SINAMICS S120

SINAMICS S120 adalah high‑performance modular drive system dari Siemens yang dirancang untuk aplikasi motion control demanding di berbagai sektor industri, serta menjadi platform fundamental dalam portofolio Totally Integrated Automation (TIA). Mengusung arsitektur modular yang memisahkan control unit dan power unit secara fleksibel, S120 mendukung konfigurasi single‑axis maupun multi‑axis melalui DC/AC common DC bus dengan rentang daya 0,12 kW hingga 4.500 kW dan tegangan suplai 200 V hingga 690 V (termasuk varian cabinet module hingga 85 MW). Sistem ini didukung oleh Control Unit CU320‑2 yang mampu mengontrol hingga 6 axes per unit (dengan opsi ekspansi) dan interface DRIVE‑CLiQ untuk komunikasi digital antar komponen drive. Tersedia dalam format Booksize, Chassis, dan Cabinet Modules dengan berbagai metode pendinginan (internal air, forced air, dan liquid cooling).

Mode kontrol mencakup servo control untuk aplikasi dinamika tinggi dan vector control untuk aplikasi torque/speed presisi, dilengkapi dengan fungsi Safety Integrated hingga SIL 3 / PL e untuk fungsi keselamatan seperti STO, SS1, SLS, SDI, dan SSM. Dengan integrasi penuh ke TIA Portal melalui Startdrive atau software STARTER, dukungan DRIVE‑CLiQ untuk auto‑topology detection, web server integrated untuk remote diagnostics, serta fitur DriveSim Designer untuk digital twin simulation — menjadikan SINAMICS S120 sebagai platform drive yang telah teruji dan terbukti untuk aplikasi demanding di machine tools, robotics, packaging, printing, textile, plastics, paper, woodworking, test bay, crane & hoist, rolling mill, dan proses industri kontinyu.

Keunggulan Teknis SINAMICS S120

Arsitektur Modular untuk Fleksibilitas Maksimal

• Platform modular untuk single‑axis dan multi‑axis — sistem S120 terdiri dari Line Module (infeed), Motor Module (inverter), dan Control Unit (CU) yang dapat dikombinasikan secara bebas. Untuk aplikasi single‑axis, tersedia format AC/AC Blocksize dan Chassis; untuk aplikasi multi‑axis, format DC/AC Booksize dan Cabinet Modules dengan common DC bus.
• Rentang daya dan tegangan yang sangat luas — 0,12 kW hingga 4.500 kW (low voltage) dengan tegangan suplai 200 V hingga 690 V; varian medium voltage hingga 85 MW untuk cabinet modules, menjadikan S120 scalable untuk berbagai kebutuhan aplikasi dari fractional horsepower hingga high‑power industrial.
• Tiga format fisik dengan fleksibilitas pendinginan — Booksize format untuk aplikasi multi‑axis compact (lebar 50 mm / 100 mm / 200 mm / 300 mm), Chassis format untuk aplikasi daya menengah (hingga 900 kW), dan Cabinet Modules yang pre‑configured dan type‑tested untuk aplikasi daya tinggi. Pendinginan internal air, forced air, atau liquid cooling tersedia sesuai kebutuhan.
• Control Unit CU320‑2 dengan kemampuan multi‑axis — tersedia dalam varian PROFINET (CU320‑2 PN) dan PROFIBUS (CU320‑2 DP), dapat mengontrol hingga 6 axes (dapat diekspansi dengan additional control unit atau option board). Control unit ini bertindak sebagai "otak" sistem yang menangani semua komunikasi, loop kontrol, dan fungsi keselamatan untuk beberapa motor module secara bersamaan.
• DRIVE‑CLiQ — digital interface untuk koneksi komponen drive — sistem cabling digital dengan auto‑topology detection memungkinkan komunikasi antara Control Unit, Line Modules, Motor Modules, dan encoder feedback. DRIVE‑CLiQ juga mendeteksi komponen yang terhubung secara otomatis saat commissioning, menyederhanakan wiring secara signifikan dan memungkinkan diagnostics komponen individu.

Performa Tinggi dengan Servo dan Vector Control

• Servo control untuk aplikasi dinamika tinggi — kontrol posisi, speed, dan torque dengan precision tinggi untuk aplikasi demanding seperti machine tools, robotics, dan packaging dengan cycle times cepat dan tolerance ketat.
• Vector control untuk aplikasi torque/speed presisi — kontrol speed dan torque (dengan atau tanpa encoder) untuk aplikasi seperti extruder, crane, hoist, dan pump dengan kemampuan torsi tinggi pada kecepatan rendah dan dynamic response cepat.
• Motor Modules dengan rating current dan overload capacity tinggi — Single Motor Module dan Double Motor Module dalam format Booksize dengan rating output current dari 3 A hingga 200 A (dan lebih tinggi untuk format Chassis). Kapasitas overload hingga 300% untuk duration pendek (sesuai spesifikasi modul) memungkinkan akselerasi cepat dan penanganan beban puncak yang demanding.
• Infeed modules untuk berbagai aplikasi power supply — Basic Line Module (BLM) untuk aplikasi tanpa regenerasi, Smart Line Module (SLM) dengan kemampuan braking chopper, dan Active Line Module (ALM) untuk regenerative infeed dengan THDi rendah dan stabilisasi DC link yang sangat baik.
• Kompatibilitas dengan berbagai jenis motor dan feedback system — mendukung synchronous motors (permanent magnet), induction motors (asynchronous), dan linear motors, dengan berbagai jenis encoder feedback (incremental, absolute, resolver, dan sensorless operation).

Fitur Keselamatan Terintegrasi (Safety Integrated)

• Universal safety functions dengan SIL 3 / PL e untuk fungsi tertentu — STO (Safe Torque Off) dapat mencapai SIL 3 / PL e dengan wiring dan parameterisasi yang tepat; fungsi lain seperti SBC, SS1, SS2, SOS, SLS, SDI, SSM, SLP, SP, dan SBT dapat mencapai SIL 2 / PL d dalam konfigurasi standar.
• Implementasi safety via terminal, DRIVE‑CLiQ, atau PROFIsafe — STO dapat diaktifkan via terminals pada Power Module; fungsi keselamatan extended dapat diimplementasikan melalui PROFIsafe communication (PROFINET / PROFIBUS) menggunakan Safety Integrated Module (6SL3054‑4AG00‑2AA0) atau Terminal Module TM54F untuk multiple‑axis safety coordination.
• Safety Integrated Basic Functions pada Control Unit — Basic functions seperti STO, SBC, dan SS1 (time‑controlled) tersedia pada Control Unit CU320‑2 tanpa memerlukan option module tambahan, mengurangi biaya implementasi untuk aplikasi dengan persyaratan keselamatan dasar.

Konektivitas Lengkap dan Integrasi Digital

• Integrasi penuh dengan TIA Portal melalui SINAMICS Startdrive — engineering yang seragam untuk semua drive SINAMICS dan automation components dalam satu platform, seamless parameterization, commissioning, diagnostics, dan library management untuk seluruh sistem otomasi.
• Commissioning via STARTER software (stand‑alone tool) — software parameterization, data backup, dan diagnostics dengan online connection via PROFIBUS atau Ethernet; tersedia untuk engineer yang tidak menggunakan TIA Portal, dengan fitur lengkap termasuk trace‑function untuk signal monitoring.
• SINAMICS web server integrated — akses via browser pada perangkat apa pun yang kompatibel dengan jaringan untuk diagnostics, maintenance, parameter monitoring, dan integrasi halaman web kustom, tanpa memerlukan software tambahan.
• DriveSim Designer untuk digital twin simulation — simulasi semua tipe device SINAMICS S120 dengan minimal parameterization effort; Functional Mockup Unit (FMU) dapat diimpor langsung ke dalam simulation tool untuk virtual commissioning dan pengujian sebelum hardware tersedia.
• Komunikasi multi‑protokol pada Control Unit CU320‑2 — varian PN mendukung PROFINET (RT/IRT, MRP) dengan integrasi ke TIA Portal; varian DP mendukung PROFIBUS DP; kedua varian dilengkapi interface LAN (Ethernet) untuk commissioning via web browser dan serial interface RS232.
• Option Boards untuk komunikasi dan I/O expansion — tersedia option board untuk CAN communication, additional I/O, dan communication protocols lainnya (PROFIBUS, PROFINET) melalui slot ekspansi pada Control Unit.

Konstruksi Rugged dan Fleksibilitas Instalasi

• Kelas proteksi IP20 (Booksize, Chassis) dan IP54 (Cabinet Modules) — IP20 untuk instalasi di panel kontrol dengan perlindungan terhadap benda padat; varian khusus dengan coating conformal untuk lingkungan demanding (gas korosif, kelembaban tinggi).
• Rentang suhu operasi yang luas — 0°C hingga +40°C (tanpa derating); hingga +55°C dengan derating sesuai spesifikasi modul. Varian dengan liquid cooling untuk aplikasi di lingkungan suhu tinggi.
• Motor cable length hingga 100 m (tergantung pulse frequency dan cable type) — fleksibilitas instalasi yang memadai untuk sebagian besar aplikasi industrial; overvoltage protection elements tersedia untuk panjang kabel yang lebih panjang.
• Efisiensi tinggi dengan teknologi IGBT canggih — rugi-rugi daya minimal, efisiensi hingga 98% untuk motor module tertentu (tergantung rating dan operating point).
• Ketinggian operasi hingga 4000 m dengan derating — scalable untuk aplikasi di lokasi dataran tinggi tanpa mengurangi reliability dan safety.
• DRIVE‑CLiQ cabling dengan topology auto‑detection — kabel digital dengan connector standard yang menyederhanakan wiring dan memungkinkan diagnostics komponen individual; hub module (DRIVE‑CLiQ Hub Module) tersedia untuk star topology jika diperlukan.

Spesifikasi Teknis SINAMICS S120

Parameter	Spesifikasi
Tipe produk	High‑performance modular drive system (servo drive / vector drive)
Rentang daya — low voltage	0,12 kW – 4.500 kW (0,16 HP – 6.000 HP)
Rentang daya — medium voltage (Cabinet Modules)	Hingga 85 MW
Tegangan suplai input — single‑phase	1AC 200–240 V ±10% (untuk rating ≤0,75 kW, format AC/AC Blocksize)
Tegangan suplai input — three‑phase	3AC 380–480 V ±10% (standard industrial voltage); 3AC 500–690 V ±10% (untuk aplikasi daya tinggi)
DC link voltage — Booksize / Chassis DC/AC	510 – 720 V DC (tergantung infeed module dan line voltage)
Mode kontrol	Servo control (dynamic positioning / speed / torque), Vector control (high‑performance speed / torque)
Fitur kontrol tambahan	Basic positioning (EPOS), DCC (Drive Control Chart), BiCo (B‑Interconnect) technology
Rating output current — Single Motor Module Booksize	3 A – 200 A (tipe rating 1,6 kW – 107 kW pada 600 V DC link, 4 kHz)
Rating output current — Double Motor Module Booksize	2×3 A – 2×18 A (untuk aplikasi dua axis dalam satu housing)
Kapasitas overload — Booksize modules	300% untuk duration pendek (sesuai spesifikasi modul, untuk aplikasi s6 duty)
Frekuensi pulse (PWM) default	4 kHz (dapat dikonfigurasi hingga 16 kHz dengan derating current)
Motor cable length maksimum	100 m (unshielded) / 50–80 m (shielded, tergantung pulse frequency)
Control Unit — tipe	CU320‑2 PN (PROFINET RT/IRT) dan CU320‑2 DP (PROFIBUS DP)
Kemampuan axis — CU320‑2	Hingga 6 axes (jumlah axis tergantung mode kontrol dan computing power)
Interface komunikasi — CU320‑2	4 × DRIVE‑CLiQ, 2 × DI/DO, LAN (Ethernet), RS232, PROFINET (PN) / PROFIBUS (DP), slot untuk CF card dan option board
Fungsi keselamatan (Safety Integrated)	STO (Safe Torque Off), SBC (Safe Brake Control), SS1 (Safe Stop 1), SS2, SOS, SLS (Safely Limited Speed), SDI (Safe Direction), SSM (Safe Speed Monitor), SLP, SP, SBT
Sertifikasi keselamatan	STO dapat mencapai SIL 3 (IEC 61508) / PL e (EN ISO 13849‑1); fungsi lain SIL 2 / PL d
Kelas proteksi — Booksize / Chassis	IP20 (IEC 60529)
Kelas proteksi — Cabinet Modules	IP20 hingga IP54 (tergantung opsi cabinet)
Suhu lingkungan operasi — Booksize / Chassis	0°C hingga +40°C (tanpa derating); hingga +55°C dengan derating
Kelembaban relatif	5–95% tanpa kondensasi
Ketinggian operasi maksimum (tanpa derating)	1000 m; hingga 4000 m dengan derating
Standar kepatuhan	IEC 61800‑3 (EMC), IEC 61800‑5‑1 (safety), IEC 61800‑9‑2 (energy efficiency), UL 61800‑5‑1
Sertifikasi	CE, cULus, UL, CSA, UKCA, KC, EAC, RoHS II
Engineering tool	TIA Portal dengan SINAMICS Startdrive, STARTER (stand‑alone software), SINAMICS Web Server, DriveSim Designer
Aksesori dan option module	DRIVE‑CLiQ Hub Module, Terminal Modules (TM31, TM54F, TM15, TM41), Option Boards (CAN, additional I/O), Basic Operator Panel BOP20, memory card, terminal board, braking resistor, output reactor, sine‑wave filter, dv/dt filter

Catatan: Data dihimpun dari katalog resmi Siemens dan dokumen teknis terkait. Untuk spesifikasi lengkap per model, konfigurasi kustom, dan informasi teknis lebih lanjut, selalu mengacu pada dokumentasi teknis resmi Siemens SINAMICS S120.

Aplikasi Utama SINAMICS S120

SINAMICS S120 dirancang untuk aplikasi high‑performance di berbagai sektor industri, berkat arsitektur modular, kontrol servo/vector presisi, fungsi keselamatan hingga SIL 3, serta integrasi digital dengan TIA Portal dan DRIVE‑CLiQ yang memungkinkan rapid commissioning dan diagnostics — menjadikan S120 platform drive yang telah teruji untuk aplikasi demanding di seluruh dunia:

• Machine tools (mesin perkakas) — CNC machines, milling machines, lathes, grinding machines, gear cutting machines, dan semua machining presisi tinggi yang membutuhkan dynamic performance luar biasa dengan akurasi positioning sub‑micron; S120 telah menjadi standar industri untuk machine tools di seluruh dunia selama lebih dari dua dekade.
• Robotics — articulated robots, SCARA robots, delta robots, collaborative robots (cobots), dan gantry robot systems untuk aplikasi material handling, welding, assembly, pick‑and‑place, dan palletizing; dukungan multi‑axis synchronization dan high‑speed communication melalui DRIVE‑CLiQ ideal untuk coordinated motion.
• Packaging & printing machinery — flow wrapper, carton erector, vertical/horizontal form‑fill‑seal machines, cartoner, labeling machines, capper, filler, shrink wrapper, palletizer, tray packer, serta printing presses (offset, flexo, gravure) dengan dinamika tinggi, recipe‑driven automation, dan kemampuan registration control yang presisi.
• Textile, plastics, paper, woodworking machinery — spinning, weaving, knitting, extrusion, blow molding, thermoforming, calendering, coating, corrugating, cutting, routing, sanding, dan semua processing machinery dengan multi‑axis synchronization dan speed/torque control presisi; S120 banyak digunakan sebagai platform standar untuk OEM di industri‑industri ini.
• Test bays & dynamometers — engine test stands, transmission test stands, electric motor test systems, dan dynos dengan persyaratan torque/speed control presisi, load simulation, dan energy recovery; dukungan active infeed untuk regenerative testing dan high‑bandwidth torque control ideal untuk aplikasi ini.
• Crane & hoist / hoisting gear — overhead crane, gantry crane, ship‑to‑shore (STS) crane, container crane, tower crane, elevator, dan lifting systems dengan persyaratan torsi tinggi pada kecepatan rendah, fungsi keselamatan STO/SS1/SLS, dan energy recuperation untuk efisiensi energi; active infeed untuk energy recovery saat lowering atau braking.
• Rolling mills & metal processing — cold rolling mills, hot rolling mills, strip processing lines (pickling, annealing, galvanizing), slitting lines, dan shears dengan persyaratan torque sharing, multi‑motor synchronization, dan heavy‑duty overload capacity; cabinet modules dengan liquid cooling tersedia untuk high‑power demanding application.
• Paper machines & converting — paper machine drives (section drives), winders, rewinder stands, pulp processing equipment, coating machines, dan converting machines dengan multi‑section speed matching, torque sharing, dan dancer control; S120 banyak digunakan sebagai platform standard untuk paper industry di seluruh dunia.
• Plastic & rubber extrusion — single‑screw extruder, twin‑screw extruder, dan seluruh auxiliary equipment dengan torque control presisi, sensorless vector control, dan energy efficiency; kemampuan overload hingga 300% untuk aplikasi extrusion demanding dengan material high‑viscosity.
• Material handling & intralogistics — automated storage and retrieval systems (AS/RS), shuttle systems, sorter (cross‑belt, sliding shoe, tilt‑tray), automated guided vehicles (AGV), dan stacker crane dengan demanding dynamic performance, multi‑axis synchronization, serta energy recuperation untuk vertical and high‑load applications.
• Renewable energy / energy storage — flywheel energy storage systems, kinetic energy recovery systems (KERS), battery energy storage systems (BESS) dengan active infeed regenerative untuk efficient bi‑directional energy flow, serta condition monitoring untuk predictive maintenance pada high‑cycle applications.
• Retrofit sistem existing dengan drive legacy — menggantikan drive lama (SIMODRIVE 611, MASTERDRIVES, SIMOVERT, atau drive kompetitor dari generasi sebelumnya) dengan SINAMICS S120 yang menawarkan peningkatan signifikan dalam dynamic performance, energy efficiency, safety integration, dan digital connectivity (TIA Portal, DRIVE‑CLiQ, web server). Karena S120 telah menjadi platform drive yang sangat matang dengan dokumentasi lengkap dan basis pengguna yang luas, retrofit dapat dilakukan dengan risiko minimal dan waktu henti yang singkat.

Status Produk & Kompatibilitas

SINAMICS S120 series merupakan produk active / current dalam portofolio Siemens — masih diproduksi, didukung penuh, dan telah menjadi platform drive yang sangat matang dalam portofolio Siemens selama lebih dari dua dekade, dengan basis terpasang yang sangat besar di seluruh dunia. SINAMICS S120 kompatibel dengan:

• Siemens automation platforms — SIMATIC S7‑1200, S7‑1500, S7‑300, S7‑400, SIMOTION (motion control system), SINUMERIK (CNC system), dan fail‑safe controllers melalui PROFINET (RT/IRT, MRP) atau PROFIBUS DP; seamless integration dengan TIA Portal untuk engineering yang seragam dan standardized telegram via PROFIdrive profile.
• Third‑party controllers — melalui protokol komunikasi PROFINET (RT/IRT), PROFIBUS DP, atau analog I/O. Implementasi PROFIdrive profile pada controller diperlukan untuk komunikasi data siklik yang seamless dan optimal drive integration. S120 juga dapat dioperasikan sebagai stand‑alone drive dengan setpoint lokal via analog inputs atau operator panel BOP20.
• Semua jenis motor AC modern — synchronous motors (permanent magnet, termasuk SIMOTICS S‑1FK, S‑1FT, S‑1PH series), induction motors (asynchronous, termasuk SIMOTICS GP/SD dan motor standard IEC/NEMA dari berbagai vendor), linear motors, dan torque motors (SIMOTICS T).
• Encoder feedback systems of all major types — incremental encoders (TTL/HTL), absolute encoders (EnDat, SSI, HIPERFACE, PROFIBUS DP, PROFINET), resolvers (integrated via SMx modules), dan sensorless operation untuk aplikasi yang tidak memerlukan feedback posisi atau untuk speed control basic.
• TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) dengan SINAMICS Startdrive — parameterization, commissioning, diagnostics, dan library management; terintegrasi penuh dengan sistem kontrol SIMATIC untuk seamless engineering experience. Startdrive mendukung semua fungsi S120 termasuk Safety Integrated, basic positioning, dan DCC.
• STARTER stand‑alone commissioning tool — untuk engineer yang tidak menggunakan TIA Portal, tersedia software parameterization, data backup, dan diagnostics dengan online connection via PROFIBUS, PROFINET, atau Ethernet. STARTER juga mendukung trace‑function untuk signal monitoring dan optimization of control loops.
• Digital workflows dan IIoT — SINAMICS Web Server untuk diagnostics dan maintenance via web browser; DriveSim Designer untuk digital twin simulation dan virtual commissioning; data dapat diekspor ke external analytics platforms untuk fleet management dan condition monitoring.
• IEC 61800‑9‑2 energy efficiency standards — memenuhi standar efisiensi energi internasional untuk variable speed drives dan Ecodesign Regulation (EU) 2019/1781; membantu mengurangi biaya operasional, memenuhi regulasi lingkungan, dan mendukung corporate sustainability goals.
• Safety communication via PROFIsafe — integrasi fungsi keselamatan extended (SS1, SLS, SDI, SSM, SOS, dll.) ke dalam system‑wide safety architecture melalui PROFIsafe protocol pada PROFINET atau PROFIBUS, memungkinkan safety coordinated shutdowns across multiple axes dan seamless integration dengan fail‑safe controllers SIMATIC.

Mengapa Memilih SINAMICS S120?

SINAMICS S120 series adalah pilihan tepat untuk aplikasi high‑performance yang membutuhkan modular drive system dengan arsitektur fleksibel (single‑axis maupun multi‑axis DC/AC), rentang daya 0,12 kW – 4.500 kW (low voltage) hingga 85 MW (medium voltage), tegangan suplai 200 V – 690 V AC (single‑phase hingga three‑phase), mode kontrol servo dan vector (speed, torque, posisi), rating output current motor module 3 A – 200 A (Booksize) dan hingga 1.518 A (Chassis), kapasitas overload hingga 300%, frekuensi pulse hingga 16 kHz, motor cable length hingga 100 m, DRIVE‑CLiQ digital interface dengan auto‑topology detection, Control Unit CU320‑2 (PROFINET RT/IRT / PROFIBUS DP) dengan kemampuan multi‑axis hingga 6 axes per unit, komunikasi fieldbus PROFINET, PROFIBUS, Ethernet, RS232, I/O expansion via option board, fungsi positioning EPOS dan DCC, fungsi keselamatan Safety Integrated (STO hingga SIL 3 / PL e; SS1, SLS, SDI, SSM, SOS hingga SIL 2 / PL d) via terminal atau PROFIsafe, integrated web server, digital twin dengan DriveSim Designer, engineering via TIA Portal (Startdrive) atau STARTER, kelas proteksi IP20 hingga IP54, suhu operasi hingga +55°C, ketinggian operasi hingga 4000 m, serta sertifikasi global CE, cULus, UL, CSA, UKCA, KC, EAC, RoHS II — menjadikan SINAMICS S120 sebagai platform drive yang telah teruji dan terbukti (proven platform with extensive installed base) untuk aplikasi demanding di machine tools, robotics, packaging, printing, textile, plastics, paper, woodworking, test bay, crane & hoist / hoisting gear, rolling mill, metal processing, paper machines, plastic & rubber extrusion, material handling & intralogistics, renewable energy, serta retrofit aplikasi di berbagai sektor industrial — di mana modularity, flexibility, scalability, dynamic performance, energy efficiency, safety integration, digital connectivity, dan long‑term product availability menjadi prioritas utama untuk investment‑grade automation solution.