Intelligente Motorsteuerung

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1 Intelligente Motorsteuerung Steigert die Produktivität während des Automatisierungslebenszyklus Bietet zunehmende Intelligenz für fundiertere Entscheidungen Gewährleistet sichere Betriebsabläufe Sichert Ihre Umgebung

2 Effiziente Motoren steigern die Industrieleistung Elektromotoren halten die Industrie am Laufen, da sie in den unterschiedlichsten Anwendungen eingesetzt werden von Achssteuerungssystemen, Ventilatoren und Förderbändern bis hin zu Pumpen und Kompressoren. Da Motoren für die Fertigungs- und Industrieleistung von zentraler Bedeutung sind, können die Folgen eines Motorenausfalls beträchtlich sein. Bei einem Produktionsausfall können sie Kosten von tausenden oder sogar hunderttausenden Euro pro Stunde ausmachen. Dabei ist der teuerste Motor nicht unbedingt auch der kritischste Motor: Der Ausfall eines einzigen kleinen Motors in einem einfachen Mischer kann beispielsweise ausreichen, um eine Anlage lahmzulegen und die Produktivität zu beeinträchtigen. 75% der Motorausfälle könnten durch geeignete Schutzmaßnahmen verhindert werden Quelle: IEEE Petro-Chemical Paper PCIC Was kosten Sie unvorhergesehene Motorausfälle? Motorkosten Motoren sind die größten Energieverbraucher in der Industrie Sie sind für über 50 % des gesamten Energieverbrauchs in der Industrie verantwortlich Ein Motor kann im Betrieb pro Jahr das Zehnfache seines Anschaffungspreises kosten Wird die Drehzahl eines Motors um 20 % verringert, lässt sich der Energieverbrauch um bis zu 50 % senken Gründe für Motorausfälle Die häufigsten Ursachen für Motorausfälle: Thermische Überlast Einphasiger Betrieb Defekte Lager Rotorausfall Statorausfall Verunreinigungen Kosten für Ausfallzeiten Produktionsausfälle Ausschuss in der Fertigung Feststellen der Ausfallursache (mechanisch/ elektrisch) Reparaturkosten für Motoren und Systeme Sicherheitsaspekte Auswirkung auf andere Einrichtungen Wartungsoptionen Erweiterte Diagnoseinformationen Vorausschauende statt reaktive Wartung Geplante Ausfallzeiten möglich Behalten Sie die Kontrolle über Ihre Anlage Geringere Wartungskosten Höhere Produktivität Weniger ungeplante Ausfallzeiten verbessern die Produktivität Behalten Sie die Kontrolle über Ihr Produktionsverfahren Senken Sie Energiekosten Treffen Sie fundiertere Entscheidungen dank umfassender Diagnosedaten Intelligente Motorsteuerungslösung 2

3 Motoren werden in zahlreichen Industrieanwendungen eingesetzt und sind für die Produktivität des Unternehmens kritisch. Mit intelligenten Motorsteuerungslösungen können Sie den Zustand und die Leistung der einzelnen Motoren überwachen, um potenzielle Probleme, die zu unerwarteten Ausfallzeiten oder zu Produktivitätseinbußen führen könnten, im Vorfeld zu erkennen. Steht der Ausfall eines wichtigen Motors bevor? PLANMÄSSIGE WARTUNG DES BRECHERMOTORS (TAGE) ! BETRIEBSSTUN- DEN MISCHER NR ! Schichtwechsel Ändern der Antriebsparameter! ZEIT BIS ZUR AUSLÖSUNG VON PUMPE 1 (SEKUNDEN) BEMESSUNGSSTROM Mischer Nr A! Vibrationsalarm zur Warnung an Pumpe 7. Wartung erforderlich Kennen Sie den Energieverbrauch Ihrer Motoranwendungen?! Blockierung am Zuführband UNTERLAST!!!!! Riemen an Motor 1 auswechseln Intelligente Motorsteuerungslösung

4 Intelligente Motorsteuerung Die intelligente Motorsteuerung ermöglicht eine kontinuierliche Übertragung wertvoller Prozess- und Diagnosedaten an Ihre Konstruktionsumgebung, Ihr Visualisierungssystem, Ihre Informationssoftware und an die programmierbare GuardLogix - Automatisierungssteuerung zur Realisierung des Connected Enterprise. Sie profitieren von einer höheren Produktivität, weniger Ausfallzeiten und können gleichzeitig die Gesamtbetriebskosten senken. Visualisierung The Connected Enterprise/Industry 4.0 Designumgebung Informationssoftware Programmierbare Logix- Automatisierungssteuerung Vorteile der intelligenten Motorsteuerung Safety Energie Security Mobilität Festdrehzahl Variable Drehzahl Achssteuerung Zustandsüberwachung EtherNet/IP EtherNet/IP Elektronische Motorschutzrelais Softstarter Dezentrale ArmorStart - Motorsteuerungen Niederspannungsantriebe Intelligente Motor Control Center Mittelspannungsantriebe Achssteuerung Integrierte Zustandsüberwachung Elektronische Motorschutzrelais Intelligente Motorsteuerungslösung 4

5 Intelligente Motorsteuerung ermöglicht den Einsatz intelligenter Maschinen im Connected Enterprise Intelligente Motorsteuerungslösungen werden mithilfe der Software Studio 5000 programmiert Eine einzige Entwicklungsumgebung für die Konfiguration und Programmierung Add-On-Profile für eine vereinfachte Entwicklung, Nutzung und Wartung von Maschinen Die Integration der Motorsteuerungslösungen von Allen-Bradley verringert den Programmieraufwand, erleichtert die Einrichtung und Inbetriebnahme und optimiert Diagnosen. Durch eine konsolidierte Programmierung und die Möglichkeit, Gerät und System in der Softwareumgebung Studio 5000 zu konfigurieren, zu betreiben und zu warten, können Komplexität und mögliche Fehler minimiert werden. Die intelligente Motorsteuerung stellt wichtige Diagnoseinformationen zur Verfügung, mit denen dank des Echtzeitzugriffs auf Betriebs- und Leistungstrends die Leistungsfähigkeit optimiert werden kann. Moderner, intelligenter Ansatz Nahtlose Kommunikation und Systemtransparenz für mehr Leistung und Flexibilität Steuern und Beibehalten der Motorleistung durch intelligente Geräte und Netzwerke Verringerung ungeplanter Ausfallzeiten durch Alarme und erweiterte Diagnosedaten Überwachung des Energieverbrauchs Vereinfachte Fehlerbehebung und kürzere Anlaufzeiten % Thermische Auslastung Auslösungs-/Warnungsverlauf Strom Spannung Zeit bis zum Auslösen Zeit bis zum Zurücksetzen Energie und Leistung Anzahl der Anläufe Betriebsstunden Intelligente Motorsteuerungslösung 5

6 Szenario 1 Motorunterlast Unterstützt die Erkennung und Meldung mechanischer Ausfälle Beschädigte Mischerklinge, Mischvorgang weniger effizient Intelligentes Motorsteuerungsgerät meldet dem Personal das Problem Senkt die mit Produktionsausfällen einhergehenden Kosten 1 Mechanischer Schaden am Mischer 2 Bediener wird automatisch benachrichtigt Kann die Reparaturkosten durch eine kontrollierte Abschaltung senken Zeit bis zur Reparatur und zum Neustart des Prozesses wird reduziert Ermöglicht die Bewertung und Überwachung der maximalen Effizienz Warnung bei Stromabsenkung Auslösung der Warnung durch Stromabsenkung am SMC-50-Softstarter. 4 Fehler kann schnell lokalisiert werden. Mischbehälter geleert, gereinigt, Klinge ersetzt Erwarteter normaler Motorbemessungsstrom festgestellt 5 Fehler wird schnell erkannt und repariert 6 Anlage arbeitet normal. Historische Daten verfügbar. Unter erfahren Sie mehr Intelligente Motorsteuerungslösung 6

7 Szenario 2 Prozessoptimierung Kann dabei helfen, den Produktionsdurchsatz zu steigern Verkürzt unnötige Wartezeiten Hilft, die Produktqualität zu verbessern Optimiert die effiziente Nutzung von Energie Wie lange dauert es, bis die optimale Konsistenz erreicht ist? 1 Jetzt erfolgt die Verwaltung automatisch durch die Stromaufnahme des Motors, wodurch sich der Batch-Durchsatz steigern lässt Schätzung der optimalen Batch-Konsistenz bleibt nicht mehr dem Zufall überlassen Mischverfahren starten 2 Bediener startet den Batch-Prozess Die Batch-Viskosität verursacht einen höheren Stromverbrauch, je mehr sich diese dem optimalen Zustand nähert 4 Optimale Mischviskosität, wenn die Stromaufnahme gegen 4,4 A geht. Automatische Benachrichtigung des Bedieners 5 Bediener wird automatisch über die Beendigung der Charge informiert. 6 Optimierte Mischung wird für die nächste Produktionsphase freigegeben. Unter erfahren Sie mehr Intelligente Motorsteuerungslösung 7

8 Szenario Motorüberlast Funktionen für die frühzeitige Warnung und Diagnose Minimierung von Ausfallzeiten in der Produktion Hilft, Ihre kritischen Anlagen vor teuren Ausfällen zu schützen Fundierte Entscheidungsfindung mithilfe von Echtzeit-Diagnosedaten Möglichkeit für eine vorausschauende anstelle einer reaktiven Wartung 1 Höhere Reibung = höhere Stromaufnahme durch den Motor Reinigung vor dem Start von Batch 1 Reinigung vor dem Start von Batch 74 2 Wiederholte Reinigung wirkt sich auf bewegliche Teile aus 4 Bediener wird automatisch über den Überstrom am Motor und dessen Position informiert 5 Vorausschauende Wartung sorgt für eine Minimierung der Ausfallzeiten Wartung wird durch Warnung der intelligenten Motorsteuerung eingeleitet 6 Geplante Wartungsmaßnahmen werden minimiert, da die Maschine meldet, wenn entsprechende Schritte erforderlich sind. Unter erfahren Sie mehr Intelligente Motorsteuerungslösung 8

9 Szenario 4 Erkennung von Erdschlussstrom Vorausschauende Überwachung des Motorzustands Proaktive Instandhaltung möglich 1 Motorwicklungsisolierung fällt mit der Zeit aus. 2 Allen-Bradley E00 überwacht den Motor auf Erdschlüsse Verringerte Ausfallzeiten kritischer Anlagen Bediener wird vom intelligenten E00- Motorsteuerungsgerät über den Erdschluss informiert 4 Motorposition und Fehlertyp werden gemeldet 5 Motor kann schnell ausgetauscht werden 6 Produktion läuft mit minimalen Ausfallzeiten Unter erfahren Sie mehr Intelligente Motorsteuerungslösung 9

10 Szenario 5 Netzwerkproblem Intelligente Motorsteuerung (Softstarter) für einen Mischermotor Netzwerkunterbrechung Lokale Verwaltung des Prozesses, falls ein Problem mit der Netzwerkkommunikation auftritt DeviceLogix ermöglicht dezentrale Informationen und verringert unnötigen Netzwerkverkehr 1 SMC-50-Softstarter steuert den Mischermotor 2 Kommunikation mit dem SMC-50-Softstarter ist unterbrochen Zustand kritischer Anlagen kann konstant gehalten werden Die Batch-Produktion kann abgeschlossen werden, wodurch sich Reinigungs- und Säuberungsarbeiten Keine Kommunikation mit der SPS. DeviceLogix in SMC50- Softstarter übernimmt und schließt das Batch ab Keine Kommunikation mit der SPS. DeviceLogix übernimmt reduzieren lassen Bediener wird automatisch über das Problem informiert 4 DeviceLogix in SMC-50-Softstarter übernimmt und schließt das Batch ab. 5 Batch abgeschlossen, DeviceLogix stoppt den Prozess 6 Fehlerhaftes Ethernet-Kabel wird ersetzt. Kommunikation wiederhergestellt Unter erfahren Sie mehr Intelligente Motorsteuerungslösung 10

11 Eine umfassende Familie an intelligenten Motorsteuerungslösungen Wenn Sie nach fester oder variabler Drehzahlregelung oder Lösungen für die Drehmomentund Positionssteuerung suchen, unterstützt Sie Rockwell Automation mit Anwendungskenntnissen, branchenspezifischer Erfahrung und einer großen Auswahl an intelligenten Motorsteuerungslösungen. Sie erhalten eine Steuerung, die perfekt auf Ihre Anforderungen abgestimmt ist. Feste Drehzahlregelung Motorstarter und -schutz Zur Steuerung der konstanten Drehzahl Ihrer Anwendung bietet Ihnen das umfassende Portfolio an Direktstartern, elektronischen Überlastrelais und Softstartern mit integrierten Schutzfunktionen die erforderlichen Steuer-, Schutz- und Integrationsfunktionen. Wenn Sie elektronischen Überlastschutz und Kommunikationsfunktionen mit Ihrer Integrated Architecture vernetzen, können Sie Systemtransparenz, -schutz und -diagnosen realisieren, die sich mit herkömmlichen Lösungen einfach nicht erreichen lassen. Variable Drehzahlregelung PowerFlex -Frequenzumrichter Ein umfangreiches Portfolio, das von Niederspannungsantrieben mit 0,2 kw bis zu Mittelspannungsantrieben mit 25 MW reicht, deren Ausführungen mit Optionen ganz nach Ihrem Bedarf konfiguriert werden können. Mit integrierten Sonderfunktionen für zahlreiche Anwendungen und dank der nahtlosen Integration in die Rockwell Automation Integrated Architecture bietet Ihnen die PowerFlex-Frequenzumrichterfamilie starke Leistung und flexible Steuerung gezielt abgestimmt auf Ihre Anforderungen. Achssteuerung Kinetix Integrated Motion Mit Kinetix steht Ihnen Hardware-, Software- und Anwendungs-Know-how zur Verfügung, das eine vollständige Integration von Logik- und Achssteuerung innerhalb der Rockwell Automation Integrated Architecture ermöglicht. Mit einem umfangreichen Portfolio an Motion-Antrieben, die auf Servomotoren abgestimmt sind, kann die Integration von Kinetix Ihre Anwendung vereinfachen, ohne Kompromisse bei der für Sie erforderlichen Steuerung einzugehen. Zustandsüberwachung Erkennungs- und Schutzlösungen Zustandsüberwachungsprodukte sorgen für unterbrechungsfreie Produktivität in Ihrem Fertigungsbereich, indem sie potenzielle Anlagenausfälle erkennen. Intelligente Zustandsüberwachungslösungen umfassen Echtzeit-Schutzmodule, Sensoren, portable Instrumente und Überwachungssoftware. Intelligente Motorsteuerungslösung 11

12 Zusammenarbeit mit Rockwell Automation Machen Sie mehr aus Ihrem Connected Enterprise durch eine Zusammenarbeit mit Rockwell Automation und den Mitgliedern unseres PartnerNetwork-Programms. Antworten auf Ihre Fragen zu Vertrieb, Produkten, Services und technischen Support finden Sie unter Zugriff auf Unterstützung für Konstruktion, Bau und Instandhaltung Ihrer Systemlösung über das Rockwell Automation PartnerNetwork -Programm, zu dem führende Distributoren, Systemintegratoren usw. gehören. Ein Vertriebsbüro oder den Standort eines Partners finden Sie unter Rockwell Automation, Inc. (NYSE: ROK) ist der weltweit größte spezialisierte Hersteller von Automatisierungs- und Informationslösungen für die industrielle Produktion. Ziel von Rockwell Automation ist es, die Produktivität seiner Kunden zu steigern. Darüber hinaus verpflichtet sich das Unternehmen zur Nachhaltigkeit. Rund um den Globus sind unsere Produktmarken Allen-Bradley und Rockwell Software für Innovation und hervorragende Leistung anerkannt. Folgen Sie ROKAutomation auf Facebook, Twitter und Google Plus. Kontakt. Abonnieren Sie unseren Youtube-Kanal. Treten Sie über LinkedIn mit uns in Allen-Bradley, LISTEN. THINK. SOLVE., Rockwell Software, PartnerNetwork, GuardLogix, Studio 5000 und Studio 5000 Logix Designer sind Marken von Rockwell Automation, Inc. Marken, die nicht Rockwell Automation gehören, sind Eigentum der entsprechenden Unternehmen. lautomation.com Hauptverwaltung für Antriebs-, Steuerungs- und Informationslösungen Amerika: Rockwell Automation, 1201 South Second Street, Milwaukee, WI 5204 USA, Tel: , Fax: Europa/Naher Osten/Afrika: Rockwell Automation NV, Pegasus Park, De Kleetlaan 12a, 181 Diegem, Belgien, Tel: , Fax: Asien/Australien/Pazifikraum: Rockwell Automation, Level 14, Core F, Cyberport, 100 Cyberport Road, Hong Kong, China, Tel: , Fax: Deutschland: Rockwell Automation GmbH, Parsevalstraße 11, Düsseldorf, Tel: +49 (0) , Fax: +49 (0) Schweiz: Rockwell Automation AG, Industriestrasse 20, CH-5001 Aarau, Tel: +41(62) , Fax: +41(62) , Customer Service Tel: Österreich: Rockwell Automation, Kotzinastraße 9, A-400 Linz, Tel: +4 (0) , Fax: +4 (0) Publikation SMC-BR001A-DE-P Oktober 2017 Copyright 2017 Rockwell Automation, Inc. Alle Rechte vorbehalten.