Das knapp 20 Jahre junge Unternehmen in Schönenberg-Kübelberg in der Westpfalz hat sich mit seinem Systemtechnik-Unternehmensbereich auf Fördertechnik spezialisiert und setzt dabei alle Facetten rund um den Waren- bzw. Werkstücktransport um. Zentrales Element sämtlicher Lösungen sind Aluminium-Profilstangen, aus denen über eine besondere Verbindungstechnik all die individuellen Transporteinheiten entwickelt werden. \“Solche Baukastenlösungen sind flexibel, wirtschaftlich und optisch ein echter Leckerbissen\“, erklärt Thomas Wolf, Elektroplaner bei MiniTec GmbH & Co. KG. Wie begehrt diese Konstruktionen sind, lässt sich u.a. daran ablesen, dass die Systemtechnik der MiniTec in den vergangenen Jahren eine kontinuierliche Festigung innerhalb des Unternehmens mit etwa 300 Mitarbeitern erfährt; dieses Standbein wird zusehends stärker. Im Sommer 2010 wurde wieder eine Anlage mit etwa 20 Transporteinheiten nach Frankreich geliefert, wo damit Solarmodule zwischen den einzelnen Fertigungsstationen transportiert werden. \“Im Vergleich zu anderen Aufträgen in unserem Haus ist das eine sehr überschaubare Lösung\“, sagt Thomas Wolf. Allerdings ist ein wesentlicher Punkt anders gegenüber früher: Zum ersten Mal kam nun eine Motorstarterlösung zum Einsatz, die von Siemens als Sirius M200D Mitte 2009 auf den Markt gebracht wurde. Die Fördertechnik lebt von zuverlässiger Automatisierung, weiträumiger Abdeckung und hoher Flexibilität in der Anlagengestaltung. Das gilt auch für die Solarbranche – ganz gleich ob Solarthermie oder Photovoltaik. \“Aus diesem Grund haben wir nach einer neuen, zukunftssicheren und wirtschaftlichen Antriebslösung gesucht\“, berichtet der Elektroplaner. Motorstarter speziell für Fördertechnik-Aufgaben Der dezentrale Motorstarter in Schutzart IP65 kann direkt am Ort des Geschehens eingebaut werden und benötigt keinen eigenen Schaltschrank bzw. Schaltkasten. Für die meist 2m langen Fördertechnikmodule bei MiniTec bedeutet das: Jedes Modul kann autark genutzt und somit beliebig mit anderen zu kompletten Fördertechniklinien kombiniert werden. Zusammen mit dem Zulieferer Siemens wurde viel Know-how in Bezug auf die Optimierung antriebstechnischer Lösungen gewonnen. Denn die Seriengeräte Sirius M200D sind die Weiterentwicklung der im Leipziger Siemens-Werk individuell gefertigten Motorstarter MCU (Motor Control Unit). Zwei verschiedene Stromeinstellbereiche genügen für Motoren bis 5,5kW. Welche Eigenschaften der Geräte für Thomas Wolf wichtig sind, fasst er in kurzen Worten zusammen: \“robustes Gehäuse, kommunikationsfähig, schnelle Verkabelung, einfache Montage und ein Reparaturschalter.\“ Der Reparaturschalter gibt während der Montage, Inbetriebnahme, Umbauten und sonstigen Servicearbeiten die Sicherheit, dass das jeweilige Modul auf jeden Fall gegen unbeabsichtigte Bewegungen geschützt ist. Für den Praktiker Thomas Wolf ist dieser integrierte Leistungsschalter die optimale Lösung: \“Vor allem die Kurzschlusssicherheit ist wichtig, weil bei langen Zuleitungen die in den bisher üblichen zentralen Schaltschränken untergebrachten Schutzorgane oft gar nicht auslösen.\“ Die Geräte können die Stellung des Hauptschalters an die übergeordnete Steuerung melden. Die Kommunikation läuft entweder über AS-Interface oder bei der anderen Gerätevariante per Profibus bzw. Profinet. Im zweiten Fall kann die Kommunikationseinheit vom Anwender selbst gegen die entsprechend andere getauscht werden, falls sich z.B. das Bussystems während Projektarbeiten ändert und die Motorstarter schon auf Lager liegen. Vorkonfektionierte Leitungsverbindungen Im Vergleich zu den individuell bestückten MCU-Einheiten werden bei den Seriengeräten Sirius M200D vorkonfektionierte Stecker und Leitungen verwendet. Das spart bei der Verkabelung Zeit und reduziert Verdrahtungsfehler. Das ist hier besonders wichtig, da die Anlagen in Schönenberg komplett aufgebaut und in Betrieb genommen werden, anschließend wieder abgebaut und beim Kunden erneut montiert. Aufgrund der vorkonfektionierten Leitungen kann die Montage auch von Mechanikern erfolgen. Denn sie dürfen zwar nicht \’verdrahten\‘, aber dennoch \’verbinden\‘. Eine Effizienzsteigerung ist also auch bei der Personalplanung solcher Transporteinheiten zu spüren. Während es die MCU-Lösung mit einer Variante für Parallelverdrahtung gibt, sind die Seriengeräte Sirius M200D ausschließlich auf die Verwendung von Bustechnik optimiert. Dabei wird die Kommunikation über zwei Steckverbindungen durchgeschleift. Die 400V-Versorgungsspannung für das Leistungsteil indes erfolgt über T-Abzweige in der Leitung. Diese vorkonfektionierten Leitungsverbindungen sind ein wichtiger Aspekt für eine \’Green Automation\‘. In der Anlage in Frankreich wurden mit den Modulen Verbindungsstrecken, Puffer und Ausweichstrecken gebaut. \“In weniger als einem Tag war beim Kunden alles fehlerlos installiert\“, berichtet Thomas Wolf. Tritt bei konventioneller Verdrahtungstechnik ein Fehler auf, \“kann die Fehlersuche schon mal zwei Tage dauern\“, weiß er. Damit das nicht passiert, wurden bei diesem Projekt die 400V-Versorgungsleitungen mit 5, 7 und 10m Länge plus Stecker im Vorfeld konfektioniert und geprüft. Die einseitig konfektionierten Motorzuleitungen wurden von Siemens in der Länge 1,5m bezogen. Diagnosemöglichkeiten erhöhen Anlagenverfügbarkeit Neben dem einfachen Engineering der Sirius M200D setzt MiniTec die Geräte vor allem aufgrund der Diagnosemöglichkeiten der busfähigen Geräte ein. Während AS-i über ein Dutzend unterschiedlicher Diagnosemöglichkeiten bietet, leisten Profibus und Profinet noch mehr. Beispielsweise lässt sich die Stromaufnahme der Motoren erfassen. Damit sind Rückschlüsse auf eventuelle Blockaden in der Förderanlage möglich. Aber auch im Zuge der vorbeugenden Wartung können bevorstehende Serviceeinsätze gezielt geplant werden, wenn ein kontinuierlicher Stromanstieg erkannt wird. Wenn der Strom überproportional höher wird, schaltet der Motorstarter durch seinen integrierten Überlastschutz ab, bei Kurzschluss löst automatisch der eingebaute Leistungsschalter aus. Auch die Steckerüberwachung der Einspeisung hat sich als wertvoll erwiesen: Wird die Stromversorgung getrennt, setzt das Gerät eine entsprechende Meldung an die Steuerung ab. Damit das nicht aus Unachtsamkeit geschehen kann, gibt es für die Sirius M200D Schutzbügel, die sich so anbringen lassen, dass die Stromversorgung wie auch die Sensorstecker geschützt sind. Auch die vier standardmäßigen, kurzschlusssicheren Sensoreingänge können überwacht werden. Die Übertragung von Statistikdaten, wie die Betriebsstunden des Motors und des Geräts, ist ebenfalls über den Datenbus möglich. Dabei qualifiziert das System auch die Art der Motorbetriebsstunden danach, in welchem Über- oder Unterlastbereich diese gefahren wurden. Thomas Wolf: \“Damit können wir gezielt feststellen, ob Motoren ständig \’gequält\‘ werden, oder ob es auch eine kleinere Motorengröße getan hätte.\“ Das kommt ebenfalls der \’Green Automation\‘ zugute. Integrierte Ein-/Ausgänge für zentrale Automatisierung Neben den vier Eingängen haben die dezentralen Motorstarter zwei Ausgänge. Diese eignen sich z.B. für einfache Zusatzfunktionen wie Leuchtmelder der Bedientasten an Kontrollplätzen. Beispielsweise können damit pneumatische Ventile angesteuert werden, die über Kurzhubzylinder Kugelrahmen anheben, um die Solarmodule ohne Kraftaufwand drehen und damit manuell begutachten zu können. Mit der so genannten Quick-Stopp-Funktion kann ohne zusätzliche SPS-Programmierung ein direkter Förderstopp erfolgen. Erreicht das Werkstück – eventuell ein Solarpanel – einen bestimmten Punkt, schaltet der Antrieb sofort ab. Mit dieser kurzen Informationskette kommt das Werkstück oder das Produkt immer exakt an der gleichen Stelle zum Halten. Vor allem beim Einsatz von Lesegeräten oder Label-Stationen ist dies ja gewollt. Die Quick-Stopp-Funktion kann bei Bedarf von der SPS gesperrt werden. Hilfreich für Inbetriebnahme bzw. bei Servicearbeiten ist die Vor-Ort-Bedienung. Sie kann entweder über ein anschließbares Bediengerät oder über das optional integrierbare Tastenfeld ausgeführt werden. Mit einem Schlüsselschalter sind vier Bedientasten gegen nicht autorisierte Betätigung verriegelt: Umschaltung Tipp- und Dauerbetrieb, Quick-Stopp sperren, Antrieb Linkslauf, Antrieb Rechtslauf. Bustechnik macht Sicherheitstechnik komfortabel Ein wesentlicher Aspekt der Praxistauglichkeit der Sirius M200D ist nach Ansicht von Thomas Wolf die integrierte Bustechnik auch im Hinblick auf Sicherheit: \“Steuerungen mit fehlersicherer CPU, wie Siemens sie anbietet, sind mittlerweile am Markt vollkommen etabliert.\“ Deshalb kommt bei MiniTec grundsätzlich Profibus zum Einsatz, der in vielen Anwendungen künftig von Profinet abgelöst werden wird. Bei beiden Bussystemen können Sicherheitssteuerungen über das fehlersichere Profisafe-Protokoll in Verbindung mit den fehlersicheren Steuerungen von Siemens aufgebaut werden. \“Das ist unser Standard\“, sagt Thomas Wolf. Für den übersichtlichen und flexiblen Aufbau der sicherheitsorientierten Automatisierung wird auf der Step7-Programmierebene das Zusatzprogramm \’Distributed Safety\‘ installiert. Damit können die gewünschten Parametrierungen und Sicherheitseinstellungen mit dem bekannten Tool vorgenommen und angepasst werden. Wirtschaftliche Alternative zur \’Überautomatisierung\‘ In einer Förderanlage der Solarproduktion in Frankreich hat die MiniTec GmbH & Co. KG erstmals eine dezentrale Antriebslösung eingesetzt und gute Erfahrungen gemacht. Während Antriebe für einzelne Module der Förderanlage häufig überautomatisiert sind, hat sich der Motorstarter Sirius M200D von Siemens als Alternative bewährt. Wie hier dargestellt, bieten die Geräte eine Vielzahl von Eigenschaften für Förderanlagen. Das gibt Herstellern die Möglichkeit, nur das einzusetzen, was auch wirklich benötigt wird. In Verbindung mit Bus-Kommunikation auf Basis von AS-Interface, Profibus und Profinet lassen sich die Geräte einfach in die Gesamtlösung einbinden und bieten eine umfassende Diagnose. \“Bei uns zeigen nicht nur die mechanischen Konstruktionselemente viel \’Profil\‘, sondern auch die elektrischen\“, lautet Wolfs Fazit.
Siemens AG
