Stellantriebe Elektrische Stellantriebe vermitteln zwischen Leitsystem und Armatur

Redakteur: Anke Geipel-Kern

Wunschgemäß sollen Stellantriebe nie ausfallen, realitätsbezogen zumindest so selten wie möglich. Ins Blickfeld geraten Stellantriebe nur dann, wenn doch einmal eine Störung eintritt. Mit Einführung der Mikroprozessortechnik entstanden neue Voraussetzungen, um Betriebsbedingungen kontinuierlich zu überwachen.

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Elektrische Stellantriebe sind komplexe elektromechanische Geräte. (Bild: Auma Riester)
Elektrische Stellantriebe sind komplexe elektromechanische Geräte. (Bild: Auma Riester)

In prozesstechnischen Anlagen gibt es automatisierte Armaturen unterschiedlichster Bauform und Baugröße. Aus der Perspektive der Prozessführung ist die Sicht auf die Armaturen trotz deren Vielfalt eher simpel; es geht um Öffnen, Schließen und Durchflussregulierung. Umgekehrt gibt es eine Fülle von Kommunikationstechnologien, die sich in der Prozessautomatisierung etabliert haben. Die Stellantriebe müssen mit diesen Technologien kommunizieren können, um die Armaturen prozessgerecht zu positionieren. Stellantriebe sind damit die Schlüsselstelle zwischen Leitsystem und Armatur, zwischen Elektronik und Mechanik.

Moderne Stellantriebe enthalten die Schaltgeräte zur Ansteuerung des Elektromotors. Die Signalverarbeitung der Endlagenerkennung erfolgt direkt im Antrieb und somit auch die automatische Abschaltung bei Erreichen einer Armaturenendlage oder bei Auftreten einer Überlast. Vom Leitsystem erhält der Antrieb die Fahrbefehle Auf, Halt, Zu oder alternativ eine Sollwertvorgabe. Die Positionierung der Armatur führt der Antrieb selbständig durch, an das Leitsystem werden das Erreichen der Endlage und die Armaturenstellung rückgemeldet. Die Kommunikation zum Leitsystem erfolgt entweder über konventionelle parallele Signalübertragung oder per Feldbus.

Ein entscheidender Grund für die Unauffälligkeit der Stellantriebe ist ihre hohe Zuverlässigkeit. Sie sind für langjährige Betriebsdauer ausgelegt und verrichten teilweise jahrzehntelang ihren Dienst. Erreicht wird dies durch eine sorgfältige Konstruktion, die Verwendung hochwertiger Materialien und den Einsatz moderner Herstellungsverfahren. Die Geräte sind in ihrer jeweiligen Version für bestimmte Betriebsbedingungen spezifiziert, beispielsweise für den Einsatz in einem vorgegebenen Umgebungstemperaturbereich. Nur bei Einhaltung dieser Bedingungen kann die geforderte Lebensdauer erzielt werden.

Durch die Einführung der Mikroprozessortechnik wurden die Voraussetzungen geschaffen, die Betriebsbedingungen kontinuierlich zu überwachen. Dies geht über die altbekannte Grenzwertüberwachung des Drehmoments und der Motortemperatur hinaus. Erfassung von Laufzeiten und Schalthäufigkeiten lassen im Störfall Rückschlüsse auf die Störungsursache zu. Mit der Integration kontinuierlich arbeitender Drehmoment-, Temperatur- und Vibrationssensoren in die Antriebe werden die Daten gemessen, die Einfluss auf die Lebensdauer haben.

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