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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2019

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INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2019

STEUERN UND ANTREIBEN

STEUERN UND ANTREIBEN Ein wahrer Allrounder Sanftstarter bieten effizientes Schalten und zahlreiche intelligente Funktionen Den Leitungsdruck von ca. 300 bar erzeugen zwei geregelte Axialkolbenpumpen, die von 45-kW-Drehstrom-Asynchronmotoren 1LE1 von Siemens mit Energieeffizienzklasse IE4 angetrieben werden. Otto erläutert: „Ohne Systemdruck steht die komplette Anlage, was gerade in einem Dreischichtbetrieb zu spürbaren Produktionsunterbrechungen führen kann; die Strommessung liefert wichtige Hinweise, damit es zu solchen Situationen erst gar nicht kommt.“ Stromanstieg direkt am Sanftstarter ablesbar Herkömmliche Schalttechnik erzeugt bei jedem Ein- oder Ausschaltvorgang einen Verschleiß der Schaltkontakte. Das entfällt bei der Hybridschalttechnik: Durch die Anlaufstromreduzierung der Halbleiterkomponenten werden die Belastungen der Schaltkontakte so minimiert, dass die mechanischen Komponenten eine höhere Schaltlebensdauer erreichen. So auch bei den neuen Sanftstartern mit integrierter Strommessung von Siemens, die das Geräteportfolio für Standardanwendungen als auch im High-Performance- Segment erweitern. Michael Zumann, Smart Infrastructure (SI) im Bereich Promotion, Siemens AG, Köln Inperfektion ist ein Start-up-Unternehmen, das moderne Lösungen für Engineering, Automatisierung und Robotik für unterschiedliche Branchen entwickelt. Der Blick richtet sich dabei auf technisch ausgefeilte Produkte sowie einen durchgängig digitalen Workflow. Beides hat der verantwortliche Projektleiter Tom Otto in besonderer Weise für eine Bandstahl Binde- und Verpackungslinie der Tilgert Walzwerksmaschinenbau GmbH genutzt. Dabei spielte der neue Sanftstarter Sirius 3RW52 von Siemens eine zentrale Rolle. „Selbst bei einfachen Anwendungen wie dem Betrieb von Hydraulikpumpen sind Condition-Monitoring-Informationen von unschätzbarem Wert für eine hohe Betriebssicherheit sowie Verfügbarkeit von Maschinen und Anlagen“, weiß Otto. Als Praktiker setzt er seit vielen Jahren seine Berufserfahrung zur Realisierung großer Kundenprojekte ein und ist dabei stets auf der Suche nach optimalen Lösungen. Eine solche Lösung ist in seinen Augen der neue Sanftstarter Sirius 3RW52 von Siemens mit integrierter Strommessung. Otto: „Durch dieses integrierte Feature erhalten Anwender ohne Mehraufwand einen deutlichen Mehrwert.“ So geschehen in einer ca. 80 m langen Bandstahl Binde- und Verpackungsanlage für das Handling schwerer Blechcoils, die der Betreiber für seine Kunden in ganz Europa gebaut hat. In der Anlage versorgt eine Zentralhydraulik den Großteil der hydraulisch betriebenen Handhabungsstationen. Die neuen Sanftstarter Sirius 3RW52 in Hybrid-Schalttechnik mit 3-phasiger Motorsteuerung messen die aktuellen durchschnittlichen Phasenströme für L1, L2 und L3. Zur Ergänzung: Durch die Ansteuerung aller drei Phasen eignen sich die neuen Geräte auch bei Retrofit-Projekten, bei denen ein Stern-Dreieck-Motoranlauf modernisiert werden soll. Auftretende Überströme können aufgrund der integrierten Strommessung im Bereich von 0 bis 700 % des eingestellten Nennstroms abgebildet werden. Hierzu lassen sich die Sanftstarter mit einem entsprechenden HMI ausstatten, das je nach Aufgabenschwerpunkt eine kleine Digitalanzeige oder ein größeres Display mit Bedientastenfeld sein kann. „Dadurch kann das Betriebspersonal Veränderungen direkt an der Zentralhydraulik ablesen und entsprechende Maßnahmen einleiten“, erklärt Otto. Die Sirius Sanftstarter gibt es in drei Produktreihen: Basic, General sowie High Performance für einen Leistungsbereich zwischen 5,5 und 1 200 kW. Über einen Analogausgang können die gemessenen Stromwerte (4 – 20 mA) bzw. Spannungswerte (0 – 10 V) zur Steuerung geführt werden. Für die Anlage nach Tschechien hat sich diese einfache Schaltungsvariante ange boten, während die Sanftstarter auch die Kommunikationsmöglichkeit über Profinet, Profibus, Industrial Ethernet und Modbus bieten. Wer den Motorstrom über die Buskommunikation ausliest, kann den Analogausgang wahlweise auch für einen Thermistor Motorschutz einsetzen. Otto ergänzt: „Der lokale Betrieb über das Display zeigt aber auch an anderer Stelle praktische Vorteile.“ So schätzt der Praktiker die Möglichkeit, die Parametrierung direkt am Gerät optimieren bzw. die Inbetriebnahme bzw. eine Vor-Inbetriebnahme losgelöst von der Steuerung durch- 58 INDUSTRIELLE AUTOMATION 6/2019

Ein Plus an Performance: Kleinservoantriebssystem weitergedacht. Konnektivität führen zu können. Die Parametrierung wird über entsprechende Potentiometer an der Gerätefront vorgenommen, während die eingestellten Werte gut sichtbar am optionalen Display angezeigt werden. Digital von der Planung bis zur Inbetriebnahme Inperfektion hat das komplette Elektro- Engineering für die Binde- und Verpackungslinien großer Bandstahl-Coils von Tilgert übernommen und dafür die kompletten Schaltschränke und Bedienpulte, bis hin zur Montage und Inbetriebnahme vor Ort, geliefert. Dabei spielt auch die Datenkennte eine wichtige Rolle. Otto: „Durchgängige Datenhaltung und Datennutzung in Verbindung mit modernen Konstruktions-, Auslegungs- und Programmiertools gewinnen zunehmend an Bedeutung.“ Das hat auch das Projekt „Bandstahl Binde- und Verpackungslinie“ für Tilgert bestätigt. Die Hardwareplanung und Komponentenauswahl für die Bereiche SPS, Schaltgeräte und Stromversorgung, führte der Elektrotechnik-Spezialist mit dem Planungstool „TIA Selection Tool“ (TST) von Siemens durch. Ein deutlicher Mehrwert ist, dass die relevanten Bauteildaten im Programm hinterlegt sind und vom Bediener komfortabel ausgewählt und verglichen werden können. „Diese Art der Datenhaltung inklusive 3D- Konstruktionsdaten können in diesem riesigen Umfang nur wenige Unternehmen anbieten“, versichert Otto. Die Software liefert wichtige Hinweise, welche Bauteile zur Auswahl mit dazu gehören und für eine richtige Konfiguration unbedingt mitbestellt werden müssen. Der am Ende erzeugte Warenkorb kann direkt in die Siemens Mall importiert werden und die notwendigen Bestellungen somit ganz einfach ausgelöst werden. Otto: „Das verkürzt die Engineering-Zeit gegenüber dem früheren Wälzen von Katalogen erheblich; außerdem wird so das Risiko von Konstruktions- bzw. Bestellfehlern auf ein Minimum reduziert.“ Neue Dimension des „Digitalen Zwillings“ Anschließend wurden alle relevanten Informationen in das Engineering Tool „Eplan Electric P8“ von Eplan übernommen, mit dem die normgerechte Hardwareplanung, die Netzwerkplanung sowie die Prozesssignale erzeugt werden. Von dort ging es dann direkt in das TIA Portal von Siemens, Der Sanftstarter spielt in der Binde- und Verpackungslinie von Blechcoils eines Walzwerksmaschinenherstellers eine zentrale Rolle das Engineering-Framework für Programmierung, Parametrierung, Visualisierung und Diagnose. Ottos Resümee: „Durch die umfassende und durchgängige Datenhaltung, ausgehend vom elektronischen Cax-Katalog, bis zur Steuerungssoftware gewinnt der vielbeschworene Digitale Zwilling eine vollkommen neue Dimension innerhalb der Elektrokonstruktion.“ Im vorliegenden Projekt betrifft das eben nicht nur die Sanftstarter Sirius 3RW52, sondern alle Schalt- und Steuerungsgeräte von Siemens wie die Anlagensteuerung Simatic S7-1500 F-T, die dezentralen Peripherieeinheiten Simatic ET 200SP sowie Schutzschalter Sentron 3VA, Leistungsschalter Sirius 3RV, Sicherungen 5SY, Schütze Sirius 3RT, Frequenzumrichter Sinamics S120 u. v. a. Otto weiß aus seiner täglichen Praxis, dass sich durch diesen Workflow Zeit einsparen lässt und gleichzeitig Fehlerquellen vermieden werden können. So lassen sich im einfachsten Fall die Daten direkt aus dem TST-Planungstool in das TIA Portal übernehmen – oder aber über Eplan. Das komplette elektrische Engineering rund um die Schaltschränke wurde in 3D mit Eplan ProPanel erstellt, was eventuelle maßtechnische Kollisionen sofort ans Licht gebracht hätte bzw. den Platzbedarf im Schaltschrank realitätsnah darstellte. Unterstützung leistete Siemens durch die umfangreiche Bereitstellung von 3D-Konstruktionsdaten über den Cax-Katalog oder aus den Daten, die im Eplan Dataportal zur Verfügung gestellt werden. Bilder: Siemens www.siemens.com Kompaktheit Dynamik Die nächste Generation unseres industrietauglichen Kleinservoantriebssystems setzt wieder einmal Maßstäbe: + Multi-Ethernet-Schnittstelle für maximale Konnektivität + Um 30 %kompaktere Servoregler + Kompakt-Antriebssystem für die Feldebene + Dezentrale Intelligenz + Miniaturisierter Multiturn Encoder + Optional: Haltebremse, Getriebe, Spindeltrieb u.v.m. Dies eröffnet Ihnen neue Freiheiten bei der Maschinenkonzeption. Besuchen Sie uns auf der SPS 2019 in Halle 4, Stand 4-221 WITTENSTEIN –eins sein mit der Zukunft www.wittenstein-cyber-motor.de Flexibilität Präzision cyber motor

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