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KabelführungssystemFührung für alles

KDP On Demand

Mit der KDP On Demand bietet das Unternehmen Murrplastik Systemtechnik ein Kabelführungssystem, das in Größe, Form und Ausstattung komplett individualisiert werden kann.

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AutomatisierungssystemBlitz in Down Under

Gefährlich wird es beim Testen von Transformatoren: Künstlich erzeugte Blitze mit einer Spannung von bis zu 1,5 Megavolt gehen nieder. Hier sollte der Mensch gebührenden Abstand halten. Wie sich ein Höchstmaß an Sicherheit realisieren lässt, zeigt der australische Transformatorenhersteller Wilson. Er hat in sein Testcenter eine Lösung aus dem Hause Pilz integriert - bestehend aus einem Automatisierungssystem und intelligenten Sicherheitsschaltern.

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Automatisierungssystem: Blitz in Down Under

Die Größe eines kleinen Einfamilienhauses mit mehreren Tonnen Gewicht können die Transformatoren der Wilson Transformer Company mit Sitz im australischen Glen Waverly bei Melbourne einnehmen. Seit 1993 stellt das Unternehmen industrielle Leistungs- und Verteilungstransformatoren vorwiegend zur Energieversorgung von Industriebetrieben, Städten und Gemeinden her. Vor ihrer Auslieferung an Kunden in aller Welt durchlaufen die Umspannwerke ein mehrstufiges Testverfahren: Unter Spannung und bei wechselnden Belastungen müssen die Trafos nachweisen, dass sie ihre Aufgabe im Alltagsbetrieb sicher und zuverlässig erfüllen. Zum Produktsortiment gehören sowohl kleine kompakte als auch sehr große Transformatoren. Daher müssen Prüfeinrichtungen und räumliche Gegebenheiten entsprechende Anforderungen erfüllen. Weil dabei Spannungen von bis zu 22 Kilovolt im Spiel sind, Blitzschläge simuliert werden und die Transformatoren mitunter entzündliche Gase oder brennbare Flüssigkeiten zur Kühlung nutzen, sind geeignete und wirksame Maßnahmen zur Reduzierung des Gefährdungsrisikos für das Testpersonal erforderlich. Ein intelligentes, auf die unterschiedlichen Transformatoren zugeschnittenes flexibles Sicherheitskonzept ist somit gefragt.

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Flexibles Sicherheitskonzept

Bereits seit 1998 ist Pilz Australien mit seinem Hauptsitz in Melbourne präsent. Nachdem Downer Australia, der Kooperationspartner der Wilson Transformer Company, in der Vergangenheit bereits einige Sicherheitsprojekte erfolgreich mit Pilz realisiert hatte, war der Kontakt zum Automatisierungsspezialisten aus Ostfildern bei Stuttgart rasch hergestellt. Gemeinsam entwickelte man ein Prüf- und Sicherheitskonzept, das im Kern auf flexiblen, miteinander verknüpfbaren Prüf- und Sicherheitszonen sowie auf dem Automatisierungssystem PSS 4000 von Pilz beruht. Diese integrierte Lösung für Steuerungs- und Sicherheitsaufgaben eignet sich besonders für komplexe Anlagen, ist jederzeit modular erweiterbar und ohne komplizierte Installations- und Handhabungsprozesse integrierbar. Weil die Testgeräte im Prüflabor extrem empfindlich auf Lärm reagieren, realisierte man die Anbindung über Glasfaserkabel und das Echtzeit-Ethernet Safety NET p von Pilz.
Primär hatte das Sicherheitskonzept zum Ziel, das Testpersonal und andere im Umfeld befindliche Personen zuverlässig vor Stromschlägen zu schützen. "Wir mussten im Rahmen unserer Gefährdungsanalyse aber auch den extrem seltenen Fall mit einbeziehen, dass ein Transformator beim ersten Anfahren explodieren und somit eine Gefahr durch umher fliegende Teile entstehen könnte", sagt Adam Hallinan, Technical Manager bei Pilz Australien und Experte für das Automatisierungssystem PSS 4000. In einem ersten Schritt untergliederte man das Testzentrum in sichere Kontrollräume und flexibel handhabbare Testzonen: Die zu testenden Transformatoren werden durch zwei elektrische Rolltore hindurch in das Testcenter gefahren. Dort wachen codierte Sicherheitsschalter Psencode über den Zustand der Rolltore und sichern den Bereich während der Testphase vor unbefugten Zutritten. Die Sicherheitsschalter kommen bevorzugt dort zum Einsatz, wo neben der Sicherheit auch hoher Manipulationsschutz erforderlich ist. Sie vereinen Auswertung und Diagnose mit eingebautem Manipulations- und Umgehungsschutz in kleiner Bauform. Aufgrund der integrierten Auswertung lassen sich die Sicherheitsschalter ohne Abstriche bei der Sicherheitseinstufung in Reihe schalten und macht so zusätzliche Eingänge am Auswertegerät überflüssig.

Sichere Steuerung und sichere Sensorik

Sämtliche Transformatorentests werden von zwei miteinander in Verbindung stehenden Prüf- und Kontroll-Laboratorien ausgeführt. Dabei ist das Laboratorium 1 mit den Testzonen 1 und 2 für die Large Power Transformatoren, das Laboratorium 2 mit den Testzonen 4 und 5 für die Medium Power Anlagen zuständig. Bei Bedarf lassen sich die Testzonen vergrößern: Aus 1 und 2 wird zusammengefasst Zone 3, aus 4 und 5 entsprechend Zone 6. Jeweils eine Tür, insgesamt also vier, verbindet die Laboratorien mit den Testzonen, pro Laboratorium führt eine weitere Tür nach draußen.
In Kombination mit dem Automatisierungssystem PSS 4000 überwachen Sicherheitsschalter Psenslock alle sechs Türen. Gerade bei Türen, die häufiger geöffnet werden müssen, erweisen sich mechanische Zuhaltungen als nachteilig, da deren Justage sehr genau erfolgen muss. Psenslock ist ein berührungslos wirkender, codierter Sicherheitsschalter mit Haltemagneten von 500 N oder 1000 N in einem System. Er bietet sichere Stellungsüberwachung und Prozesszuhaltung als sichere Alternative zur bisherigen mechanischen Technologie. Hoher Manipulations- und Umgehungsschutz und geringer Verschleiß gewährleisten eine lange Lebensdauer.
Je nach Größe der Transformatoren lassen sich innerhalb des Testzentrums flexible Testzonen durch mobile Zäune voneinander abtrennen. Jede Testzone stellt somit eine in sich geschlossene Einheit dar. Elektrische Kabelverbindungen, über die Testimpulse und Daten an das Automatisierungssystem PSS 4000 weitergeleitet werden, können zwischen den einzelnen Zaunsegmente einfach gesteckt werden, schließen den Kreislauf. Erst wenn die Steuerung des Automatisierungssystems PSS 4000 den Zusammenschluss registriert, kann ein Testlauf beginnen.

Störungsfrei und in Echtzeit

Die dezentralen E/A-Systeme PSS Universal von Pilz sammeln die Daten der sicheren Sensoren - Psencode und Psenslock - und der acht Not-Halt Taster, die per Glasfaserleitung zur zentralen Steuerung PSSu PLC gelangen. Diese kommuniziert über eine Benutzerschnittstelle via Modbus TCP mit dem zentralen Rechner. Die Benutzerschnittstelle gibt PSS Universal PLC vor, welche Ebene oder welcher Schutz erforderlich ist. Um die Störungsfreiheit der Signale sicher zu stellen, erwartet die PSS 4000 die Änderung der Ebenen in einer bestimmten Reihenfolge. "Die zur PSS 4000 Systemwelt zählenden Steuerungen PSS Universal PLC eignen sich ideal für verkettete Anlagen und sind jederzeit einfach modular erweiterbar. Diese eröffnen Maschinen- und Anlagenbauern leicht umsetz- und handhabbare Automatisierungslösungen für Standard und Sicherheit", betont Adam Hallinan.
PSS 4000 besteht im Kern aus verschiedenen Hardware-Geräteklassen und Infrastrukturkomponenten. Das Echtzeit-Ethernet Safety NET p bildet dabei das Rückgrat des offenen Automatisierungssystems. Safety NET p vernetzt sämtliche Steuerungskomponenten und überträgt sowohl Daten für Standardsteuerungsaufgaben, als auch für sicherheitsgerichtete Steuerungsaufgaben. Im Zusammenspiel mit der Software-Plattform PAS4000 und dem zugehörigen Programm-Editor PASmulti und Editoren nach EN/IEC 61131-3 ist das Automatisierungssystem einfach und flexibel handhabbar.
"Neben der großen Flexibilität und Modularität des Automatisierungssystems PSS 4000 war für unsere Wahl die langjährige Erfahrung von Pilz im Bereich der Sicherheits- und Automatisierungstechnik entscheidend. Pilz hat uns von der Konzeption über die Entwicklung, sowie der Auswahl der Technik bis zur Inbetriebnahmephase optimal unterstützt", bringt Nick Kolokotronis, Downer Australia, die Zusammenarbeit auf den Punkt. Kein Wunder also, dass in Australien bereits in Kürze weitere Projekte "mit Hochspannung" anstehen. ee

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