Die Schutzart IP55 war für die Eggersmann-Gruppe, Hersteller von Biorecycling- und Biogasanlagen, das Argument, ­erstmals neue Frequenzumrichter einzusetzen. Diese Schutzart erlaubt die schaltschranklose Montage im Feld und ­reduziert damit den Installationsaufwand sowie die Kosten. Zudem lassen sich die kommunikationsfähigen Geräte einfach in Automatisierungslösungen einbinden und fernwarten.

Das Kompostieren ist ein rauer, in weiten Teilen automatisiert geführter Batchprozess, in dessen Verlauf die Stoffströme unter anderem gefördert, gemischt, zerkleinert, befeuchtet, temperiert und vor allem belüftet werden müssen. Letzteres übernehmen Großlüfter an zwei sogenannten Rottehallen beziehungsweise an acht neu hinzu gekommenen Rottetunneln. Die rund 30 Lüfter werden drehzahlgeregelt betrieben, um die erforderlichen Luftmengen individuell und flexibel an die Gegebenheiten der biologischen Prozesse anpassen zu können.
Im Kompopark Gütersloh wurden dazu schon früher dezentrale Frequenzumrichter eingesetzt. Mit dem für den Betrieb mit Pumpen, Lüftern und Kompressoren entwickelten Umrichter Sinamics G120P gibt es nun auch eine Variante von Siemens. Die in Schutzart IP55 (UL Type 12) ausgeführten Umrichter sind staubdicht, vollständig vor äußeren Zugriffen geschützt und strahlwasserfest, das heißt, sie können ohne zusätzlichen Schaltkasten in der Anlage verteilt eingebaut werden. Zeit und Kosten werden auch eingespart, weil nur das Leistungskabel zwischen Umrichter und Motor abgeschirmt ausgeführt werden muss.
Der Umrichter Sinamics G120P ist modular aus Regelungseinheit (Control Unit/CU), Leistungsteil (Power Module/PM) und Bedieneinheit (wahlweise Intelligent Operator Panel/IOP oder Basic Operator Panel/BOP 2) aufgebaut. Die Control-Unit steuert und überwacht das Power-Modul und den Motor. Zur Auswahl stehen die Betriebsarten Vector Control, FCC (Fluss-Stromregelung) und U/f, letztere auch mit parametrierbarer Multipoint-Kennlinie. Die Control-Unit CU230P 2 DP übernimmt via Profibus auch die Kommunikation zur überlagerten SPS, was ebenfalls den Verdrahtungsaufwand minimiert. Alternativ gibt es CUs für die Anbindung via RS485/USS, Modbus RTU, BACnet MS/TP und CANopen.

Zentral bedienen und beobachten

Zum Bedienen und Beobachten direkt am Umrichter setzt Eggersmann durchgängig auf das Basic-Operator-Panel 2 mit zweizeiliger Anzeige und Menüführung. Damit lässt sich der Umrichter vom Automatik- in den Handbetrieb umschalten und auch vor Ort parametrieren sowie bedienen. Mit Leistungen von 0,37 bis 400 kW kann die Baureihe an dreiphasigen Netzen mit 380 bis 480 V (±10 Prozent) energieeffizient betrieben werden. Im sogenannten Eco-Modus wird der Motorstrom automatisch an die aktuellen Lastverhältnisse angepasst. Ebenso ermöglicht die integrierte Ruhezustands-Funktion (Hibernation Mode) einen energiesparenden Bereitschafts-Modus, abhängig von voreinstellbaren Sollwerten.
Die Daten der weitläufigen Anlage laufen über Profibus- und Profinet-Kommunikation auf mehreren Steuerungen Simatic S7 300 von Siemens - wo nötig - in fehlersicherer Ausführung zusammen. Zum zentralen Bedienen und Beobachten sämtlicher Anlagenteile gibt es in der Warte ein auf Simatic WinCC basierendes Leitsystem.

Durchgängige Ferndiagnose

Mit Sinamics G120P hat Eggersmann ihren neuen Umrichter-Standard für den Feldeinsatz und die gewünschte Durchgängigkeit gefunden. Damit werden Technologiebrüche vermieden und auf Wunsch des Anwenders können sie auch aus der Ferne auf Systeme zugreifen, die nicht unter ihrer Regie betrieben werden. Die durchgängige Lösung von Siemens ermöglicht dabei das Routing und die Einsicht bis in die Antriebsebene hinein.
Für gezielte Diagnosen lassen sich dazu auch die integrierten Funktionen des Drive-Engineering-Systems Drive ES Basic nutzen. Aus der Ferne kann auch ein ausgetauschter Umrichter schnell neu parametriert, die Software eingespielt und der Antrieb wieder in Betrieb genommen werden. „Früher musste in solchen Fällen ein Servicetechniker zur Anlage gerufen werden, was mitunter Zeit und Geld gekostet hat. Heute ruft der Betreiber an, baut die Verbindung auf und gemeinsam behebt man Störungen in kürzester Zeit - unsere Anlagen sind dadurch ein weiteres Stück verfügbarer", erklärt Holger Iderhoff, Leiter Automatisierungstechnik bei Eggersmann Anlagenbau. Zudem lasse sich das gesamte Automatisierungsprojekt einfach zusammenfassen und dokumentieren. Letzteres wird durch vorgefertigte PDF-Dateien, die der Anlagenbauer teilweise auf dem Visualisierungssystem bereitstellt, unterstützt und beschleunigt. Auch das beschleunigt die Fehlersuche und hält die Verfügbarkeit hoch.