Tecnología de semiconductores para alta disponibilidad

Wernsing Feinkost procesa alrededor de 450,000 toneladas de papas al año, lo que hace que la alta disponibilidad de las plantas sea crítica. Para minimizar el tiempo de inactividad causado por cortocircuitos, Wernsing y el socio de automatización Rilo utilizan el SIMATIC ET 200SP e-Starter, que ofrece protección ultrarrápida y alta resistencia a cortocircuitos.

Desafío: Alta disponibilidad en áreas propensas a cortocircuitos

En el entorno de producción altamente automatizado de Wernsing Feinkost GmbH, grandes cantidades de papas se procesan en una amplia variedad de productos delicatessen. Numerosos sistemas transportadores transportan materias primas y mercancías a lo largo de toda la línea de producción. Incluso un mal funcionamiento en componentes individuales puede interrumpir el flujo de producción de líneas enteras y causar tiempo de inactividad no planificado. Los cortocircuitos también pueden provocar tales interrupciones. Lo que es crucial aquí no es solo una protección confiable del dispositivo y la aplicación, sino también un reinicio rápido para reducir al mínimo el tiempo de inactividad no planificado. Si el arrancador del motor debe ser reemplazado en caso de un cortocircuito, esto puede resultar en costos costosos de tiempo y servicio. Se buscó una solución para este problema que ofrezca una protección confiable contra cortocircuitos y, al mismo tiempo, reduzca el tiempo y el costo involucrados en caso de un mal funcionamiento.

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Tecnología de semiconductores en la práctica

Junto con Wernsing, Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG optó por la tecnología de semiconductores del SIMATIC ET 200SP e-Starter. La atención se centró en una solución de arranque de motor que ofrezca una alta resistencia a cortocircuitos, permitiendo que los arrancadores vuelvan a funcionar inmediatamente después de la resolución de problemas. La función Smart Start integrada se utiliza adicionalmente para garantizar un arranque sin problemas bajo carga. Al mismo tiempo, la solución necesitaba integrarse sin problemas en el sistema SIMATIC ET 200SP y TIA Portal, ofrecer capacidades de diagnóstico integrales y mostrar los estados operativos directamente en el dispositivo. Un diseño compacto y una función de marcha atrás integrada para la rotación en sentido horario y antihorario también fueron requisitos prácticos clave.

Siemens ha desarrollado una solución que combina funciones clave, como protección contra cortocircuitos y Smart Start, en una sola unidad compacta. La innovadora tecnología de semiconductores en el e-Starter encajaba perfectamente con nuestro sistema.

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

Nuestra solución: El motor de arranque completamente electrónico

El motor de SIMATIC ET 200SP e-Starter utiliza tecnología moderna de semiconductores para cambiar y proteger los motores. Los MOSFET de carburo de silicio están controlados por microcontroladores de alto rendimiento y semiconductores de potencia ultrarrápidos, lo que permite una protección totalmente electrónica contra cortocircuitos. El e-Starter 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 para la función Smart Start, que permite el arranque del motor de fase optimizada. Esto reduce significativamente las corrientes de entrada y minimiza las sobretensiones de torque asociadas. Esta es una ventaja clave para la producción de Wernsing. Durante el paletizado, los productos se transportan en paletas en un estado independiente y sin envolver. Una puesta en marcha suave de las cintas transportadoras evita que los productos se resbalen o vuelque. Incluso en cintas transportadoras de papa muy cargadas, Smart Start reduce la corriente de arranque y, por lo tanto, protege los componentes mecánicos.

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Capacidades de análisis e integración del sistema

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

Protección ultrarrápida contra cortocircuitos

La tecnología de semiconductores permite al arrancador detectar cortocircuitos en microsegundos e interrumpir instantáneamente el flujo de corriente. Una vez que se haya eliminado la falla, el e-Starter se puede reiniciar con solo presionar un botón.

Inicio inteligente para un arranque suave del motor

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 en el sistema transportador y evitar movimientos irregulares del material transportado.

Integración del sistema y diagnóstico detallado

La integración completa con el TIA Portal proporciona acceso a datos detallados de medición, operación y diagnóstico. Esto permite que las fallas se aíslen más rápidamente y que el estado del sistema se evalúe de manera transparente.

Además de la descripción general de varios datos de medición y operación en el TIA Portal, podemos ver la información más importante directamente en el dispositivo a través de LED de estado. Al leer códigos de error directamente en el dispositivo y en el TIA Portal, podemos reducir el tiempo de inactividad causado por cortocircuitos hasta en un 60%.

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

La manera inteligente de aumentar la disponibilidad del sistema

La tecnología de semiconductores utilizada en el SIMATIC ET 200SP e-Starter garantiza una alta resistencia a cortocircuitos y detecta fallas en unos pocos microsegundos. Este rápido tiempo de respuesta constituye la base para una alta disponibilidad del sistema y operaciones de producción confiables. Además del mantenimiento inteligente, el reinicio rápido y el arranque suave del motor, el motor de SIMATIC ET 200SP e-Starter ofrece una amplia gama de otros beneficios en la operación diaria. Tres de estos son de particular interés:

Menos tiempo de inactividad, más tiempo de actividad

El e-Starter se protege a sí mismo en caso de cortocircuitos y se puede restablecer y encender rápidamente una vez que se haya eliminado la falla. Al eliminar el reemplazo de equipos y permitir una resolución rápida de problemas, reduce el tiempo de inactividad hasta en un 60%.

Operaciones suaves 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 el estrés mecánico y proteger los materiales sensibles de los movimientos irregulares.

Transparencia total a través de funciones de diagnóstico inteligentes

Los datos operativos y de diagnóstico completos están disponibles en el TIA Portal para un análisis en profundidad. Estos datos no solo permiten un análisis detallado de fallas, sino que también son compatibles con el monitoreo inteligente de condiciones y el mantenimiento predictivo.

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Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG: Práctico e innovador

Rilo Automatisierungstechnik ha estado proporcionando soluciones para la automatización industrial y de procesos durante más de 20 años y está principalmente activo en los sectores alimentario y agrícola. Como socio de larga data de Wernsing Feinkost GmbH, la compañía apoya la planificación, implementación y desarrollo adicional de sus soluciones de automatización. Gracias a esta estrecha colaboración, Rilo tiene una comprensión detallada de 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 particularmente en la fácil integración en los sistemas existentes, alta resistencia a cortocircuitos y operación eficiente.

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Donde las papas 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 el procesamiento de papas 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 almacenamiento de grandes cantidades de papas hasta el procesamiento y la paletización. Las cargas pesadas, el estrés mecánico y los procesos de limpieza intensivos imponen exigencias especiales a la tecnología utilizada. Controles confiables del motor, operación sin problemas y diagnóstico rápido de fallas son cruciales para una alta disponibilidad del sistema. En un proyecto conjunto con Siemens y Rilo, Wernsing contribuyó con su amplia experiencia práctica desde la producción hasta el proceso de desarrollo.

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