Der Schutz von Standardantrieben erfolgt üblicherweise durch einen Motorschutzschalter, der den Motor vor Überlast oder Kurzschluss schützt. Die Ursache der Abschaltung wird dabei über am Motorschutzschalter optional angebrachte Hilfsschalter zu Diagnosezwecken gemeldet. Im Überlastfall wäre es jedoch in vielen Fällen wünschenswert, vorab Informationen über die anstehende Abschaltung zu erhalten, um gegebenenfalls präventiv in den Prozess eingreifen zu können. Eaton bietet hierfür den Motorschutzschalter PKE mit elektronischem Weitbereichsüberlastschutz. In Verbindung mit dem Verdrahtungs- und Kommunikationssystem SmartWire-DT steht eine Lösung zur Verfügung, die neben der Information über eine anstehende Abschaltung noch weitere relevante Diagnoseinformationen liefert und damit die Anlagenverfügbarkeit erhöht. Diese Informationen lassen sich auch unmittelbar visualisieren, so etwa über die Touch-Display-Steuerung XV 102 von Eaton. Modularer Motorschutzschalter PKE Der elektronische Motorschutzschalter PKE von Eaton ist modular aufgebaut, er besteht aus Grundgerät und Auslöseblock. Mit lediglich fünf Auslöseblöcken wird ein Strombereich von 0,3 bis 65A abgedeckt. Neben dem Motornennstrom sind ebenso die Auslöseklasse von Class 5 bis Class 20 einstellbar. Vorteile bietet der PKE in vielen Anwendungsfällen, bei denen die Funktionen eines konventionellen Bimetallschutzschalters nicht ausreichen. Eine umfassende und kostenintensive Überwachung durch aufwendige Motormanagementsysteme hingegen überschreitet oftmals den Grad der benötigten Funktionen wie Überlastvorwarnung, Stromwerterfassung und differenzierte Ausgelöstmeldungen. Derartige Funktionen integriert der Motorschutzschalter PKE bereits ab Werk, was die Projektierung und Installation von ergänzenden Komponenten erübrigt. Dementsprechende Informationen lassen sich komfortabel mit SmartWire-DT, an übergeordnete Steuerungssysteme übertragen. Überlastvorwarnung sichert Betrieb und erhöht Verfügbarkeit Der Motorschutzschalter PKE liefert zwei entscheidende Motorkenngrößen: Aktueller Motorstrom sowie die thermische Auslastung des Motors. Der aktuelle Motorstrom wird im laufenden Betrieb gemessen und über die SmartWire-DT Schnittstelle bereitgestellt. Hierdurch können Anwender beispielsweise Abweichungen vom normalen Betrieb identifizieren und entsprechende Maßnahmen einleiten. Gleichzeitig wird anhand des eingestellten Motornennstroms die thermische Auslastung des Motors ermittelt. Auch dieser Wert ist über die SmartWire-DT Schnittstelle auswertbar und kündigt eine bevorstehende Motorabschaltung aufgrund einer Überlastsituation an. Anwender können nun in den Prozess eingreifen, folglich die Überlastsituation vermeiden, und sichern damit die Verfügbarkeit der Anlage. Informationen über Motorstrom und thermische Auslastung sind die Basis, um Langzeitüberwachungen und die daraus resultierenden, vorbeugenden Wartungsaktivitäten durchführen zu können. Fehlersuche erleichtert Damit Anwender im Fall eines Anlagenstillstands schnell reagieren können, bedarf es präziser Diagnoseinformationen. Folgende Auslöseursachen meldet der Motorschutzschalter PKE: – Kurzschluss – Überlast – Phasenausfall – Test-Auslösung Dadurch lassen sich typische Fehlerquellen schnell identifizieren, was den Zeitaufwand zur Fehlerbeseitigung deutlich reduziert. Weitere Daten bieten Aufschluss über den Typ des installierten Auslöseblocks, die eingestellte Nennstromhöhe sowie die ausgewählte Auslöseklasse. Anwender überprüfen hiermit, ob sie die projektierten Soll-Vorgaben bei der Anlageninstallation korrekt umgesetzt haben: Abweichungen in der Nennstromeinstellung lassen sich so diagnostizieren, über die Anlagenvisualisierung darstellen und korrigieren. Dies erhöht die Betriebssicherheit und trägt zum präventiven Motorschutz bei. Lean Connectivity mit SmartWire-DT SmartWire-DT ist ein Verdrahtungs- und Kommunikationssystem gleichermaßen für Industrieschaltgeräte und Automatisierungskomponenten im Schaltschrank sowie in der Peripherie: Vom Steuern, Schützen, Schalten bis hin zum Antreiben, Bedienen und Beobachten. Der hierbei umgesetzte \’Lean Connectivity\‘ Ansatz erübrigt die bislang notwendige Steuerverdrahtung. Das vereinfacht die Projektierung und verkürzt den Zeitaufwand für Verdrahtung, Test und Inbetriebnahme um mehr als 60%. Neben dem elektronischen Motorschutzschalter PKE lassen sich weitere Industrieschaltgeräte wie Leistungsschalter, Befehls- und Meldegeräte, Schütze und Motorstarter sowie digitale und analoge Peripherie als Teilnehmer an SmartWire-DT anschließen. Die Ankopplung dieser Teilnehmer an gängige Steuerungssysteme erfolgt über Feldbusgateways – derzeit Profibus-DP, CANopen, Modbus-TCP oder Ethernet/IP. Die HMI/PLC der XV102 Reihe von Eaton integrieren bereits eine SmartWire-DT Schnittstelle. Teilnehmer lassen sich folglich ohne Gateways direkt anschließen. Dies gestattet kostengünstige, moderne Systemarchitekturen, reduziert die Komponentenzahl und ebenso den Projektierungs- und Verdrahtungsaufwand. Fazit Der Einsatz von Elektronik im Motorschutzschalter PKE bietet im Vergleich zum klassischen Bimetallmotorschutzschalter wesentliche Vorteile für den Anwender. Eine Vielzahl von relevanten Informationen wie Motorstrom, thermische Motorauslastung sowie vorgenommene Einstellungen und Meldungen über die Auslösung und Ursache stehen unmittelbar bereit. Damit trägt der Motorschutzschalter dazu bei, die Verfügbarkeit von Anlagen und damit ihre Effizienz zu erhöhen. Anhand der Abweichungsanalyse von typischen Stromverläufen sowie thermischen Auslastungen können Anwender Überlastsituationen handhaben, kritische Zustände lassen sich identifizieren und vermeiden. Außerdem erlaubt dies einen präventiven Motorschutz, auch Wartungseinsätze sind planbar und bedarfsgerecht realisierbar. Zusätzliche Anwendungsvorteile ergeben sich aus dem Einsatz weiterer Industrieschaltgeräte mit SmartWire-DT Schnittstelle. SPS/IPC/Drives: Halle 9, Stand 371
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