Siemens presenta la nuova generazione di azionamenti Sinamics G per applicazioni industriali

La moderna produzione automatizzata richiede architetture di azionamento che riducano i costi di integrazione, soddisfacendo al contempo le sempre più rigorose normative internazionali in materia di cybersicurezza e le direttive sulla sicurezza funzionale. Siemens ha introdotto la nuova generazione di azionamenti Sinamics G per rispondere a questi vincoli operativi sia nei sistemi a movimento continuo sia nelle infrastrutture.

Architettura unificata di controllo del movimento e standardizzazione operativa
I costruttori di macchine (OEM) e gli operatori di processo si trovano ad affrontare esigenze operative contrastanti: i cicli di messa in servizio devono accelerare, mentre i macchinari richiedono una maggiore sicurezza funzionale e una sicurezza di rete multilivello (defense-in-depth). L'adozione di famiglie di azionamenti eterogenee per applicazioni di base, compatte e di infrastruttura introduce spesso passaggi di configurazione ridondanti, scorte di ricambi frammentate e catene di strumenti di ingegneria disomogenee.

La piattaforma Sinamics G di nuova generazione stabilisce una base tecnologica uniforme che comprende i nuovi Sinamics G200, G210C, G210 e G210X, insieme al già consolidato Sinamics G220. Questa gamma modulare risponde a requisiti industriali specifici mantenendo un'interfaccia utente identica e un paradigma di ingegneria condiviso.

Il Sinamics G200 è progettato per compiti standard di trasporto industriale, movimentazione materiali e applicazioni generali a movimento continuo. Il Sinamics G210C offre un ingombro ridotto con un'elevata densità di potenza e una capacità di sovraccarico estesa per quadri elettrici con vincoli di spazio. Per profili di movimento più ampi che richiedono posizionamento integrato e controllo dinamico della velocità, il Sinamics G210 è dedicato ad applicazioni di automazione generale. Il Sinamics G210X integra routine funzionali specifiche per le infrastrutture di processo, tra cui pompaggio di fluidi, ventilazione dinamica e automazione di compressori.

Conformità alla cybersicurezza e integrazione della sicurezza funzionale
Con l'espansione della connettività nelle reti industriali, i sistemi di azionamento rappresentano potenziali punti di accesso alle reti. L'hardware della nuova generazione Sinamics G è sviluppato secondo i principi di «Security by Design» per soddisfare i requisiti emergenti del Regolamento europeo sulla ciberresilienza (Cyber Resilience Act - CRA). La piattaforma di convertitori supporta capacità di cybersicurezza fino al livello Security Level Capability 2 (SL-C 2) in conformità alla norma IEC 62443-4-2 per i sistemi di automazione e controllo industriale. Questo schema include la gestione degli accessi utente, comunicazioni interne crittografate e misure protettive contro la manomissione non autorizzata dei parametri.

La sicurezza funzionale è integrata a livello di silicio. Gli azionamenti incorporano funzioni di sicurezza hardware certificate fino a Safety Integrity Level 3 (SIL 3) in conformità alla norma IEC 61508 e Performance Level e (PL e) / Categoria 4 secondo la ISO 13849-1. Le configurazioni standard includono la disattivazione sicura della coppia (Safe Torque Off - STO) e l'arresto sicuro 1 (Safe Stop 1 - SS1-t) senza richiedere contattori ausiliari o moduli di commutazione esterni, riducendo lo spazio nel quadro elettrico e la complessità del cablaggio del circuito di sicurezza.

Flussi di lavoro di ingegneria e interfacce dati operative standardizzate
L'integrazione lungo l'intero ciclo di vita del prodotto si fonda sull'integrazione software diretta all'interno del TIA Portal di Siemens tramite Sinamics Startdrive, affiancato da un web server integrato accessibile tramite connessioni Ethernet standard. Questa architettura elimina la necessità di installazioni software proprietarie offline durante la regolare manutenzione sul campo, la diagnostica del firmware o la sostituzione dell'azionamento.

Per integrarsi nelle architetture di manutenzione predittiva, gli azionamenti comunicano i parametri della macchina attraverso il protocollo aperto su base Ethernet OPC UA. I dati operativi, tra cui carichi termici, velocità di rotazione, tensioni del circuito intermedio (DC-link) e assorbimento di corrente, vengono trasmessi direttamente ai sistemi SCADA dell'impianto, ai software di monitoraggio dello stato (condition monitoring) o agli strumenti di gestione energetica in cloud, senza gravare sul carico di calcolo del controllore a logica programmabile (PLC) principale.

Contesto aggiuntivo:
Questa sezione illustra le specifiche tecniche e il confronto competitivo non inclusi nel comunicato iniziale di prodotto.

I convertitori di frequenza industriali a bassa tensione vengono sempre più valutati non solo per l'efficienza nella commutazione del motore, ma anche per l'apertura delle comunicazioni e la certificazione di cybersicurezza. L'integrazione nativa della conformità a IEC 62443-4-2 SL-C 2 risponde direttamente ai futuri obblighi normativi, come il CRA dell'UE, che impone ai produttori di certificare la resistenza informatica a livello di prodotto prima dell'immissione sul mercato di dispositivi industriali connessi.

Nelle applicazioni a movimento continuo e di gestione dei fluidi, la piattaforma Sinamics G entra in diretta concorrenza con famiglie consolidate di convertitori industriali, tra cui la serie ABB ACS580, Schneider Electric Altivar Process (ATV600/900) e Danfoss VLT AutomationDrive FC 302.

I benchmark evidenziano scelte architetturali distinte tra queste piattaforme:

A cura di Natania Lyngdoh, redattrice di Induportals, con il supporto dell’IA.

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