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HES Erkert Präzisionsteile setzt die kompakten Motorstarter Simatic ET 200SP für die Ansteuerung der Antriebe in der Fördertechnik zwischen den Werkzeugmaschinen ein. Durch die Hybrid-Technik arbeiten sie verschleißfrei und energieeffizient. (Bild: Siemens)

Simpel formuliert ist es nur die Substitution einer Motorschutzschalter-Schütz-Kombina­tion durch einen modernen Hybrid-Motorstarter“, bringt es Horst Schmid auf den Punkt. Der Leiter der Elektrotechnik-Abteilung bei HES Erkert Präzisionsteile in Sulzbach an der Murr ist sich aber durchaus bewusst, dass es sich um einen Quantensprung handelt, den die hybride Startertechnik ermöglicht. Insofern schätzt der Automatisierungsexperte die umfangreiche Funktionalität heutiger Motorstarter und beobachtet deren Entwicklung sehr genau.

Auf die Schnelle

  • Hybrid-Starter-Baureihe im Einsatz bei Lohnfertiger und Sondermaschinenbauer HES Erkert
  • Integration ins TIA Portal schafft Basis für vorausschauende Wartung
  • Elektronik sorgt für Trans­parenz im Antriebsstrang
  • Installationsaufwand halbiert, Projektierung deutlich
    beschleunigt
  • Schneller Modulwechsel
    erhöht Produktivität

Zum Hintergrund: HES Erkert Präzisionsteile gehört mit etwa 1 400 Mitarbeitern zu den bedeutenden Lohnfertigern in Deutschland und zählt unter anderem zu den wichtigen Zulieferern der Automotive-Branche. Um stets am Puls der Zeit zu bleiben, entwickelt und baut das Unternehmen im Geschäftsbereich ,Sondermaschinenbau‘ viele Produktions­lösungen selbst. Allein die Verkettungen zwischen den mehreren Hundert Werkzeugmaschinen zum Fräsen, Drehen, Bohren, Schleifen, Kaltwalzen etc. hat die Kilometergrenze weit überschritten. „Bei den vielen Tausend Elektromotoren, die wir in unseren drei Werken einsetzen, wirkt sich deshalb jede Optimierung sofort positiv aus auf Kosten, Produktionsleistung, Lagerhaltung und Verfügbarkeit“, weiß Horst Schmid aus seiner jahrelangen Erfahrung.

Projektierung, Montage und Installation deutlich schneller

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Horst Schmid, Leiter der Abteilung Elek­trotechnik bei HES Erkert Präzisionsteile: „Durch die Motorstarter mit Hybrid-technik profitieren wir in vielerlei Hinsicht – wir sparen Engineering-Aufwand, Platz, Installationszeit und gewinnen gleichzeitig wichtige Informationen rund um die Automatisierung.“ Siemens

Für Schmid ist der modular aufgebaute Motorstarter Simatic ET 200SP von Siemens mittlerweile erste Wahl, wenn es darum geht, die Antriebe der Förderbänder zwischen den einzelnen Werkzeugmaschinen effizient anzusteuern. Die damit verbundenen Vorteile zeigen sich an vielen Stellen. In erster Linie ist es die kompakte Bauweise der Geräte, die mit 30 mm Baubreite im Vergleich zum Vorgänger ET 200S, den HES Erkert ebenfalls seit vielen Jahren einsetzt, nur noch ein Drittel des Platzbedarfs benötigt. Infolgedessen bauen die Schaltschränke erheblich kleiner und sind somit unauffälliger integrierbar.

„Zudem beträgt der Installationsaufwand gegenüber konventionellen Motorabzweigen nur noch die Hälfte der Zeit wie früher“, weiß der Praktiker Schmid zu schätzen. Als Gründe führt er hier die eingesparten Komponenten wie Klemmenblöcke, Einspeisungen und Spannungsversorgung an, deren Verdrahtung damit hinfällig wird. Für weitere Zeitersparnis sorgt auch die bei HES Erkert konsequent eingesetzte Federzug-Klemmtechnik. Dadurch sind keine Aderendhülsen mehr notwendig und die Kontaktierung der Leitungen lässt sich erheblich schneller durchführen als bei Schraubverbindungen. Darüber hinaus ist diese Anschlussvariante rüttelfest und liefert einen definierten Kontakt-Widerstand.

Lediglich vier Baugrößenabstufungen pro Startervariante (Direkt-, Reversier-, fehlersicherer Direkt- und fehlersicherer Reversierstarter) decken den Leistungsbereich bis 5,5 kW ab. Das bringt erhebliche Vorteile bezüglich Projektierung, Beschaffung, Installation und Lagerhaltung. „Die meisten unserer Fördertechnikstrecken benötigen eine motorische Antriebsleistung zwischen 1,1 kW und 1,6 kW“, so Schmid. Somit kommt er meist mit einem einzigen Startertyp aus. Das vereinfacht das Handling und spart allein schon beim ersten Einbau zehn Minuten pro Starter gegenüber der Vorgängervariante. Und falls doch einmal ein leistungsmäßig stärkerer Motor angebaut wird als vorgesehen, gewinnt die Elektrotechnik-Abteilung die nächsten zehn Minuten bei der Parametrierung des neuen Motorstarters.

Programmtool macht alles einfacher

Verantwortlich für diese Zeitersparnis ist das Engineering-Framework TIA Portal zur Projektierung, Programmierung, Parametrierung und Visualisierung, in das auch die Motorstarter-Baureihe ET 200SP integriert ist. Dazu Horst Schmid: „Die mit dem TIA Portal verbundenen Möglichkeiten und Rationalisierungseffekte sind im Alltag so immens, dass wir von Anfang an auf diese Technologie gesetzt haben.“

Die Platzersparnis bei den Motostarten resultiert aus der hybriden Schalttechnik.

ANTRIEBSTECHNIKHYBRID DREHT BESSER

Interview mit Michael Hollweck, Siemens

19.02.2018In der Produktion geht nichts ohne Motoren. Obwohl essenziell, fristen die Antriebe – vor allem kleine und mittlere – aber meist ein Dasein im Verborgenen, weitgehend unbeaufsichtigt und ohne Kontrolle. Bei einem Ausfall ist die Aufregung dann groß. Hybridstarter aus dem System ET 200SP bringen nun Transparenz in die Welt der Kleinantriebe und sparen zudem Platz im Schaltschrank und Zeit bei der Verdrahtung. mehr…

Elektronik im Starter liefert wichtige Erkenntnisse

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Der Platzbedarf macht den Unterschied: Die Motorstarter ET 200SP (links oben) sparen gegenüber der bisherigen Lösung ET 200S (unten) etwa zwei Drittel Bauraum im Schaltschrank ein. Siemens

Neben der Busanbindung liefern die Motorstarter nun über das TIA Portal eine Reihe wichtiger Diagnoseinformationen aus dem Feld in die Steuerungs- beziehungsweise Leitebene. „Wir nutzen beispielsweise sehr gern die Null-Strom-Auswertung, um sofort zu erkennen, wenn ein Förderbandantrieb nicht arbeitet“, so der Automatisierungsexperte. Anhand der Strommessung lassen sich sogar Rückschlüsse auf den Verschleiß oder Betriebsstörungen ziehen. Letztendlich ist das eine wichtige Voraussetzung für eine vorbeugende Wartung. „Denn in einem 3-Schicht-Betrieb, in dem unsere Anlagen in der Regel laufen, sind ungeplante Stillstände ein absolutes no go“, betont Schmid.

Solche Diagnoseinformationen waren früher ebenso wenig möglich wie die einfache Zählung der Starts und der Betriebsstunden. Diese über den Starter nun einfach zu erfassenden Daten ermöglichen wichtige Rückschlüsse auf das Verschleißverhalten der eingesetzten Motoren. So lässt sich das Produktions­management noch effizienter gestalten. „Aufgrund der zunehmenden Digitalisierung wissen wir vorher schon, was voraussichtlich passieren kann und führen entsprechende Servicemaßnahmen geplant durch“, betont der Leiter Elektrotechnik.

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Die modular aufgebauten Motorstarter Simatic ET 200SP lassen sich aneinander reihen und über das TIA Portal projektieren und parametrieren. Durch den selbst aufbauenden Energiebus in Verbindung mit der Federzug-Verbindungstechnik ergibt sich ein deut­licher Zeitgewinn bei der Installation. Siemens

Diese Vorteile resultieren aus der erheblich umfangreicheren Elektronik im Motorstarter als früher. Aus diesem Grund setzte man bei HES Erkert alternativ zum ET 200S schon lange den kompakten Motorstarter Sirius 3RM1 ein, der Motoren bis zu einer Maximalleistung von 3 kW über die Leistungselektronik schaltet. Mit dem Motorstarter Simatic ET 200SP sind nun die Vorteile beider Lösungen in einem Gerät kombiniert: Einerseits schalten die Geräte elektronisch über die integrierten Leistungshalbleiter; andererseits übernimmt im Betriebszustand dann ein kontakt­behaftetes System die Stromführung. Über die Elektronik sind die Motorstarter tief in die Digitalisierungsstrategie von HES Erkert eingebunden und haben zudem eine geringere Verlustleistung als ein rein schützbasierter Motorabzweig. „Dadurch arbeiten sie ebenso energieeffizient, liefern uns allerdings viel mehr Informationen und damit Möglichkeiten innerhalb der Automatisierung“, betont Schmid.

Motorstarter erhöht Produktionsleistung, Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz

Energieeffizienz, kompakte Bauweise, einfache Handhabung im gesamten Prozess sowie die einfache Einbindung in die Digitalisierung, wie sie im Sinne von Industrie 4.0 gefordert ist, sind die wesentlichen Vorteile gegenüber den klassischen Motorabzweigen mit Motorschutzschalter und Schütz. Zudem reduzieren die Motorstarter ET 200SP den Serviceaufwand: Aufgrund der Dauerbelastung und der hohen Anzahl an Motoren in den Förderstrecken wurden die 33 Mitarbeiter in der Abteilung von Horst Schmid immer wieder zu Serviceeinsätzen gerufen. Pro Jahr mussten mehrere Dutzend Schütze aufgrund verklebter Kontakte getauscht werden. „Das fällt nun weg, weil die Hybrid-Schalttechnik das Schalten übernimmt und die Motorstarter somit verschleißfrei arbeiten“, freut sich der Praktiker.

Das schnelle Aneinanderreihen der einzelnen Motorstartermodule führt zu einem übersichtlichen Aufbau und baut gleichzeitig den gemeinsamen Energiebus zur Stromversorgung auf. Ebenso einfach lässt sich im Servicefall ein Modul nach vorne abziehen und tauschen. Die Parametrierung erfolgt automatisch per Parameter-Upload, was Serviceeinsätze erheblich beschleunigt. Auf diese Weise steigt die Verfügbarkeit der Produktionsanlagen und somit die Wirtschaftlichkeit der gesamten Fertigung. Horst Schmid fasst zusammen: „Der Motorstarter Simatic ET 200SP mit seiner Hybrid-Technik macht wieder einmal deutlich, dass innovative Lösungen auch zu Detailverbesserungen auf der Feldebene führen und damit einen wesentlichen Beitrag zum Gesamtergebnis – nämlich der Erhöhung von Produktionsleistung, Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz – beitragen.“

Armin Berner

ist Vertriebsbeauftragter für Automatisierungs- und Antriebstechnik in der Division Digital Factory bei der Siemens AG in Stuttgart.

(sk)

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