Siemens Effizienzsteigerung in der Prozess- und Fertigungsindustrie durch Automatisierungstechnik

Redakteur: Sariana Kunze

Die Effizienzsteigerung durch umfassendes Energiemanagement, durchgängige Engineeringtools und innovative Automatisierungskomponenten stehen im Mittelpunkt der Präsentation der Siemens-Divisionen Industry Automations (IA) und Drive Technologies (DT) auf der SPS/IPC/Drives 2009.

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Thomas Schott, Leiter Factory Automation
Thomas Schott, Leiter Factory Automation
( Archiv: Vogel Business Media )

Mit dem neuen Systembaukasten Sirius für industrielle Schaltschranktechnik - durch weniger Verlustleistung erhöht das System zudem die Energieeffizienz in der Schaltschranktechnik. Aber auch der neue Microcontroller Simatic S7-1200 und innovative Profienergy-Lösungen tragen zur Reduzierung des Energieverbrauchs und damit zur Effizienzsteigerung in der Produktion bei. Und schließlich senken Innovationen in der Antriebsfamilie Sinamics die Rückwirkungen von Umrichtern ins Stromnetz und helfen, speziell bei Pumpen und Kompressoren Energie einzusparen.

Effizienter Einsatz von Ressourcen wie Energie und Rohstoffen sowie effiziente Produktionsabläufe sind die Anforderungen, denen sich Prozess- und Fertigungsindustrien stellen müssen. Die Siemens-Division IA und DT zeigen auf der Messe Systeme, Applikationen und Komponenten, die wesentlich zu einer Effizienzsteigerung für OEM und Anwender beitragen. „Das Thema Energieeffizienz stellt in diesem Jahr auf der Messe einen wichtigen Schwerpunkt dar - zu Recht auch für die beiden Divisionen Drive Technologies und Industry Automation. So bieten wir zum Beispiel mit unserem Systembaukasten Sirius energieeffiziente Produkte, mit denen wir die Verlustleistung im Schaltschrank um bis zu zehn Prozent senken können“, sagte Karlheinz Kaul, CEO der Business Unit Control Components and Systems Engineering. Die Erneuerung des Systembaukastens Sirius führt auf ganzer Linie zu Effizienzsteigerung in der industriellen Schalttechnik: Mehr Leistung bei gleicher Bauform spart Platz im Schaltschrank. Die Integration von Funktionen in Komponenten und die einfache Stecktechnik verringern den Verdrahtungsaufwand. Via IO-Link und AS-Interface können in Anlagen Steuerung und Schalttechnik leicht verbunden werden. Die integrierte Applikationsüberwachung mit Überwachungsrelais verbessert die Anlagenverknüpfbarkeit.

Außerdem wird mit dem neuen Systembaukasten der Aufwand für Planung und Projektierung erheblich verringert, zum Beispiel durch die Bereitstellung von CAx-Daten. Eckard Eberle, Leiter Control Components, sagte: „Wir steigern mit der neuen Sirius-Generation die Wettbewerbsfähigkeit unserer Kunden: Für Maschinen- und Schaltschrankbauer bedeutet Sirius mehr Schnelligkeit und Effizienz im Aufbau und Handling eines Schaltschranks sowie vereinfachte Planung und Projektierung. Automatisierer können nun die Schalttechnik leicht an die Automatisierungsebene anbinden. Für den Endkunden vermeiden wir Fehlerquellen und erhöhen die Anlagenverfügbarkeit - bei gleichzeitig reduzierten Betriebskosten.“

Ganzheitliches Energiemanagement

Ein zentraler Beitrag ist ein ganzheitliches Energiemanagement für Maschinen und Anlagen. Das bedeutet, dass der komplette Antriebsstrang ebenso betrachtet wird wie die Anlagenautomatisierung. Energieeffiziente Antriebe, durchgängige Analysetools sowie intelligente Automatisierungstechnik erfüllen sowohl Effizienz- als auch Umweltanforderungen. Siemens unterstützt deshalb die Initiative der Profibus Netzwerkorganisation PNO zu Profienergy. Profienergy ist eine auf Profinet basierende Datenschnittstelle, mit der nicht benötigte Verbraucher in Pausenzeiten abgeschaltet werden können. Dies ermöglicht ein dynamisches Energiemanagement über Produktionszeiten und unterschiedlich lange Pausenzeiten hinweg. Über ein Energiesparprofil lassen sich Energiesparmodi angeschlossener Geräte durch eine Steuerung einheitlich und einfach ansprechen und deren Rückmeldungen auswerten. Damit kann eine Anlagensteuerung den Energieverbrauch in der Produktion und in den Stillstandszeiten optimieren. Thomas Schott, Leiter Factory Automation: „Untersuchungen haben ergeben, dass in den Ruhepausen einer Produktion fast genau soviel Energie verbraucht wird wie in der Produktionsphase. Mit Profienergy verfügt der Maschinenbauer nun über einen Standard, mit dem er wichtige Verbraucher in den Ruhepausen abschalten oder im Stromverbrauch reduzieren kann. Der Effizienzgewinn ist enorm.“

Für die im April vorgestellte Steuerung Simatic S7-1200 zeigt Siemens bereits weitere Neuerungen: Signal-Module, digitale Signal-Boards und ein Signal-Modul-Erweiterungskabel. Die beiden neuen Signal-Module ermöglichen hochkanalige Anwendungen bei einer geringen Baugruppenbereite von nur 45 mm. Auf jede Simatic S7-1200-CPU kann zudem ein Signal-Board zur Erweiterung der E/A-Kanäle aufgesteckt werden, ohne die Abmessungen der Steuerung zu verändern. Sechs neue schnelle digitale Signal-Boards in 24 oder fünf Volt DC bieten noch mehr Flexibilität auf kleinstem Raum, um kundenspezifische Lösungen zu realisieren. Das neue Erweiterungskabel für Signal-Module bringt außerdem noch zusätzliche Flexibilität bei Konfiguration und Aufbau der Simatic S7-1200. Es ermöglicht die zweizeilige Installation von CPU und Signal-Modulen auf mehreren Ebenen. Thomas Schott dazu: „Erst seit kurzem auf dem Markt, erkennen unsere Kunden bereits den Mehrwert unseres neunen, abgestimmten Angebots an. Es umfasst die Simatic S7-1200-Steuerung, Simatic HMI Basic Panels und das Simatic Step 7 Basic Engineering-System. Unsere Kunden aus den unterschiedlichsten Branchen heben das praktische Zusammenspiel von Step 7 und WinCC hervor sowie die intuitive Bedienung, die ihnen ein Engineering fast ohne Handbuch oder Support ermöglicht.“

Mit Sinamics G150 Clean Power sowie Sinamics G120P zeigt Siemens Innovationen auf der Antriebsebene. Der Umrichter Sinamics G150 Clean Power reduziert niederfrequente Netzrückwirkungen und erfüllt so die hohen Anforderungen an Strom- und Spannungsqualität von Stromnetzen. Der modularen Frequenzumrichter Sinamics G120P ist speziell für Pumpen-, Lüfter- und Kompressor-Anwendungen für den energieeffizienten Betrieb von Strömungsmaschinen in der Gebäudeautomatisierung, der Prozessindustrie sowie der Wasserwirtschaft geeignet. Die Frequenzumrichter sind Teil des Siemens-Umweltportfolios, mit dem das Unternehmen im Geschäftsjahr 2009 einen Umsatz von rund 23 Mrd. Euro erwirtschaftete.

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