Siemens G120 vs. S120: belangrijkste verschillen en keuze

Siemens G120 vs. S120: belangrijkste verschillen en keuze

1Inleiding

Zowel de Siemens SINAMICS G120 als de SINAMICS S120 zijn uitgerust met een PID-procescontroller, maar de twee aandrijvingen verschillen aanzienlijk in functioneel ontwerp, toepassingsgebied,en prestatiekenmerkenHet kiezen van het verkeerde platform kan resulteren in over-engineering of onderprestaties, die beide gevolgen hebben voor de reële kosten.

Dit artikel vergelijkt de G120 en S120 in vier kerndimensies: kernfuncties en architectuur, parameterconfiguratie, toepassingsscenario's en prestatieoptimalisatie.Of u nu een OEM-ingenieur bentDeze gids zal u helpen de juiste Siemens-aandrijving voor uw project te vinden.

2. Productoverzicht

2.1 Siemens SINAMICS G120

De SINAMICS G120 is een modulaire, algemene AC-aandrijving voor standaard industriële toepassingen.Het koppelt een besturingseenheid (CU) met een vermogen module (PM) die onafhankelijk kan worden geselecteerd op basis van vermogen en behuizing vereisten.

• Vermogenbereik: 0,37 kW 250 kW (3AC 380V standaard)
• Besturingswijzen: V/f, open-loopvector, gesloten-loopvector
• Ingebouwde PID-controller voor niveau, temperatuur, druk en snelheid
• Communicatie: PROFIBUS, PROFINET, USS, Modbus RTU
• Veiligheid: STO (Safe Torque Off) standaard
• Behuizing: IP20-standaard; IP55 via doorstuurmontage

Als standaard is de G120-uitgang gebonden aan het snelheidsinstellingspunt (P1070).De analoge reactie van de stap overschrijdt doorgaans 10 seconden, waardoor de G120 het meest geschikt is voor stabiele steady-state controle in plaats van snelle transiente toepassingen.

2.2 Siemens SINAMICS S120

De SINAMICS S120 is een modulair aandrijfsysteem met hoge prestaties, ontworpen voor veeleisende toepassingen op het gebied van bewegingscontrole en procesvorming.De gedeelde DC-busarchitectuur maakt het mogelijk voor meerdere motormodules om een enkele lijnmodule te delen, waardoor de energie-uitwisseling tussen assen mogelijk is.

• Vermogensbereik: 0,12 kW verschillende MW
• Beheermodi: Vector, Servo, V/f
• Geavanceerde PID met automatische afstemming, dubbele schaalbare setpoints en f ((x) functieblokken
• Voor servomodus vereiste encoderfeedback; flexibel afgeleid kanaal voor complexe PID
• Veiligheid: STO, SS1, SLS, SDI, SOS, SSM tot SIL 2 / PLe (categorie 4)
• Communicatie: PROFIBUS, PROFINET, EtherNet/IP, DRIVE-CLiQ

Het afgeleide kanaal van de S120 kan vrij worden aangesloten om de afwijking of de daadwerkelijke gemeten waarden te controleren.

3. Vergelijking van specificaties

4Belangrijkste verschillen verklaard

4.1 Kernarchitectuur en PID-capaciteit

De G120 ondersteunt eenvoudige PID-controle met gesloten lus voor het vloeistofniveau, de temperatuur en de druk. Ideaal voor ventilatoren, pompen en soortgelijke belastingen waar de vereisten voor dynamische respons bescheiden zijn.De single-loop PID is eenvoudig te configureren en is goed bewezen in nuts- en HVAC-toepassingen.

De S120 biedt een aanzienlijk rijkere besturingsomgeving: vloeistofniveau, temperatuur, drijvende rolpositie, spanning en gecoördineerde controle met meerdere variabelen worden allemaal native ondersteund.Het heeft ook dubbele schaalbare setpoints, een flexibele elektrische positioner, en een rampfunctie generator.

4.2 Dynamische reactie

De analoge stapsrespons van de G120 overschrijdt meestal 10 seconden, geschikt voor steady-state-controle, maar beperkt voor snelle transiente toepassingen.De S120 levert de huidige besturing cyclus tijden zo kort als 62.5 μs, essentieel voor CNC, robotica, drukwerk en wikkeling.

4.3 Veiligheidsfuncties

De S120 biedt bovendien een veiligheidsbibliotheek die is gecertificeerd volgens IEC 62061 (SIL 2) en ISO 13849 (PLe / Cat 4):

• SS1
• SLS  Veilig beperkte snelheid
• SDI veiligheidsrichtingsindicatie
• SOS
• SSM  Veilige snelheidsbewaker

4.4 Systemintegratie en schaalbaarheid

De G120 integreert via PROFIBUS of PROFINET, waarbij elke eenheid onafhankelijk is geconfigureerd.De S120 integreert zich diep met TIA Portal en SINUMERIK via DRIVE-CLiQ, waardoor automatische parameteridentificatie en gecentraliseerde diagnose mogelijk zijnIn het geval van een 6-assige verpakkingslijn verminderde de integratie van DRIVE-CLiQ de ingebruikname met ongeveer 40%.

5. PID-parameterconfiguratie

5.1 G120 PID-instelling

PID in te schakelen door P2200 = 1 in te stellen.0Voor de drukregeling in staven wordt P595 = 3 en P596 = 10 (100% = 10 bar) ingesteld.

5.2 S120 PID-instelling

S120 PID vereist aanpassing van de parameters P, I en D aan de dynamische kenmerken van het te bedienen object.De auto-tuningfunctie van de S120 identificeert automatisch motormodelparameters en optimaliseert PI-instellingen, waardoor de inbedrijfstelling aanzienlijk wordt verminderd.

6. Typische toepassingsvoorbeelden

6.1 G120 Toepassingsscenarios

Ventilatorsnelheidsregeling in gesloten lus:De PID-tijdconstanten variëren doorgaans van tientallen seconden, ideaal voor de steady-state sterkte van de G120.

Watervoorziening onder constante druk:Druksensor + pomp + ingebouwde PID zorgen voor een stabiele waterdruk voor matige dynamische reactie.

Regeling van de constante temperatuur:Temperatuursensoren met PID-lus maken een nauwkeurige regulering van verwarmings- of koelsystemen mogelijk.

Voorbeeld van het geval ️ waterzuiveringsinstallatie:G120 met PROFINET beheerde 12 pompmotoren via SCADA.

6.2 S120 Toepassingsscenarios

Beheersing van de drijvende rollenpositie:S120 reageert snel op externe storingen voor een stabiele, betrouwbare positionering in continue proceslijnen.

Spanningsregeling:Een nauwkeurige aanpassing van het uitgangsmoment van de motor zorgt voor een nauwkeurige beheersing van de spanningsverschillen bij het wikkelen en drukken.

Gecoördineerde controle met meerdere variabelen:Simultane regulering van het vloeistofniveau en de stroom, met dubbele schaalbare setpoints voor complexe regelvereisten.

Voorbeeld van het geval High speed packaging line:S120 met 6 gesynchroniseerde assen vervangen een hydraulisch servosysteem.

7Hoe te kiezen: Besluitgids

Kies G120 als:

• Uw lading is een pomp, ventilator, vervoerband, compressor, mixer of centrifuge
• De snelheidsnauwkeurigheid onder V/f of open-loopvector (≥ ±0,5%) is aanvaardbaar.
• Je hebt een kosteneffectieve standalone drive met eenvoudige PID bedrading nodig
• Er is een compacte IP55 doorstuurinstallatie vereist
• Budget is een primaire projectbeperking

Kies S120 indien:

• Uw machine vereist een precisie op servo-niveau of een snelle koppelrespons (< 10 ms)
• Je moet 2 of meer motorassen synchroniseren
• De toepassing omvat CNC, robotica, drukwerk, wikkelen of spanningsregeling
• Geavanceerde functionele veiligheid (SS1, SLS, SDI SIL 2) moet worden gecertificeerd
• Energieherwinning tussen assen is belangrijk voor de exploitatiekosten

8. Prestatieoptimalisatie

G120:De adaptieve functie (firmware V4.7.13+) past PID-tijdconstanten automatisch aan.De f ((x) -functie ondersteunt niet-lineaire kenmerken zoals schroefbladen zonder externe apparaten.

S120:De automatische identificatie elimineert handmatige PI-tuning-iteraties.Multizone- en cascade-strategieën behandelen procesdynamiek die verder gaat dan een enkele lus.

9. Kosten en totale eigendoms kosten

Een G120 voor een motor van 15 kW kost doorgaans 30~50% van een gelijkwaardig S120-systeem.

• Panelruimte en bedrading:S120 gedeelde gelijkstroombus vermindert de bekabeling in meerassige systemen
• Energiebesparing:S120 regeneratieve modules kunnen de energiekosten in frequente remtoepassingen met 10~25% verlagen
• Onderhoud:Beide platforms ondersteunen voorspellende diagnose via PROFINET
• Engineering tijd:S120 met TIA Portal en DRIVE-CLiQ kan de ingebruikname van complexe projecten tot 40% verkorten

Voor éénmotorige toepassingen wint G120 bijna altijd op TCO. Voor 3+ assystemen wordt S120 vaak kosteneffectief wanneer energieherwinning en verminderde bedradingsarbeid worden meegerekend.

10. Gemeenschappelijke modelreferenties

Let op: Controleer altijd het nummer van het artikel met behulp van de Siemens SIZER-configurator of neem contact op met uw geautoriseerde distributeur, aangezien de opties van invloed zijn op de bestelcode.

Conclusies

Zowel de Siemens SINAMICS G120 als de S120 zijn uitstekende producten binnen hun respectieve domeinen:

• G120= het juiste gereedschap voor standaard industriële aandrijvingstoepassingen (pompen, ventilatoren, vervoerders, compressoren)
• S120= het juiste gereedschap voor bewegingscontrole, hoge precisie multi-assen en geavanceerde procescontrole

Als u niet zeker weet welk platform bij uw toepassing past, neem dan contact op met ons engineeringteam met uw motorspecificaties, laadtype en besturingsvereisten.We leveren echte Siemens SINAMICS G120 en S120 aandrijvingen met volledige documentatie, garantie en technische ondersteuning.