Technologie des semi-conducteurs pour une haute disponibilité

Wernsing Feinkost transforme environ 450 000 tonnes de pommes de terre par an, ce qui rend la haute disponibilité des plantes essentielle. Pour minimiser les temps d'arrêt causés par les courts-circuits, Wernsing et son partenaire d'automatisation Rilo utilisent le démarreur électrique SIMATIC ET 200SP, qui offre une protection ultrarapide et une haute résistance 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 d'épicerie fine. De nombreux systèmes de convoyage transportent les matières premières et les marchandises sur l'ensemble de la chaîne de production. Même des dysfonctionnements de composants individuels peuvent perturber le flux de production de chaînes entières et provoquer des arrêts 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 afin de minimiser les temps d'arrêt imprévus. Si le démarreur doit être remplacé en cas de court-circuit, cela peut entraîner des dépenses de temps et d'entretien. Une solution a été recherchée à ce problème qui offre une protection fiable contre les courts-circuits tout en réduisant le temps et les coûts 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 de l'e-Starter SIMATIC ET 200SP. L'accent a été mis sur une solution de démarreur offrant une résistance élevée aux courts-circuits, permettant de remettre les démarreurs en service immédiatement après le dépannage. La fonction Smart Start intégrée est également utilisée pour garantir un démarrage en douceur en cas de charge. Dans le même temps, la solution devait s'intégrer parfaitement au système SIMATIC ET 200SP et au TIA Portal, offrir des fonctionnalités de diagnostic complètes et afficher les états de fonctionnement directement sur l'appareil. Un design compact et une fonction d'inversion intégrée pour la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens antihoraire étaient également des exigences pratiques essentielles.

Siemens a développé une solution qui combine des fonctions clés, telles que la protection contre les courts-circuits et le Smart Start, 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 entièrement électronique

Le démarreur électrique SIMATIC ET 200SP utilise une technologie moderne à 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 ultrarapides, ce qui permet une protection entièrement électronique contre les courts-circuits. Le démarreur électronique peut détecter et arrêter les courts-circuits en moins de 5 microsecondes, soit près de mille fois plus vite que les commutateurs précédents. Dans le même temps, cette technologie constitue la base de la fonction Smart Start, qui permet un démarrage du moteur optimisé en fonction de la phase. Cela réduit considérablement les courants d'appel 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, debout et déballés. Le démarrage en douceur des bandes transporteuses empêche les produits de glisser ou de basculer. Même sur les bandes transporteuses de pommes de terre très chargées, Smart Start réduit le courant de démarrage et protège ainsi les composants mécaniques.

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Capacités d'intégration et d'analyse du système

L'intégration parfaite au système périphérique SIMATIC ET 200SP et au TIA Portal garantit que les données collectées par le démarreur sont transférées directement au contrôleur, puis au TIA Portal. Le démarreur entièrement électronique peut être configuré, paramétré et mis en service directement sur le TIA Portal à 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 démarreur parfaitement adaptée aux exigences de l'environnement de production moderne de Wernsing.

Protection ultrarapide 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 le problème résolu, le démarreur électrique peut être redémarré en appuyant sur un bouton.

Smart Start pour un démarrage du moteur en douceur

Smart Start réduit le courant d'appel et le couple de démarrage. Cela permet de démarrer les systèmes de convoyage de manière contrôlée. À Wernsing, cela peut réduire la charge sur le système de convoyage et empêcher les mouvements brusques du matériau transporté.

Intégration du système et diagnostics détaillés

L'intégration complète au TIA Portal permet d'accéder à des données détaillées de mesure, de fonctionnement et de diagnostic. Cela permet d'identifier les défauts plus rapidement et d'évaluer l'état du système de manière transparente.

Outre la vue d'ensemble des différentes données de mesure et de fonctionnement sur le TIA Portal, nous pouvons consulter les informations les plus importantes directement sur l'appareil via des LED d'état. En lisant les codes d'erreur directement sur l'appareil et sur 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

Le moyen intelligent d'améliorer la disponibilité du système

La technologie des semi-conducteurs utilisée dans le démarreur électronique SIMATIC ET 200SP garantit 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 de la fiabilité des opérations de production. Outre une maintenance intelligente, un redémarrage rapide et un démarrage fluide du moteur, le démarreur électrique SIMATIC ET 200SP offre de nombreux autres avantages au quotidien. Trois d'entre elles sont particulièrement remarquables :

Moins de temps d'arrêt, plus de disponibilité

Le démarreur électrique 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, cela réduit les temps d'arrêt de 60 %.

Fonctionnement doux des systèmes de convoyage

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

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 défauts, mais aussi 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 active 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 de ses solutions d'automatisation. Grâce à cette étroite collaboration, Rilo a une connaissance approfondie des processus de production et des exigences de Wernsing Feinkost GmbH. Dans le cadre d'un projet conjoint avec Siemens, Rilo a apporté son expérience pratique au développement du SIMATIC ET 200SP e-Starter. L'accent a été mis en particulier sur la facilité d'intégration dans les systèmes existants, une résistance élevée aux courts-circuits et un 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 doté de processus de production hautement automatisés, spécialisé dans la transformation des pommes de terre en divers produits d'épicerie fine. De nombreux systèmes de convoyage transportent les matières premières et les produits sur la chaîne de production, de la réception et du stockage de grandes quantités de pommes de terre à la transformation et à 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 à la haute disponibilité du système. Dans le cadre d'un projet conjoint avec Siemens et Rilo, Wernsing a apporté sa vaste expérience pratique, de la production au processus de développement.