Tecnología de semiconductores para una alta disponibilidad

Wernsing Feinkost procesa alrededor de 450 000 toneladas de patatas al año, por lo que la alta disponibilidad de la planta es fundamental. Para minimizar el tiempo de inactividad provocado por los cortocircuitos, Wernsing y su socio de automatización Rilo utilizan el motor de arranque electrónico SIMATIC ET 200SP, que ofrece una protección ultrarrápida y una alta resistencia a los cortocircuitos.

Desafío: alta disponibilidad en áreas propensas a cortocircuitos

En el entorno de producción altamente automatizado de Wernsing Feinkost GmbH, se procesan grandes cantidades de patatas para obtener una amplia variedad de productos delicatessen. Numerosos sistemas transportadores transportan materias primas y productos por toda la línea de producción. Incluso un mal funcionamiento de los componentes individuales puede interrumpir el flujo de producción de líneas enteras y provocar un tiempo de inactividad no planificado. Los cortocircuitos también pueden provocar este tipo de interrupciones. Lo que es crucial en este caso no es solo una protección fiable del dispositivo y la aplicación, sino también un reinicio rápido para reducir al mínimo el tiempo de inactividad no planificado. Si hay que sustituir el motor de arranque en caso de cortocircuito, esto puede provocar costosos gastos de tiempo y servicio. Se buscó una solución para este problema que ofreciera una protección fiable contra cortocircuitos y, al mismo tiempo, redujera el tiempo y el coste que implica una avería.

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La tecnología de semiconductores en la práctica

Junto con Wernsing, Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG optó por la tecnología de semiconductores del E-Starter SIMATIC ET 200SP. La atención se centró en una solución de arranque de motor que ofreciera una alta resistencia a los cortocircuitos, lo que permitiera que los arrancadores volvieran a funcionar inmediatamente después de la resolución de problemas. La función Smart Start integrada se utiliza además para garantizar un arranque sin problemas con carga. Al mismo tiempo, la solución necesaria para integrarse sin problemas en el sistema SIMATIC ET 200SP y el TIA Portal, ofrecer funciones de diagnóstico completas y mostrar los estados operativos directamente en el dispositivo. Un diseño compacto y una función de marcha atrás integrada para girar en sentido horario y antihorario también eran requisitos prácticos clave.

Siemens ha desarrollado una solución que combina funciones clave, como la protección contra cortocircuitos y el arranque inteligente, en una sola unidad compacta. La innovadora tecnología de semiconductores del e-Starter se adaptaba perfectamente a nuestro sistema.

Guido Quittek, Director general, Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG

Nuestra solución: el arrancador de motor totalmente electrónico

El motor de arranque electrónico SIMATIC ET 200SP utiliza tecnología moderna de semiconductores para conmutar y proteger los motores. Los MOSFET de carburo de silicio se controlan mediante microcontroladores de alto rendimiento y semiconductores de potencia ultrarrápidos, lo que permite una protección totalmente electrónica contra cortocircuitos. El arrancador electrónico puede detectar y apagar cortocircuitos en menos de 5 microsegundos, casi mil veces más rápido que los conmutadores anteriores. Al mismo tiempo, la tecnología proporciona la base de la función Smart Start, que permite el arranque del motor con optimización de fases. Esto reduce significativamente las corrientes de entrada y minimiza las sobretensiones de par asociadas. Esta es una ventaja clave para la producción de Wernsing. Durante el paletizado, los productos se transportan en palés de forma independiente y sin envolver. Un arranque suave de las cintas transportadoras evita que los productos se resbalen o se vuelquen. Incluso en cintas transportadoras de patatas muy cargadas, Smart Start reduce la corriente de arranque y, por lo tanto, protege los componentes mecánicos.

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Capacidades de integración y análisis de sistemas

La perfecta integración con el sistema periférico SIMATIC ET 200SP y el TIA Portal garantiza que los datos recopilados por el motor de arranque se transfieran directamente al controlador y de allí al TIA Portal. El arrancador totalmente electrónico se puede configurar, parametrizar y poner en marcha directamente en el TIA Portal mediante el paso 7. Esta integración también permite el análisis detallado de los datos de funcionamiento y diagnóstico (como las corrientes, los voltajes, las horas de funcionamiento y otros valores medidos), lo que facilita la supervisión del estado y el mantenimiento predictivo. El resultado es una solución de arranque de motor que se adapta con precisión a los requisitos del moderno entorno de producción de Wernsing.

Protección ultrarrápida contra cortocircuitos

La tecnología de semiconductores permite al motor de arranque detectar cortocircuitos en microsegundos e interrumpir al instante el flujo de corriente. Una vez que se resuelva el error, el e-Starter se puede reiniciar con solo pulsar un botón.

Arranque inteligente para un arranque del motor suave

El arranque inteligente reduce la corriente de entrada y el par de arranque. Esto permite una puesta en marcha controlada de los sistemas transportadores. En Wernsing, esto puede reducir la carga del sistema transportador y evitar movimientos bruscos del material transportado.

Integración de sistemas y diagnóstico detallado

La plena integración con el TIA Portal proporciona acceso a datos detallados de medición, operación y diagnóstico. Esto permite aislar los fallos más rápidamente y evaluar el estado del sistema de forma transparente.

Además de ver un resumen de los distintos datos de medición y funcionamiento del TIA Portal, podemos ver la información más importante directamente en el dispositivo a través de los LED de estado. Al leer los códigos de error directamente en el dispositivo y en el TIA Portal, podemos reducir el tiempo de inactividad provocado por cortocircuitos hasta un 60%.

Stefan Niehe, Jefe de equipo Ingeniería Eléctrica , Wernsing Feinkost GmbH

La forma inteligente de aumentar la disponibilidad del sistema

La tecnología de semiconductores utilizada en el motor de arranque electrónico SIMATIC ET 200SP garantiza una alta resistencia a los cortocircuitos y detecta los fallos en unos pocos microsegundos. Este rápido tiempo de respuesta es la base para una alta disponibilidad del sistema y unas operaciones de producción fiables. Además de un mantenimiento inteligente, un reinicio rápido y un arranque suave del motor, el motor de arranque electrónico SIMATIC ET 200SP ofrece una amplia gama de otras ventajas en el funcionamiento diario. Tres de ellas son de especial interés:

Menos tiempo de inactividad, más tiempo de actividad

El arrancador electrónico se protege solo en caso de cortocircuitos y se puede restablecer y encender rápidamente una vez que se haya solucionado el fallo. Al eliminar la sustitución del equipo y permitir una rápida solución de problemas, reduce el tiempo de inactividad hasta un 60%.

Funcionamiento cuidadoso de los sistemas transportadores

El Smart Start integrado reduce significativamente la corriente de entrada y el par, lo que permite un arranque del motor más controlado. Esto puede reducir la tensión mecánica y proteger los materiales sensibles de los movimientos espasmódicos.

Transparencia total a través de funciones de diagnóstico inteligentes

Hay datos operativos y de diagnóstico completos disponibles en el Portal de la TIA para analizarlos en profundidad. Estos datos no solo permiten un análisis detallado de los fallos, sino que también ayudan a la monitorización inteligente del estado y al mantenimiento predictivo.

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Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG: Práctico e innovador

Rilo Automatisierungstechnik lleva más de 20 años proporcionando soluciones para la automatización industrial y de procesos y se dedica principalmente a los sectores alimentario y agrícola. Como socio desde hace mucho tiempo de Wernsing Feinkost GmbH, la empresa apoya la planificación, la implementación y el desarrollo posterior de sus soluciones de automatización. Gracias a esta estrecha colaboración, Rilo conoce detalladamente los procesos y requisitos de producción de Wernsing Feinkost GmbH. En un proyecto conjunto con Siemens, Rilo contribuyó con su experiencia práctica al desarrollo del SIMATIC ET 200SP e-Starter. La atención se centró especialmente en la fácil integración en los sistemas existentes, en la alta resistencia a los cortocircuitos y en un funcionamiento eficiente.

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Donde las patatas se convierten en una deliciosa variedad de productos: Wernsing Feinkost GmbH

Wernsing Feinkost GmbH es un fabricante de alimentos con procesos de producción altamente automatizados que se especializa en procesar patatas para convertirlas en una variedad de productos delicatessen. Numerosos sistemas transportadores transportan materias primas y productos a través de la línea de producción, desde la recepción y el almacenamiento de grandes cantidades de patatas hasta el procesamiento y el paletizado. Las cargas pesadas, el estrés mecánico y los procesos de limpieza intensiva exigen especialmente a la tecnología utilizada. Los controles de motor fiables, un funcionamiento sin problemas y un diagnóstico rápido de los fallos son cruciales para una alta disponibilidad del sistema. En un proyecto conjunto con Siemens y Rilo, Wernsing aportó su amplia experiencia práctica, desde la producción hasta el proceso de desarrollo.

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