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Motorüberwachung leicht gemacht

Text: Christian Bücker, Eaton
Was benötigt ein Anlagenbetreiber, um eine hohe Anlagenverfügbarkeit zu gewährleisten? Eine typgeprüfte Schaltanlage und ein Frühwarnsystem. Denn um Anlagenausfälle zu verhindern, sind Anlagenbetreiber frühzeitig auf detaillierte Informationen über kritische Betriebszustände angewiesen. Nur so lassen sich rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten.

Schaltschrankbauer und Anlagenbetreiber erwarten heute kosteneffiziente Lösungen, die den Aufwand für Installation, Inbetriebnahme und Wartung reduzieren sowie Effizienz und Produktivität in der Fertigung steigern. Motor Control Center (MCC) mit einem aufwendigen und kostspieligen Motormanagement bieten daher oft keine optimale Lösung. Deshalb steht von Eaton jetzt eine kostenoptimierte Lösung für die Motorüberwachung im MCC zur Verfügung. Für das neue intelligente Motor Control Center iMCC hat das Unternehmen das Kommunikationssystem SmartWire-DT in die XW-Volleinschübe seiner xEnergy-Schaltschrank-Baureihe integriert.

Zugriff auf Statusinformation

Im iMCC ersetzt SmartWire-DT die komplette Steuerverdrahtung innerhalb der Einschübe sowie die Verdrahtung zur übergeordneten Steuerung. Dadurch reduziert sich zum einen der Verdrahtungsaufwand. Zum anderen liefern moderne Schaltgeräte detaillierte Betriebs- und Diagnoseinformationen, die sich über die herkömmliche Steuerverdrahtung nicht übertragen lassen.

So können iMCC mit PKE-Motorschutzschaltern nicht nur digitale Signale zum Schalten oder Erfassen von Schaltstellungen oder Statusinformationen, sondern vor allem auch analoge Werte wie die thermische Auslastung des Motors und die aktuellen Motorströme melden. Damit lassen sich detaillierte Informationen wie Überlastvorwarnung und differenzierte Ausgelöst-Meldungen aus den Einschüben übermitteln, was vorausschauende Wartungskonzepte erlaubt. Für den Datenaustausch mit der übergeordneten Steuerung kann SmartWire-DT über ein entsprechendes Gateway an Industriebussysteme wie CANopen, Profibus DP, Profinet, Ethernet/IP oder Modbus TCP angeschlossen werden.

Zuverlässige Energieverteilung

xEnergy wurde als frei kombinierbares Energieverteilersystem speziell für Anforderungen bis 5000 A entwickelt und umfasst Schaltschrank, Einbausystemtechnik, Schalt- und Schutzgeräte sowie entsprechende Planungs- und Kalkulations-Tools. Die kompletten Einheiten sind gemäß IEC/EN 61 439 bauartgeprüft und bieten ein hohes Sicherheitsniveau. Innerhalb des Schaltanlagensystems gibt es fünf Basistypen:

  • XP Leistungsfelder (Power)

  • XF Felder in Fixeinbautechnik (Fixed)

  • XR Felder in Stecktechnik (Removable)

  • XG Felder zur universellen Verwendung (General)

  • XW Felder in Volleinschubtechnik (Withdrawable).

Die Volleinschubtechnik gestattet die Anwendung von xEnergy-XW als Motor Control Center und Power Control Center (PCC). Die xEnergy-XW-MCC-Einschübe dienen der Antriebssteuerung bei Schaltkreisen bis 250 kW mit direktem Anlauf, Wendeanlauf oder Stern-Dreieck sowie für lineare Verbraucher bis 630 A. Die Schaltschrankfelder sind unterteilt in einen Kassetten- und einen Kabelbereich, in einem Schaltschrank-Feld lassen sich bis zu 25 Einschübe einsetzen. Die Verteilschienen sind für Ströme bis 2000 A ausgelegt und der maximale Kurzschlussstrom beträgt 80 kA (1s). Die Haupt- und Verteilschienen sind vollständig von den anderen Leistungsfeldern im Schaltschrank getrennt. Selbstschließende Schutter schützen den Anwender.

Installation und Austausch

Derzeit ist es möglich, Einschübe und Module bis 250 kW per SmartWire-DT in das xEnergy-System oder über standardisierte Feldbussysteme in das Industriekommunikationsnetz zu integrieren. Durch spezielle Verteilermodule sind bei einem Tausch der Einschübe keine Veränderungen an den Anschlüssen notwendig. Sie ermöglichen die Trennung der SmartWire-DT-Verbindung, sodass andere Einschübe im Feld weiter aktiv bleiben, da jede von ihnen individuell über ein Spannungsversorgungs-Modul an SmartWire-DT angeschlossen ist. Nach Entnahme eines Einschubs aus dem Feld bleiben alle weiteren Einschübe nach wie vor mit SmartWire-DT verbunden. xEnergy-XW-Einschübe lassen sich auf diese Weise binnen weniger Sekunden warten und unter Spannung austauschen. Drei Stellungsanzeigen für die Zustände Betrieb, Test und spannungsfrei erhöhen die Wartungssicherheit. Die iMCC-Einschübe gibt es in zwei Ausführungen: als Basismodell mit thermomagnetischem Schutzschalter PKZ und als erweiterte Version mit Motorschutzschalter PKE. Momentan sind folgende xEnergy-XW-iMCC-Einschübe verfügbar: Direktstarter (0,06 – 160 kW), Wendestarter (0,06 – 110 kW), Stern-Dreieckstarter (5,5 – 75 kW) und Energieabgang 3/4p (16/20 - 400A).

Planung mit Unterstützung

Die kostenlose Software SWD-Assist unterstützt den Anwender bei Planung, Entwurf und Inbetriebnahme von SmartWire-DT in den xEnergy-XW-Einschüben. Sie hilft bei der Auswahl der passenden Elemente und bei der Überwachung hinsichtlich zulässiger Belastung oder der Bandlänge im Hinblick auf Spannungsabfälle. Der Benutzer kann einfach eine Bestellliste erzeugen und die Dokumente ausdrucken. Durch die Online-Funktion steht, nach Verbindung mit dem Master der Anlage, eine erweiterte Diagnostik des gesamten Systems zur Verfügung. Auch Aufbau und Test sind komfortabel, da alle Daten über eine Feldbusschnittstelle anstatt über herkömmliche Steuerleitungen übertragen werden. Mit SWD-Assist kann der Anwender nun auch komplette Tests einzelner Einschübe vornehmen – ohne SPS.

Kostengünstig zu hoher Anlagenverfügbarkeit

Mit dem neuen intelligenten Motor Control Center iMCC als Volleinschub präsentiert Eaton eine kostenoptimierte Kommunikationslösung. Die Kombination mit SmartWire-DT macht das iMCC zu einer kommunikationsfähigen Komponente mit dezentraler Intelligenz. Zusätzlich eröffnet die smarte Verdrahtung erhebliche Einsparpotentiale. Durch intelligente Steuerungslösungen im Schaltschrank können Anlagenbetreiber Prozesse vereinfachen, Kosten sparen und Produktivitätssteigerungen erzielen.

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