Perlen Papier: Multidrives von ABB für hohe Anlagen­ver­füg­barkeit

Nach Rollenschneider folgt komplette Maschine 

Um auch zukünftig erfolgreich zu sein, entschied sich Perlen Papier die Antriebstechnik der PM4 komplett zu erneuern. Es folgte eine Ausschreibung, bei der die KRIKO Engineering GmbH das Rennen machte und sich gegen die Konkurrenz durchsetzen konnte. Für KRIKO Engineering sprach, dass der Systemintegrator aus Merzhausen, Baden-Württemberg, ein Spezialist für individuelle Automatisierungslösungen, unter anderem für die Papier- und Zellstoffbranche ist. Zudem hat der ABB-Partner für Multidrive-Module bereits in der Vergangenheit erfolgreich Perlen Papier unterstützt. 

Die Antriebstechnik der PM4 wird, wie beim Rollenschneider, mit ACS880 Multidrives von ABB realisiert. Frequenzumrichter von ABB sind in dem Werk umfassend vertreten, sie regeln Pumpen, Antriebe und Mehrmotorenantriebe. Eingesetzt werden Industrial Drives und Multidrives der Familien ACS800 und ACS880. Einige noch vorhandene ältere Umrichtermodule der Serie ACS604 sollen Anfang 2023 durch moderne ABB-Frequenzumrichter ersetzt werden. 

Moderner Umrichter mit einfacher Wartung

Das technische Set-Up 

KRIKO hat für diesen Auftrag vier Multidrive-Frequenzumrichter-Systeme ACS880 (690 Volt) mit insgesamt 64 Wechselrichtermodulen (18 Ampere bis 900 Ampere) integriert, die in Rittal-Großschranksysteme Typ VX25 eingebaut wurden. Die Einspeiseleistung der vier Einheiten beträgt zusammen 10,47 Megawatt.  

Die ACS880-Multidrive-Module in der Baugröße R8i werden nur als 410-Ampere-Variante eingesetzt. Durch Parallelschaltung kann mit diesen Frequenzumrichtern eine höhere Leistung realisiert werden, was sich KRIKO bei dem Projekt zunutze machte. Weil zudem die Geräte als Antriebs- und als Einspeiseeinheiten verwendet werden können, ist auch die Ersatzteilhaltung einfach, da für die komplette Papiermaschine nur wenige Teile vorgehalten werden müssen. 

Hohe Kompaktheit und Präzision 

Die Multidrive-Module von ABB sind äußerst kompakt. Die gesamte Schaltschrankbreite für die vier Einspeiseeinheiten und die 64 Wechselrichtermodule beträgt zusammen 42 Meter, bei einer Tiefe von 600 Millimetern. Für die Verkabelung konnten die vorhandenen Kabelein- und -ausgänge im Boden genutzt werden, ohne ins Bauwerk eingreifen zu müssen. Die neuen Schaltschränke konnten so aufgebaut werden, dass die Anschlüsse in den Schränken genau zu den vorhandenen Kabelausgängen passten. Es mussten lediglich zwei bestehende Kabel verlängert werden. Karl-Anton Kleiser betont: „Ein Vorteil ist auch, dass man die Schränke ohne eingebaute R8i-Module ausliefern konnte. Das hat die Montage erleichtert.“ 

Die DTC-Technologie (direkte Drehmomentregelung) verleiht den Frequenzumrichtern eine hohe Regelgenauigkeit und sehr gute dynamische Eigenschaften. Bei Mehrmotorenanwendungen wie der einer Papiermaschine ermöglichen die einzelnen Wechselrichtermodule mithilfe des DTC-Verfahrens eine schnelle Übertragung der Drehmoment- und Drehzahlsignale zur Regelung des Papierzugs.  

Der Austausch der alten gegen die neuen Schaltschränke wurde Ende Januar 2022 durchgeführt. In der Folgewoche hat KRIKO die neue Antriebstechnik in Betrieb genommen. Bereits Anfang Februar 2022 ging die PM4 wieder in Produktion. Leonard Krasniqi ist mit dem Projektverlauf zufrieden: „Wir hatten ein sehr gutes Projektteam und die Zusammenarbeit war ebenfalls sehr gut. Das ist umso bemerkenswerter, als es kein reiner Ersatz war, sondern eine komplett neue Technik installiert wurde. Des Weiteren sind wir von Profibus auf Profinet umgestiegen. Die Papiermaschine konnten wir fast per Knopfdruck starten.“  

Erweiterung des Bereitschaftsdienst-Vertrags 

Zur Maximierung der Anlagenverfügbarkeit setzt Perlen Papier auf die lokale Unterstützung von ABB Schweiz. Der Bereitschaftsdienst-Vertrag mit ABB garantiert einen schnellen Support rund um die Uhr auf höchster Reaktionszeit-Stufe (vier Stunden). Dieser Vertrag wird jetzt um die neue Frequenzumrichtertechnik der PM4 erweitert. ABB hat außerdem alle Frequenzumrichter des Papierherstellers inklusive Firmware und Parameter in einer Cloud-Lösung aufgenommen, um die Geräte durchgehend zu überwachen und bei der Wartung zu helfen.