexión entre bloques, para lo cual deben interconectarse las entradas de un bloque con las salidas correspondientes de otro. A diferencia de la circuitería eléctrica, la interconexión de señales de los bloques no se realiza mediante cables, sino mediante software. DI 0 r p0840 Index [0] ON/ OFF1 Figura 2-2 Ejemplo: interconexión de señales de dos bloques BICO para la entrada digital 0 Binectores y conectores Para el intercambio de señales entre los distintos bloques BICO se utilizan conectores y binectores: Los conectores sirven para interconectar señales "analógicas". (P. ej. la velocidad de salida del PMot) Los binectores sirven para interconectar señales "digitales". (P. ej. el comando 'Habilitación PMot Subir') 18 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

21 Introducción 2.5 Margen de adaptación extendido Definición de la tecnología BICO Se denomina tecnología BICO el tipo de parametrización mediante el cual se separan todas las interconexiones internas de señales entre bloques BICO y se crean nuevas conexiones. Esto se lleva a cabo mediante binectores y conectores. De estos dos términos se deriva la denominación "tecnología BICO". (En inglés: Binector Connector Technology) Parámetros BICO Los parámetros BICO permiten definir las fuentes de las señales de entrada de un bloque. Mediante los parámetros BICO se establecen los conectores y binectores de los que un bloque leerá sus señales de entrada. De este modo se "interconectan" los bloques guardados en los equipos de la manera más adecuada a sus necesidades. La figura siguiente muestra los cinco tipos diferentes de parámetros BICO: pxxxx rxxxx pxxxx Bloque BICO rxxxx rxxxx rxxxx Figura 2-3 Símbolos BICO Para las salidas de binector/conector (CO/BO), se trata de parámetros que reúnen en una sola palabra varias salidas de binector (p. ej. r0052 CO/BO: palabra de estado 1). Cada bit de la palabra representa una señal digital (binaria). De este modo se reduce el número de parámetros y se simplifica la parametrización. Las salidas BICO (CO, BO o CO/BO) pueden utilizarse de forma múltiple. En qué casos se necesita la tecnología BICO? La tecnología BICO hace posible adaptar el convertidor a las exigencias más diversas. No siempre se trata de funciones de alta complejidad. Ejemplo 1: asignar un significado diferente a una entrada digital. Ejemplo 2: conmutar la consigna de velocidad fija a entrada analógica. Se requiere una gran precaución a la hora de utilizar la tecnología BICO? Al realizar las interconexiones internas de señales, deben extremarse las precauciones. Tome nota de todas las modificaciones que realice, ya que el análisis a posteriori requiere un esfuerzo importante. La herramienta de puesta en marcha STARTER ofrece máscaras que simplifican considerablemente el manejo de la tecnología BICO. Las señales se muestran y se interconectan en texto plano. Esto hace prácticamente innecesario disponer de conocimientos de tecnología BICO. Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 19

22 Introducción 2.5 Margen de adaptación extendido Qué fuentes de información se requieren para parametrizar con la tecnología BICO? Para interconexiones de señales sencillas, p. ej. asignar un significado diferente a las entradas digitales, es suficiente la información del presente manual. Las interconexiones de complejidad algo mayor están referenciadas en la lista de parámetros del Manual de listas. Para interconexiones complejas, pueden usarse como referencia básica los esquemas de funciones del Manual de listas. Principio para efectuar la conexión de bloques BICO mediante la tecnología BICO Una interconexión entre dos bloques BICO está compuesta por un conector o un binector y un parámetro BICO. La interconexión se lleva a cabo siempre desde el punto de vista de la entrada de un determinado bloque BICO. Esto significa que a la entrada de un bloque instalado aguas abajo siempre debe asignársele la salida de un bloque instalado aguas arriba. La asignación se realiza introduciendo el número del conector/binector desde el que se leen en un parámetro BICO las señales de entrada requeridas. Esta lógica de interconexión da pie a la siguiente pregunta: De dónde procede la señal? Ejemplo Al adaptar la función de las entradas y salidas, debe utilizar la técnica BICO. Encontrará ejemplos en el apartado Adaptación de la regleta de bornes (Página 79). 20 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

23 Descripción Convertidores de frecuencia SINAMICS G120C SINAMICS G120C es el nombre de una serie de convertidores de frecuencia que sirven para controlar la velocidad de motores trifásicos. El convertidor de frecuencia está disponible en tres tamaños. Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 21

24 Descripción 3.2 Herramientas para la puesta en marcha 3.2 Herramientas para la puesta en marcha Tabla 3-1 Componentes y herramientas para la puesta en marcha y copia de seguridad Componente o herramienta Operator Panels para la puesta en marcha, el diagnóstico y la regulación de convertidores BOP-2: se enchufa al convertidor de frecuencia Copia los parámetros del convertidor Visualización en dos líneas Puesta en marcha guiada IOP: se enchufa al convertidor de frecuencia o se utiliza con el dispositivo portátil (Handheld) Copia los parámetros del convertidor Visualizador de texto plano Guía de menú y asistentes de aplicación Referencia 6SL3255-0AA00-4CA1 IOP: 6SL3255-0AA00-4JA0 Dispositivo portátil para IOP: 6SL3255-0AA00-4HA0 Herramientas de PC IOP/BOP-2 Mounting Kit IP54/UL Type 12 STARTER: herramienta de puesta en marcha (software de PC). Se conecta al convertidor mediante un cable USB. Drive ES Basic Para la puesta en marcha del convertidor mediante la interfaz PROFIBUS. Ejecuta STARTER 6SL3256-0AP00-0JA0 STARTER en DVD: 6SL3072-0AA00-0AG0 Descarga: STARTER ( WW/view/es/ /130000) 6SW1700-5JA00-4AA0 22 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

25 Descripción 3.2 Herramientas para la puesta en marcha Componente o herramienta PC Connection Kit: incluye DVD STARTER y cable USB Referencia 6SL3255-0AA00-2CA0 Tarjeta de memoria opcional para guardar y transferir los ajustes del convertidor de frecuencia Tarjeta MMC Tarjeta SD 6SL3254-0AM00-0AA0 6ES7954-8LB00-0AA0 Componentes requeridos en función de la aplicación específica Bobina de red Una bobina de red protege el ondulador frente a los problemas propios de una línea de producción en entorno duro. Una bobina de red complementa la protección contra sobretensión, filtra los armónicos y puentea las caídas de conmutación. Si la impedancia de la línea está por debajo del 1%, debe instalarse una bobina de red para asegurar un ciclo de vida óptimo del ondulador. Resistencia de freno La resistencia de freno permite el frenado rápido de cargas con un alto momento de inercia. Ondulador Resistencia de freno Bobina de red Tamaño A 0,55 kw 1,1 kw 6SL3201-0BE14-3AA0 6SL3203-0CE13-2AA0 1,5 kw 6SL3203-0CE21-0AA0 2,2 kw 4,0 kw 6SL3201-0BE21-0AA0 Tamaño B 5,5 kw 7,5 kw 6SL3201-0BE21-8AA0 6SL3203-0CE21-8AA0 Tamaño C 11,0 kw 18,5 kw 6SL3201-0BE23-8AA0 6SL3203-0CE23-8AA0 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 23

26 Descripción 3.3 Interfaces 3.3 Interfaces El convertidor SINAMICS G120C posee una serie de interfaces que permiten adaptarlo para la mayoría de las aplicaciones usuales. G120C USS/MB G120C DP G120C CAN Interfaz de bus de campo USS/Modbus RTU PROFIBUS DP CANopen Función de seguridad integrada STO Entradas digitales 6 Entradas digitales de seguridad *) 1 Entradas analógicas 1 Salidas digitales 2 Salidas analógicas 1 *) Una entrada digital de seguridad se crea combinando dos entradas digitales "estándar" 24 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

27 Instalar Procedimiento de instalación para el convertidor Requisitos para la instalación del convertidor Antes de instalar el convertidor, asegúrese de que se cumplan los siguientes requisitos: Están disponibles todos los componentes, herramientas y accesorios necesarios para la instalación? Las condiciones ambientales están dentro del margen admisible? Ver Datos técnicos (Página 273). Pasos de la instalación 1. Monte el convertidor. 2. Monte la bobina de red (si la hay). 3. Monte la resistencia de freno (si la hay). 4. Conecte los siguientes componentes: Convertidor - motor Convertidor bobina de red red Convertidor resistencia de freno 5. Cablee la regleta de bornes de la Control Unit. 6. Una vez finalizada y comprobada la instalación, puede aplicarse tensión al convertidor. Una vez finalizada la instalación puede procederse a poner en marcha el convertidor. Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 25

28 Instalar 4.2 Montaje del convertidor 4.2 Montaje del convertidor Posición de montaje Monte el convertidor en un armario eléctrico o directamente en la pared del armario eléctrico. Figura 4-1 El convertidor no debe instalarse horizontalmente. No deben montarse en esta zona equipos que puedan restringir la circulación del aire de refrigeración. Asegúrese de que las aberturas de ventilación para el aire de refrigeración del convertidor no queden cubiertas y de que no se obstaculice la circulación. 26 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

29 Instalar 4.2 Montaje del convertidor Dimensiones, figuras de taladrado y distancias mínimas Tamaño A, 0,55 kw 4,0 kw Distancias a otros equipos [mm] Dimensiones [mm] Figura de taladrado [mm] Tamaño B, 5,5 kw 7,5 kw Distancias a otros equipos [mm] Dimensiones [mm] Figura de taladrado [mm] Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 27

30 Instalar 4.2 Montaje del convertidor Tamaño C, 11 kw 18,5 kw Distancias a otros equipos [mm] Dimensiones [mm] Figura de taladrado [mm] 28 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

31 Instalar 4.3 Montaje de la bobina de red 4.3 Montaje de la bobina de red Dimensiones y plantillas de taladrado Tamaño A, 0,55 kw 1,1 kw Distancias a otros equipos [mm] Dimensiones [mm] Plantilla de taladrado [mm] Tamaño A, 1,5 kw 4,0 kw Distancias a otros equipos [mm] Dimensiones [mm] Plantilla de taladrado [mm] Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 29

32 Instalar 4.3 Montaje de la bobina de red Tamaño B, 5,5 kw 7,5 kw Distancias a otros equipos [mm] Dimensiones [mm] Plantilla de taladrado [mm] Tamaño C, 11 kw 18,5 kw Distancias a otros equipos [mm] Dimensiones [mm] Plantilla de taladrado [mm] 30 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

33 Instalar 4.4 Conexión del convertidor 4.4 Conexión del convertidor Sistemas de distribución de corriente Resumen de los sistemas de distribución de corriente Al dimensionar el convertidor se han tenido en cuenta los sistemas de distribución de corriente que se describen a continuación, tal y como se definen en EN En las figuras siguientes se muestran sistemas de corriente trifásica. El convertidor de corriente trifásica debe estar conectado a L1, L2 y L3. PE debe estar siempre conectada. El convertidor puede trabajar conectado la mayoría de las redes de suministro. Tabla 4-1 Sistemas de distribución de corriente Red TN-S Red TN-C-S Red TN-C Red TT Red IT Exposed Conductive Parts Exposed Conductive Parts Exposed Conductive Parts Exposed Conductive Parts Exposed Conductive Parts En las redes de suministro TN-S, los conductores neutros y los conductores de puesta a tierra están separados en toda su extensión. En las redes TN-C-S, las funciones del neutro y el conductor de puesta a tierra están unidas. En las redes TN-C, las funciones del neutro y el conductor de puesta a tierra están unificadas en un único conductor en todo el sistema. En las redes TT hay un punto puesto a tierra directamente. Las partes conductoras accesibles de la instalación están puestas a tierra de modo que resulten independientes eléctricamente de la tierra de la red. Las redes IT no tienen conexión directa con la tierra. En lugar de ello están puestas a tierra las partes accesibles de la instalación eléctrica. Nota Para obtener la clase de protección I según la directiva EN 61140, la alimentación de tensión de entrada y la de salida deben estar puestas a tierra. Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 31

34 Instalar 4.4 Conexión del convertidor Las redes sin puesta a tierra (IT) están totalmente aisladas del sistema de puesta a tierra de protección, generalmente por medio de un transformador aislador. Sin embargo debe tenerse en cuenta que la tierra de protección sigue existiendo. ADVERTENCIA Los convertidores con filtros incorporados o externos no deben utilizarse en redes sin puesta a tierra (IT). Para que un convertidor conectado a una red de suministro sin puesta a tierra (IT) continúe operativo en caso de conexión a masa de una fase de entrada o salida, debe montarse una bobina de salida a fin de evitar el disparo por sobreintensidad. En ausencia de la bobina de salida, la probabilidad de disparo por sobreintensidad aumenta con el tamaño de la red sin puesta a tierra (IT). Está terminantemente prohibido utilizar convertidores sin puesta a tierra de protección. 32 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

35 Instalar 4.4 Conexión del convertidor Conectar la red y el motor Requisitos Una vez montado el convertidor de acuerdo con las indicaciones, puede procederse a conectarlo a la red y al motor. Al hacerlo se deben tener en cuenta las siguientes advertencias: ADVERTENCIA Conexiones a red y motor El convertidor debe estar puesto a tierra por el lado de la red y por el lado del motor. Si no se efectúa una puesta a tierra válida, pueden producirse situaciones extraordinarias de peligro, con posibles consecuencias letales. La alimentación eléctrica debe desconectarse antes de establecer o modificar conexiones en el equipo. Los bornes o terminales de conexión del convertidor pueden seguir estando bajo tensión eléctrica peligrosa aunque el convertidor no esté funcionando. Tras desconectar la alimentación de red, espere al menos 5 minutos para que el equipo pueda descargarse. Solo entonces realice los trabajos de montaje. Al conectar el convertidor a la red, asegúrese de que la caja de bornes del motor esté cerrada. El hecho de que un LED o un indicador similar no se encienda o no esté activo al conmutar una función de CON a DES no significa necesariamente que la unidad esté desconectada o no reciba corriente. La relación de cortocircuito de la alimentación de red debe ser por lo menos de 100. Asegúrese de que el convertidor esté configurado para la tensión de alimentación correcta, y evite a toda costa conectarlo a una tensión de alimentación más alta. Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 33

36 Instalar 4.4 Conexión del convertidor Tabla 4-2 Sección de cable permitida (par de apriete) Tamaño del ondulador (FS) FSA, 0,55 kw 4,0 kw FSB, 5,5 kw 7,5 kw FSC, 11,0 kw 18,5 kw Ondulador (alimentación de red y motor) 2,5 mm² (0,5 Nm) 6 mm² (0,6 Nm) 16 mm² (1,5 Nm) 14 AWG (4,5 lbf in) 10 AWG (5,5 lbf in) 5 AWG (13,5 lbf in) Bobina de red 4 mm² (0,8 Nm) 10 mm² (1,8 Nm) 16 mm² (4 Nm) 12 AWG (7 lbf in) 8 AWG (16 lbf in) 5 AWG (35 lbf in) PE M4 (3 Nm/ 26,5 lbf in) PE M5 (5 Nm/44 lbf in) PE M5 (5 Nm/44 lbf in) Resistencia de freno 2,5 mm² (0,5 Nm) 2,5 mm² (0,5 Nm) 6 mm² (0,6 Nm) 14 AWG (4,5 lbf in) 14 AWG (4,5 lbf in) 10 AWG (5,5 lbf in) Tabla 4-3 Ondulador FSA FSB FSC Componentes externos del ondulador Tipo de fusible estándar Tipo de fusible según UL/cUL Resistencia de freno Bobina de red 0,55 kw 1,1 kw 3NA3801 (6 A) 10 A clase J 6SL3201-0BE14-3AA0 6SL3203-0CE13-2AA0 1,5 kw 3NA3803 (10 A) 10 A clase J 6SL3203-0CE21-0AA0 2,2 kw 6SL3201-0BE21-0AA0 3,0 kw 4,0 kw 3NA3805 (16 A) 15 A clase J 5,5 kw 3NA3807 (20 A) 20 A clase J 6SL3201-0BE21-8AA0 6SL3203-0CE21-8AA0 7,5 kw 3NA3810 (25 A) 25 A clase J 11,0 kw 3NA3817 (40 A) 40 A clase J 6SL3201-0BE23-8AA0 6SL3203-0CE23-8AA0 15,0 kw 3NA3820 (50 A) 50 A clase J 18,5 kw 3NA3822 (63 A) 60 A clase J 34 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

37 Instalar 4.4 Conexión del convertidor Componentes para instalaciones de los Estados Unidos/Canadá (UL/cUL) Utilice fusibles con homologación UL/cUL de la clase J, interruptores automáticos de sobrecarga o guardamotores con seguridad intrínseca para asegurarse de que el sistema es conforme con UL/cUL. Emplee únicamente hilo de cobre de la clase 1 75 C para todos los tamaños desde A hasta C. Instale el convertidor con cualquier dispositivo antiparasitario externo que posea las siguientes características: Protector contra sobretensiones; el equipo debe ser un protector contra sobretensiones con marca de homologación (número de control de categoría VZCA y VZCA7). Tensión nominal asignada trifásica. 480/277 V AC, 50/60 Hz Tensiones en los bornes VPR = 2000 V, IN = 3 ka min, MCOV = 550 V AC, SCCR = 40 ka Apropiado para aplicación SPD, tipo 1 o tipo 2. Debe preverse un circuito crowbar entre las fases y también entre fase y masa. Conexión del motor Se admiten las siguientes longitudes de cable: no apantallado 100 m apantallado: 50 m para convertidores sin filtro 25 m para convertidores con filtro Conexión en estrella y conexión en triángulo En los motores SIEMENS se encuentra en la cara interna de la cubierta de la caja de conexiones una figura para los dos tipos de conexión: Conexión en estrella (Y) Conexión en triángulo (Δ) La placa de características del motor contiene los datos correctos de conexión. Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 35

38 Instalar 4.4 Conexión del convertidor Ejemplos de funcionamiento del convertidor y el motor en la red de 400 V Supuesto: En la placa de características del motor se indica 230/400 V Δ/Y. Caso 1: normalmente, los motores funcionan en el rango entre parada y su velocidad asignada (es decir, la velocidad que corresponde a la frecuencia de red). En este supuesto, debe conectarse el motor en Y. En este caso, el funcionamiento del motor por encima de su velocidad asignada solo es posible con debilitamiento de campo, es decir: por encima de la velocidad asignada, se reduce el par disponible del motor. Caso 2: si se desea que el motor funcione con la "característica de 87 Hz", debe conectarse el motor en Δ. Con la curva característica de 87 Hz aumenta la potencia entregada. La característica de 87 Hz se usa especialmente en motorreductores Instalación conforme a las normas de CEM para equipos con grado de protección IP20 Los convertidores están dimensionados para el uso en entornos industriales, en los que cabe esperar unas perturbaciones electromagnéticas elevadas. Solo una instalación correcta garantiza un funcionamiento seguro y sin perturbaciones. Los convertidores con el grado de protección IP20 deben instalarse y utilizarse dentro de un armario eléctrico cerrado. Estructura del armario eléctrico Todas las piezas metálicas del armario eléctrico (chapas laterales, paredes posteriores, chapas de techo y suelo) deben conectarse con el bastidor del armario de manera que exista buena conducción eléctrica, y a ser posible con una amplia superficie de conexión o mediante un gran número de uniones atornilladas puntuales La barra PE y la barra de pantallas CEM deben conectarse con el bastidor del armario de manera que exista buena conducción eléctrica y una amplia superficie de conexión Todas las carcasas metálicas de los equipos y componentes adicionales instalados dentro del armario, como p. ej. convertidores o filtros de red, deben conectarse con el bastidor del armario de manera que exista buena conducción eléctrica y con amplia superficie de conexión. La mejor manera de instalar dichos equipos y componentes adicionales es usando una placa de montaje de superficie desnuda metálica y de buena conductividad eléctrica, que a su vez debe estar conectada con el bastidor del armario, y en especial con la barra PE y la barra de pantallas CEM, de manera que exista buena conducción eléctrica y una amplia superficie de conexión Todas las conexiones deben ser permanentes. Las uniones atornilladas en piezas metálicas pintadas o anodizadas deben ejecutarse con arandelas de contacto especiales que penetren en la superficie aislante estableciendo así un contacto metálico de buena conductividad, o bien debe eliminarse la capa aislante en las zonas de contacto Las bobinas de contactores, relés, electroválvulas y frenos de motor deben conectarse con elementos supresores a fin de amortiguar las radiaciones de alta frecuencia al desconectar (elementos RC o varistores para las bobinas alimentadas por corriente alterna, y diodos volantes o varistores para las bobinas alimentadas por corriente continua). Hay que realizar la conexión directamente en la bobina respectiva 36 Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE

39 Instalar 4.4 Conexión del convertidor Tendido de cables y apantallamiento Todos los cables de potencia del convertidor (cables de red, cables de conexión entre el chopper de freno y la correspondiente resistencia de freno, y cables del motor) deben estar físicamente separados de los cables de señal y de datos. La distancia mínima debe ser de aprox. 25 cm. También es posible desacoplar estos cables dentro del armario eléctrico usando chapas de separación conectadas con buena conductividad a la placa de montaje Los cables entre la red y el filtro de red deben tenderse separados de los cables de potencia que no están filtrados y presentan un alto nivel de perturbaciones (cables entre el filtro de red y el convertidor, cables de conexión entre el chopper de freno y la correspondiente resistencia de freno, y cables del motor) Los cables de señal y datos, así como los cables de red filtrados, deben cruzarse con los cables de potencia siempre en ángulo recto Todos los cables deben tener la menor longitud posible Los cables de señal y de datos y sus correspondientes conductores equipotenciales deben tenderse siempre paralelos y a la menor distancia posible entre sí El cable del motor debe ser un cable apantallado El cable apantallado del motor debe tenderse separado de los cables que van a los sensores de temperatura del motor (PTC/KTY) Los cables de señales y de datos deben ser cables apantallados Los cables de control especialmente sensibles, como los cables de consignas y de valores reales, deben tenderse sin interrupción y con un perfecto contacto de pantalla por ambos extremos Las pantallas deben conectarse por ambos extremos, en superficie amplia y con buena conducción, a las carcasas puestas a tierra Las pantallas de cables deben colocarse justo después de la entrada del cable en el armario Para los cables de potencia deben usarse barras de pantallas CEM, y para los cables de señal y de datos, los diferentes contactos de pantalla que ofrece el propio convertidor En la medida de lo posible, las pantallas de los cables no deben estar interrumpidas por terminales intermedios Las pantallas de los cables deben fijarse con las correspondientes abrazaderas de pantalla CEM, tanto en el caso de los cables de potencia como en el de los cables de señal y de datos. Las abrazaderas deben conectar la pantalla, con una amplia superficie de conexión y con baja inductancia, a la barra de pantallas CEM o en su caso al apantallamiento para cables de control Figura 4-2 Contacto de pantalla Instrucciones de servicio, 01/2011, FW 4.4, A5E A AE 37