Antriebstechnik

Siemens entwickelt Sanftstarter Sirius 3RW5

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Mit dem IF-Design-Award im Gepäck stellte Siemens zur Hannover Messe 2018 seine neue Sanftstartergeneration Sirius 3RW5 für den hohen Leistungsbereich erstmals der Öffentlichkeit vor. Mit ihren Funktionen, zum Beispiel für Autoparametrierung, Condition Monitoring und Pumpenreinigung, unterstützt der Hersteller tatkräftig den Digitalisierungstrend in der Industrie.

Erich Fröhlich, Siemens Division Digital Factory / Control Products, Fürth

Inhaltsverzeichnis

1. Flexibel einsetzbar, wie es die Anwendung erfordert
2. Autoparametrierung für die sichere Inbetriebnahme
3. Digitalisierungstrend nachhaltig unterstützen
4. Die optimale Lösung für jede Anwendung

Die neuen Sanftstarter 3RW52 und 3RW55 erweitern das Geräteportfolio von Siemens sowohl für Standardanwendungen als auch im sogenannten High-Performance-Segment. Für die wichtigsten Anwendungsbereiche wie Pumpen, Lüfter, Kompressoren und Fördertechnik bieten sie damit eine gute Alternative zu anderen Motoransteuerungen wie schützbasierten Lösungen und Frequenzumrichtern. Ein typisches Beispiel soll verdeutlichen, was die neuen Geräte ausmacht: Die Sanftstarter 3RW55 besitzen eine Funktion zur Pumpenreinigung, was vor allem bei Tauchpumpen und im Abwasserbereich große Vorteile bringt – ein Feature, das im Markt nur selten direkt im Sanftstarter verfügbar ist. Die Pump Cleaning-Funktionalität, die das Unternehmen bereits im Motormanagement-System Simocode pro anbietet, wurde nun standardmäßig in die neuen Sanftstarter integriert. Anhand bestimmter Parameter lässt sich nämlich feststellen, in welchem Maß der Pumpenfluss aufgrund von Ablagerungen gestört wird.

Bevor also die Pumpe blockiert und aufwändig gereinigt werden muss, erzeugt der Sanftstarter beim Überschreiten vordefinierter Schwellwerte eine Meldung, und der Anwender kann die Pumpenreinigung starten. Bei diesem Reinigungsvorgang wird die Pumpe entweder mit Nenndrehzahl oder mit reduzierter Drehzahl und maximal möglichem Drehmoment abwechselnd vorwärts und rückwärts betrieben. So lassen sich verklebte oder verkeilte Fest- beziehungsweise Störstoffe lösen und im Leitungssystem weitertransportieren, ohne dass die Pumpe erneut blockiert. Diese Reinigungsprozesse können individuell programmiert werden, sodass die verfahrenstechnische Erfahrung der Anwender direkt über die Sanftstarter mit in den Anlagenbetrieb einfließt.

Flexibel einsetzbar, wie es die Anwendung erfordert

Man kann sagen: Die neuen Sanftstarter sind so flexibel einsetzbar, wie es die Applikation erfordert. Ein Grund dafür ist der robuste Aufbau, der in vielen Anwendungen gefordert wird. Dazu gehört das eingangs erwähnte Gehäusedesign, das über Abdeckungen die wichtigsten Bereiche nach innen schützt. Zusätzlich wird die Elektronik durch eine entsprechende Lackierung geschützt, so dass die Geräte auch in harten Umgebungsbedingungen störungsfrei arbeiten. Gleichzeitig tragen sie zur Netzstabilität bei, weil sie hohe Anlaufströme vermeiden und nach dem Hochlaufen über die Halbleiter ein Überbrückungs-Kontaktsystem den Stromfluss übernimmt. Diese Hybrid-Technik nutzt Siemens seit langem, um energieeffiziente und dank verschleißarmen Schaltens gleichzeitig langlebige Sanftstarter zu bauen. Da sie sowohl im Steuerstromkreis mit einem Weitspannungsbereich von 110 bis 250 V AC als auch mit einer SPS-kompatiblen Steuerspannung von 24 V DC betrieben werden können, eignen sich die 3-phasig gesteuerten Geräte für eine Vielzahl von Applikationen.

Ein weiterer Aspekt der Einsatzbreite sind auch die steuerungstechnischen Möglichkeiten, die den Zielen von Industrie 4.0 folgen. So können die Geräte individuell mit unterschiedlichen Kommunikationsmodulen bestückt werden – zum Beispiel für Profinet, Profibus und Modbus. In Verbindung mit der erweiterten Funktionalität finden Anwender exakt das, was sie benötigen. Beispiel Parametrierung: Während der 3RW52 hinter der Frontblende sechs Einstellelemente besitzt, lassen sich beim 3RW55 über die Software Soft Starter ES in TIA Portal eine große Auswahl an Parametern und Funktionen einstellen, die Motor und Anlage schützen.

Autoparametrierung für die sichere Inbetriebnahme

Eine dieser Funktionen heißt Autoparametrierung. Sie verdeutlicht, wie flexibel und dennoch einfach eine Motorsteuerung sein kann. Damit integriert Siemens erstmals eine solche Funktion direkt in einem Sanftstarter und setzt so deutliche Zeichen in der Branche. Der Sanftstarter lernt sozusagen dabei den angeschlossenen Drehstrom-Asynchronmotor kennen und optimiert anschließend die entsprechenden Anlaufparameter. Diese Funktion wird beibehalten, solange sie im Programmablauf aktiviert bleibt. Will heißen: Sobald sich die Rahmenbedingungen, zum Beispiel die Last, ändern, passt der Sanftstarter die steuerungstechnischen Parameter über den beschriebenen Optimierungs-Loop sofort an. Ergebnis: Die Systemeigenschaften sowie der Motoranlauf und die Energieeffizienz bleiben stets im optimalen Bereich.

Auch das Condition Monitoring wird in der neuen Generation durch unterschiedliche Überwachungsfunktionen systematisch unterstützt. Strom und Wirkleistung lassen sich dabei ebenso beobachten, um frühzeitig Veränderungen im Prozessablauf zu detektieren, wie das applikationsbedingte Betriebsverhalten. Zu Letzterem gehören beispielsweise die erwähnte Pump Cleaning-Funktion, aber auch die Schalthäufigkeitsüberwachung sowie die Anlaufzeitüberwachung. In Verbindung mit den System-LEDs, wie sie Anwender schon lange von den Siemens Steuerungen her kennen, lassen sich nun auch bei den neuen Sanftstartern Schwellwerte definieren, um so der Betriebstechnik entsprechende Handlungsempfehlungen anzuzeigen.

Digitalisierungstrend nachhaltig unterstützen

Das zeigt: Mit den neuen Sanftstartern unterstützt der Hersteller nachhaltig den Digitalisierungstrend in der Industrie. Wichtige Betriebs- und Diagnosedaten können erfasst, gespeichert und für Prozessoptimierungen genutzt werden. Die optional erhältlichen Kommunikationsmodule ermöglichen den Datenfluss ins Automatisierungssystem – bei Bedarf bis in die Siemens Cloud Mindsphere.

Das Sirius 3RW5 HMI Modul High Feature, das standardmäßig im 3RW55 eingebaut ist und im 3RW52 als optionales Zubehör bestellt werden kann, verfügt über ein Farbdisplay, eine Ethernet-Geräteschnittstelle und einen Micro-SD Kartenslot. Über die Geräteschnittstelle kann der Anwender den Sanftstarter bequem mit dem Engineering Tool namens Soft Starter ES im TIA Portal parametrieren, in Betrieb nehmen und diagnostizieren. Ein Novum für solche Sanftstarter-Lösungen ist auch die Firmware-Update-Funktion, die auch über eine Micro-SD-Karte durchgeführt werden kann.

In Verbindung mit Soft Starter ES können die 3RW55 Geräte mit einer Benutzerkontenverwaltung geschützt werden, um die zunehmenden Anforderungen an IT-Security zu adressieren. Die Benutzerkontenverwaltung lässt sich individuell, sprich rollenbasiert nutzen, so dass unterschiedliche Anwender den für sie passenden Funktionsumfang erhalten. Der Zugang zum Sanftstarter erfolgt über User-Name und Passwort aus der Engineeringsoftware Soft Starter ES. Zusätzlich kann diesen Zugangsdaten im Sanftstarter eine vierstellige PIN zugeordnet werden, um das rollenbasierte Einloggen am HMI zu ermöglichen. Außerdem zeichnen die Geräte im Logbuch die gesamte Historie der Bedienung auf, so dass bei Bedarf die Ereignisse chronologisch nachvollziehbar sind.

Die optimale Lösung für jede Anwendung

Vor dem Hintergrund der Datenverfügbarkeit wird auch das konstruktionsseitige Handling der Geräte erheblich erleichtert. Siemens liefert alle notwendigen Daten für Konstruktion, Beschaffung und Dokumentation, zum Beispiel im eigenen CAx Download Manager, die dann in den gängigen Planungstools wie Eplan oder WSCAD verwendet werden können. Durch die tiefe Integration in das Engineering-Framework TIA Portal von Siemens erhalten Anwender zusätzliche Vorteile im gesamten Engineeringprozess. Das sogenannte Simulation Tool for Soft Starters (STS) und die Bediensoftware Soft Starter ES im TIA Portal vereinfachen zudem den gesamten Prozess von der Auswahl der passenden Sanftstarterlösung bis zum Betrieb. Und nicht zuletzt die nach Zuordnungsart 1 und 2 geprüften Schaltgerätekombinationen in Verbindung mit den neuen Sanftstartern erleichtern die Geräteauswahl erheblich, so dass Anwender in jeder Hinsicht wissen, was für ihre Anwendungen die optimale Lösung ist.

Kompaktes Design, robuste Ausführung, hoher Funktions- und Leistungsumfang sowie Flexibilität durch modularen Aufbau sind die Vorteile der neuen Sanftstarter-Generation Sirius 3RW5. Dadurch passen sie sich an die unterschiedlichsten Anwendungen an und unterstützen nachhaltig den Trend zur Digitalisierung in der Industrie. Für Standardapplikationen und Normalanlauf (bis maximal Class 20E) im Leistungsbereich bis 560 kW bietet sich der Sirius 3RW52 an, während für anspruchsvolle Industrieanwendungen bis zu Hochlaufzeiten von 360 s und Maximalleistungen von 1200 kW der Sirius 3RW55 der richtige ist. In Verbindung mit den neuen, geballten Funktionalitäten wie Autoparametrierung, Pumpenreinigung, Condition Monitoring, Flexibilität bei der Kommunikation, Schutzfunktionen bezüglich IT-Security und einiger weiterer sind die Sanftstarter vielseitig einsetzbar. eve

www.siemens.de

Details zu den Sanftstartern
hier.pro/VonFj

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