Ersatz-Servoantriebsmodul 6SL3120-2TE21-8AA3 Siemens OEM

Der Betrieb von zwei Servoachsen über ein einziges Antriebsmodul bietet erhebliche technische Vorteile – weniger Platz im Schaltschrank, gemeinsame DC-Zwischenkreisverbindung und reduzierte Verkabelungskomplexität. Das Siemens 6SL3120-2TE21-8AA3 ist ein Doppelmotor-Modul der SINAMICS S120 Booksize-Serie, ausgelegt für 2 * 18A und konzipiert für zwei unabhängige Servoachsen mit dem umfassenden Funktionsumfang, der S120 zur bevorzugten Antriebsplattform für Präzisionswerkzeugmaschinen, Robotik und automatisierte Produktionssysteme macht.

Dieses Modul bezieht Energie aus dem gemeinsamen DC-Zwischenkreis, der vom vorgeschalteten Netzmodul aufgebaut wird, wandelt 600 VDC in zwei unabhängige dreiphasige 400V AC-Ausgänge um und kommuniziert über Drive-CLiQ mit der Steuereinheit – der proprietären digitalen Schnittstelle von Siemens, die Stromversorgung, Encoder-Feedback und intelligente Modulidentifikation auf einem einzigen Kabel vereint. Für jedes S120-System, das zwei Achsen mit ähnlichen Stromanforderungen in einem kompakten Gehäuse benötigt, bietet dieses Modul eine effiziente, platzsparende Lösung.

Drive-CLiQ – die proprietäre digitale Schnittstelle von Siemens – fasst mehrere Funktionen in einer einzigen standardisierten Verbindung zusammen und überträgt Encoder-Signale, Modulidentifikationsdaten und Parametrierungsinformationen zwischen der Steuereinheit und jedem Motor-Modul. Jedes S120-Modul enthält ein elektronisches Typenschild, das die Steuereinheit beim Start automatisch ausliest und die exakte Hardwarekonfiguration ohne manuelle Parametrierung erkennt.

Für das 6SL3120-2TE21-8AA3 bedeutet diese automatische Identifikationsfähigkeit, dass die Inbetriebnahme neuer Module oder der Austausch bestehender Einheiten Minuten statt Stunden dauert. Die Steuereinheit liest das Modul aus, erkennt die Hardware und wendet die entsprechende Konfiguration automatisch an. In Multi-Achsen-Produktionsumgebungen, in denen der Austausch von Antrieben schnell erfolgen muss, wirkt sich diese Funktion direkt auf die Maschinenverfügbarkeit und Produktivität aus.

Das für die Verbindung benachbarter Module erforderliche Drive-CLiQ-Kabel ist im Lieferumfang des 6SL3120-2TE21-8AA3 enthalten und auf die Modulbreite zugeschnitten.

Die moderne Maschinen-Sicherheitszertifizierung ist direkt in das 6SL3120-2TE21-8AA3 integriert, das das Funktionspaket Extended Safety Integrated standardmäßig enthält und die Performance Level d (PL d) und Kategorie 3 gemäß EN ISO 13849-1 erfüllt. Verfügbare Sicherheitsfunktionen umfassen:

Diese Funktionen arbeiten ohne externe Sicherheitsrelais oder SPS-Sicherheitsmodule. Die Sicherheitslogik läuft intern im Antrieb, was die Verdrahtungskomplexität und die Anzahl der Komponenten in der Sicherheitskette reduziert. Für Maschinenbauer, die Geräte gemäß den Anforderungen der Maschinenrichtlinie zertifizieren, vereinfacht die Integration von Sicherheitsfunktionen die Dokumentations- und Validierungsprozesse.

Standard-PWM-Schaltvorgänge in Servoantrieben können regelmäßige Pulsfolgen erzeugen, die mechanische Resonanzfrequenzen anregen oder hörbare Geräusche erzeugen können. Das 6SL3120-2TE21-8AA3 verwendet optimierte Pulsfolgen (OPP), die Schaltsequenzen randomisieren oder anpassen, um Oberwellenanteile und hörbare Schaltgeräusche zu reduzieren.

Für Präzisionswerkzeugmaschinen, bei denen die Oberflächengüte empfindlich auf antriebsinduzierte Vibrationen reagiert, und für Anwendungen, bei denen die Reduzierung von Schallgeräuschen in Produktionsumgebungen wichtig ist, adressiert die Funktion der optimierten Pulsfolgen beide Anliegen, ohne dass Anpassungen bei der Motorbemessung oder Regelung erforderlich sind.

Das 6SL3120-2TE21-8AA3 arbeitet nach dem Netzmodul (das die AC-zu-DC-Umwandlung durchführt und bei regenerativen Versionen Bremsenergie ins Netz zurückspeist). Das Modul wird über integrierte Sammelschienenverbinder an den gemeinsamen DC-Zwischenkreis angeschlossen – in Standard-S120-Konfigurationen ist keine separate DC-Zwischenkreisverkabelung zwischen Booksize-Modulen erforderlich.

Die Steuereinheit (CU320 oder CU310) wird über Drive-CLiQ angeschlossen und führt die geschlossene Regelung für beide Achsen gleichzeitig durch. Das Motor-Feedback – einschließlich Encoder-Signalen, Temperaturüberwachung und Bremssteuerung – kehrt über den Motorstecker zum Motor-Modul zurück und wird über Drive-CLiQ zur Steuereinheit weitergeleitet.

Typische Systemkonfigurationen umfassen:

Das 6SL3120-2TE21-8AA3 gehört zur Hardware-Generation AA3 der SINAMICS S120 Booksize-Module, die Siemens im Januar 2021 eingestellt hat. Der direkte funktionale Ersatz ist das 6SL3120-2TE21-8AC0 – die aktuelle AC0-Generation behält identische elektrische Spezifikationen (2 * 18A, 600 VDC Eingang, Booksize-Format) mit aktualisierter Hardware. Für Standorte, die bestehende S120-Systeme der AA3-Generation unterhalten, sind AA3-Einheiten weiterhin über zertifizierte Anbieter von industrieller Automatisierung erhältlich, und die automatische Modulidentifikation von Drive-CLiQ gewährleistet ein einfaches Austauschen zwischen AA3- und AC0-Hardware in bestehenden Systemen.

Ja. Beide Motor-Kanäle arbeiten unabhängig voneinander – sie können unterschiedliche Motortypen, Geschwindigkeiten und Lastprofile aufnehmen. Die Steuereinheit verwaltet jede Achse als separates Antriebsobjekt mit eigenem Regelkreis und Parametersatz. Das einzige gemeinsame Element ist der DC-Zwischenkreis-Eingang. Solange der Dauerstrombedarf keines Motors 18A überschreitet und der kombinierte Spitzenbedarf innerhalb der DC-Zwischenkreis-Kapazität bleibt, verarbeitet das Modul sie unabhängig voneinander.

Das 6SL3120-2TE21-8AA3 wird über Drive-CLiQ an jede SINAMICS S120-kompatible Steuereinheit angeschlossen. Gängige Kombinationen sind die CU320-2 (für Multi-Achsen-Systeme mit mehreren Motor-Modulen), die CU310-2 (für einfachere Einzelantriebskonfigurationen) und SIMOTION D oder SINUMERIK integrierte Steuereinheiten, die die S120-Antriebsfunktionalität integrieren. Die Steuereinheit muss die Funktionen der erweiterten Safety Integrated unterstützen, um die Sicherheitsfunktionen des Moduls nutzen zu können.

Beide sind funktional identisch – gleiche 2 * 18A Nennleistung, Booksize-Format, Drive-CLiQ-Schnittstelle und Safety Integrated Funktionsumfang. Die AC0-Generation verfügt über aktualisierte Hardware mit geringfügigen Änderungen bei den Komponenten und Verbesserungen in der Fertigung. Die automatische elektronische Typenschilderkennung von Drive-CLiQ stellt sicher, dass die Steuereinheit beide Generationen ohne Parameteränderungen erkennt, was die AC0 zu einem direkten Ersatz für die AA3 macht.

Jedes 6SL3120-2TE21-8AA3 wird mit einem Drive-CLiQ-Kabel geliefert, das auf die Verbindung mit benachbarten Modulen im Booksize-Stack zugeschnitten ist. Die Kabellänge entspricht der Modulbreite und ermöglicht eine Verkettung, ohne separate Verbindungskabel zwischen den Modulen bestellen zu müssen. Kabel zur Steuereinheit oder zu anderen nicht benachbarten Komponenten werden separat bestellt.

Überholte Einheiten in Originalverpackung von Siemens, die noch nie mit Strom versorgt wurden, bieten die beste Annäherung an Neuteile, vorausgesetzt, die Lagerbedingungen waren angemessen (temperaturkontrolliert, geringe Luftfeuchtigkeit). Professionell überholte Einheiten sollten über ersetzte DC-Zwischenkreis-Kondensatoren (elektrolytische Kondensatoren altern unabhängig von der Betriebsstundenzahl), eine Überprüfung der Drive-CLiQ-Schnittstelle und eine Bestätigung der Funktion der Sicherheitsfunktionen durch Tests verfügen. Für kritische Produktionsmaschinen sollten Sie vor der Inbetriebnahme Dokumentationen über ausgetauschte Komponenten und Testverfahren anfordern.