Spannungserhöhungen

Die Installation von Erzeugeranlagen kann auch Kummer bereiten.

Im Rahmen der VDE-AR-N 4110 und VDE-AR-N 4105 sind die Spannnungsfenster vorgegeben, aber selbst wenn diese ausgeschalten sind, muss man prüfen, ob es zu einer Spannungserhöhung aus dem Stromnetz kommen kann. In der Nachbarschaft werden auch dementsprechende Erzeugeranlagen in Betrieb genommen und können bei fehlendem Bezug zu einer Spannungserhöhung im Mittelspannungsnetz kommen. Somit steigt auch die Spannung auf der Niederspannungsseite.

Die Niederspannung kann die oben genannten Spannungsfenster überschreiten und elektrische Betriebsmittel zerstören.

Im Jahr 1987 wurde in der europäischen Union die Netzspannung von 220 auf 230V AC verändert.

Da in der Industrie oft Anlagen aus den 1970 und 1980 Jahren noch vorherrschen, sind die meistens Betriebsmittel für die höheren Spannung nicht ausgelegt.

VPN-Zugang

Heutzutage wird der Zugrff auf Automationsanlagen immer wichtiger.

Wenn der Kunde es allerdings auf die leichte Schulter nimmt, ist Gefahr in Verzug.
Der Kunde muss aufgeklärt werden. Ein Router mit SIM-Karte und dann eine kostenlose dynamische Adresse zu, ist das Chaos vorprogrammiert.

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Seitennummerierung

Jeder Schaltplan sollte gewissen Mustern folgen:

  • Deckblatt
  • Inhaltsverzeichnis
  • Hinweis auf Vorschriften
    • Installationsrichtlinien
    • Bezug auf Normen
  • Aufbauzeichnung
  • Leistungsteil
    • Einspeisung
    • Leistungsabgänge
      • Sicherungsabgänge
      • Leistungskontakte der Schütze
      • Abgangsklemmen
    • Steuerspannung
      • Potentialabsicherungen
      • Potentialklemmen
  • Steuerungsteil
    • Sicherheitsstromkreis
      • Not-Halt
      • Lichtvorhänge
      • Fussmatten
    • Hilfstromkreise
    • Schnittstellen
    • SPS-Steuerung
      • SPS-Aufbau
      • CPU
      • Sonderkarten
        • Positionierkarten
        • Kommunikationsschnittstellen
        • Energiemessung
      • Eingangskarten
        • Digitale Eingänge
        • Analoge Eingänge
      • Ausgangskarten
        • Digitale Ausgänge
        • Analoge Ausgänge
  • Klemmenpläne
  • Kabelpläne
  • Stückliste

Schaltplanaufbau

Ein Schaltplan ist wie ein Daumenkino. Seite für Seite sind Potentiale, Betriebsmittel, Texte an der gleichen Position.

Vorlagen helfen dabei die Planerstellung durchgängig zu halten.

  • Zeichnungsrahmen
  • Orientierung (Hoch- und Querformat)
  • Querweise der Potentiale
  • Pfadbezeichnungen
  • Kontaktkamm
  • Textgrößen
  • Seitennummerierung

SPS-Steuerung erweitern

Die Anlage läuft sehr gut und soll nun zeitgemäßer erweitert werden. Eine Netzwerkanbidung um eine BDE oder MDE-Anbindung zu realisieren.
Der Kunde ist stolz, dass er sein 20 Jahr altes Programmiergerät endlich nutzen kann.

Die alten Softwarestände, falsche Partionsgrößen, nicht kompatible Hardwarekataloge können eine Kleinigkeit schnell zum Verzweifeln bringen.

Hinzu kommen Probleme mit alten Steuerungen und deren Spezialitäten im Umgang mit Erweiterungen. 

Oft hilft es nur ein aktuelles Notebook zu nehmen und die notwendige Software in verschiedenen virtuellen Maschinen vorhalten. Somit kann man die SPS programmieren, die Visualisierung auslesen, ergänzen und dem Kunden somit bei der Erweiterung unterstützen.

Steuerschrank austauschen

Es hilft nichts einen Schaltschrank nach alten Plänen 1 zu 1 tauschen.

Die Technik ist ständig im Wandel. 

  • Bussysteme
  • Schaltschrankklimatisierung
  • Klemm- und Stecktechnik
  • Sicherheitstechnik nicht mehr einkanalig,
  • elektronische Absicherungen
  • Platzreserve innerhalb des Schaltschranks

SPS-Steuerung austauschen

Eine S5-115U wird ersetzt gegen eine aktuelle Steuerung.

Es muss nicht immer Siemens sein. Eine Siemens S7-1515 mit einer VISAM Bedienoberfläche. 
Die Touchpanellösung mit IPC und der HMI kostet etwa nur 40% einer Siemens-Lösung.

  • Bedienung
  • Störmeldearchiv
  • Analogwertanzeige und -aufzeichnung, auch bei mehr als 30 Kanäle
  • Email-Benachrichtigung im Fehlerfall
  • Web-Access
  • User-Management
  • Archivierung manipulationssicher 

Erneuerbare Energien

wird immer wichtiger, dass man lokal seine Energie erzeugt. Photovoltaik nahm eine Vorreiterrolle ein und wurde durch zunehmende Automatisierung auch wirtschaftlicher. Die Entwicklungserfolge führten aber schnell zu einer Überschwemmung mit asiatischen Modulen. 

Allerdings gibt es noch weit mehr Energiequellen. Solarthermie, Windenergie, Geothermie, Wasserstofftechnik, Gezeitenkraftwerke, sowie der Einsatz nachwachsender Rohstoffe.

Probleme sind bei vielen Energiequellen, die Wirtschaftlichkeit bei kleineren Leistungsgrößen, Leitungsentfernung und deren Verluste und Geräuschentwicklung.

Drehstrommotoren

Bewegungen im Maschinenbau musste präziser werden. Die Spannungsform einer Wechselspannung erzeugt alle 10ms eine Umpolung innerhalb eines Motor. So wurden AC-Motoren mit Kondensatoren zur gewollten Phasenverschiebung entwickelt. Kondensatoren sind aber nicht genau genug, um die gewünschte Genauigkeit bei der Positionierung zu erreichen.

Drehstrommotoren, die aufgrund Ihrer 120° Phasenverschiebung der 3 Phasen viel präziser positionierbar wurden, war der Start in die Industrialisierung. In Kombination mit Getrieben konnte man fast jede beliebige Drehzahl erreichen. 

SPS-Steuerungen

Begonnen hat alles mit 8-Bit Prozessoren. Assemblerprogrammierung hat man lernen müssen um eine Logik und Verknüpfungen von Ein- und Ausgängen zu realisieren. Speicher galt früher noch als Mangelware. 256, 512 Byte oder auch mal 1kByte waren die Größen. Um den Code zu speichern, verwendet man Eprom, um diese permanent speichern zu können. Einmal bespielt, konnte man den Code nicht mehr verändern.

Harms & Wende, Klaschka, AEG Logomat waren die Anfänge. Siemens stieg erst später ein. Etabliert hat sich in den 1980er die Simatic S5-Steuerung.