Bild 01: Karosseriebau in der Automobilindustrie (Quelle: Phoenix Contact)
Insbesondere im Maschinen- und Anlagenbau finden sich viele industrielle Anwendungen, die durch einen Elektromotor angetrieben werden. Die Leistungsklasse solcher Motoren erstreckt sich meist von einigen Watt bis zu 3,5 kW. Je nach Applikation werden verschiedene Ansprüche an die zugehörige Motorsteuerung gestellt. Beispielsweise sind für die Integration der Anwendung in den Sicherheitskreis bis zu zwei, für den Direkt- und Reversierstart jeweils ein und für den Motorschutz ein weiteres mechanisches Schaltelement erforderlich, also in Summe fünf Komponenten. Bei der konventionellen Motorsteuerung werden diese Aufgaben von sogenannten Schützen und einem Motorschutzrelais übernommen, die entsprechend geplant, verdrahtet und verschaltet werden müssen. Deshalb vereinen die Hybridmotorstarter der Produktfamilie Contactron [1] bis zu vier Funktionen in einem Gerät: Not-Halt, Motorstart, Wendefunktion und Motorschutz gegen Überlast.
Vor allem die Nothaltfunktion stellt den Anwender oft vor Herausforderungen. Es werden kostenintensive Peripheriegeräte eingesetzt, die Signale der Anlagensensorik verarbeiten sowie Signale an die Anlagenaktorik ausgeben und die sicherheitsgerichteten Anforderungen über sichere Ein- und Ausgänge erfüllen. Durch die Verwendung des Profisafe-Buskopplers der Produktfamilie Contracton können eine Vielzahl an nicht-sicheren und sicheren IO-Punkten an einer Steuerung oder einem zugehörigen Peripheriegerät eingespart werden respektive die Peripherie lässt sich komplett ersetzen (Bild 2).
Platzersparnis von 89 % und zehnfach höhere Lebensdauer
Die Kombination der vier Funktionen in einem elektronischen Schaltgerät eröffnet zahlreiche Vorteile. Wegen der kompakten Bauform der Hybridmotorstarter spart der Anwender bis zu 89 % Platz im Schaltschrank ein, die eine konventionelle benötigen würde. Darüber hinaus reduzieren sich der Verdrahtungsaufwand und damit die Fehleranfälligkeit bei der Inbetriebnahme der Anlage. Aufgrund der Varianz der zur Verfügung stehenden Contactron-Geräte lässt sich für jede Applikation ein Modul mit passendem Funktionsumfang wählen.
Die spezielle Hybridtechnologie der Contactron-Familie birgt einen weiteren Nutzen. Durch die mikroprozessorgesteuerte Verknüpfung von robuster Relaistechnik und verschleißfreier Halbleitertechnologie, die beim Starten respektive Stoppen des Motors den verschleißbehafteten Ein- und Ausschaltvorgang ausführt, kann das Relais lastfrei geschaltet werden und den Strom verlustarm führen. Dieser Vorgang sorgt dafür, dass sich der Verschleiß der Kontaktflächen des Relais minimiert. Der Motorstarter erreicht so eine bis zu zehnfach höhere Lebensdauer gegenüber einem mechanischen Schütz. Der Anwender erhält folglich eine einfache und wirtschaftliche Lösung für zukunftssichere Anlagen, in denen eine robuste, zuverlässige und langlebige Motoransteuerung notwendig ist.
Direkter Zugriff auf die Motordaten
In der Industrie wächst das Bedürfnis, die vielen in den Applikationen anfallenden Daten auszulesen, um Prozesse überwachen und optimieren zu können. Auf diese Weise lassen sich zum Beispiel Rückschlüsse auf einen bevorstehenden Serviceeinsatz in der Anlage ziehen, der durch eine frühzeitige Planung kürzere Stillstandzeiten verursacht. Zur Umsetzung dieser Anforderung müssen im ersten Schritt die Anlagendaten bereitgestellt werden. Aus diesem Grund ist die Produktfamilie Contactron um eine vernetzbare Variante des Hybridmotorstarters erweitert worden. Sie bietet die gleichen Funktionen wie die klassischen Contactron-Schaltgeräte, realisiert durch die Möglichkeit der Vernetzung jedoch zusätzlich einen dezentralen Ansatz. Der Anwender kann somit über das vorhandene Feldbussystem direkt auf die Motoren zugreifen. So lassen sich wichtige Diagnosedaten der Motoren aus dem zentralen Schaltschrank oder der Anlagenperipherie direkt an die Anlagensteuerung weiterleiten. Der Anwender ist also immer über den aktuellen Zustand seiner Antriebe informiert.