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高可用性のための半導体技術

Wernsing Feinkostは年間約45万トンのジャガイモを処理しているため、高いプラント可用性が重要です。短絡によるダウンタイムを最小限に抑えるために、ウェルニングとオートメーションのパートナーであるRiloは、超高速保護と高い短絡耐性を実現するSIMATIC ET 200SP e-Starterを使用しています。

課題:短絡が発生しやすい地域での高可用性

Wernsing Feinkost GmbHの高度に自動化された生産環境では、大量のジャガイモがさまざまなデリカテッセン製品に加工されます。多数のコンベアシステムが、生産ライン全体に原材料や商品を輸送しています。個々のコンポーネントに不具合がある場合でも、ライン全体の生産フローが中断され、計画外のダウンタイムが発生する可能性があります。ショート回路もそのような中断につながる可能性があります。ここで重要なのは、デバイスとアプリケーションを確実に保護することだけでなく、予期しないダウンタイムを最小限に抑えるための迅速な再起動です。ショートした場合にモータースターターを交換する必要がある場合、時間とサービスの両方の費用がかかる可能性があります。この問題に対して、信頼性の高い短絡保護を提供すると同時に、誤動作時の時間とコストを削減する解決策が求められました。

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実際の半導体技術

リロ・オートメーション・テクノロジー社のウェルGmbH と一緒にKGはSIMATIC ET 200SP e-Starter 半導体技術を選択しました。焦点は、トラブルシューティング後すぐにスターターを稼働させることができる、高い短絡抵抗を備えたモータースターターソリューションにありました。負荷がかかった状態でもスムーズに起動できるように、統合されたスマートスタート機能が追加で使用されています。同時に、このソリューションはSIMATIC ET 200SP システムとTIA Portal にシームレスに統合され、包括的な診断機能を提供し、動作状況をデバイスに直接表示する必要がありました。コンパクトなデザインと、時計回りと反時計回りに回転するための統合された反転機能も、重要な実用要件でした。

Siemens、短絡保護やスマートスタートなどの主要機能を1つのコンパクトなユニットにまとめたソリューションを開発しました。e-Starterの革新的な半導体技術は、私たちのシステムにぴったりでした。
グイド・クイテック, マネージング・ディレクター, ライロ・オートメーションGmbH 有限会社KG

私たちの解決策:完全電子式モータースターター

SIMATIC ET 200SP e-Starterは、最新の半導体技術を使用してモーターを切り替え、保護します。炭化ケイ素MOSFETは、高性能マイクロコントローラーと超高速パワー半導体によって制御され、完全な電子短絡保護を可能にします。e-Starterは、5マイクロ秒未満で短絡を検出してシャットダウンできます。これは以前のスイッチの約1000倍の速さです。同時に、この技術はスマートスタート機能の基礎となり、位相を最適化したモーター始動が可能になります。これにより、突入電流が大幅に減少し、それに伴うトルクサージが最小限に抑えられます。これはWernsingの生産にとっての重要な利点です。パレタイジング中、製品は包装されていない状態でパレットに載せて輸送されます。コンベヤーベルトを緩やかに始動させることで、製品が滑ったり転倒したりするのを防ぎます。負荷の高いポテトコンベヤーベルトでも、スマートスタートは始動電流を減らし、機械部品を保護します。

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システム統合と分析機能

SIMATIC ET 200SP 周辺システムおよびTIA Portal とのシームレスな統合により、スターターによって収集されたデータはコントローラーに直接転送され、そこからTIA Portal に転送されます。完全に電子化されたスターターは、ステップ7を使用してTIA Portal で直接構成、パラメーター化、試運転できます。この統合により、電流、電圧、稼働時間、その他の測定値などの動作および診断データの詳細な分析も可能になり、状態監視や予知保全が容易になります。その結果、ウェルンシングの最新の生産環境の要件に正確に適合したモータースターターソリューションが生まれました。

超高速短絡保護

半導体技術により、スターターはマイクロ秒以内に短絡を検出し、電流の流れを即座に遮断することができます。障害が解消されたら、ボタンを押すだけでe-Starterを再起動できます。

スムーズなモーター始動のためのスマートスタート

スマートスタートは突入電流と始動トルクを減らします。これにより、コンベアシステムの制御された起動が可能になります。ウェルンシングでは、これによりコンベアシステムへの負荷が軽減され、搬送される材料のぎくしゃくした動きを防ぐことができます。

システム統合と詳細な診断

TIA Portal との完全な統合により、詳細な測定、操作、および診断データにアクセスできます。これにより、障害をより迅速に特定し、システムの状態を透明に評価できます。

TIA Portal では、さまざまな測定データや操作データの概要を確認できるほか、ステータスLEDを使って最も重要な情報をデバイス上で直接見ることができます。デバイス上とTIA Portal でエラーコードを直接読み取ることで、短絡によるダウンタイムを最大60%削減できます。
ステファン・ニーエ, チームリーダー電気工学 , ウェルニング・ファインコストGmbH

システムの可用性を高めるスマートな方法

SIMATIC ET 200SP e-Starterに使用されている半導体技術は、高い短絡抵抗を保証し、数マイクロ秒以内に障害を検出します。この迅速な応答時間は、高いシステム可用性と信頼性の高い生産業務の基礎となります。インテリジェントなメンテナンス、迅速な再起動、スムーズなモーター始動に加えて、SIMATIC ET 200SP e-Starterは日常業務において他にもさまざまなメリットをもたらします。これらのうち3つは特に注目に値します:

ダウンタイムが減り、稼働時間が増えます

e-Starterはショートした場合に自動的に保護され、障害が解消されるとすぐにリセットして電源を入れることができます。機器の交換が不要になり、迅速なトラブルシューティングが可能になるため、ダウンタイムを最大 60% 削減できます。

コンベアシステムの穏やかな操作

内蔵のスマートスタートは突入電流とトルクを大幅に低減し、より制御されたモーター始動を可能にします。これにより、機械的ストレスを軽減し、敏感な素材をぎくしゃくした動きから保護できます。

スマートな診断機能による完全な透明性

TIA Portal では、詳細な分析のために、包括的な運用データや診断データを入手できます。このデータは、詳細な障害分析を可能にするだけでなく、インテリジェントな状態監視と予知保全にも役立ちます。

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ライロ・オートメーションGmbH 有限会社KG: 実用的で革新的です

Rilo Automatisierungstechnikは、20年以上にわたって産業およびプロセスオートメーションのソリューションを提供しており、主に食品および農業分野で活躍しています。Wernsing Feinkost GmbHの長年のパートナーとして、同社は自動化ソリューションの計画、実装、およびさらなる開発をサポートしています。この緊密な協力のおかげで、RiloはWernsing Feinkost社の製造プロセスと要件を詳細に理解しています。Siemens との共同プロジェクトで、Riloはその実践経験をSIMATIC ET 200SP e-Starterの開発に貢献しました。特に、既存のシステムへの容易な統合、高い短絡抵抗、効率的な運用に重点が置かれました。

じゃがいもがおいしいさまざまな製品になるところ:Wernsing Feinkost GmbH

Wernsing Feinkost GmbHは、高度に自動化された製造プロセスを持つ食品メーカーで、ジャガイモをさまざまなデリカテッセン製品に加工することを専門としています。多数のコンベヤーシステムが、大量のジャガイモの受け取りと保管から加工、パレタイジングまで、生産ラインを通じて原材料や製品を輸送しています。高負荷、機械的ストレス、および集中的な洗浄プロセスにより、使用される技術には特別な要求が課せられます。システムの可用性を高めるには、信頼性の高いモーター制御、トラブルのない操作、迅速な故障診断が不可欠です。Siemens とRiloとの共同プロジェクトで、Wernsingは製造から開発プロセスまでの幅広い実務経験を提供しました。

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