Energieeffizienz IDS-Roadshow verdeutlicht Vorteile von Integrated-Drive-Systems

Autor / Redakteur: Stefan Kähler / Ute Drescher

Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile. Mit den Integrated-Drive-Systems (IDS) trägt Siemens dieser ganzheitlichen Betrachtungsweise Rechnung. Integrierte Antriebssysteme steigern Effizienz und Verfügbarkeit industrieller Anwendungen, wodurch sich für den Kunden deutliche Wettbewerbsvorteile ergeben. Diesen Mehrwert veranschaulicht Siemens auf der IDS-Roadshow unter dem Motto "Extra Value Integrated".

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Der IDS Truck zeigt auf 65 m2 Ausstellungsfläche, wie integrierte Antriebssysteme von Siemens funktionieren.
Der IDS Truck zeigt auf 65 m2 Ausstellungsfläche, wie integrierte Antriebssysteme von Siemens funktionieren.
(Bild: Siemens)

Energieeffizienter Betrieb, hohe Verfügbarkeit, geringer Wartungsaufwand, einfaches Engineering – Maschinenanlagen müssen eine ganze Reihe an Voraussetzungen erfüllen, um wettbewerbsfähig eingesetzt werden zu können. Dabei genügt es nicht, einzelne Maschinenkomponenten zu optimieren; nur der Blick auf die Anlage als Ganzes birgt langfristig einen Mehrwert für den Betreiber.

An diesem Punkt setzt Siemens mit den Integrated Drive Systems (IDS) an und veranschaulicht deren Funktionsweise im Rahmen der IDS-Roadshow. „Wir möchten mit der IDS-Roadshow und der Ausstellung im Truck darlegen, wie wir die Antriebs- und Steuerungstechnik zu einer perfekten Kombination zusammenführen, und unseren heutigen und zukünftigen Kunden erläutern, wie sie ihre Anlagenverfügbarkeit und -effizienz erhöhen können“, erklärt Dirk Hoke, CEO der Business-Unit Large Drives.

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Drei Ebenen der Integration

Der Fokus liegt darauf, das Kernelement von IDS darzustellen: die Systematik der dreifachen Integration. Auf der ersten, der horizontalen Ebene, erfolgt die Integration entlang des Energieflusses, sprich von Motor und Umrichter bis hin zu Getriebe und Kupplung.

Die vertikale Integration stellt die zweite der genannten Ebenen dar. Sie verläuft innerhalb der Automatisierungshierarchie. Hier geht es um die Steuerungsarchitektur der Fertigungs- und Produktionsprozesse industrieller Anlagen. Dieser Zusammenhang von Fertigungsprozess und -steuerung wird in der mobilen IDS-Ausstellung anhand der Integration des Antriebsstrangs und seiner Komponenten in das Engineering Framework TIA Portal thematisiert. Ebenso wird die vollständige Integration von Antrieben in das Prozessleitsystem Simatic PCS 7 gezeigt, das mit seinen integrierten Tools effiziente Lösungen bietet – von der Projektierung bis hin zur Diagnose im Betrieb der Anlagen. Damit wird dem Kunden verdeutlicht, welches Potential ein effizientes Engineering bietet.

Auf der dritten Ebene, der Life-Cycle-Integration, geht es um den gesamten Produktlebenszyklus. Werden die Komponenten in eine entsprechende Industriesoftware für Planung, Auslegung und Inbetriebnahme eingebunden, so profitiert der Betreiber durch die integrierte Software und umfassenden Services von einer schnellen und einfachen Inbetriebnahme, gesteigerten Verfügbarkeit und gleichzeitig geringeren Wartungs- und Instandhaltungskosten.

3D-Animationen und Live-Demos

Alle drei Integrationsebenen und der daraus für den Kunden resultierende Mehrwert werden im eigens dafür konzipierten und ausgestatteten IDS Truck auf 65 m2 präsentiert. Zu sehen sind Exponate und Live-Demos zu Intralogistik, Fördertechnik, Pumpen-, Lüfter- und Kompressor-Anwendungen, mediale Präsentationen zu speziellen Aspekten, wie die Energieeffizienznorm, aber auch verschiedenste Mittelspannungsapplikationen in der Prozessindustrie mit höchsten Ansprüchen. Diese in der Realität sehr großen Antriebssysteme werden in einer 3-D-Animation veranschaulicht.

Veranschaulicht an Modellen sind die Vorteile von IDS bei Applikationen wie dem Regalbediengerät aus dem Bereich Intralogistik. Mit Safety Integrated können hier beispielsweise flexible Sicherheitskonzepte umgesetzt werden, die neben den integrierten Antriebs- und Steuerungskomponenten die Handhabung der Geräte und deren Sicherheit vereinfachen. Durch eine intelligente Pendeldämpfung lässt sich zudem bei kurzen Verfahrwegen die Positionierzeit um bis zu 10 % verkürzen, was für den Betreiber eines Hochregallagers eine bedeutende Erhöhung der Umschlagsleistung bedeutet.

Technik zum Anfassen

Wie die Intralogistik fallen auch die Stück- und Schüttgutbeförderung thematisch unter den Überbegriff der Fördertechnik. Um diese im Truck folglich in möglichst allen Aspekten abzubilden, präsentiert Siemens an zwei Stationen Komponenten zur Stück- und Schüttgutbeförderung. Bei letzterer kommen Getriebe und Getriebemotoren, wie das Planetengetriebe Flender SIP oder Simogear-Getriebemotoren sowie der Umrichter Sinamics G110M zum Einsatz, die durch ein Condition Monitoring System überwacht werden und in Originalgröße aufgebaut sind. Für die Stückgutbeförderung setzt Siemens auf dezentrale Förderkonzepte. Optimal aufeinander abgestimmte Simogear-Getriebemotoren und Sinamics G110M-Frequenzumrichter sowie deren Integration in das TIA-Portal ermöglichen einen effizienten Betrieb.

Beeindruckend sowohl mit ihren Dimensionen als auch mit innovativen Features an Bord des IDS Trucks: die optimal aufeinander abgestimmten Systemkomponenten Simotics-FD-Motor und Sinamics-G120P-Umrichter. Dieses Antriebssystem erfüllt schon heute die neue Energieeffizienzklasse IES2. Das dieser Norm zugrundeliegende Referenzsystem wird dabei sogar um 35 % unterboten.

Bergbau, Zementindustrie, Öl- und Gasindustrie sowie Anwendungen auf Schiffen verlangen von Antriebssystemen höchste Leistung, und das rund um die Uhr, das ganze Jahr über, bei hoch anspruchsvollen Umgebungsbedingungen.

Höchste Leistung rund um die Uhr

Hier bewähren sich die integrierten Antriebssysteme von Siemens im Mittelspannungsbereich – bestes Beispiel: Vertikalmühlen. Bei dem eingesetzten Multiple-Drive-System kommen mehrere Antriebseinheiten gleichzeitig zum Einsatz. Bei Ausfall oder Wartung eines einzelnen Antriebs kann dieser aus der Anlage entfernt werden, ohne dass die Vertikalmühle stillgesetzt werden muss. Damit werden energieeffizienter Betrieb, vereinfachte Wartung und gesteigerte Verfügbarkeit der Anlage ermöglicht. Es können auch sehr hohe Antriebsleistungen von bis zu 16,5 MW erzielt werden. Im noch höheren zweistelligen MW-Bereich bewegen sich auch Antriebe für Gas-Pipeline-Kompressoren, Schiffe oder Walzwerke. Hier sorgen integrierte Mittelspannungs-Antriebssysteme für einen soliden und kaum störungsanfälligen Anlagenbetrieb – selbst unter Bedingungen wie auf hoher See.

Die IDS-Roadshow bietet einen Überblick über das Zusammenspiel integrierter Komponenten in zukunftsorientierten Antriebssystemen verschiedener Applikationen. Gemeinsamer Nenner: Durch die Integration und optimale Abstimmung aller Antriebskomponenten werden in allen Lebenszyklusphasen wichtige Effizienz- und Produktivitätspotentiale nutzbar gemacht. (ud)

Siemens auf der Hannover Messe 2015:

Halle 9, Stand D35 (Hauptstand) / Freigelände, Stand M05/1

* Stefan Kähler ist im Event Management der Division Digital Factory/Process Industries an Drives der Siemens AG tätig.

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