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Industrielle Automation 2/2015

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Industrielle Automation 2/2015

HANNOVER MESSE

HANNOVER MESSE 2015 Transparenz schaffen Wie kommunikationsfähige Kompaktleistungsschalter als Informationssysteme genutzt werden Einsatz in automatisierten Umgebungen Werner Becherer Elektrisch verursachte Schäden an Leitungen, Geräten und Anlagen können schwerwiegende Folgen mit sich bringen. Schutz bieten hier Kompaktleistungsschalter. Sind diese zudem kommunikationsfähig, können sie auch als Informationssystem für Strom, Spannung und Energiewerte genutzt werden. Selbst Übernahme und Verarbeitung der erfassten Daten in übergeordnete Energiemanagementoder Automatisierungssysteme sind dann möglich. Kommunikationsfähige Kompaktleistungsschalter können als eigenständige, unabhängige Informationslieferanten eingesetzt werden. Besondere Wirkung entfalten sie jedoch, wenn die Daten in übergeordneten Systemen genutzt und verarbeitet werden können. Das gilt sowohl für die Produktionsals auch für die Gebäudeautomatisierung. Automatisierte Fertigungsprozesse haben einen hohen Energiebedarf. Daher ist es naheliegend, die Daten und den Status der Energieverteilung in die bestehenden Systeme einzubinden. Schutzgeräte und Geräte zur Energiedatenerfassung spielen dabei eine wesentliche Rolle. Siemens reagiert darauf mit dem Automatisierungskonzept Totally Integrated Automation (TIA). Es integriert zum einen Geräte zum Steuern und Regeln der elektrischen Energie wie Frequenzumrichter, Motormanagementsysteme und Sanftstarter; zum anderen aber auch Schutzgeräte wie Leistungsschalter und Energiemessgeräte für die Energieverteilung und Verbraucher. Auch bei der Automatisierung von Zweckund großen Wohngebäuden ist Energieeffizienz eine wesentliche Anforderung. Gleichzeitig müssen Gebäude heute eine Vielzahl von Kriterien erfüllen. Die Antwort darauf sind sogenannte Total Building Solutions (TBS) – das heißt: die Integration aller gebäudetechnischen Gewerke in einem System. Gebäudeautomation, Brandschutz, Sicherheit, Beleuchtung und Niederspannungs-Energieverteilung lassen sich einheit lich bedienen und steuern. Ziel einer TBS ist es, Gebäude sicherer, komfortabler, wirtschaftlicher und effizienter zu machen. Hier können ebenfalls Daten aus angebundenen Kompaktleistungsschaltern die Daten grundlage für elektrische Energieströme bilden. Kompaktleistungsschalter zählen zu den wichtigsten Schutzkomponenten. Mehr als 30 Millionen werden schätzungsweise jährlich weltweit verbaut – in Fertigungsstätten ebenso wie in großen Wohn- und Zweckgebäuden. Sie schützen Leitungen, Geräte und industrielle Anlagen vor elektrisch verursachten Schäden und Ausfällen, Werner Becherer, Energy Management bei der Siemens AG in Nürnberg indem sie den Strom bei Stö rungen sicher abschalten. Neue technische Möglichkeiten schaffen für Kompaktleistungsschalter aber auch immer mehr betriebsrelevante Aufgaben, zum Beispiel die Erfassung von Energiedaten. Die Schalter tragen damit wesentlich zu einer hohen Transparenz über alle Verbrauchswerte und Anlagenzustände bei, wie sie effiziente, sichere Prozesse in automatisierten Umgebungen erfordern. Die Voraussetzung dafür bilden Schnittstellen, über die die Komponenten kommunizieren können. Störungen und Überlastungen vorbeugen Entsprechend integriert, liefern kommunikationsfähige Kompaktleistungsschalter wertvolle Daten aus den Energieverteilungsanlagen an die übergeordneten Automationssysteme. Dort sind dann jederzeit aktuelle Messwerte für Strom, Spannung und Energie verfügbar. Außerdem ist ein permanenter Überblick über Schalterzustände sowie über alle Status-, Fehlerund Alarmmeldungen gewährleistet. Auch Informationen zu Wartung, Diagnose und 54 INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2015

HANNOVER MESSE 2015 LIVE@ Störungslokalisierung lassen sich abrufen. So können bereits vor einer Störung Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Energieströme im Blick Die Datentransparenz bei der Erfassung des Stromverbrauchs ermöglicht zum einen eine Reduzierung von Lastspitzen, zum anderen führt sie zu einer Definition von Einsparpotenzialen. Damit können Unternehmen bspw. auch die Norm DIN EN ISO 50001 erfüllen, die industrielle Anwender beim Aufbau eines systematischen Energiemanagements bzw. Monitoringsystems unterstützt. Dieses erfasst softwarebasiert und mithilfe von Messgeräten die Energieströme in allen Produktionsbereichen und -anlagen. Insbesondere das Modell 7KM PAC4200 lässt sich durch seine Genauigkeit auch als Referenzmessgerät nutzen. Kompaktleistungsschalter hingegen bieten durch die Einheit von Schutz- und Messfunktion entscheidende Vorteile: Mit einem einzigen Gerät lassen sich zwei Funktionen gleichzeitig abdecken, nämlich Schutz und Energiedatenerfassung. Das spart Platz und reduziert den Aufwand für Installation und Wartung. Das Monitoring der erfassten Energieströme erfolgt über die Software Powermanager. Sie überwacht und archiviert die von den Geräten erfassten elektrischen Kenngrößen wie Spannungen, Ströme, Leistungen und Energiewerte. Dabei ist es unerheblich, ob die Daten aus einem Messgerät, aus einem neuen Kompaktleistungsschalter oder einem vorhandenen Zähler stammen. Es werden lediglich ein Windows-PC und ein LAN-Netzwerk für Ethernet benötigt. Auf dem PC werden die Leistungsmittelwerte in Ganglinienform dargestellt und können miteinander verglichen werden. So lassen sich z. B. Lastgänge verschiedener Fertigungslinien oder Firmenstandorte gegenüberstellen. Ebenso angezeigt werden Störungen in der Energieverteilung, auf die sofort reagiert werden kann. Die Darstellung der Berichte ist z. B. mit einer Kostenstellenzuordnung, im Messwertevergleich oder als Dauerlinie möglich. Technische Voraussetzungen Damit sich Kompaktleistungsschalter in Automatisierungs- und Monitoring-Umgebungen integrieren lassen, müssen sie kommunikationsfähig über Standardprotokolle sein. Die Schalter der Baureihe 3VA2 erfüllen diese Anforderung mit elektronischen Überstromauslösern (ETU). In die ETUs der sogenannten 8er-Reihe ist u. a. eine Messfunktion zur Erfassung von Strom, Spannung und Energie integriert. Ist ausschließlich die Erfassung von Strom erforderlich, sind ETUs der 5er-Reihe die beste Lösung. Auch Schalterzustand, Grenzwerte und Wartungsinformationen können über die ETU erfasst und über Kommunikationsmodule, sogenannte Datenkonzentratoren, an übergeordnete Systeme weitergeleitet werden. Der Datentransfer erfolgt über die gängigen Bussysteme Profibus, Profinet und Ethernet (Modbus TCP). Inbetriebnahme und Wartung der Schalter sind über die Software Powerconfig möglich. Sie ist ein komfortables Tool für alle kommunikationsfähigen Messgeräte und Leistungsschalter aus der Sentron-Produktfamilie. Die Service-Software erleichtert Schaltschrankbauern, Installateuren und Automatisierungstechnikern vor allem das Parametrieren der Geräte. Zur Prüfung der Funktionsfähigkeit der Kompaktleistungsschalter ergänzt ein Prüfgerät die Software. Um rund 70 Funktionen erweiterbar Die kommunikationsfähigen Kompaktleistungsschalter 3VA sind Bestandteil des Sentron-Portfolios für die Niederspannungs- Energieverteilung. Mit zwei Baureihen deckt es ein breites Einsatzspektrum von Standardanwendungen im Gebäude bis hin zu anspruchsvollen industriellen Anwendungen ab. Die Baureihe 3VA2, die auch die kommunikationsfähigen Komponenten um ­ fasst, ist für Anwendungen mit erhöhten technischen Anforderungen und einem Bemessungsstrom bis zu 630 A ausgelegt. Die Baureihe 3VA1 ist dagegen mit einem Bemessungsstrom bis 160 A verfügbar und erfüllt alle Standardaufgaben im Anlagenschutz. Aufgrund der kompakten Bauform sind die Kompaktleistungsschalter prädestiniert für den Einsatz in Installationsverteilern und im Maschinenbau. Mit mehr als 500 Zubehörteilen für die Baureihen 3VA1 und 3VA2 können die Schalter bedarfsgerecht konfiguriert und modular um rund 70 Funktionen erweitert werden, wodurch sich die verschiedensten Aufgaben erfüllen lassen. Mehr über das Portfolio für eine durchgängige und sichere intelligente Energieverteilung und Elektroinstallation für die Industrie finden Sie unterdem Internetlink www.siemens.de/lowvoltage. www.siemens.de 01 Mit Zubehörteilen können Kompaktleistungsschalter bedarfsgerecht konfiguriert und modular erweitert werden 02 Einbausituation eines kommunikationsfähigen Kompaktleistungsschalters in einer Sivacon-Schaltanlage INDUSTRIELLE AUTOMATION 2/2015 55

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