Antriebstechnik Kommunikationsfähige Motormanagement-Systeme vereinfachen Anlagenmodernisierung in Düngemittelwerk

Autor / Redakteur: Rajeshree Chavan und Dipl.-Ing. (FH) Gordon Schumann / Dr. Jörg Kempf

Ein Hersteller von Düngemittel-Grundstoffen in Kuwait hat nach Lösungen zur Modernisierung seiner Schaltanlagen für die Antriebstechnik gesucht. Fündig wurde er in Deutschland mit kommunikationsfähigen Motormanagement-Systemen.

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In einer kuwaitischen Produktionsanlage für Grundstoffe der Düngemittelherstellung mussten die Motor Control Center modernisiert werden. Die beste Lösung dafür war das kommunikationsfähige Motormanagement-System Simocode pro, das sich sehr leicht in das Prozessleitsystem Simatic PCS7 integrieren lässt.
In einer kuwaitischen Produktionsanlage für Grundstoffe der Düngemittelherstellung mussten die Motor Control Center modernisiert werden. Die beste Lösung dafür war das kommunikationsfähige Motormanagement-System Simocode pro, das sich sehr leicht in das Prozessleitsystem Simatic PCS7 integrieren lässt.
( Bild: Siemens )

Zuverlässigkeit ist heute mehr denn je ein Wettbewerbsfaktor, was vor allem in der Massenproduktion deutlich wird. Das gilt insbesondere für die petrochemische Industrie, die sehr stark davon profitiert, wenn die entsprechenden Anlagen reibungslos rund um die Uhr funktionieren. Dieser Maxime folgten auch die Ingenieure der Petrochemical Industries Company (PIC) aus Kuwait und modernisierten sukzessive ihr dortiges Produktionswerk.

Bei einem Besuch im Siemens-Werk Leipzig entschieden sich die Verantwortlichen dann für die Installation von Motormanagement-Systemen Simocode pro aus dem Sirius-Programm des Herstellers. Abdullah Masoud, Engineering Manager bei PIC, war von der Funktionsvielfalt dieser Niederspannungs-Schaltgeräte so beeindruckt, dass er bereits in Deutschland den Auftrag dazu erteilt hat, die Motorabzweige innerhalb der Motor Control Center (MCC) im PIC-Werk Kuwait damit auszurüsten.Die Geräte übernehmen beispielsweise den Überlastschutz von Motoren, wobei die gewünschte Auslöseklasse Class 5 ... 40 einfach über die zugehörige Parametriersoftware direkt am Gerät oder aber über Profibus aus der Ferne bedarfsgerecht eingestellt werden kann. Für die seit Jahrzehnten laufenden Anlagen zur Produktion von flüssigem Ammoniak zur Herstellung von Düngemitteln war die Erweiterung mit intelligenten Niederspannungs-Schaltgeräten höchst interessant. Denn viele der Anfang der Siebzigerjahre verbauten Geräte gibt es heute nicht mehr und der Einsatz von äquivalenten Geräten neuester Generation hätte umfangreiche Anpassungen der Schalttafeln mit sich gebracht.

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Motormanagement-Systeme als „intelligente Schaltzentralen“

In dieser Situation kam die elektronische und kommunikationsfähige Lösung Simocode pro wie gerufen. Denn damit ist es möglich, ohne die sonst benötigte Parallelverdrahtung und ohne zusätzliche Hilfsrelais eine intelligente Schaltzentrale für die vielen Motoren in der Prozesstechnik aufzubauen. Der Einbau in die Schaltanlage erfolgt dabei gleichermaßen kompakt wie bei konventionellen Überlastrelais. Die Anbindung über Profibus an die Anlagensteuerung ist jedoch um ein Vielfaches leistungsfähiger, und eine Visualisierung lässt sich damit ohne Umstände auf der Prozessleitebene durchführen.

So bietet das Prozessleitsystem Simatic PCS7 von Siemens spezifische Bibliotheken für Simocode pro. Diese enthalten standardisierte Motorbausteine und Faceplates zur Steuerung bzw. zum Bedienen und Beobachten der Motoren. Damit lassen sich die Antriebe anlagenweit standardisiert und übersichtlich darstellen. Das bedeutet im Einzelnen: Bedienelemente und Rückmeldungen, Prozessgrößen wie Motorströme, Leistungen, Temperaturen, Analogwerte und Trendverläufe sowie Prozessstörungen, Prozesswarnungen und Historie sind auf einen Blick zu sehen.

Modular erweiterbar

Der große Vorteil der „im Orient“ eingesetzten Gerätevariante Simocode pro V ist die modulare Erweiterbarkeit des Systems. Denn während die Kompaktbaureihe Simocode pro C als komplett konfektionierte Lösung gilt, lässt sich der Typ „pro V“ mit zwei weiteren Digitalmodulen, mit einem zusätzlichen Analogmodul, einer externen Erdschlussüberwachung über Summenstromwandler sowie einem Temperaturmodul bestücken.

Durch den kompletten Systemtausch wurde das Werk in Kuwait nicht nur modernisiert und mit einem besseren Schutzkonzept ausgestattet, sondern auch gleichzeitig Platz gespart. Letztendlich hat das Ganze sogar dazu geführt, dass PIC eine Sondergenehmigung für die Einzelauftragsvergabe beim kuwaitischen Erdölkomitee beantragen konnte. Entscheidend war dabei auch, dass Simocode pro die Shell DP Konformität und die Kommunikationsfähigkeit über Profibus besitzt. Letztendlich lieferte Siemens 55 Schaltschränke mit insgesamt 160 kommunikationsfähigen Motormanagement-Systemen im Leistungsbereich von 0,45 bis 400 kW in das PIC-Werk zur Harnstoff- und Ammoniakproduktion.

Diagnosemöglichkeiten erhöhen die Verfügbarkeit

Für Abdullah Masoud spielten neben der Kommunikationsfähigkeit sowie der einfachen Integration in die bestehenden Schaltanlagen vor allem die vielfältigen neuen Diagnosemöglichkeiten eine entscheidende Rolle. Denn die Motormanagement-Systeme erkennen auch eine Phasenunsymmetrie oder einen Phasenausfall und bieten viele weitere wartungsrelevante Überwachungsfunktionen. Dazu zählen zum Beispiel die Überwachung des Motorstroms oder der Motorstarts sowie die Überwachung der Motorbetriebsstunden. Aus der Kenntnis dieser Werte lassen sich bei PIC eine korrekte Auslastungsstabilität der Motoren gewährleisten und Wartungsmaßnahmen langfristig planen. Außerdem ermöglicht die kontinuierliche Erfassung von Strömen und Leistungen eine zielgerichtete Optimierung der gesamten Anlagen. Das war früher mit den konventionellen Überlastrelais nicht in dem Maß möglich, weshalb das dortige Wartungsteam die moderne Motormanagementlösung heute doppelt schätzt.

Aber nicht nur die Integration erwies sich im Projektverlauf als einfach, sondern auch die Parametrierung. So ist es zum Beispiel möglich, die Motormanagement-Systeme komfortabel in Betrieb zu nehmen, sprich: ihnen bestimmte Steuer- und Schutzfunktionen zuzuweisen. Mit der Software Simocode ES Professional lässt sich dies für alle Antriebe von zentraler Stelle über den Profibus durchführen. Die in der Inbetriebnahme- und Anlaufphase oft notwendigen Anpassungen in der Antriebslogik, die früher häufig zu Umverdrahtungen im Steuerstromkreis führten, erfolgten hier durch einfache Veränderung der Parameter der Motormanagement-Systeme. Die Möglichkeit der Online-Parametrierung, auch im laufenden Anlagenbetrieb, spart dabei zusätzlich Zeit und verhindert unnötige Anlagenstillstände.

Intelligente „Partner“ für die langfristige Erfolgsplanung

Für die Technik-Verantwortlichen der kuwaitischen PIC hat sich der Besuch im Siemens-Werk Leipzig gelohnt. Die „Live-Demonstration“ der Möglichkeiten, die das Motormanagement-System Simocode pro bereitstellt, hat ihren Entschluss nur noch bestätigt, im Zuge der Modernisierung der Antriebstechnik auf kommunikationsfähige Multifunktionsgeräte als „Partner“ zu setzen.

Die einfache Einbindung in die vorhandenen Anlagen in Verbindung mit den vielfältigen neuen Diagnosemöglichkeiten der Motormanagement-Systeme hat alle Beteiligten restlos überzeugt. Damit haben sie eine wichtige Voraussetzung geschaffen, am expandierenden Markt für petrochemische Derivate langfristig zu profitieren und die Zuverlässigkeit ihrer Produktionsanlagen auf ein noch höheres Niveau zu heben. Denn Erfolg ergibt sich nicht einfach nur zufällig, sondern er muss strategisch geplant werden – dazu gehört auch ein perfektes Management der Motoren.

Frau Rajeshree Chavan ist Team Leader, Division Industry Automation, Siemens AG, Safat, Kuwait. G. Schumann ist Produktmanager Simocode, Division Industry Automation, Business Unit Low-Voltage Controls and Distribution, Siemens AG, Nürnberg.

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