Hintergrund
In der modernen chemischen Industrie bilden Elektromotoren als mechanische Bremse die Grundlage aller Maschinen. Der wissenschaftliche und technologische Fortschritt sowie die Prozesssteuerung, insbesondere die Anforderungen an die Automatisierung der Produktion, erfordern dringend die Entwicklung und Verbesserung von Motorsteuerungs- und Schutzsystemen. Dadurch werden Funktionen wie Fernsteuerung, Fernüberwachung, Ferneinstellung, Fehlerdiagnose und zentrale Steuerung von Produktionsprozessen und Großmaschinen ermöglicht.
Gleichzeitig stellt die chemische Industrie mit ihrem hohen Materialfluss und dem Dauerbetrieb unter Volllast hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Stabilität elektrischer Anlagen. Im Falle eines Störfalls muss die Ursache schnell ermittelt und das Problem umgehend behoben werden, um die Produktion zeitnah wiederaufzunehmen. Bisher wurden thermische Relais zum Schutz vor Motorüberlastung oder als Steuerungskomponenten eingesetzt. Aufgrund von Einschränkungen hinsichtlich Komponentenqualität und Technologie konnten sie jedoch den Anforderungen der Automatisierung in der chemischen Industrie nicht mehr gerecht werden. Ein neuartiger intelligenter Motorschutzschalter erfüllt diese Anforderungen an die Motorsteuerung. Als Motorschutzvorrichtung gewährleistet er effektiv den sicheren Betrieb des Elektromotors und ersetzt thermische Relais. Durch den Einsatz fortschrittlicher Kommunikationstechnologie ermöglicht er die Automatisierung der Motorsteuerung und bietet erhebliche wirtschaftliche Vorteile.
Projektübersicht
Das Chemieunternehmen YCGSI mit Sitz im Jemen kontaktierte Acrel Ende 2019, nachdem ein Ingenieur online nach einem mit SAP kompatiblen Energiemanagementsystem für Fabriken gesucht hatte. Acrel ist ein Hightech-Unternehmen, das Forschung und Entwicklung, Produktion, Vertrieb und Service vereint. Es hat sich auf Lösungen für Energieeffizienzmanagement und Stromsicherheit spezialisiert. Acrel Electric verfügt über eine komplette Produktionslinie, von Cloud-Plattform-Software bis hin zu Komponenten. Das Unternehmen plante die Entwicklung eines Energiemanagementsystems für Fabriken. Der Kunde besuchte Ende Dezember die Firmenzentrale in Shanghai und entschied sich nach ausführlichen Gesprächen für einen Testkauf, beginnend mit dem Motorschutzsystem. Bisher hat der Kunde zufriedenstellendes Feedback gegeben und plant, weitere Produkte zu beziehen.
Funktionsanforderungen an Schutzvorrichtungen in der chemischen Industrie
Der Acrel ARD2F Motorschutzschalter schützt den Motor bei Anlaufverzögerung, Überlastung, Blockierung, Unwucht, Phasenausfall, Unterlast, Erdung/Ableitstrom, Blockierung, Überspannung, Unterspannung, Wicklungsübertemperatur und weiteren Störungen. Er erfasst Laufzeit und Frequenz, überwacht Betriebsstrom, Spannung, Laufzeit, Anlaufzeit und gibt Alarm- und Fehlerinformationen aus. Zusätzlich protokolliert er SOE-Fehlerereignisse, um die Fehlersuche für das Wartungspersonal zu vereinfachen. Der Betriebszustand des Motors wird übersichtlich und intuitiv über ein LCD-Display und Statusanzeigen dargestellt. Der Schutzschalter verfügt über eine RS485-Schnittstelle für die Fernkommunikation und einen analogen DC4-20mA-Ausgang. Dadurch lässt er sich problemlos mit SPS, PC und anderen Steuereinheiten vernetzen und ermöglicht die Motorüberwachung über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle. Der ARD2F erfüllt somit die Anforderungen der chemischen Industrie an einen Motorschutzschalter.
Leistung des intelligenten Motorschutzsystems ARD2F in der chemischen Industrie
Wenn der intelligente Motorschutz ARD2F in der chemischen Industrie eingesetzt wird, ergeben sich folgende Betriebseffekte für den automatisierten Produktionsprozess der chemischen Industrie:
Zentralisierung von Systeminformationen
Die Benutzer können die Parameter jedes Geräteknotens mittels Messwertablesung erfassen, wie z. B. Motorstrom, Spannung, Motorbetriebszustand, elektrische Energie usw. Anhand dieser Informationen kann der Benutzer den Motorbetriebszustand der Feldgeräte in Echtzeit analysieren und verarbeiten.
Intelligenter Schutz
Werden die intelligenten Motorschutzschalter ARD2F in chemischen Produktionsprozessen eingesetzt, stoppen sie den Motor bei Phänomenen wie Phasenausfall oder Überhitzung umgehend und geben entsprechende Anweisungen für verschiedene Fehlerinformationen aus. Der Motorschutzschalter mit Anti-Netz-Funktion kann nach einem durch Netzstörungen verursachten plötzlichen und starken Spannungsschwankungen oder einem kurzzeitigen Stromausfall wieder anlaufen und die Stromversorgung wiederherstellen.
Die Fehlererfassung erleichtert die Analyse von Feldproblemen.
In der chemischen Industrie muss bei einem Ausfall eines Elektromotors der Ersatzmotor umgehend ausgetauscht werden, ohne den laufenden Betrieb zu beeinträchtigen. Der defekte Motor muss zeitnah repariert werden, um die kontinuierliche Produktion zu gewährleisten. Frühzeitige Reparaturmaßnahmen sind jedoch personal- und materialintensiv und erfordern eine gewisse Analysezeit – was unpraktisch ist. Die leistungsstarke Fehleraufzeichnungsfunktion des intelligenten Motorschutzsystems ARD2F spart dem Wartungspersonal hingegen viel Zeit, verbessert die Produktionseffizienz und erhöht die Betriebssicherheit des Systems.
Installationsbilder
Zusammenfassung
Mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung moderner Steuerungstechnik ist der Motor zu einem wichtigen Bestandteil von Steuerungssystemen geworden, und auch der Motorschutz entwickelt sich in vielfältige Richtungen. Daher sollten wir den tatsächlichen Anforderungen an den Motorschutz vollumfänglich Rechnung tragen, Motorfehler frühzeitig, präzise und zeitnah erkennen und Schutzfunktionen sowie Schutzmodi rational auswählen. So gewährleisten wir einen optimalen Motorschutz, erhöhen die Betriebssicherheit der Anlagen, reduzieren ungeplante Stillstände und minimieren Unfallschäden. Motorschutzsysteme sind eine wichtige Komponente von Systemen zur Energieerzeugung, -versorgung und zum Stromverbrauch. Ihr weitverbreiteter Einsatz verbessert nicht nur die Genauigkeit und Effizienz der Prozesssteuerung und senkt die Ausfallrate, sondern trägt auch positiv zur Automatisierung elektrischer Steuerungssysteme und zur Entwicklung der Volkswirtschaft bei.