Motorschutz Antriebsüberwachung in der Fördertechnik

Der Motorschutz PKE und SmartWire-DT von Eaton erhöht signifikant die Anlageverfügbarkeit bei Transportbändern.

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Kennern der Materie sind die morgendlichen „Anlaufprobleme“ vereister Steigbändern bei Minustemperaturen bestens bekannt: Die Steifheit der leeren Fördergurte, hervorgerufen durch gefrorenes Wasser in den Gurttaschen, lässt die Motorströme bis an die Betriebsgrenze ansteigen. Wird nun Material zugeführt, kommt der Antrieb in den Überlastbereich und der Motorschutz schaltet das Steigband ab. Ein Neustart erfordert nicht selten ein Entleeren der Förderstrecke durch mühsames, händisches Abschaufeln des Förderguts.

Um hier Abhilfe zu schaffen, nutzte das Brech- und Siebwerk Lorüns (BSL) die Winterpause 2010/11 dazu, die bestehende Sand- und Kiesanlage zu erweitern und technisch auf den neusten Stand zu bringen. So wurde neben dem Umstieg auf ein modernes Prozessleitsystem auch der gesamte Leistungsteil ausgetauscht und es kam die neue Kommunikations- und Verbindungstechnologie SmartWire-DT in Kombination mit dem elektronischen Motorschutzschalter PKE von Eaton zum Einsatz. Die Vorteile von SmartWire-DT mit Betriebsstromerfassung wurden von den Branchenprofis der Firma Keckeis aus Rankweil/ Austria als Auftragnehmer schnell erkannt, auch der Auftraggeber BSL stimmt der neuen Lösung vorbehaltlos zu.

Anlagenoptimierung, vorbeugende Instandhaltung, Energieeinsparung

Nach der Neuauslegung der Sand- und Kiesanlage auf SmartWire-DT läuft heute das vereiste Band vollautomatisiert so lange „warm“ bis der Betriebsstrom auf „Leerfahrt“ gesunken ist - erst dann wird die Materialbeschickung freigegeben. Das heißt, ein zu frühes Beschicken wird ebenso wie ein zu langes und energieintensives Warmlaufen verhindert. Ein weitaus größerer Nutzen für BSL resultiert aus dem kontrollierten Betrieb nahe der Leistungsgrenze der Anlage, sprich eine optimale, gefahrlose Anlagennutzung. Denn beim Brech- und Siebwerk Lorüns erfolgt der Transport von unterschiedlichem Gesamtgewicht - je nach Feuchte und Korngröße des Transportguts. Der überragende Vorteil liegt in der erweiterten Antriebsüberwachung: Der aktuelle Motorstrom kann kontinuierlich abgebildet sowie ausgewertet werden und kommt ohne kostenintensive Analog-I/O-Technologie aus.

Bei konventioneller Motoransteuerung mit Motorschutzschalter und Leistungsschütz wird aufgrund der Abfrage der Schaltzustände der beiden Komponenten (ON) indirekt auf den Betrieb geschlossen beziehungsweise ein Stillstand erkannt. Für eine reale, sichere Rückmeldung ist zusätzlich eine Hardwarelösung wie etwa Drehzahlsensor, Lastabwurfrelais etc. notwendig. Und im Falle einer Überlast wird durch Überschreiten des eingestellten Stromwerts der Antrieb sofort abgeschaltet und eine Störung signalisiert, um den Motor vor Zerstörung zu schützen. Dies führt zu ungeplanten, zeit- und kostenträchtigen Betriebsunterbrechungen.

Unterscheidet sechs Betriebszustände

Exakt an diesem Punkt erweist sich der hohe Nutzen von SmartWire-DT: Mit der Auswertung des aktuellen Betriebsstroms kann bei BSL mit SmartWire-DT zwischen folgenden sechs Betriebszuständen unterschieden werden (variabel je nach Antriebsaufgabe): Motor abgeschaltet, Motor Unterlast, Motor Leerfahrt, Motor Betrieb, Motor Überlast und Motor Störung.

Die einzelnen Lastgrenzen sowie das Zeitverhalten lassen sich frei programmierbar auf jede Antriebsaufgabe individuell anpassen. Dies bietet dem Anlagenbetreiber ein zeitnahes Erkennen von sich anbahnenden Störungen und erlaubt ein rechtzeitiges Eingreifen in den Produktionsprozess – bevor er ungewollt unterbrochen wird.

Das Fazit bilantiert Manfred Keckeis, Geschäftsführer Keckeis Elektrotechnik, Rankweil/ Austria, so: „Unsere gemeinsam mit BSL getroffene Entscheidung, den gesamten Leistungsteil nicht lediglich zu erweitern, sondern durch SmartWire-DT mit elektronischem Motorschutz PKE zu ersetzen, hat sich in kurzer Zeit - nicht nur finanziell, sondern auch hinsichtlich der Anlagenverfügbarkeit - bezahlt gemacht. Dem begrenzten Raum in der Leitwarte kam neben der übersichtlichen, äußerst schnellen Verdrahtung mit SmartWire-DT vor allem ihr platzsparender Aufbau entgegen. Unser Kunde soll außerdem eine komfortable, einfach bedienbare Lösung erhalten. So sind etwa die Statusmeldungen und Selbstdiagnosemöglichkeiten von SmartWire-DT eine große Hilfe.“

Der Juniorchef Michael Keckeis ergänzt: „SmartWire-DT mit PKE spielt überall dort seine Vorzüge aus, wo es um sichere Antriebsrückmeldungen und hohe Anlagenverfügbarkeit geht. Mit SmartWire-DT hat Eaton den Markttrend zu intelligenten Schaltgeräten konsequent weiterverfolgt - und zwar durch eine preislich attraktive Kombination von bewährten aber ertüchtigten Standard-Schaltgeräten mit dem Kommunikations- und Verbindungssystem SmartWire-DT.“

SPS/IPC/DRIVES 2011 Halle 9, Stand 371

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