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Pakete kommen schnell und sicher ans Ziel

Geräteschutzschalter sichern Bildverarbeitung ab
Pakete kommen schnell und sicher ans Ziel

Dank einer ausgeklügelten Logistik kommen Päckchen und Pakete schnell und sicher ans Ziel. Hochleistungskameras erfassen Bar- und 2D-Codes der Pakete auf der Fördertechnik und speisen die Daten in den Sortierprozess ein. Die Vitronic GmbH entwickelt die erforderlichen Bildverarbeitungssysteme – mit Geräteschutzschaltern von Phoenix Contact werden die Anlagen vor Ausfällen geschützt.

DER AUTOR Dipl.-Wirt.-Ing. Christian Jürgenhake ist Leiter Produktmarketing Trabtech PSQ bei der Phoenix Contact GmbH & Co KG in Blomberg

Vitronic ist in den Bereichen Verkehrstechnik, Industrieautomation und Paketlogistik Weltmarktführer für Bildverarbeitungssysteme. Das seit 30 Jahren inhabergeführte und heute international agierende Unternehmen im hessischen Wiesbaden beschäftigt über 500 Mitarbeiter. Von der Planung und Konzep- tion einer Anlage über die gesamte Hardware bis hin zur Bilderkennungs-Software erhält der Vitronic-Kunde alles aus einer Hand.
Anlagenstillstand vermeiden
Transportiert werden die Pakete über Förderanlagen, die mit einer Geschwindigkeit von bis zu 4,5 m/s betrieben werden. Lichtschranken und Sensoren in der Förderanlage sorgen dafür, dass die Kameras bei dieser hohen Geschwindigkeit genau dann auslösen, wenn ein Paket vorbeiläuft. Weil die Pakete unregelmäßig auf das Förderband gelangen, befindet sich der Bar- oder 2D-Code auch an ganz unterschiedlichen Positionen auf dem Band. Um ihn dennoch lesen zu können, werden Mehrseiten-Lesesysteme mit bis zu 6 Kameras eingesetzt. Fällt die Hochleistungsanlage aus, können die Kurier-, Express-, und Paket-Dienstleister die bestellte und meist dringend erwartete Ware nur mit erheblichen Verspätungen zustellen.
Bislang war die Elektrokonstruktion so aufgebaut, dass die mit 24 V Gleichspannung betriebenen Lichtschranken und Sensoren gar nicht – und die mit 230 V Wechselspannung betriebenen Kamerasysteme mit herkömmlichen Leitungsschutzschaltern ohne Hilfskontaktschalter abgesichert wurden. Bei der Optimierung des Konzepts ging es dann hauptsächlich darum, die Verfügbarkeit der Anlage zu erhöhen, wobei die Anlage aber nicht größer werden sollte.
Sicherheit bei schmaler Bauform
„Eine der Herausforderungen dieses Projekts lag darin, eine Elektrokonstruktion zu schaffen, die klein und kompakt aufgebaut werden kann“, erläutert Ralf Ochs, verantwortlicher Elektrokonstrukteur für den Logistikbereich bei Vitronic in Wiesbaden. „Außerdem sollten Fehlerzustände so schnell wie möglich zu einer Leitwarte ferngemeldet werden können, um drohende Anlagen- stillstände zu vermeiden.“ Bei der Konstruk-tion einer kleinen und kompakten Elektroanlage mit hoher Performance wurden dann der Steuerschrank, die Kameras, Sensoren und Lichtschranken mit Geräteschutzschaltern der CB-Familie von Phoenix Contact abgesichert.
Zunächst wurden die 230-VAC-Kameras neu abgesichert. Da sich der zu lesende Barcode auf irgendeiner der sechs Seiten eines jeden Pakets befinden kann, werden je nach Aufgabenstellung bis zu sechs Kameras entsprechend verbaut. Dabei können die Hochleistungskameras auch schräg liegende Pakete mit beliebig gedrehten Barcodes erfassen. Darüber hinaus sind die Systeme auch für kundenspezifische Codes ausgelegt und spezifiziert worden.
Vor der Neukonzeption der Anlage waren die sechs Kameras mit Leitungsschutzschaltern abgesichert, die eine Breite von je 17,5 mm besaßen. Im Falle eines Fehlers bei nur einem Kamerasystem hätte nur ein Leitungsschutzschalter ausgelöst, und der Fehler wäre zunächst kaum aufgefallen. Die nicht gelesenen Pakete wären auf der Förderanlage herumgeirrt, bis sie mit zunehmender Anzahl die Förderanlage zum Überlaufen und schließlich zum Stillstand gebracht hätten.
Fehlerzustände fernmelden
Um einen derartigen Anlagenausfall zu verhindern, werden nun thermomagnetische Geräteschutzschalter von Phoenix Contact eingesetzt, die einen integrierten Fernmeldekontakt haben. „Bei einem Fehler wird jetzt eine Abschaltung der Sicherung sofort über den Fernmeldekontakt an die Steuerung weitergegeben“, erläutert Ochs. „So kann ein eventueller Fehler schnell gefunden und behoben werden.“
Mit nur 12,3 mm sind die Geräteschutzschalter der Produktfamilie CB erheblich schmaler als herkömmliche Leitungsschutzschalter – obwohl der Fernmeldekontakt bereits integriert ist. „So konnten wir den Leistungsumfang vergrößern und den Platzbedarf im Versorgungsschaltschrank verringern“, ergänzt Ochs. Der Versorgungsschrank schaltet, versorgt und sichert nun den Steuerschrank, die Kameras, Lichtschranken und Sensoren umfassend ab.
Selektive Absicherung
Darüber hinaus wurde der Versorgungsschrank weiter optimiert. Die Lichtschranken und Sensoren, die mit 24 VDC versorgt werden, werden neuerdings mit elektronischen Geräteschutzschaltern aus der CB-Familie abgesichert. Dabei ist es wichtig, dass die Verbraucher im Sekundärkreis der Stromversorgung selektiv abgesichert werden. Geschieht dies nicht, kann es ebenfalls im Fehlerfall zum Anlagenausfall kommen. Sollte beispielsweise der Pfad eines nicht abgesicherten Verbrauchers einen Kurzschluss aufweisen, würde die gesamte Ausgangsspannung der Stromversorgung einbrechen. Alle weiteren angeschlossenen Verbraucher wären dann auch außer Betrieb, da ihre Versorgungsspannung zu gering ist. In diesem Fall stünde die gesamte Anlage still, obwohl nur ein kleiner Teilfehler vorliegt.
„Dies waren aber nicht die einzigen Gründe für die neuen Geräteschutzschalter von Phoenix Contact“, so Ochs. „Neben der Größe und der Sicherheit war auch die hohe Flexibilität ein gewichtiges Argument.“ Denn die Geräteschutzschalter sind steckbar aufgebaut: je ein Sockel und ein Stecker ergeben eine Einheit. Dies hat den Vorteil, dass die Verkabelung nicht gelöst werden muss – etwa für einen anderen Nennstrom. Die Verkabelung kann auch zu einem früheren Zeitpunkt erfolgen, die jeweiligen Nennströme können später vor Ort bei der Inbetriebnahme flexibel angepasst werden. Gerade bei steckbaren Schutzschaltern müssen Nennstrom und Kabelquerschnitt zueinander passen. Damit nicht ein Nennstrom eingesteckt wird, der für den Querschnitt der Leitung zu hoch ist, haben die Sockel der Geräteschutzschalter-Familie CB eine Codierung. Auf diese Weise wird ein zu hoher Nennstrom verhindert. ge

INFO-TIPP
Filterlüfter bestehen aus einem Lüfter sowie einem Staubfilter und werden zur Kühlung von Schaltschränken eingesetzt. Bei höheren Anforderungen an die Reinheit im Schaltschrank und bei hohen Umgebungstemperaturen werden stattdessen Kühlaggregate eingesetzt, bei denen kein Luftaustausch stattfindet.
http://de.wikipedia.org/wiki/Filterlüfter

PRAXIS PLUS
Die Geräteschutzschalter-Familie CB kann modular erweitert, individuell angepasst und weit verzweigt werden. Dank der steckbaren Brücken aus dem Reihenklemmen-System Clipline com- plete sind die einkanaligen Schutzschaltersockel einfach und flexibel brückbar. Ohne Spannungsabschaltung kann jederzeit eine Erweiterung erfolgen. Die Schutzschalter ermöglichen eine individuelle Anpassung. Wer seine Anlage vorverdrahtet, kann die Nennströme später individuell auswählen und auch vor Ort an die Gegebenheiten anpassen. Durch die thermomagnetische Auslösekennline SFB sind noch längere Leitungen möglich. Die Auslösung liegt im Bereich des 6- bis 10-fachen Nennstroms.
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