Halvledarteknik för hög tillgänglighet

Wernsing Feinkost bearbetar cirka 450 000 ton potatis årligen, vilket gör hög anläggningstillgänglighet avgörande. För att minimera driftstopp orsakad av kortslutning använder Wernsing och automationspartnern Rilo SIMATIC ET 200SP E-starter, vilket ger ultrasnabbt skydd och hög kortslutningsmotstånd.

Utmaning: Hög tillgänglighet i kortslutningsområden

I Wernsing Feinkost GmbH:s högautomatiserade produktionsmiljö bearbetas stora mängder potatis till en mängd olika delikatessprodukter. Många transportsystem transporterar råvaror och varor genom hela produktionslinjen. Även funktionsfel i enskilda komponenter kan störa produktionsflödet för hela linjer och orsaka oplanerade driftstopp. Kortslutningar kan också leda till sådana avbrott. Det som är avgörande här är inte bara tillförlitligt skydd av enheten och applikationen, utan också snabb omstart för att hålla oplanerad stilleståndstid till ett minimum. Om motorstartaren måste bytas ut vid kortslutning kan detta resultera i både kostsam tid och servicekostnader. Man sökte en lösning för detta problem som erbjuder tillförlitligt kortslutningsskydd samtidigt som tiden och kostnaderna minskas i händelse av funktionsfel.

Halvledarteknik i praktiken

Tillsammans med Wernsing, Rilo Automatisierungstechnik GmbH & Co. KG valde halvledartekniken för SIMATIC ET 200SP e-Starter. Fokus låg på en motorstartlösning som erbjuder högt kortslutningsmotstånd, vilket gör att startarna kan sättas i drift igen omedelbart efter felsökning. Den integrerade Smart Start-funktionen används dessutom för att säkerställa en smidig start under belastning. Samtidigt behöver lösningen integreras sömlöst i SIMATIC ET 200SP-systemet och TIA Portal, erbjuda omfattande diagnostikfunktioner och visa driftsstatus direkt på enheten. En kompakt design och en integrerad backfunktion för rotation medurs och moturs var också viktiga praktiska krav.

Siemens har utvecklat en lösning som kombinerar nyckelfunktioner — som kortslutningsskydd och Smart Start — i en enda kompakt enhet. Den innovativa halvledartekniken i e-Starter passade perfekt för vårt system.

Guido Quittek, Verkställande direktör, Rilo Automatiseringstechnik GmbH & Co. KG

Vår lösning: Den helt elektroniska motorstartaren

SIMATIC ET 200SP E-starter använder modern halvledarteknik för att växla och skydda motorer. Kiselkarbid MOSFET styrs av högpresterande mikrokontroller och ultrasnabba effekthalvledare, vilket möjliggör helt elektroniskt kortslutningsskydd. E-starteren kan upptäcka och stänga av kortslutningar på mindre än 5 mikrosekunder - nästan tusen gånger snabbare än tidigare switchar. Samtidigt utgör tekniken grunden för Smart Start-funktionen, som möjliggör fasoptimerad motorstart. Detta minskar påtagligt startströmmarna och minimerar tillhörande vridmomentstörningar. Detta är en viktig fördel för Wernsing produktion. Under palleteringen transporteras produkter på pallar i fristående, oförpackat tillstånd. En skonsam start av transportband förhindrar att produkterna glider eller välter. Även på tungt lastade potatistransportband minskar Smart Start startströmmen och skyddar därmed de mekaniska komponenterna.

Systemintegration och analysfunktioner

Sömlös integration med SIMATIC ET 200SP kringutrustning och TIA Portal säkerställer att de data som samlas in av startaren överförs direkt till styrenheten och därifrån till TIA Portal. Den helt elektroniska startmotorn kan konfigureras, parametreras och tas i drift direkt i TIA Portal med hjälp av steg 7. Denna integration möjliggör också detaljerad analys av drifts- och diagnostikdata — såsom strömmar, spänningar, drifttimmar och andra uppmätta värden — vilket underlättar tillståndsövervakning och förutsägbart underhåll. Resultatet är en motorstartlösning som är exakt anpassad till kraven i Wernsing moderna produktionsmiljö.

Ultrasnabbt kortslutningsskydd

Halvledarteknik gör det möjligt för startaren att upptäcka kortslutningar inom mikrosekunder och omedelbart avbryta strömflödet. När felet har åtgärdats kan e-Starter startas om med en knapptryckning.

Smart Start för smidig motorstart

Smart Start minskar startströmmen och startmomentet. Detta möjliggör en kontrollerad start av transportörsystem. På Wernsing kan detta minska belastningen på transportörsystemet och förhindra ryckiga rörelser av det transporterade materialet.

Systemintegration och detaljerad diagnostik

Full integration med TIA Portal ger tillgång till detaljerade mät-, drifts- och diagnostikdata. Detta gör att fel kan isoleras snabbare och systemstatus kan bedömas på ett transparent sätt.

Förutom översikten över olika mät- och driftsdata i TIA Portal kan vi se den viktigaste informationen direkt på enheten via statuslysdioder. Genom att läsa felkoder direkt på enheten och i TIA Portal kan vi minska driftstopp orsakad av kortslutning med upp till 60%.

Stefan Niehe, Teamledare Elektroteknik , Wernsing Feinkost GmbH

Det smarta sättet att öka systemtillgängligheten

Halvledartekniken som används i SIMATIC ET 200SP E-starter säkerställer hög kortslutningsmotstånd och upptäcker fel inom några mikrosekunder. Denna snabba svarstid utgör grunden för hög systemtillgänglighet och tillförlitlig produktionsoperation. Förutom intelligent underhåll, snabb omstart och smidig motorstart erbjuder SIMATIC ET 200SP e-Starter ett brett utbud av andra fördelar i daglig drift. Tre av dessa är särskilt anmärkningsvärda:

Mindre stilleståndstid, mer drifttid

E-starteren skyddar sig själv vid kortslutning och kan snabbt återställas och slås på när felet har åtgärdats. Genom att eliminera byte av utrustning och möjliggöra snabb felsökning minskar den stilleståndstiden med upp till 60%.

Skonsam drift av transportörsystem

Den integrerade Smart Start minskar startströmmen och vridmomentet avsevärt, vilket möjliggör en mer kontrollerad motorstart. Detta kan minska mekanisk påfrestning och skydda känsliga material från ryckiga rörelser.

Full transparens genom smarta diagnostikfunktioner

Omfattande drifts- och diagnostiska data finns tillgängliga i TIA Portal för djupgående analys. Dessa data möjliggör inte bara detaljerad felanalys utan stöder också intelligent tillståndsövervakning och förutsägbart underhåll.

Rilo Automatiseringstechnik GmbH & Co. KG: Praktiskt och innovativt

Rilo Automatisierungstechnik har tillhandahållit lösningar för industri- och processautomation i över 20 år och är främst verksamt inom livsmedels- och jordbrukssektorn. Som en långvarig partner till Wernsing Feinkost GmbH stöder företaget planering, implementering och vidareutveckling av sina automationslösningar. Tack vare detta nära samarbete har Rilo en detaljerad förståelse för Wernsing Feinkost GmbH:s produktionsprocesser och krav. I ett gemensamt projekt med Siemens bidrog Rilo med sin praktiska erfarenhet till utvecklingen av SIMATIC ET 200SP E-starter. Fokus låg särskilt på enkel integration i befintliga system, hög kortslutningsmotstånd och effektiv drift.

Läs mer

Där potatis blir ett utsökt utbud av produkter: Wernsing Feinkost GmbH

Wernsing Feinkost GmbH är en livsmedelstillverkare med högautomatiserade produktionsprocesser som specialiserat sig på bearbetning av potatis till en mängd olika delikatessprodukter. Många transportsystem transporterar råvaror och produkter genom produktionslinjen — från mottagning och lagring av stora mängder potatis genom bearbetning till palletering. Tunga belastningar, mekanisk påfrestning och intensiva rengöringsprocesser ställer speciella krav på den teknik som används. Tillförlitliga motorkontroller, problemfri drift och snabb feldiagnos är avgörande för hög systemtillgänglighet. I ett gemensamt projekt med Siemens och Rilo bidrog Wernsing med sin omfattande praktiska erfarenhet från produktion till utvecklingsprocessen.

Learn more