Projekt Kompressor: Teil 2 – Schaltschrank

Es geht los mit dem Projekt “Kompressor”. Die Druckluftleitungen liegen bereits (LINK) und der erste Abschnitt des eigentlichen Kompressors kann beginnen.

So sieht das “Ziel” für diesen Blogeintrag aus (hier noch das Fusion360 Rendering).

Aufbau

Die Steuerung besteht aus zwei Modulen:

  1. Schaltschrank am Kompressor mit Motor-Sanftstart und Siemens Logo
  2. Bedienpanel auf Basis eines Siemens Logo TDE Textdisplays

Teileliste

Übersicht der wichtigsten Komponenten. Die Quellen sind wir immer ein Mix aus “Eh-da”, eBay Restbeständen sowie Neuteilen von unserem “Hoflieferanten” Automation24.de.

  • Komtaktschaltschrank Rittal AE1031.500 – 380 x 300 x 210
  • Siemens Sanftstarter SIRIUS 3RW3016-1BB14
  • Leistungsschalter Siemens SIRIUS 3RV2311-1HC10
  • Hauptschalter Eaton 038873 – T0-2-1/EA/SVB
  • SPS Siemens LOGO! 12/24 RCEo – 6ED1052-2MD08-0BA0
  • Textsidplay Siemens LOGO! TDE – 6ED1055-4MH08-0BA0
  • Drucktransmitter ifm electronic PU5414
  • M12 Sensorleitung geschirmt ifm electronic EVC541
  • Div. EATON M22 Befehls/Meldegeräte
  • Gehäuse EPN-2711-00 135mm x 170mm x 85mm
  • Rittal Schaltschranklüfter 240V

Schaltschrank

Los geht’s mit dem Schaltschrank selbst. Wie gewohnt nutzen wir auch hier Rittal, das hat sich bewährt und man findet oft günstig B-Ware oder neuwertige Schaltschränke bei eBay.

Bei diesem Projekt haben wir uns vorgenommen das Innleben des Schaltschranks mal im CAD zu planen… das beschützt uns hoffentlich vor bösen Überraschungen. Details wie Kabel oder Durchführungen wurden bewusst nicht modeliert, damit wir im CAM nicht mehr Zeit als mit dem eigentlichen Bau verbringen.

In der Zeichnung bzw. dem CAD Modell befinden sich zwei identische Kombinationen aus Sanftstarter und Motorschutzschalter, einbauen werden wir jedoch erstmal nur einen Strang. Sollte die Druckluftanlage mal wachsen haben wir so genügend Platz im Schaltschrank für einen 2. Verdichter.

An dieser Stelle noch ein großes Lob an Siemens! Siemens stellt die CAD Modelle sämtlicher Komponenten als leicht verdauliche und äußerst detaillierte STEP Datei zur Verfügung.

Das besondere daran – man kann die Dateien ohne Registrierung sofort herunterladen. Die meisten Teile haben außerdem Texturen und korrekte Farben, so dass die Renderings auch ohne viel Aufwand schon sehr echt wirken.

Mit der 3x16A Zuleitung sind theoretisch 11 kW drin, das würde für zwei paralell betriebene 4 kW Aggregate gut ausreicht. Durch den Sanftstart sowie die über Logo realisierbare verzögerte Zuschaltung des 2. Aggregats sollte es auch kein Problem mit dem Anlaufstrom geben.

Die Bedienelemente finden auf der Frontplatte bzw. Türe Platz. Alle Leitungen gehen nach unten ab.

Hier der Bau Schritt für Schritt

Das wichtigste auf einen Blick (von Links nach Rechts):

  • Motor Sanftanlauf
  • Motor Schutzschalter mit Verbindungselement
  • Logo Netzteil
  • Logo Kleinsteuerung
  • Logo Erweiterung Digitaleingänge
  • Analog Messwandler für Temperatursensoren auf 0-10V

“Komisch, im CAD hat alles gepasst” – damit so etwas hier passiert folgt vor der Montage eine kleine Stellprobe.

Anzeichnen, Ankörnen und ab auf die neue Flott Säulen-Bohrmaschine!

Der Logikteil (SPS, Messumformer) sind ebenfalls auf einer Hutschiene mit Erhöhung montiert. So bleibt der Raum daruter für die Verkabelung frei.

Unverdrahtet sieht die Konstruktion noch etwas unspektakulär aus. Das wird sich aber in den kommenden Wochen noch ändern. Hier schonmal mit eingebauten Befehls- und Meldegeräten, Hauptschalter und ein wenig Beschriftung aus dem Labeldrucker.

Und wer sich nun fragt wie man am besten Ausschnitte für die M22 Befehls/Meldegeräte ins Blech bringt:

Für das Loch nutzen wir einen Stufenbohrer. Die nächstgrößere Stufe entgratet dabei das vorher gebohrte Loch. Die Nut (Verdrehschutz) stellt man am schnellsten mit einer einfachen Feile her – dazu nimmt man die schmale Seite. In der Regel ist man mit 6-7 Hüben fertig.

Bedienpanel

Damit wir die Bedieneinheit optisch mit den Aufputz Stromverteilern kombinieren können haben wir das identische Gehäuse vom Hersteller EPN gekauft. Fotos vom Einbau in Kürze!

Verkabelung

Verkabelt wird mit Lapp H07V-K Einzeladern.

  • Netzspannung: Phasen Schwarz, Neutralleiter Blau, Schutzleider Gelb/Grün
  • Steuerspannung: Rot
  • Sensoren: Weiß

Nachfolgende Leitungen gehen rein oder raus. Da die Anlage in sich geschlossen ist werden die Leitungen über feste Kabelverschraubungen in den Schaltschrank geführt – das spart viel Zeit.

  • Versorgungsleitung 4+PE 2,5mm
  • Verdichter 1 4+PE 2,5mm
  • Verdichter 2 4+PE 2,5mm
  • Tanksensor
  • Magnetventil Druckentlastung
  • Magnetventil Entwässerung
  • Kugelventil Absperrung Tanks
  • Kugelventil Absperrung Ringleitung
  • Temperatursensor Verdichter
  • Temperatursensor Druckluft
  • Drucksensor

Befehls/Meldegeräte

Jeder der beiden Verdichter bekommt eine multi-Color LED Meldeleuchte sowie einen Drehschalter zum manuellen abschalten für Wartungs- oder Sonderaufgaben.

Der Füllstandssensor des Kondensatablasses bekommt außerdem noch eine eigene Meldeleuchte, damit man auch ohne das TDE Textdisplay erkennen kann.

Wie bei all unseren anderen Projekten auch nutzen wir das weit verbreitete EATON M22 System. Da jedoch beim Brand ein Großteil unseres Bestandes verbrannt verschmolzen ist, mussten wir erstmal für Nachschub sorgen.

Software

Die Programmierung der Siemens LOGO! bzw. unseren Programmablauf hatten wir ja bereits in einem anderen Artikel etwas näher erläutert. Nun geht es ans Feintuning sowie den Funktionstest – aktuell noch ohne Druckluft. Die echten Aktoren und Sensoren (Also hauptsächlich Ventile) sind schon angeschlossen.

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