Módulo de motor de dos ejes SINAMICS S120 6SL3120-2TE15-0AA3 para control de servomotor

Siemens SINAMICS S120 Módulo de Motor Dual 6SL3120-2TE15-0AA3: Precisión Optimizada para la Automatización Industrial Sincronizada

Introducción: Redefiniendo la Potencia Compacta para Sistemas Multieje

En los entornos de automatización industrial donde el espacio del armario es un bien preciado y el control de movimiento sincronizado define la productividad, el Módulo de Motor Dual Siemens SINAMICS S120 6SL3120-2TE15-0AA3 emerge como un paradigma de eficiencia de ingeniería. Diseñado dentro del ecosistema modular S120 de Siemens, este módulo compacto de tamaño libro (114 × 117 × 90 mm) controla de forma independiente dos motores servo o vectoriales a 5 A RMS por eje, entregando 2 × 2,7 kW de potencia de salida dentro de un chasis unificado. Al integrar electrónica de potencia de doble eje, refrigeración inteligente y funciones de seguridad, reduce la huella del armario en un 40% al tiempo que permite tareas de precisión, desde el embalaje de alta velocidad hasta la manipulación de obleas de semiconductores, donde las limitaciones espaciales chocan con las exigencias de rendimiento sin concesiones.

Innovaciones de Ingeniería Clave

1. Arquitectura de Control Asimétrico de Doble Eje

• Canales de Potencia Independientes: Cada eje procesa 5 A RMS de corriente continua (10 A pico, 200% de sobrecarga) con bucles de control aislados, lo que permite tareas de alta dinámica simultáneas, por ejemplo, Eje 1: 1200 ciclos/hora de recogida y colocación; Eje 2: grabado láser a nivel de micras.

• Recuperación de Energía entre Ejes: La energía de frenado regenerativo de los ejes en desaceleración alimenta el enlace de CC compartido de 600 V, alimentando los ciclos de aceleración y reduciendo el consumo neto en un 15–25% en aplicaciones cíclicas como la clasificación por transportador.

2. Inteligencia Térmica en Espacio Mínimo

• Refrigeración por Aire Forzado Integrada: Los tubos de calor con núcleo de cobre y los ventiladores regulados por temperatura mantienen ciclos de trabajo del 100% a 40 °C ambiente, eliminando los disipadores de calor externos. Los patrones de pulso patentados reducen el ruido del motor en 15 dB y las pérdidas de conmutación en un 20%.

• Diseño Resistente a las Vibraciones: Resiste 5 g de estrés mecánico (10–150 Hz), lo que garantiza la estabilidad en entornos de estampado de metales o fábricas de papel.

3. Integración de Seguridad y Sincronización

• Determinismo DRIVE-CLiQ: La sincronización de ejes ≤1 ms a través de una comunicación de 100 Mbps permite el movimiento en fase para la impresión rotativa o el engranaje electrónico.

• Cumplimiento PROFIsafe: El soporte nativo Safe Torque Off (STO) elimina los relés externos para la seguridad del eje vertical en elevadores o prensas.

Especificaciones Técnicas

Aplicaciones Impulsadas por el Rendimiento

1. Embalaje y Procesamiento de Alta Velocidad

• Llenado/Tapado Sincronizado: Coordina 6 estaciones en 3 módulos con una alineación de fase de ±0,1° a 1500 botellas/minuto, eliminando el derrame de producto.

• Robótica de Etiquetado: Un eje posiciona los contenedores mientras que el otro ajusta el ángulo del cabezal de la etiqueta, reduciendo las tasas de aplicación incorrecta en un 90%.

2. Electrónica y Semiconductores de Precisión

• Manipulación de Obleas: El eje 1 controla el transporte XY (±3 µm) mientras que el eje 2 ajusta la inclinación del efector final, manteniendo un movimiento compatible con la sala blanca para obleas de 300 mm.

• Microfabricación Láser: Logra una resolución de características de 10 μm en implantes médicos a través del control de la ondulación del par (<0,5%).

3. Fabricación Basada en la Web

• Control de Tensión de la Prensa de Impresión: Sincroniza los desenrolladores/re-enrolladores a velocidades de banda de 30 m/min, reduciendo las tasas de rotura del sustrato en un 40% a través de rampas de par adaptativas.

Ventajas de Instalación e Integración del Sistema

1. Implementación Plug-and-Play

• Reconocimiento Automático de Topología: DRIVE-CLiQ escanea motores/codificadores en <10 segundos, reduciendo el tiempo de puesta en marcha en un 60%.

• Conectores sin Herramientas: Los terminales preinstalados (X521/X522 para la alimentación del motor) reducen la complejidad del cableado en un 70%.

2. Ecosistema de Mantenimiento Predictivo

3. Integración Escalable del Ecosistema S120

• Control Centralizado: Interactúa con los controladores CU320-2 o SIMOTION D a través de DRIVE-CLiQ para la coordinación multieje.

• Arquitectura de Enlace de CC Compartido: Se conecta a los Módulos de Línea Activos/Inteligentes (por ejemplo, 6SL3130-7TE23-6AA3) para la recolección de energía regenerativa.

Sostenibilidad y Soporte de Legado

• Recuperación de Energía: Recupera el 25% de la energía de desaceleración en sistemas de grúas/ascensores, alineándose con los estándares ISO 50001.

• Cumplimiento RoHS 3: Las PCB sin halógenos y la carcasa 98% reciclable minimizan la huella ambiental.

• Garantía del Ciclo de Vida: A pesar del estado de discontinuación de PM490 (desde 2017.12.14), Siemens garantiza repuestos hasta 2030 para infraestructura crítica.

Conclusión: El Catalizador de Sincronización Compacto

El SINAMICS S120 6SL3120-2TE15-0AA3 redefine la eficiencia multieje al converger canales de potencia duales de 5 A, inteligencia para compartir energía, y control de movimiento determinista en una huella de 90 mm de profundidad. Su diseño térmico integrado y sus capacidades de configuración automática permiten a las líneas de embalaje lograr una sincronización a nivel de milisegundos y a las fábricas de semiconductores ejecutar transferencias con precisión de micras, todo ello reduciendo la sobrecarga espacial y energética en un 40%.

Para los ingenieros que diseñan celdas de automatización ágiles dentro de armarios con limitaciones de espacio, este módulo sigue siendo un testimonio del legado de Siemens: donde los límites espaciales desafían la innovación, surgen soluciones integradas. En las prensas de impresión que sincronizan bandas de kilómetros de largo o en las celdas robóticas que ensamblan microelectrónica, demuestra que la precisión y la potencia prosperan no en el aislamiento, sino en la dualidad armonizada.