Siemens auf der Hanover Messe Integration als Hebel für Produktivität

Wie verbindet man Heute und in Zukunft in der Industrie Produktivität mit Effizienz? Unter diesem Leitthema präsentiert sich der Automatisierungsgigant Siemens mit einem Feuerwerk an Produktneuheiten und -verbesserungen auf der diesjährigen Hannover Messe. PROCESS hat sich auf der Vorpressekonferenz des Automatisierungskonzerns umgehört und stellt zahlreiche Neuheiten für Anwender in der Prozessindustrie vor.

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WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG

K.A. Schmersal GmbH & Co. KG

Process Sensing Technologies PST GmbH

Siemens AG

Wenn Siemens zur Vorpressekonferenz der Hannover Messe ruft, dann stellt die Fülle der gezeigten Produktneuheiten auch Fachjournalisten immer wieder vor eine Herausforderung, die für die Zielgruppen relevanten Neuheiten zu selektieren. Warum? Immer vernetzter spielen Geräte und Produkte, Tools und Services in einer Gesamtbetrachtung die Vorteile für Anwender aus. So steht der diesjährige Hannover Messe-Auftritt von Siemens auch ganz im Zeichen der wachsenden Integration aller Technologien in der Industrie.

Das Unternehmen verfügt nach eigenen Aussagen über ein komplett integriertes Portfolio aus Hardware, Software und Services sowie über umfassende Branchenexpertise. "Diese Basis verhilft Industrieunternehmen zu höchster Produktivität und Effizienz“, bringt Dirk Hoke, CEO der Siemens-Division Customer Services, in seiner Eröffnungsansprache die Sichtweise des großen deutschen Automatisierungskonzerns auf den Punkt. Natürlich verbindet man damit auch bei Siemens die Mittel- bis Langzeitperspektiven des Industrie 4.0-Gedankens, unter dem das diesjährige Leitmotiv der Hannover Messe steht. Nur: Siemens stellt diesen 4.0-Aspekt (noch) nicht in den Vordergrund seiner Hannover-Messe-Präsentationen, sondern richtet den Blick deutlich stärker auf die zunehmende Bedeutung der umfassenden Integration aller Technologien - und das über nahezu alle Branchen und über unterschiedlich entwickelte Märkte hinweg.

Das betrifft alle Planungs-, Engineering- und Produktionsprozesse, die mechanischen und elektrischen Systeme sowie die informationstechnischen Komponenten, wie Eckhard Eberle, CEO der Business Unit Industry Automation Systems in seinem Statement erklärt. Seiner Einschätzung nach wird die IT-Durchdringung in der Industrie weiter wachsen. Da die Komplexität der Produkte und Anlagen kontinuierlich zunimmt, ist und bleibt für Eberle die Software-basierte Unterstützung der Engineeering-Prozesse der wichtigste Produktivitätshebel. Ziel einer Integration sei es daher, die Wertschöpfung über die gesamte Prozesskette zu optimieren.

Mit dem integrierten Produkt- und Produktionslebenszyklus-Gedanken soll das digitale Unternehmen von Management bis zur Produktionsebene zur Realität werden. Als Erfolgsrezept dafür steht für die Siemensianer die Version 12 des Engineering Frameworks TIA Portal (TIA steht dabei für Totally Integrated Automation) als moderne Engineering Plattform, mit der Automatisierungsprozesse der gesamten Wertschöpfungskette integriert werden können.

Antriebslösungen mit Ex-Schutz

Zur Hannover Messe präsentieren die Automatisierungs- und Antriebsspezialisten nun erstmals das Konzept des „Integrated Drive System“ (IDS) – ein auf TIA-Basis für nahezu

alle elektrischen Antriebsaufgaben umfassend integriertes Portfolio. Es ermöglicht für die jeweilige Aufgabenstellung eine nach Siemens-Lesart "optimale" Konfiguration des Antriebsstrangs. So hat die Division Drive Technologies ihr Simotics-XP-Portfolio durch explosionsgeschützte Motoren der Baureihe 1MB10 ergänzt, die in den Effizienzklassen IE1, IE2 und IE3 erhältlich sind.

Die 1MB10-Motoren sind für den Einsatz in Pumpen, Lüftern und Kompressoren vorgesehen und erfüllen nach Aussagen des Herstellers sämtliche Anforderungen für Ex-Umgebungen. Die explosionsgeschützten 1MB10-Motoren gehören zur Familie der Simotics-Niederspannungsmotoren von Siemens. Sie sollen in den Ausführungen „Staubexplosionsschutz“ (Ex t) und „Nicht funkend“ (Ex nA) lieferbar sein und werden üblicherweise in Zone 21/22 (Staub) und Zone 2 (Gas, Dampf, Nebel) eingesetzt.

Diese Zonen-Klassifizierung entspricht der Explosionsschutz-Richtlinie 94/9/EG (ATEX 95) für Geräte und Schutzsysteme, die für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen vorgesehen sind. Mit den Simotics-1MB10-Motoren bietet das Unternehmen eine modifizierte Version der Standardmotoren der Baureihe 1LE10. Da sie in den Effizienzklassen IE1 (Standard-Effizienz), IE2 (hohe Effizienz) und IE3 (Premium-Effizienz) erhältlich sind, sollen sie von nun an gleichermaßen zur Verringerung von Energiekosten und CO2-Emissionen beitragen. Die 1MB10-Motoren decken den Leistungsbereich von 0,75 bis 18,5 kW ab und sind in Achshöhe 100 bis 160 erhältlich. Sie sind im Design identisch mit den 1LE10-Standardmotoren. Speziell für den Betrieb mit explosionsgeschützten Motoren geeignet bringt Siemens eine Weiterentwicklung des Loher Dynavert-T-Umrichters mit verbesserter Benutzerfreundlichkeit auf den Markt.

Für Pumpen, Lüfter und Kompresssoren

Spezifische Antriebslösung für die Chemie-, Öl-, Gas- und Prozessindustrie bietet auch die Sinamics G180. Es handelt sich dabei um eine Weiterentwicklung des Dynavert-T-Frequenzrumrichters, welcher sich nun als Sinamics G180 nahtlos in die Sinamics-Antriebsfamilie eingliedert. Optimiert wurden nach Herstellerangaben insbesondere die Benutzerfreundlichkeit und Inbetriebnahme, unter anderem durch die Eingliederung des Antriebs in die Auslegungstools Sizer und DT-Konfigurator. Durch seine branchenspezifischen Features wie du/dt-Filter, Netzfilter und ATEX-zertifizierte PTC-Auswertung für ex-zertifzierte Motoren eignet sich der effiziente Antrieb für den Betrieb von Pumpen, Lüftern und Kompressoren auch in Kombination mit explosionsgeschützen Motoren.

Die hohen Anforderungen in der Chemie und Petrochemie soll der neue Frequenzumrichter Sinamics G180 im Sinne der sogenannten No-Deviation-Philosophie erfüllen. So ist der ATEX-zertifizierte

Antrieb durch seine branchentypischen Features speziell auf den Betrieb mit explosionsgeschützten Motoren ausgelegt. Als Weiterentwicklung des Dynavert-T-Umrichters zeichnet sich dieser insbesondere durch eine optimierte Usability aus. Durch den integrierten du/dt-Filter lassen sich auch lange Motorkabel bis zu 350 Meter beherrschen. Ausgeführt in der Namur-Norm gemäß Empfehlung NE 37 verfügt der Frequenzumrichter über eine Standard-Klemmleiste für drehzahlvariable Antriebe, die bereits in der Standardausführung enthalten ist. Durch die ATEX-zertifizierte Temperaturüberwachung in Kombination mit der Funktion „STO“ sei der Betrieb des explosionsgeschützten Motors ohne das sonst übliche externe Netz-schütz möglich, so die Aussagen der Entwickler.

Die Auswertung erfolgt dabei direkt über die in die Motorwicklung eingebauten PTC-Temperaturfühler für Alleinschutz. Optimierte Pulsmuster ermöglichen darüber hinaus die volle Ausnutzung der Motorspannung bei geringen zusätzlichen Motorgeräuschen. Auch die Auslegung des Umrichters wurde optimiert. Durch die Integration in das Auslegungstool Sizer für Siemens Drives sowie in den DT Konfigurator lässt sich der Sinamics G180 komfortabel und schnell konfigurieren und gliedert sich somit nahtlos in die Sinamics-Systemarchitektur ein.

Der leistungsvariable Umrichter mit branchentypischer Ausprägung deckt einen Leistungsbereich von 2,2 kW bis 6.600 kW in den Spannungsebenen 400/500/600 V ab. Er eignet sich für den Einsatz in Pumpen, Lüftern und Kompressoren, aber auch für Förderapplikationen sowie für Mischer und Extruder in der Chemie, Öl-, Gas- und Prozessindustrie.

Industriemonitor für Gesten- und Mehrfingerbedienung

Für Gesten- und Mehrfinger-Bedienung hat die Siemens-Division Industry Automation einen Industriemonitor mit projiziert kapazitiver Touch-Technologie (PCT) entwickelt. Simatic IFP1900 MT ist das erste Gerät des Unternehmens in dieser Art und erweitert das Spektrum der robusten HMI (Human Machine Interface)-Monitore im Widescreen-Format. Das Einbaugerät verfügt über eine kratzfeste durchgehende Glasfront mit hoher chemischer Beständigkeit und wird mit einer 19-Zoll-Displaydiagonale angeboten. Hervorzuhebende Merkmale des

neuen Industrial Flat Panels sind nach Entwicklerangaben die besondere, industriegerechte Entspiegelung und die automatische Erkennung von Fehlberührungen und -bedienungen, bedingt etwa durch Handballenauflage oder Verschmutzungen. Eingesetzt wird Simatic IFP1900 MT im maschinennahen Bedienen und Beobachten und in dezentralen Lösungen mit Anschluss an Industrie-PCs in bis zu 30 Metern Entfernung. Bestehende Applikationen mit Singletouch-Bedienung können weiter verwendet werden. Die PCT-Technologie bei Simatic IFP1900 MT ermöglicht eine Bedienung, auch mit dünnen Arbeitshandschuhen.

Das Gerät reagiert auf Gesten und die Bedienung mit bis zu fünf Fingern gleichzeitig. So sollen sich beispielsweise Bildinhalte intuitiv und schnell bewegen, zoomen oder durch verborgene Komponenten ergänzen lassen. Die durchgehende Glasfront ist besonders kratzfest und unempfindlich gegenüber chemischen Einflüssen. Ein schmaler umlaufender Metallrahmen schützt die Glaskanten vor Beschädigungen. Das neue robuste Widescreen-Gerät Simatic IFP1900 MT ist frontseitig in Schutzart IP65 ausgeführt und für den 24-Stunden-Dauereinsatz ausgelegt, auch bei hohen Temperatur-, Vibrations-, Schock- und EMV-Anforderungen.

Ein Prozess-Controller für alles

Ihre Simatic-Controller-Familie erweitert die Siemens-Division Industry Automation um eine besonders leistungsfähige, flexible und robuste CPU für die Prozessindustrie. Simatic PCS 7 CPU410-5H ist der derzeit schnellste und leistungsstärkste Controller am Markt und deckt mit einer einzigen Hard- und Firmware-Plattform sämtliche Einsatzzwecke, Anwendungsgrößen und Leistungsbereiche ab. Die CPU wird stets im Vollausbau ausgeliefert. Entsprechend dem neuen Dimensionierungs-Modell legt der Anwender die gewünschte Leistung per Systemerweiterungskarte fest, unter Berücksichtigung von Mengengerüst sowie Größe und Art der Anwendung.

Mit Simatic PCS 7 CPU 410-5H erhält der Anwender des Prozessleitsystems Simatic PCS 7 nach Aussage des Herstellers einen High-Performance-Controller mit Rechenleistung für die hohen Ansprüche in der Prozessindustrie. Der Controller ist auf den industriellen 24-Stunden-Dauereinsatz ausgelegt und hält auch hohen Temperatur-, Vibrations-, Schock- und EMV-Anforderungen stand. Die zusätzliche Beschichtung der Leiterplatten und elektronischen Bauteile gemäß ISA-S71.04 Severity Level G3 erhöht die Betriebssicherheit bei Betauung und möglichen Korrosionseinflüssen.

Condition Monitoring

Ein neues Modul erweitert das Condition-Monitoring-System Siplus CMS2000 der Siemens-Division Industry Automation um zusätzliche Eingänge für Schwingungssensoren. Das neue VIB-MUX(Vibration Multiplexer)-Modul wird an den digitalen

Eingang des Condition-Monitoring-Systems angeschlossen und bietet acht Schnittstellen für IEPE(Integrated Electronics Piezo Electric )-Schwingungssensoren. Insgesamt lässt sich Siplus CMS2000 um zwei Module und damit auf 16 Anschlüsse für Schwingungssensoren erweitern. Vorteil für den Anwender: Anlagen und Maschinen können nicht nur umfassender als bisher überwacht werden, es sollen zudem die Kosten pro Kanal und Messstelle deutlich sinken. Mit den Condition-Monitoring-Systemen von Siplus CMS lassen sich die Zustände verschleißbehafteter Komponenten, wie beispielsweise Motor, Pumpe, Lager und andere kritische Prozesskomponenten, permanent überwachen. Neben Schwingungsdaten erfasst Siplus CMS2000 zudem über weitere Eingänge Drehzahlen sowie die Angaben von Druck- und Temperatursensoren. Aus der fortlaufenden Aufzeichnung der Sensordaten können Anwender anhand von Trendverläufen frühzeitig Verschleiß und drohende Ausfälle erkennen. Auf diese Weise lassen sich Wartungsarbeiten im Sinne einer vorausschauenden Instandhaltung besser planen und auf den Produktionszyklus abstimmen. Die Folge: Stillstandzeiten können durch den Einsatz von Condition-Monitoring-Systemen minimiert und die Verfügbarkeit und Lebensdauer der Anlage gesteigert werden. Zudem werden hohe Kosten durch Totalausfälle und Folgeschäden vermieden.

Ganzstahl Turbo-Kupplungen

Last but not least bringt das Unternehmen neue Arpex-Ganzstahl-Turbokupplungen für hochtourige Anwendungen in den Branchen Energieerzeugung, Öl- und Gasindustrie, Chemie und Petrochemie mit verbesserten Leistungsdaten auf den Markt. Die Kupplungen sind für eine explosionsfähige Umgebung gemäß 94/9/EG ausgelegt, erfüllen die Anforderungen der API671 / ISO 10441 und sind im Betrieb temperaturbeständig von -40 °C bis +280 °C. Nach Aussagen der Siemens-Entwickler zeichnet sich die Arpex-Kupplungen gegenüber der Vorgängerversion durch einen vergrößerten Axialversatz, eine größere Bohrungskapazität in den Kupplungsnaben sowie ein geringeres Gewicht bei gleichzeitig erhöhter Drehmomentkapazität aus. Erreicht wird dies durch eine optimierte Bauteilgeometrie wie beispielsweise die verbesserte Schwerpunktlage der Halbkupplung. Diese Turbokupplungen kommen insbesondere bei Gas- und Dampfturbinen, Generatoren, Kompressoren und Pumpen zum Einsatz. kib

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