Innovative Halbleitertechnologie für hohe Verfügbarkeit

Die Wernsing Feinkost GmbH verarbeitet jährlich rund 450.000 Tonnen Kartoffeln, weshalb eine hohe Anlagenverfügbarkeit unerlässlich ist. Um kurzschlussbedingte Ausfallzeiten zu reduzieren, setzen Wernsing und sein Automatisierungspartner Rilo auf den SIMATIC ET 200SP e-Starter von Siemens, der ultraschnellen Schutz und Kurzschlussfestigkeit gewährleistet.

Herausforderung: Hohe Verfügbarkeit in kurzschlussgefährdeten Bereichen

In der hochautomatisierten Produktionsumgebung der Wernsing Feinkost GmbH werden große Mengen Kartoffeln zu vielfältigen Feinkostprodukten verarbeitet. Zahlreiche Förderanlagen transportieren Rohstoffe und Waren durch die gesamte Produktionslinie. Es können bereits Störungen einzelner Teile den Produktionsablauf ganzer Linien beeinträchtigen und ungeplante Stillstandszeiten verursachen. Auch Kurzschlüsse können zu solchen Unterbrechungen führen. Entscheidend sind hier nicht nur ein zuverlässiger Schutz des Geräts sowie der Applikation, sondern auch eine schnelle Wiederinbetriebnahme, um die ungeplanten Stillstandszeiten so gering wie möglich zu halten. Muss der Motorstarter im Kurzschlussfall ausgetauscht werden, können kostenintensive Zeit- und Serviceaufwände entstehen. Gesucht für dieses Problem war eine Lösung, die einen zuverlässigen Kurzschlussschutz bietet und gleichzeitig den Zeit- und Kostenaufwand im Störungsfall reduziert.

Halbleitertechnologie in der Praxis

Zusammen mit Wernsing hat sich die Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG für die Halbleitertechnologie des SIMATIC ET 200SP e-Starters entschieden. Im Mittelpunkt stand eine Motorstarterlösung, die eine hohe Kurzschlussfestigkeit bietet, sodass die Starter nach Fehlerbehebung direkt wieder in Betrieb genommen werden können. Für einen sanften Anlauf unter Last kommt zusätzlich der integrierte Smart Start zum Einsatz. Gleichzeitig sollte sich die Kombination nahtlos in das SIMATIC ET 200SP System sowie das TIA Portal einbinden lassen, umfassende Diagnosemöglichkeiten bieten und Betriebszustände unmittelbar am Gerät erkennbar machen. Auch eine kompakte Bauweise und eine integrierte Wendefunktion für Rechts- und Linkslauf waren wichtige Anforderungen aus der Praxis.

Siemens hat eine Lösung entwickelt, die die entscheidenden Funktionen wie Kurzschlussschutz und Smart Start in kompakter Bauform in einem Gerät vereint. Die innovative Halbleitertechnologie im e-Starter war perfekt für unsere Anlage.

Guido Quittek, Geschäftsführer, Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG

Unsere Lösung: Der vollelektronische Motorstarter

Der SIMATIC ET 200SP e-Starter nutzt moderne Halbleitertechnologie zum Schalten und Schützen von Motoren. Siliziumkarbid-MOSFETs werden von leistungsfähigen Mikrocontrollern und ultraschnell reagierenden Leistungshalbleitern gesteuert und ermöglichen so einen vollelektronischen Kurzschlussschutz. Der e-Starter kann Kurzschlüsse in unter 5 Mikrosekunden erkennen und abschalten – nahezu tausendmal schneller als bisherige Schalter. Gleichzeitig schafft die Technologie die Grundlage für die intelligente Funktion Smart Start, einen phasenoptimierten Anlauf der Motoren. Dadurch werden Anlaufströme deutlich reduziert und damit verbundene Drehmomentstöße minimiert. Das ist ein wichtiger Vorteil für die Produktion von Wernsing. Bei der Palettierung werden Produkte freistehend und unfoliert auf Paletten transportiert. Ein sanfter Anlauf der Förderbänder verhindert, dass die Produkte verrutschen oder kippen. Auch bei schwer beladenen Kartoffelförderbändern reduziert der Smart Start den Anlaufstrom und schont so die Mechanik.

Systemintegration und Analysevielfalt

Die nahtlose Integration in das SIMATIC ET 200SP-Peripheriesystem und das TIA Portal sorgt dafür, dass die im Starter erfassten Daten direkt an die Steuerung übergeben und von dort in das TIA-Portal übertragen werden. Der vollelektronische Starter lässt sich mit Step 7 direkt im TIA Portal projektieren, parametrieren und in Betrieb nehmen. Die Integration ermöglicht auch eine detaillierte Analyse von Betriebs- und Diagnosedaten wie zum Beispiel Ströme, Spannungen, Betriebsstunden und weiteren Messwerten, die Condition Monitoring und eine vorausschauende Wartung ermöglichen. So entsteht eine Motorstarterlösung, die auf die Anforderungen der modernen Produktionsumgebung bei Wernsing zugeschnitten ist.

Ultraschneller Kurzschlussschutz

Die Halbleitertechnologie ermöglicht dem Starter das Erkennen von Kurzschlüssen innerhalb weniger Mikrosekunden und unterbricht den Stromfluss unmittelbar. Nach der Behebung des Fehlers kann der e-Starter per Knopfdruck wieder eingeschalten werden.

Smart Start für sanften Motorstart

Der Smart Start reduziert Einschaltstrom und das Drehmoment merklich. Dadurch ermöglicht die Funktion einen kontrollierten Anlauf von Förderanlagen. Bei Wernsing kann dies die Belastung der Förderanlage reduzieren und ruckartige Bewegungen des Förderguts vermeiden.

Systemintegration und detaillierte Diagnosen

Die vollständige Integration in das TIA Portal ermöglicht Zugriff auf detaillierte Mess-, Betriebs- und Diagnosedaten. Dadurch lassen sich Fehler schneller eingrenzen und Anlagenzustände transparent beurteilen.

Neben der Übersicht über diverse Mess- und Betriebsdaten im TIA-Portal, haben wir die Möglichkeit direkt am Gerät über Status-LEDs die wichtigsten Informationen abzulesen. Durch die Fehlerauslese direkt am Gerät und im TIA Portal ist es uns möglich, die kurzschlussbedingte Stillstandszeit um bis zu 60% zu reduzieren.

Stefan Niehe, Teamleiter Elektrotechnik, Wernsing Feinkost GmbH

Der smarte Weg zu mehr Anlagenverfügbarkeit

Wenn es in der Produktion zu einem Kurzschluss kommt, zählt jede Sekunde. Der SIMATIC ET 200SP e-Starter setzt auf innovative Halbleitertechnologie, um Kurzschlüsse innerhalb weniger Mikrosekunden zu erkennen und abzuschalten. Das ermöglicht eine schnelle Wiederinbetriebnahme und reduziert Stillstandszeiten. Doch der e-Starter bietet mehr als zuverlässigen Kurzschlussschutz: Intelligente Diagnosefunktionen, schonende Motorstarts und Condition Monitoring unterstützen einen effizienten und zuverlässigen Betrieb. Drei Nutzen stehen besonders im Fokus:

Weniger Ausfallzeiten, mehr Verfügbarkeit

Der e-Starter schützt sich selbst im Falle eines Kurzschlusses. Nach der Fehlerbehebung kann er zurückgesetzt und wieder eingeschaltet werden. Durch den Wegfall von Geräteaustausch und schnelle Fehlersuche konnten die Ausfallzeiten um bis zu 60 % reduziert werden.

Schonender Betrieb von Förderanlagen

Der integrierte Smart Start reduziert Einschaltstrom und das Drehmoment deutlich und ermöglicht dadurch einen kontrollierteren Motorstart. Dies kann die mechanische Belastung reduzieren und empfindliches Fördergut vor ruckartigen Bewegungen schützen.

Volle Transparenz durch intelligente Diagnosefunktionen

Für umfassende Analysen stehen im TIA Portal umfassende Betriebs- und Diagnosedaten zur Verfügung. Sie ermöglichen nicht nur eine detaillierte Fehleranalyse, sondern auch ein intelligentes Condition Monitoring und eine vorausschauende Wartung.

Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG: praxisnah und innovativ

Rilo Automatisierungstechnik bietet seit über 20 Jahren Lösungen für die Industrie- und Prozessautomatisierung an und ist vor allem im Bereich Lebensmittel und Agrar tätig. Als langjähriger Partner der Wernsing Feinkost GmbH unterstützt das Unternehmen bei der Planung, Umsetzung und Weiterentwicklung seiner Automatisierungslösungen. Durch die enge Zusammenarbeit verfügt Rilo über ein detailliertes Verständnis der Produktionsprozesse und Anforderungen der Wernsing Feinkost GmbH. Im gemeinsamen Projekt mit Siemens brachte Rilo seine Praxiserfahrung in die Entwicklung des SIMATIC ET 200SP e-Starters ein. Im Fokus standen insbesondere die einfache Integration in bestehende Systeme, eine hohe Kurzschlussfestigkeit und ein effizienter Betrieb.

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Wo aus Kartoffeln leckere Vielfalt wird: Wernsing Feinkost GmbH

Die Wernsing Feinkost GmbH ist ein Lebensmittelhersteller mit hochautomatisierten Produktionsprozessen und spezialisiert auf die Verarbeitung von Kartoffeln zu unterschiedlichen Feinkostprodukten. Zahlreiche Förderanlagen transportieren Rohstoffe und Produkte durch die Produktion – von der Annahme und Lagerung großer Kartoffelmengen über die Verarbeitung bis hin zur Palettierung. Schwere Lasten, mechanische Belastung und intensive Reinigungsprozesse stellen besondere Anforderungen an die eingesetzte Technik. Zuverlässige Motorsteuerungen, ein störungsfreier Betrieb und eine schnelle Fehlerdiagnose sind entscheidend für eine hohe Anlagenverfügbarkeit. Im gemeinsamen Projekt mit Siemens und Rilo brachte Wernsing seine umfangreiche Praxiserfahrung aus der Produktion in die Entwicklung mit ein.

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