6SL3224-0BE31-5UA0 – Biến tần G120 PM240 3AC 15kW  Siemens

Download tài liệu biến tần G120

➢ Sinamics G120 Catalogue

6SL3224-0BE31-5UA0 G120 PM240 3AC 15kW, bộ biến đổi tần số Siemens SINAMICS G120 PM240 công suất 15kW mạnh mẽ, chính là chìa khóa vàng mở ra cánh cửa tối ưu hóa hiệu suất, tiết kiệm năng lượng và nâng tầm tự động hóa cho mọi hệ thống truyền động công nghiệp hiện đại, một giải pháp ưu việt được thanhthienphu.vn tâm huyết mang đến cho quý vị kỹ sư và doanh nghiệp.

Thiết bị điều khiển động cơ tiên tiến này không chỉ đáp ứng những yêu cầu khắt khe nhất về kỹ thuật mà còn là người bạn đồng hành đáng tin cậy, giúp quý vị kiến tạo tương lai sản xuất bền vững và thịnh vượng, làm chủ công nghệ truyền động điện, nâng cao hiệu quả sản xuất.

1. Khám phá cấu tạo đột phá của Biến tần 6SL3224-0BE31-5UA0

• Power Module (Mô-đun Công Suất) PM240: Đây chính là trái tim của biến tần, nơi thực hiện nhiệm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều (AC) từ lưới điện thành dòng điện một chiều (DC) thông qua bộ chỉnh lưu, sau đó nghịch lưu trở lại thành dòng điện xoay chiều AC với tần số và điện áp có thể điều chỉnh để cung cấp cho động cơ. Mã 6SL3224-0BE31-5UA0 chỉ cụ thể mô-đun công suất PM240 này, với công suất 15kW. Bên trong PM240 là các linh kiện bán dẫn công suất cao như IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) tiên tiến, tụ điện chất lượng cao và hệ thống tản nhiệt hiệu quả. Thiết kế của PM240 thường là không có bộ lọc EMC tích hợp (Unfiltered), tuy nhiên, người dùng có thể tùy chọn lắp thêm bộ lọc ngoài nếu ứng dụng yêu cầu. Một điểm đáng chú ý là PM240 đã tích hợp sẵn bộ hãm động năng (braking chopper), cho phép kết nối trực tiếp điện trở hãm ngoài để tiêu tán năng lượng tái sinh từ động cơ trong các ứng dụng có quán tính lớn hoặc yêu cầu dừng nhanh, giúp bảo vệ biến tần và nâng cao hiệu quả hệ thống.
• Control Unit (Mô-đun Điều Khiển – CU): Đây là bộ não của biến tần, chịu trách nhiệm xử lý tín hiệu, thực thi các thuật toán điều khiển phức tạp, giao tiếp với người dùng và các hệ thống tự động hóa cấp cao hơn. Mô-đun điều khiển được lựa chọn riêng tùy theo yêu cầu ứng dụng và khả năng giao tiếp (ví dụ: CU240E-2 PN cho Profinet, CU240E-2 DP cho Profibus, CU250S-2 hỗ trợ encoder). CU kết nối với PM240 thông qua giao diện DRIVE-CLiQ tốc độ cao, đảm bảo truyền dữ liệu nhanh chóng và chính xác. Chính sự tách biệt giữa mô-đun công suất và mô-đun điều khiển này mang lại sự linh hoạt tuyệt vời, cho phép dễ dàng thay thế hoặc nâng cấp từng phần khi cần thiết, tối ưu hóa chi phí đầu tư và bảo trì.
• Operator Panel (Bảng Điều Khiển – OP) (Tùy chọn): Để thuận tiện cho việc cài đặt, giám sát và chẩn đoán lỗi trực tiếp tại biến tần, người dùng có thể lựa chọn lắp thêm bảng điều khiển như BOP-2 (Basic Operator Panel) hoặc IOP-2 (Intelligent Operator Panel). BOP-2 cung cấp giao diện cơ bản với màn hình hiển thị số và các phím bấm, trong khi IOP-2 hiện đại hơn với màn hình đồ họa LCD, giao diện trực quan và nhiều tính năng hỗ trợ mạnh mẽ.
• Các thành phần phụ trợ: Bao gồm quạt làm mát hiệu suất cao, các cổng kết nối đầu vào/ra (I/O) trên Control Unit, các terminal đấu nối động lực chắc chắn, và vỏ máy được thiết kế tối ưu cho việc tản nhiệt và bảo vệ linh kiện bên trong.

2. Những tính năng chính ưu việt của Biến tần Siemens 6SL3224-0BE31-5UA0

Tiết kiệm năng lượng vượt trội (Energy Efficiency):

• Chế độ ECO Mode (V/f ECO): Tự động điều chỉnh từ thông động cơ dựa trên tải thực tế, giảm tổn thất năng lượng đặc biệt khi động cơ hoạt động ở chế độ non tải hoặc tải nhẹ. Điều này giúp giảm đáng kể chi phí điện năng tiêu thụ, một yếu tố quan trọng đối với mọi doanh nghiệp.
• Chức năng ngủ đông (Hibernation Mode): Khi không có nhu cầu hoạt động (ví dụ, bơm không cần chạy do bể đã đầy), biến tần có thể tự động đưa động cơ vào trạng thái ngủ đông và tự khởi động lại khi có yêu cầu, loại bỏ hoàn toàn năng lượng tiêu thụ không cần thiết.
• Đo lường và hiển thị năng lượng tiêu thụ: Cho phép theo dõi trực tiếp lượng điện năng đã sử dụng, giúp người vận hành có cơ sở để tối ưu hóa quy trình và đánh giá hiệu quả tiết kiệm năng lượng. Theo các nghiên cứu của Siemens, việc sử dụng biến tần SINAMICS có thể giúp tiết kiệm tới 70% năng lượng trong các ứng dụng bơm, quạt.

Điều khiển động cơ tiên tiến và linh hoạt:

• Điều khiển V/f (Voltage/Frequency Control): Phương pháp điều khiển cơ bản, phù hợp cho các ứng dụng đơn giản, nhóm tải hoặc các động cơ đặc biệt. Có nhiều biến thể như V/f tuyến tính, V/f parabol (cho bơm, quạt), V/f với FCC (Flux Current Control) để cải thiện đáp ứng động học.
• Điều khiển Vector không cảm biến (Sensorless Vector Control – SLVC): Cung cấp mô-men xoắn ổn định và đáp ứng tốc độ nhanh ngay cả ở tần số thấp mà không cần encoder. Lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao hơn như băng tải, máy trộn, máy đùn.
• Điều khiển Vector có cảm biến (Vector Control with Encoder – VC): Khi kết hợp với Control Unit hỗ trợ encoder (ví dụ CU250S-2), biến tần mang lại hiệu suất điều khiển tốc độ và mô-men xoắn cao nhất, phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác và động học khắc nghiệt như máy công cụ, hệ thống định vị.

An toàn tích hợp (Integrated Safety Functions):

• Safe Torque Off (STO): Chức năng an toàn cơ bản, ngắt mô-men xoắn đầu ra của biến tần một cách an toàn, ngăn động cơ khởi động không mong muốn. Chức năng này được tích hợp sẵn trên nhiều Control Unit (ví dụ CU240E-2 trở lên) và đạt các tiêu chuẩn an toàn quốc tế như SIL 2 (IEC 61508) và PL d (ISO 13849-1). Điều này giúp giảm thiểu rủi ro tai nạn lao động và đơn giản hóa thiết kế hệ thống an toàn.
• Các chức năng an toàn mở rộng (Extended Safety Functions): Với các Control Unit cao cấp hơn như CU250S-2, người dùng có thể kích hoạt thêm các chức năng an toàn như Safe Stop 1 (SS1), Safely-Limited Speed (SLS), Safe Brake Control (SBC), mang lại một giải pháp an toàn toàn diện.

Khả năng giao tiếp và tích hợp hệ thống mạnh mẽ:

• Đa dạng giao thức truyền thông: Tùy thuộc vào Control Unit được chọn, biến tần G120 có thể hỗ trợ nhiều chuẩn giao tiếp công nghiệp phổ biến như PROFINET, PROFIBUS DP, EtherNet/IP, USS, Modbus RTU. Điều này cho phép tích hợp dễ dàng vào các hệ thống điều khiển PLC, SCADA hiện có của nhiều hãng khác nhau.
• Đầu vào/ra (I/O) linh hoạt: Các Control Unit cung cấp số lượng đầu vào/ra kỹ thuật số và analog đa dạng, có thể mở rộng thêm bằng các module I/O, đáp ứng nhu cầu điều khiển và giám sát phức tạp.

Vận hành, cài đặt và bảo trì thân thiện với người dùng:

• Thiết kế module: Dễ dàng lắp đặt, thay thế và nâng cấp các thành phần như Power Module, Control Unit, Operator Panel.
• Phần mềm cài đặt thông minh: STARTER (cho các dòng cũ) và SINAMICS Startdrive trong TIA Portal (cho các dòng mới) cung cấp giao diện đồ họa trực quan, hướng dẫn từng bước (wizard) giúp việc cài đặt thông số, chẩn đoán lỗi trở nên nhanh chóng và chính xác.
• Chức năng sao chép thông số: Sử dụng BOP-2, IOP-2 hoặc thẻ nhớ SD card (trên một số CU) để sao chép bộ thông số từ biến tần này sang biến tần khác, tiết kiệm thời gian cài đặt cho các ứng dụng tương tự.

3. Hướng dẫn chi tiết từng bước kết nối Biến tần 6SL3224-0BE31-5UA0 với phần mềm STARTER/TIA Portal

Bước 1. Kết nối vật lý:

Đảm bảo biến tần đã được cấp nguồn điều khiển (thường là 24VDC cho Control Unit hoặc nguồn từ Power Module nếu đã cấp nguồn động lực).

Kết nối cáp từ PC tới Control Unit của biến tần:

• Nếu dùng cổng USB: Cắm cáp USB vào cổng Mini-USB trên Control Unit và cổng USB trên PC.
• Nếu dùng cổng Ethernet/PROFINET: Cắm cáp Ethernet vào cổng X1 P1 hoặc X1 P2 trên Control Unit (ví dụ CU240E-2 PN) và cổng Ethernet trên PC.

Bước 2. Cài đặt địa chỉ IP cho PC (nếu kết nối qua Ethernet/PROFINET):

• Mở Network and Sharing Center trên PC.
• Chọn Change adapter settings, click chuột phải vào card mạng đang sử dụng, chọn Properties.
• Chọn Internet Protocol Version 4 (TCP/IPv4), chọn Properties.
• Chọn “Use the following IP address” và đặt địa chỉ IP tĩnh cho PC cùng dải mạng với địa chỉ IP mặc định của biến tần (hoặc dải mạng bạn dự định cấu hình). Ví dụ: IP PC: 192.168.0.10, Subnet mask: 255.255.255.0. (Địa chỉ IP mặc định của một số CU Siemens thường là 192.168.0.1 hoặc có thể được gán tự động qua DHCP nếu router hỗ trợ).

Bước 3. Khởi động TIA Portal và tạo dự án mới (hoặc mở dự án có sẵn):

• Mở TIA Portal.
• Tạo một dự án mới hoặc mở một dự án hiện có.
• Trong Project tree, chọn “Add new device”.

Bước 4. Thêm biến tần vào dự án:

• Trong cửa sổ “Add new device”, chọn “Drives” -> “SINAMICS” -> “SINAMICS G120”.
• Chọn đúng loại Control Unit (ví dụ: CU240E-2 PN) và phiên bản firmware tương ứng. Nếu không chắc chắn, bạn có thể chọn phiên bản chung và cập nhật sau.
• Đặt tên cho biến tần (ví dụ: Drive_Pump1).
• Click “OK”.

Bước 5. Thiết lập kết nối trực tuyến (Go online):

• Trong Project tree, click chuột phải vào thiết bị biến tần vừa thêm, chọn “Go online” hoặc click vào biểu tượng “Go online” trên thanh công cụ.
• TIA Portal sẽ quét tìm thiết bị. Nếu kết nối qua Ethernet, bạn có thể cần chọn card mạng PG/PC interface phù hợp (trong TIA Portal: Options -> Settings -> PG/PC Interface).
• Nếu tìm thấy biến tần, biểu tượng trạng thái sẽ chuyển sang màu xanh lá hoặc cam.

Bước 6. Commissioning Wizard (Trình hướng dẫn cài đặt):

Sau khi online, double-click vào “Commissioning” dưới thiết bị biến tần trong Project tree.

Hệ thống thường sẽ đề xuất chạy “Commissioning wizard”. Đây là cách dễ nhất để cấu hình các thông số cơ bản.

Các bước trong wizard thường bao gồm:

• Control type: Chọn chế độ điều khiển (ví dụ: Speed control, V/f).
• Drive setting: Chọn ứng dụng (ví dụ: Pumps/fans, Conveyor).
• Motor data: Nhập thông số từ nhãn động cơ (điện áp, dòng điện, công suất, tần số, tốc độ, cosphi). Có thể chọn động cơ từ catalogue của Siemens hoặc nhập thủ công.
• Important parameters: Cài đặt các giới hạn (tốc độ min/max, dòng max), thời gian tăng/giảm tốc.
• Motor identification (Motor ID run): Thực hiện quá trình tự nhận dạng thông số động cơ để tối ưu hóa điều khiển (yêu cầu động cơ được kết nối và sẵn sàng quay).
• Optimization: Tinh chỉnh các thông số điều khiển.

Làm theo hướng dẫn trên màn hình và nhập các giá trị phù hợp.

Bước 7. Lưu và tải cấu hình xuống biến tần:

• Sau khi hoàn tất wizard hoặc thay đổi thông số, chọn “Load to device” để tải cấu hình từ PC xuống biến tần.
• Chọn “Save project” để lưu cấu hình trong dự án TIA Portal.

Bước 8. Kiểm tra và vận hành thử:

• Sử dụng “Control panel” trong TIA Portal (dưới mục Commissioning) để điều khiển biến tần chạy thử (JOG, chạy theo setpoint tốc độ).
• Quan sát các thông số hoạt động, dòng điện, tốc độ để đảm bảo biến tần hoạt động đúng.

4. Bí quyết lập trình Biến tần 6SL3224-0BE31-5UA0

A. Quy trình lập trình cơ bản và các thông số quan trọng:

Dù sử dụng công cụ nào, quy trình lập trình cơ bản thường bao gồm các bước sau:

1. Factory Reset (Khôi phục cài đặt gốc – P0010=30, P0970=1) (Tùy chọn, nhưng khuyến nghị cho lần cài đặt đầu tiên):

• Đưa tất cả các thông số về giá trị mặc định của nhà sản xuất. Điều này đảm bảo một khởi đầu “sạch” để tránh các xung đột cài đặt cũ.
• Thực hiện: Trên BOP-2/IOP-2: Tìm đến thông số P0010, đặt giá trị 30. Sau đó tìm P0970, đặt giá trị 1. Biến tần sẽ khởi động lại. Trên STARTER/Startdrive: Có chức năng “Factory reset” trong menu.

2. Quick Commissioning (Cài đặt nhanh – P0010=1):

Đây là bước quan trọng nhất để thiết lập các thông số cơ bản cho biến tần và động cơ.

Các thông số chính cần cài đặt trong Quick Commissioning:

• P0100 (Motor standard/Region): Chọn tiêu chuẩn động cơ (Châu Âu/Bắc Mỹ) hoặc tần số lưới (50Hz/60Hz).
• P0300 (Select motor type): Chọn loại động cơ (ví dụ: động cơ không đồng bộ).
• P0301 (Motor rated voltage): Điện áp định mức của động cơ (V) – lấy từ nhãn động cơ.
• P0304 (Motor rated current): Dòng điện định mức của động cơ (A) – lấy từ nhãn động cơ.
• P0305 (Motor rated power): Công suất định mức của động cơ (kW hoặc HP) – lấy từ nhãn động cơ.
• P0307 (Motor rated frequency): Tần số định mức của động cơ (Hz) – lấy từ nhãn động cơ.
• P0308 (Motor rated speed): Tốc độ định mức của động cơ (RPM) – lấy từ nhãn động cơ.
• P0310 (Motor connection type): Kiểu đấu dây động cơ (Sao/Tam giác).
• P0205 (Application class): Chọn ứng dụng (ví dụ: 0 cho bơm/quạt, 1 cho băng tải).
• P0640 (Motor overload factor %): Hệ số quá tải động cơ.
• P0130 (Control mode): Chọn chế độ điều khiển (ví dụ: 0 cho V/f với đặc tuyến tuyến tính, 2 cho V/f với đặc tuyến parabol (ECO), 20 cho Sensorless Vector Control – SLVC).
• P1080 (Min. speed/frequency): Tốc độ/tần số tối thiểu.
• P1082 (Max. speed/frequency): Tốc độ/tần số tối đa.
• P1120 (Ramp-function generator ramp-up time): Thời gian tăng tốc (s).
• P1121 (Ramp-function generator ramp-down time): Thời gian giảm tốc (s).
• P0003 (User access level): Cấp độ truy cập (ví dụ: 1-Standard, 2-Extended, 3-Expert, 4-Service). Nên đặt là 3 (Expert) để truy cập đầy đủ các thông số.

3. Motor Data Identification (Nhận dạng thông số động cơ – P1900):

• Sau khi nhập thông số động cơ, việc thực hiện Motor ID run (P1900=1 hoặc 2 hoặc 3) là rất quan trọng để biến tần tự động đo lường và tối ưu hóa các thông số điện của động cơ (điện trở stator, điện cảm…).
• P1900 = 1 (Complete identification at standstill): Thực hiện khi động cơ đứng yên.
• P1900 = 2 (Complete identification, motor rotates): Thực hiện khi động cơ có thể quay tự do (yêu cầu tháo tải). Đây là chế độ cho kết quả tốt nhất.
• P1900 = 3 (Stator resistance only): Chỉ đo điện trở stator.
• Lưu ý: Đảm bảo an toàn trước khi thực hiện Motor ID run, đặc biệt khi P1900=2.

4. Cài đặt các chức năng điều khiển và I/O:

• P0700 (Command source selection): Chọn nguồn lệnh điều khiển (ví dụ: 2-Terminal inputs, 5-Fieldbus interface, 1-BOP/IOP link).
• P1000 (Setpoint source selection): Chọn nguồn đặt tốc độ (ví dụ: 1-Analog input, 2-Fixed frequency, 5-Fieldbus interface, 3-BOP/IOP link).
• Cấu hình chức năng cho các đầu vào số (Digital Inputs – DI) (P0701 – P070x) và đầu ra số (Digital Outputs – DO) (P0731 – P073x).
• Cấu hình đầu vào analog (Analog Inputs – AI) (P0756 – P076x) và đầu ra analog (Analog Outputs – AO) (P0771 – P077x).

5. Tinh chỉnh và tối ưu hóa (Optimization):

• Điều chỉnh các thông số liên quan đến vòng điều khiển tốc độ (P14xx) và dòng điện (P17xx) nếu cần thiết, đặc biệt trong chế độ SLVC hoặc VC.
• Sử dụng chức năng Trace trong STARTER/Startdrive để theo dõi đáp ứng của hệ thống và tinh chỉnh.
• Kích hoạt các chức năng tiết kiệm năng lượng (ECO mode, Hibernation).

6. Lưu thông số (P0971=1 hoặc sử dụng chức năng Save trong phần mềm):

Sau khi hoàn tất cài đặt, rất quan trọng phải lưu thông số vào bộ nhớ non-volatile của biến tần để không bị mất khi ngắt nguồn.

B. Ví dụ ứng dụng cụ thể: Giả sử bạn cần lập trình biến tần 6SL3224-0BE31-5UA0 cho ứng dụng bơm nước 15kW (LO), điều khiển tốc độ bằng tín hiệu 4-20mA từ cảm biến áp suất, lệnh chạy/dừng từ công tắc ngoài.

• P0010 = 1 (Quick Commissioning)
• Nhập thông số động cơ (P0304, P0305, P0307, P0310…).
• P0130 = 2 (V/f với đặc tuyến parabol – phù hợp cho bơm).
• P1082 = 50Hz (hoặc tốc độ max mong muốn).
• P1120, P1121 (thời gian tăng/giảm tốc phù hợp để tránh sốc áp).
• P0700 = 2 (Lệnh từ terminal). Giả sử DI0 là chạy/dừng (P0701 = 1 – ON/OFF1).
• P1000 = 22 (Setpoint từ Analog Input 0).
• Cấu hình Analog Input 0 (P0756 đến P0760) cho tín hiệu 4-20mA tương ứng với dải tốc độ mong muốn (ví dụ: 4mA = 0Hz, 20mA = 50Hz).
• Thực hiện P1900 = 1 (Motor ID at standstill).
• P0971 = 1 (Save parameters).

C. Bí quyết từ ThanhThienPhu.vn:

• Đọc kỹ tài liệu: Luôn bắt đầu bằng việc nghiên cứu tài liệu hướng dẫn sử dụng (List Manual, Parameter Manual, Operating Instructions) của Siemens cho dòng G120 và Control Unit cụ thể.
• Hiểu rõ ứng dụng: Nắm vững yêu cầu của tải (mô-men, quán tính, dải tốc độ) để chọn chế độ điều khiển và cài đặt thông số phù hợp.
• An toàn là trên hết: Luôn tuân thủ các quy định an toàn điện khi làm việc với biến tần.
• Sao lưu thường xuyên: Sử dụng phần mềm để sao lưu bộ thông số sau khi cài đặt thành công, phòng trường hợp cần khôi phục.
• Bắt đầu từ cơ bản: Nếu mới làm quen, hãy bắt đầu với các cài đặt cơ bản, sau đó từ từ khám phá các tính năng nâng cao.

5. Giải mã và khắc phục nhanh chóng một số lỗi thường gặp trên Biến tần 6SL3224-0BE31-5UA0

6. ThanhThienPhu.vn – Đối tác tin cậy đồng hành cùng bạn trên hành trình chinh phục đỉnh cao công nghệ

Bạn đang trăn trở về việc thay thế biến tần cũ kỹ, lạc hậu? Bạn muốn tối ưu hóa quy trình sản xuất để tăng năng suất và giảm tiêu thụ điện năng? Bạn cần một giải pháp điều khiển động cơ đáng tin cậy cho dự án mới? Hãy để thanhthienphu.vn giúp bạn biến những mong muốn đó thành hiện thực.

Tại sao nên chọn thanhthienphu.vn làm đối tác?

• Sản phẩm chính hãng, chất lượng đảm bảo: Cam kết 100% sản phẩm Siemens chính hãng, đầy đủ chứng từ CO/CQ.
• Giá cả cạnh tranh: Mang đến mức giá hợp lý, tối ưu chi phí đầu tư cho bạn.
• Tồn kho sẵn có: Đảm bảo khả năng cung ứng nhanh chóng, đáp ứng kịp thời tiến độ dự án.
• Tư vấn kỹ thuật chuyên sâu: Đội ngũ kỹ sư am hiểu sản phẩm và ứng dụng, sẵn sàng hỗ trợ bạn lựa chọn, cài đặt và vận hành.
• Hỗ trợ tận tâm: Đồng hành cùng bạn từ khâu tư vấn, lắp đặt đến bảo trì, xử lý sự cố.
• Giao hàng toàn quốc: Phục vụ khách hàng trên mọi miền đất nước, từ các thành phố lớn như TP. Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng …

Nhấc máy và gọi ngay cho chúng tôi qua Hotline: 08.12.77.88.99 để được các chuyên gia của thanhthienphu.vn tư vấn trực tiếp và hoàn toàn miễn phí. Hoặc ghé thăm chúng tôi tại: Địa chỉ: 20 đường 29, Khu phố 2, Phường Cát Lái, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh. Website: thanhthienphu.vn

Hãy để Thanh Thiên Phú trở thành đối tác tin cậy, đồng hành cùng bạn trên con đường nâng cao hiệu quả sản xuất và chinh phục thành công.

Thanh Thiên Phú là đại lý Siemens tại Việt Nam cung cấp các dòng sản phẩm PLC Siemens, HMI Siemens, biến tần Siemens, bộ nguồn Siemens, công tắc ổ cắm Siemens, thiết bị điện Siemens, thiết bị đo lường Siemens, động cơ Siemens chính hãng, luôn có các chương trình khuyến mãi cho các sản phẩm Siemens.

• 6SL3224-0BE31-8AA0
• 6SL3210-1PE16-1UL1
• 6SL3224-0BE22-2UA0
• 6SL3224-0BE24-0UA0