Electroglobal SA hat dieses Projekt für einen Kunden aus dem Bereich Baustoffe implementiert.
Projektziel
Das Ziel des Projekts war der Austausch eines alten Antriebssystems durch ein neues System mit Siemens Sinamics G130 Frequenzumrichtern, inklusive Schutz- und Schaltsystem sowie Automatisierungssystem, um den höheren Anforderungen des technologischen Prozesses gerecht zu werden und Überlastungen zu vermeiden.
Die Automatisierung verwaltet effizient und automatisch drei Umrichter, die zwei Motoren steuern. Zwei der Umrichter arbeiten parallel, um die Motoren zu speisen, während der dritte Umrichter im Standby-Modus gehalten wird. Im Falle einer Störung oder einer Wartungsmaßnahme an einem der Hauptumrichter nimmt der dritte Umrichter den Betrieb auf, um die Kontinuität des Betriebs der beiden Motoren zu gewährleisten.
Das System ist so konzipiert, dass das Umschalten zwischen den Umrichtern nur im Lokal-Modus über die HMI-Schnittstelle und nur dann möglich ist, wenn alle VFDs gestoppt sind, gemäß einer Software-Verriegelung. Zudem speichert das System die zuletzt verwendete Konfiguration, sodass im Falle einer Unterbrechung der Stromversorgung die Einstellungen beim Neustart automatisch wiederhergestellt werden.
Projektbeschreibung
Das Automatisierungssystem nutzt eine Reihe von Schaltern und Trennschaltern, die es ermöglichen, dass zwei beliebige Umrichter die beiden Motoren antreiben, wobei die Versorgung über einen Transformator mit einer Primärspannung von 6 kV und zwei Sekundärspannungen von 0,4 kV erfolgt. Die Auswahl der Umrichter ist nur möglich, wenn sich die Trennschalter C1-C8 in einer korrekten Konfiguration gemäß der im Projekt spezifizierten Tabelle befinden.
Die Schnittstellenbildung der Frequenzumrichter mit dem HMI-System (Modell TP1200 Comfort) erfolgt über eine speicherprogrammierbare Steuerung S7-1200, Modell CPU 1214C DC/DC/RLY. Diese SPS ist für die Überwachung der Umrichterparameter und die Implementierung der für den optimalen Betrieb des Systems erforderlichen Steuerungslogik verantwortlich.
Verwendete Ausrüstung:
Automatisierungsschaltschrank:
- SPS: Siemens S7 – 1200
- HMI: TP1200 Comfort
- Die SPS kommuniziert mit den VFDs (Frequenzumrichtern) über PROFINET-Kommunikation.
Schutz- und Schaltschrank:
- VFDs – Powermodul Typ Sinamics G130 und Steuereinheit CU320-2 DP;
- Eingangs-Leistungsschalter 3WA in Festeinbau, motorisiert, 1600A – SIEMENS;
- Ausgangs-Trennschalter 3WA in Festeinbau, 1600A – SIEMENS;
- Profilschiene MAXI-PLS 1600A – RITTAL;
Vorteile:
- Austausch der Umrichter gegen solche mit höherer Leistung
Gewährleistet eine höhere Kapazität, die den gestiegenen Anforderungen des technologischen Prozesses entspricht, Überlastungen vermeidet und die Lebensdauer der Geräte verlängert.
- Eliminierung des Ausfallrisikos bestehender Umrichter
Der Austausch von Umrichtern, die sich fast am Ende ihrer Lebensdauer befanden, verringert das Risiko von Defekten und ungeplanten Unterbrechungen und sorgt für ein zuverlässigeres System.
- Verbesserung der Bedienbarkeit und Reduzierung von Stillstandzeiten
Das automatisierte Umschaltsystem ersetzt den manuellen Prozess, wodurch die Stillstandzeiten erheblich reduziert und die betriebliche Effizienz gesteigert werden.
- Vermeidung von Kabelschäden
Die Vermeidung mehrfacher Kabelhandhabung beugt deren Verschleiß vor und reduziert so das Risiko von Defekten und die Wartungskosten.
- Optimierte Überwachung und Steuerung über HMI
Die HMI-Schnittstelle TP1200 Comfort und die speicherprogrammierbare Steuerung S7-1200 ermöglichen eine präzise Überwachung der Umrichterparameter und eine effizientere Verwaltung des Antriebssystems.
- Verbesserung der Sicherheit und Zuverlässigkeit
Die Modernisierung erhöht die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Systems, gewährleistet einen kontinuierlichen und stabilen Betrieb der beiden Ventilatoren und trägt zur Reduzierung der Betriebsrisiken bei.
