Halfgeleidertechnologie voor hoge beschikbaarheid

Wernsing Feinkost verwerkt jaarlijks ongeveer 450.000 ton aardappelen, wat een hoge beschikbaarheid van de plant van cruciaal belang maakt. Om de uitvaltijd als gevolg van kortsluiting tot een minimum te beperken, gebruiken Wernsing en automatiseringspartner Rilo de SIMATIC ET 200SP E-starter, die een ultrasnelle bescherming en een hoge weerstand tegen kortsluiting biedt.

Uitdaging: Hoge beschikbaarheid in gebieden die gevoelig zijn voor kortsluiting

In de sterk geautomatiseerde productieomgeving van Wernsing Feinkost GmbH worden grote hoeveelheden aardappelen verwerkt tot een grote verscheidenheid aan delicatessenproducten. Talrijke transportsystemen transporteren grondstoffen en goederen over de hele productielijn. Zelfs storingen in afzonderlijke componenten kunnen de productiestroom van hele lijnen verstoren en ongeplande downtime veroorzaken. Kortsluiting kan ook tot dergelijke onderbrekingen leiden. Wat hierbij cruciaal is, is niet alleen een betrouwbare bescherming van het apparaat en de toepassing, maar ook een snelle herstart om ongeplande downtime tot een minimum te beperken. Als de motorstarter moet worden vervangen in geval van kortsluiting, kan dat zowel tijd als onderhoudskosten met zich meebrengen. Er werd gezocht naar een oplossing voor dit probleem die betrouwbare kortsluitbeveiliging biedt en tegelijkertijd de tijd en kosten in geval van een storing vermindert.

261013 Schermafbeeldingen van SI Wensing Rio007

Halfgeleidertechnologie in de praktijk

Samen met Wernsing, Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG koos voor de halfgeleidertechnologie van de SIMATIC ET 200SP E-starter. De focus lag op een motorstartoplossing die een hoge weerstand tegen kortsluiting biedt, waardoor de starters onmiddellijk na het oplossen van problemen weer in bedrijf kunnen worden genomen. De geïntegreerde Smart Start-functie wordt bovendien gebruikt om een soepele start onder belasting te garanderen. Tegelijkertijd moest de oplossing naadloos worden geïntegreerd in het SIMATIC ET 200SP-systeem en het TIA Portal, uitgebreide diagnosemogelijkheden bieden en de bedrijfsstatus rechtstreeks op het apparaat weergeven. Een compact ontwerp en een geïntegreerde omkeerfunctie voor rotatie met de klok mee en tegen de klok in waren ook belangrijke praktische vereisten.

Siemens heeft een oplossing ontwikkeld die belangrijke functies combineert — zoals kortsluitbeveiliging en Smart Start — in één compacte eenheid. De innovatieve halfgeleidertechnologie in de e-Starter paste perfect bij ons systeem.

Guido Quittek, Algemeen directeur, Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG

Onze oplossing: De volledig elektronische motorstarter

De SIMATIC ET 200SP E-starter maakt gebruik van moderne halfgeleidertechnologie om motoren te schakelen en te beschermen. MOSFET's van siliciumcarbide worden bestuurd door hoogwaardige microcontrollers en ultrasnelle vermogenshalfgeleiders, waardoor een volledig elektronische kortsluitbeveiliging mogelijk is. De e-Starter kan kortsluitingen detecteren en uitschakelen in minder dan 5 microseconden — bijna duizend keer sneller dan vorige schakelaars. Tegelijkertijd vormt de technologie de basis voor de Smart Start-functie, die een fasegeoptimaliseerde start van de motor mogelijk maakt. Dit vermindert de inschakelstromen aanzienlijk en minimaliseert de bijbehorende koppelpieken. Dit is een belangrijk voordeel voor de productie van Wernsing. Tijdens het palletiseren worden producten op pallets vervoerd in een vrijstaande, onverpakte staat. Een voorzichtige start van de transportbanden voorkomt dat de producten wegglijden of omvallen. Zelfs op zwaar belaste aardappeltransportbanden vermindert Smart Start de startstroom en beschermt zo de mechanische componenten.

261013 Schermafbeeldingen van SI Wensing Rio008

261013 Schermafbeeldingen van SI Wersing Rio012

Systeemintegratie en analysemogelijkheden

Naadloze integratie met het SIMATIC ET 200SP-randsysteem en het TIA Portal zorgt ervoor dat de gegevens die door de starter worden verzameld, rechtstreeks naar de controller en van daaruit naar het TIA Portal worden overgedragen. De volledig elektronische starter kan via stap 7 rechtstreeks in het TIA Portal worden geconfigureerd, geparametriseerd en in bedrijf worden gesteld. Deze integratie maakt ook een gedetailleerde analyse mogelijk van bedrijfs- en diagnosegegevens — zoals stromen, spanningen, bedrijfsuren en andere meetwaarden — wat conditiebewaking en voorspellend onderhoud vergemakkelijkt. Het resultaat is een motorstarteroplossing die precies is afgestemd op de vereisten van de moderne productieomgeving van Wernsing.

Ultrasnelle beveiliging tegen kortsluiting

Dankzij halfgeleidertechnologie kan de starter kortsluitingen binnen microseconden detecteren en de stroom onmiddellijk onderbreken. Nadat de storing is verholpen, kan de e-Starter opnieuw worden gestart met een druk op de knop.

Smart Start voor een soepele start van de motor

Smart Start vermindert de inschakelstroom en het startkoppel. Dit maakt een gecontroleerde start van transportsystemen mogelijk. Bij Wernsing kan dit de belasting op het transportsysteem verminderen en schokkerige bewegingen van het getransporteerde materiaal voorkomen.

Systeemintegratie en gedetailleerde diagnose

Volledige integratie met het TIA Portal biedt toegang tot gedetailleerde meet-, bedienings- en diagnosegegevens. Hierdoor kunnen fouten sneller worden geïsoleerd en kan de systeemstatus op transparante wijze worden beoordeeld.

Naast het overzicht van verschillende meet- en bedrijfsgegevens in het TIA Portal kunnen we de belangrijkste informatie rechtstreeks op het apparaat bekijken via status-LED's. Door foutcodes rechtstreeks op het apparaat en in het TIA Portal uit te lezen, kunnen we de uitvaltijd als gevolg van kortsluiting met wel 60% verminderen.

Stefan Niehe, Teamleider Elektrotechniek , Wernsing Feinkost GmbH

De slimme manier om de beschikbaarheid van systemen te verhogen

De halfgeleidertechnologie die wordt gebruikt in de SIMATIC ET 200SP E-starter zorgt voor een hoge weerstand tegen kortsluiting en detecteert fouten binnen enkele microseconden. Deze snelle responstijd vormt de basis voor een hoge systeembeschikbaarheid en betrouwbare productieactiviteiten. Naast intelligent onderhoud, snelle herstart en soepele motorstart biedt de SIMATIC ET 200SP E-starter nog een breed scala aan andere voordelen bij dagelijks gebruik. Drie hiervan zijn bijzonder opmerkelijk:

Minder uitvaltijd, meer inzetbaarheid

De e-Starter beschermt zichzelf in geval van kortsluiting en kan snel worden gereset en ingeschakeld zodra de storing is verholpen. Door geen apparatuur meer te hoeven vervangen en snelle probleemoplossing mogelijk te maken, wordt de uitvaltijd met wel 60% verminderd.

Voorzichtige bediening van transportsystemen

De geïntegreerde Smart Start vermindert de inschakelstroom en het koppel aanzienlijk, waardoor een meer gecontroleerde start van de motor mogelijk wordt. Dit kan de mechanische belasting verminderen en gevoelige materialen beschermen tegen schokkerige bewegingen.

Volledige transparantie dankzij slimme diagnosefuncties

Uitgebreide operationele en diagnostische gegevens zijn beschikbaar op het TIA Portal voor diepgaande analyses. Deze gegevens maken niet alleen een gedetailleerde foutanalyse mogelijk, maar ondersteunen ook intelligente conditiebewaking en voorspellend onderhoud.

261013 Schermafbeeldingen van SI Wersing Rio017

Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG: Praktisch en innovatief

Rilo Automatisierungstechnik levert al meer dan 20 jaar oplossingen voor industriële en procesautomatisering en is voornamelijk actief in de voedings- en landbouwsector. Als langdurige partner van Wernsing Feinkost GmbH ondersteunt het bedrijf de planning, implementatie en verdere ontwikkeling van zijn automatiseringsoplossingen. Dankzij deze nauwe samenwerking heeft Rilo een gedetailleerd inzicht in de productieprocessen en -vereisten van Wernsing Feinkost GmbH. In een gezamenlijk project met Siemens heeft Rilo zijn praktijkervaring bijgedragen aan de ontwikkeling van de SIMATIC ET 200SP E-starter. De nadruk lag met name op eenvoudige integratie in bestaande systemen, hoge weerstand tegen kortsluiting en efficiënte werking.

Meer informatie

Waar aardappelen een heerlijke variëteit aan producten worden: Wernsing Feinkost GmbH

Wernsing Feinkost GmbH is een voedselproducent met sterk geautomatiseerde productieprocessen die gespecialiseerd is in de verwerking van aardappelen tot een verscheidenheid aan delicatessenproducten. Talrijke transportsystemen transporteren grondstoffen en producten via de productielijn — van de ontvangst en opslag van grote hoeveelheden aardappelen via de verwerking tot het palletiseren. Zware belastingen, mechanische belasting en intensieve reinigingsprocessen stellen speciale eisen aan de gebruikte technologie. Betrouwbare motorbesturingen, een probleemloze werking en een snelle foutdiagnose zijn cruciaal voor een hoge beschikbaarheid van het systeem. In een gezamenlijk project met Siemens en Rilo heeft Wernsing zijn uitgebreide praktijkervaring van de productie tot het ontwikkelingsproces bijgedragen.

Meer informatie