Eine neue, innovative Lösung von Kriwan Industrie-Elektronik verbindet Pumpe, Schutzfunktion und digitale Welt. Die integrierte Modbus-Schnittstelle stellt eine einfache Vernetzung sicher. Das Highlight: Eine Leistungsmessung des Elektromotors, die auch am Umrichter funktioniert.

Die Anforderungen von wasserwirtschaftlichen Anlagen in puncto Schutz, Digitalisierung und Energieeffizienz wachsen. So mussten beispielsweise Pumpenhersteller bei dem Thema Verstopfung in den letzten Jahren ihre Systeme nachbessern, um eine erhöhte Feststoffbelastung im Abwasser, rechtzeitig zu erkennen und gleichzeitig Schutz- oder Gegenmaßnahmen anzubieten. Ein weiteres Beispiel ist eine zunehmende Bedrohung durch Cyberangriffe, gleichzeitig sollen sich alle Komponenten einer Anlage miteinander vernetzen und Daten austauschen. Ein schwieriger, dennoch notwendiger Spagat, um Pumpensysteme sicher zu betreiben und die Chancen der Digitalisierung zu nutzen.

Kriwan Industrie-Elektronik macht es jetzt noch einfacher Pumpen zu vernetzen. Der neue Pumpenschutz INT69 PYF Diagnose stellt die erfassten Messwerte und Betriebsdaten der Pumpe per integrierter Modbus-Schnittstelle zur Verfügung. So kann der Betreiber beispielsweise frühzeitig Informationen und Warnungen erhalten und rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen, bevor es zu Ausfällen kommt. Ein zweites aufwendiges Messsystem direkt an der Pumpe wird damit überflüssig.

Um das lokale Schutzkonzept etwa vor Fehlsteuerung und möglichen Cyberangriffen nicht zu gefährden, hat der Pumpenschutz via Modbus- Schnittstelle keine Rechte zur Parametrierung. Diese werden aus Sicherheitsgründen direkt am Schutzgerät oder über ein separates Modbus-Gateway durchgeführt.

Leistung messen sogar im Umrichter-Betrieb

Die Leistungsaufnahme eines Elektromotors gehört zu den wichtigsten Parametern. Sie sagt viel über Arbeitspunkt und Zustand der Applikation aus. Gleiches gilt für Pumpen, auch hier ist eine Information über die Leistung in vielen Fällen interessant. Neben der integrierten Modbus RTU-Schnittstelle, ist die große Neuerung des INT69 PYF Diagnose die Messung von Wirk-, Blind- und Scheinleistung sowie des Leistungsfaktors cos ϕ. Zusätzlich sind Zähler für die bezogene Wirk- und Blindenergie im integrierten Speicher des Pumpenschutzgerätes enthalten. So lässt sich der Energieverbrauch transparent darstellen. Ein wesentliches Alleinstellungsmerkmal des Pumpenschutzes: Es kann die Leistung von elektrischen Motoren auch beim Einsatz von Frequenzumrichtern messen. Dafür wurde extra ein neuer Stromwandler entwickelt, der eine möglichst hohe Messgenauigkeit von Amplitude und Phase über einen hohen Nutzund Taktfrequenzbereich bietet. Der Phasenfehler liegt im Bereich von 20…100 Hz bei < 1°, was sich besonders auf die Genauigkeit der Wirkleistung positiv auswirkt.

Je nach Abnahme oder Anstieg der Leistung kann das Gerät Trockenlauf, geschlossene Schieber oder blockieren des Läufers im Motor durch eine Verstopfung detektieren. Die Kombination weiterer Sensordaten wie beispielweise von Motor-, Lagertemperatur und Vibration geben detaillierteren Aufschluss über Störungen und Fehlverhalten und bieten zusätzlichen Schutz.

Dank App alles im Blick

Der Anwender kann mit Hilfe der Kriwan Intspector App vor Ort auf das Schutzgerät der Pumpe zugreifen. Im Bereich Diagnose gibt es hilfreiche Funktionen wie Betriebsdaten, Ereignislisten mit Zeitstempel, Fehlerzähler, Betriebszeiten, Schaltzyklen, aktuelle Messwerte und vieles mehr für eine genauere Analyse der Pumpe. Mit Hilfe der Live-Diagnose können alle gemessenen Werte über einen längeren Zeitraum aufgezeichnet und auf einem Endgerät (Smartphone, Tablet oder Laptop) als CSV- Datei gespeichert werden. Dabei spart sich der Nutzer aufwendiges Messequipment und nutzt das Endgerät als Datenlogger. In der Parametrierung kann man jeden Eingang im Schutzgerät individuell einstellen, zum Beispiel die Temperatureingänge (PTC, Pt100, Pt1000 und Bimetall). Wird ein Eingang nicht genutzt, so wird dieser auf deaktiviert eingestellt. Ebenso ist die Parametrierung der Warn-, Soll- und Abschaltwerte, Auslöse- sowie Wiedereinschaltverzögerungen beziehungsweise eine verriegelte Abschaltung ohne automatisches Wiedereinschalten pro Eingang möglich.

 

Ein USP des Pumpenschutzes: EineLeistungsmessung des Motors am Umrichter

So lässt sich jeder Wert individuell für jeden Einsatz parametrieren. Auch ganze Parameterdatensätze können Betreiber erstellen, speichern und per App wieder laden. Dies spart Zeit bei wiederkehrenden Anwendungen. Neben den Eingängen Spannung und Strom, besitzt das Multi- Schutzgerät weitere für Temperatur (3x), Leckage (1x), Schwimmerschalter als Schaltkontakt (1x) und Analogeingang 0/4-20mA (1x), zum Beispiel für Vibrationssensoren. Die Phasenüberwachung beinhaltet Phasenfolge, -ausfall und -asymmetrie sowie Über- und Unterspannung. Auch der Einsatz in Einphasennetzen ist möglich. Je ein Relais für Alarm und Warnung sorgen für die nötige Betriebssicherheit. Zusätzlich lassen sich auf cos ϕ, Betriebsstunden, Schalthäufigkeit, Kurzschluss und Unterbrechung der Sensoren überwachen. Das Gerät ermittelt und zeigt aufgenommene Schein-, Wirk- sowie Blindleistung an und zählt Wirk- und Blindenergie. Mit der Vielzahl an Eingängen und Funktionen passt das INT69 PYF Diagnose von Kriwan Industrie-Elektronik bestens in das Schutzkonzept von Pumpen. Es hilft Betreibern, die steigenden Anforderungen, nicht nur in der Wasserwirtschaft, zu erfüllen. Nicht zuletzt spart es im Vergleich zu herkömmlichen Schutzkonzepten mit nur 45 mm Gehäusebreite auch noch Platz im Schaltschrank ein.