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Intelligente Stromüberwachung Mit Lastüberwachung in IT-Netzen ausfallsicher schweißen

| Redakteur: Sariana Kunze

Schwierige Schweißaufgaben vor ungewollter Abschaltung schützen? Eine Lösung hierfür stellt eine intelligente Stromüberwachung dar – wie sie für die Stahlindustrie als Lastüberwachung in IT-Netzen zum Einsatz kommt.

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In der Werkshalle der Hugo Miebach GmbH werden vollautomatisierte Schweißmaschinen gefertigt. Im Bild: Ein schwebender Schweißwagen.
In der Werkshalle der Hugo Miebach GmbH werden vollautomatisierte Schweißmaschinen gefertigt. Im Bild: Ein schwebender Schweißwagen.
(Bild: Wolfram Schroll/Miebach)

Schweißaufgaben jeglicher Art löst die Hugo Miebach GmbH aus Dortmund mit eigens entwickelten, konstruierten und gefertigten Schweißmaschinen für Anwendungen in der Stahlindustrie. Das Familienunternehmen blickt auf eine Historie von über 100 Jahren zurück und entwickelte Anfang der 1990er Jahre die ersten Laser-Schweißmaschinen zur Verbindung von zu Rollen aufgewickelten Flachbändern. Die sogenannten Coils werden mit dieser Technik zu einem „endlosen“ Band verschweißt, welches durch eine Beizanlage läuft, die Konti-Beize (kontinuierliche Beize): Darin löst schwache Salz- oder Schwefelsäure den Zunder von der Stahloberfläche, also die Rückstände des Walzens.

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Zu der Unternehmensgruppe zählen auch noch die Geschäftsbereiche Reparaturservice für Maschinen und Transformatoren, Schaltanlagenbau und -montagen sowie Zementherstellung. Auch vollautomatisierte Schweißmaschinen hat Miebach im Portfolio. So fertigte das Unternehmen für einen namhaften Konzern der stahlerzeugenden Industrie die vollautomatisierte Schweißmaschine HSL 19 im Rahmen der modernisierten Konti-Beize. Der Name Schweißmaschine HSL 19 steht dabei für den Hot-Strip-Laser für 1,9 m Bandbreite, Strips sind Flachprodukte.

Mit Stromüberwachung sicher vor ungewollter Abschaltung

Die Stahlindustrie setzt für solche Anlagen IT-Netze ein (Isolé Terre, ungeerdetes System). Dieses Niederspannungsnetz innerhalb einer Elektroinstallation sorgt mit drei Leitern für erhöhte Ausfallsicherheit: Da aktive Leiter und geerdete Teile galvanisch nicht verbunden sind, wird die Stromversorgung bei einem ersten Fehler nicht gleich abgeschaltet. Ein IT-Netz eignet sich immer dann, wenn Abschaltungen folgenschwer oder kostspielig werden, so etwa in der Prozessindustrie, in Rechenzentren, Kraftwerken oder Krankenhäusern.

Für die Schweißmaschine HSL 19 im IT-Netz hatte das Unternehmen Lütze, Anbieter von elektronischen und elektrotechnischen Komponenten und Systemlösungen für die Automatisierung, eine Lösung bereit gestellt: LCOS CC und CCI (Lütze Communication System Current Control/Intelligence). Insgesamt arbeiten nun im Schaltschrank der Schweißmaschine 210 LCOS-Module und fünf Gateways LCOS-BC-PN. In der verwendeten einkanaligen Version erfolgt die Abschaltung zweipolig und ist galvanisch getrennt für Isolationsmessungen – was auch für die Statusmeldung, die 90-Prozent-Statusmeldung sowie den Ferneingang zum Ein- und Ausschalten gilt. Der Direktanschluss der Last ist vierfach ausgeführt. Somit kann man auf eine eventuelle zusätzliche Verteilerklemme verzichten. Mit dieser LCOS-Lösung bietet Lütze eine Lastüberwachung in IT-Netzen an; TT und TN-Systeme deckt die LOCC-Box, elektronische Überlast- und Kurzschluss-Überwachung, von Lütze ab. Deren Funktionen – wie selektive Abschaltung, hohe Leitungsdämpfung oder Fehlerspeicherung – sind bei LCOS erweitert: etwa um zweikanalige und auch zweipolig schaltende Baugruppen sowie einen Powerbus für die Rückleitung. Somit ist die Last direkt und vollständig am Gerät anschließbar. Die Fehlerdiagnose kann über LOCC-Pads oder Feldbus erfolgen. Auswerten lassen sich LCOS-Meldungen über Nutzerschnittstellen wie HMI (Human Machine Interface) oder MMI (Man Machine Interface).

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Das LCOS CC oder LCOS CCI System von Lütze ist wie die LOCC-Box-Reihe eine elektronische Überlast- und Kurzschlussüberwachung. Alle bekannten Funktionen, wie selektive Abschaltung, hohe Leitungsdämpfung, Fehlerspeicherung etc. wurden bei diesem System erweitert. Hier gibt es 2-kanalige und 2-polig schaltende Baugruppen und einen Powerbus für die Rückleitung. Das bedeutet, die Last kann jetzt direkt und vollständig am Gerät angeschlossen werden. Eine Fehlerdiagnose kann über LOCC-Pads oder Feldbus erfolgen.

Stromüberwachung schafft mehr Platz im Schaltschrank

Bis dato hatte Miebach – wie meist üblich –2-polig schaltende Automaten mit Hilfskontakt eingesetzt, die 45 mm breit ausfielen. LCOS ist mit 22,5 mm Breite schmaler. Und Platz ist im Schaltschrank eine kostbare Ressource; auch führen kleinere Bauteile zu besserer Belüftung und geringeren Temperaturen. Hierfür bietet das Unternehmen Lütze zudem das Verdrahtungssystem Airstream an, mit dem sich das Klima im Schaltschrank optimieren lässt.

Aber wie profitieren Anwender und Instandhalter noch von LCOS? Zum Beispiel durch den geringen Verdrahtungsaufwand – für Leitungen bis 16 mm² Durchmesser durch das Einspeisemodul – sowie das werkzeugfreie und dank Kodierung fehlersichere Einstecken der Module. Auch ein schneller Austausch während des laufenden Betriebs ist möglich, was wiederum weniger Maschinenstillstand bedeutet.

Als langjähriger Kunde bezieht Miebach auch Kleinteile wie USB-3.0-Einbaubuchsen und RJ-45-Stecker; vor allem aber Leitungen, auch für Busanwendungen oder Schleppketten. Darunter viele mit UL-Zertifizierung, da das Unternehmen weltweit Marktführer bei Bandverbindungen in der Stahlindustrie ist. Auch hierfür arbeiten die Unternehmen zusammen.

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