Technologie des semi-conducteurs pour la haute disponibilité

Wernsing Feinkost traite environ 450 000 tonnes de pommes de terre par an, ce qui rend la haute disponibilité de l'usine essentielle. Pour minimiser les temps d'arrêt causés par les courts-circuits, Wernsing et son partenaire d'automatisation Rilo utilisent le SIMATIC ET 200SP e-Starter, offrant une protection ultra-rapide et une résistance élevée aux courts-circuits.

Défi : Haute disponibilité dans les zones sujettes aux courts-circuits

Dans l'environnement de production hautement automatisé de Wernsing Feinkost GmbH, de grandes quantités de pommes de terre sont transformées en une grande variété de produits de charcuterie. De nombreux systèmes de convoyage transportent des matières premières et des marchandises tout au long de la chaîne de production. Même les dysfonctionnements des composants individuels peuvent perturber le flux de production de lignes entières et provoquer des temps d'arrêt imprévus. Les courts-circuits peuvent également entraîner de telles interruptions. Ce qui est crucial ici, c'est non seulement une protection fiable de l'appareil et de l'application, mais aussi un redémarrage rapide pour réduire au minimum les temps d'arrêt imprévus. Si le démarreur du moteur doit être remplacé en cas de court-circuit, cela peut entraîner des frais de temps et de service coûteux. Une solution a été recherchée pour ce problème qui offre une protection fiable contre les courts-circuits tout en réduisant le temps et les coûts impliqués en cas de dysfonctionnement.

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La technologie des semi-conducteurs en pratique

En collaboration avec Wernsing, Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG a opté pour la technologie des semi-conducteurs du SIMATIC ET 200SP e-Starter. L'accent était mis sur une solution de démarreur de moteur qui offre une résistance élevée aux courts-circuits, permettant aux démarreurs d'être remis en service immédiatement après le dépannage. La fonction Smart Start intégrée est utilisée en plus pour assurer un démarrage en douceur sous charge. En même temps, la solution devait s'intégrer de manière transparente dans le système SIMATIC ET 200SP et le TIA Portal, offrir des capacités de diagnostic complètes et afficher les états de fonctionnement directement sur l'appareil. Une conception compacte et une fonction d'inversion intégrée pour la rotation dans le sens horaire et antihoraire étaient également des exigences pratiques clés.

Siemens a développé une solution qui combine des fonctions clés — telles que la protection contre les courts-circuits et le démarrage intelligent — dans une seule unité compacte. La technologie innovante des semi-conducteurs de l'e-Starter était parfaitement adaptée à notre système.

Guido Quittek, Directeur général, Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG

Notre solution : Le démarreur moteur entièrement électronique

Le SIMATIC ET 200SP e-Starter utilise la technologie moderne des semi-conducteurs pour commuter et protéger les moteurs. Les MOSFET en carbure de silicium sont contrôlés par des microcontrôleurs hautes performances et des semi-conducteurs de puissance ultra-rapides, permettant une protection entièrement électronique contre les courts-circuits. L'e-Starter peut détecter et arrêter les courts-circuits en moins de 5 microsecondes — près de mille fois plus vite que les commutateurs précédents. En même temps, la technologie fournit la base de la fonction Smart Start, qui permet un démarrage du moteur optimisé en phase. Cela réduit considérablement les courants d'entrée et minimise les surtensions de couple associées. C'est un avantage clé pour la production de Wernsing. Pendant la palettisation, les produits sont transportés sur des palettes dans un état autoportant et non emballé. Un démarrage en douceur des bandes transporteuses empêche les produits de glisser ou de basculer. Même sur les bandes transporteuses à pommes de terre fortement chargées, Smart Start réduit le courant de démarrage et protège ainsi les composants mécaniques.

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Intégration système et capacités d'analyse

L'intégration transparente avec le système périphérique SIMATIC ET 200SP et le TIA Portal garantit que les données collectées par le démarreur sont transférées directement au contrôleur et de là au TIA Portal. Le démarreur entièrement électronique peut être configuré, paramétré et mis en service directement dans le TIA Portal à l'aide de l'étape 7. Cette intégration permet également une analyse détaillée des données de fonctionnement et de diagnostic - telles que les courants, les tensions, les heures de fonctionnement et d'autres valeurs mesurées - ce qui facilite la surveillance de l'état et la maintenance prédictive. Le résultat est une solution de démarrage moteur qui est précisément adaptée aux exigences de l'environnement de production moderne de Wernsing.

Protection ultra-rapide contre les courts-circuits

La technologie des semi-conducteurs permet au démarreur de détecter les courts-circuits en quelques microsecondes et d'interrompre instantanément le flux de courant. Une fois la panne résolue, l'e-Starter peut être redémarré en appuyant simplement sur un bouton.

Démarrage intelligent pour un démarrage en douceur du moteur

Smart Start réduit le courant de démarrage et le couple de démarrage. Cela permet un démarrage contrôlé des systèmes de convoyage. Chez Wernsing, cela peut réduire la charge sur le système de convoyeur et empêcher les mouvements savant du matériau transporté.

Intégration du système et diagnostics détaillés

L'intégration complète avec le TIA Portal donne accès à des données détaillées de mesure, de fonctionnement et de diagnostic. Cela permet d'isoler les pannes plus rapidement et d'évaluer l'état du système de manière transparente.

En plus de la vue d'ensemble des différentes données de mesure et de fonctionnement dans le TIA Portal, nous pouvons afficher les informations les plus importantes directement sur l'appareil via des voyants d'état. En lisant les codes d'erreur directement sur l'appareil et dans le TIA Portal, nous sommes en mesure de réduire jusqu'à 60% les temps d'arrêt causés par les courts-circuits.

Stefan Niehe, Chef d'équipe Génie électrique , Wernsing Feinkost GmbH

La façon intelligente d'augmenter la disponibilité du système

La technologie des semi-conducteurs utilisée dans le SIMATIC ET 200SP e-Starter assure une résistance élevée aux courts-circuits et détecte les défauts en quelques microsecondes. Ce temps de réponse rapide constitue la base d'une haute disponibilité du système et d'opérations de production fiables. En plus de la maintenance intelligente, du redémarrage rapide et des démarrages fluides du moteur, le démarreur SIMATIC ET 200SP e-Starter offre une large gamme d'autres avantages dans le fonctionnement quotidien. Trois d'entre eux sont particulièrement remarquables :

Moins de temps d'arrêt, plus de temps de disponibilité

L'e-Starter se protège en cas de court-circuit et peut être rapidement réinitialisé et allumé une fois le défaut réglé. En éliminant le remplacement de l'équipement et en permettant un dépannage rapide, il réduit les temps d'arrêt jusqu'à 60 %.

Fonctionnement en douceur des systèmes de convoyage

Le Smart Start intégré réduit considérablement le courant d'entrée et le couple, permettant ainsi un démarrage plus contrôlé du moteur. Cela peut réduire les contraintes mécaniques et protéger les matériaux sensibles des mouvements saccagés.

Transparence totale grâce à des fonctions de diagnostic intelligentes

Des données opérationnelles et diagnostiques complètes sont disponibles sur le TIA Portal pour une analyse approfondie. Ces données permettent non seulement une analyse détaillée des pannes, mais également une surveillance intelligente de l'état et une maintenance prédictive.

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Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG : Pratique et innovant

Rilo Automatisierungstechnik fournit des solutions pour l'automatisation industrielle et des processus depuis plus de 20 ans et est principalement actif dans les secteurs alimentaire et agricole. En tant que partenaire de longue date de Wernsing Feinkost GmbH, l'entreprise soutient la planification, la mise en œuvre et le développement ultérieur de ses solutions d'automatisation. Grâce à cette étroite collaboration, Rilo a une compréhension détaillée des processus et des exigences de production de Wernsing Feinkost GmbH. Dans un projet conjoint avec Siemens, Rilo a apporté son expérience pratique au développement de l'SIMATIC ET 200SP e-Starter. L'accent était particulièrement mis sur l'intégration facile dans les systèmes existants, la résistance élevée aux courts-circuits et le fonctionnement efficace.

Où les pommes de terre deviennent une délicieuse variété de produits : Wernsing Feinkost GmbH

Wernsing Feinkost GmbH est un fabricant de produits alimentaires avec des processus de production hautement automatisés qui se spécialise dans la transformation des pommes de terre en une variété de produits de charcuterie. De nombreux systèmes de convoyage transportent les matières premières et les produits à travers la ligne de production — de la réception et du stockage de grandes quantités de pommes de terre en passant par la transformation et la palettisation. Les charges lourdes, les contraintes mécaniques et les processus de nettoyage intensifs imposent des exigences particulières à la technologie utilisée. Des commandes de moteur fiables, un fonctionnement sans problème et un diagnostic rapide des pannes sont essentiels pour une haute disponibilité du système. Dans un projet conjoint avec Siemens et Rilo, Wernsing a apporté sa vaste expérience pratique de la production au processus de développement.