Sichere Energieversorgung für die Automatisierung

30 Minuten Überberückungszeit bei 40 A

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Unterbrechungsfreie Stromversorgungen sind in der IT-Industrie selbstverständlich; mittlerweile haben sie auch im Maschinen- und Anlagenbau Einzug gehalten. Sie sichern die Maschinen- und Anlageneinstellungen bei Netzausfall; Teil- und Gesamtsysteme können in einen definierten Zustand gefahren werden. Eine zuverlässige DC-USV vermeidet kostspielige Maschinen- sowie Anlagenstillstände und hält Sicherheitsfunktionen, Prozesskontrolle und Kommunikation für eine definierte Zeit aufrecht. Weidmüller bietet mit seinen unterbrechungsfreien Stromversorgungen hoch verfügbare 24-V-Lösungen für die Automatisierung.

Nach Informationen von Weidmüller Interface GmbH & Co. KG Detmold ( www.weidmueller.com)

Ein neu entwickeltes, wartungsfreies Puffermodul empfiehlt sich bei Kurzzeitunterbrechungen im Bereich von mehreren 100 ms; je nach Anwendung erzielen Anwender mit dem Gerät eine Lebensdauer von bis zu 10 Jahren. Die USV-Steuereinheit in Verbindung mit einem Batteriemodul dagegen überbrückt längere Netzausfälle sicher und zuverlässig. Die Batteriemodule liefern abhängig vom Bedarf bis zu 40 A für 30 Minuten oder 1 A für 30 Stunden. Die temperaturkompensierte Ladekennlinie sorgt für eine lange Lebensdauer der Batterien. Fünf fein abgestufte Batteriemodule von 1,3 bis17 Ah gestatten einen passgenauen Einsatz.
Ausfälle mit verheerenden Folgen
Der Automatisierungsgrad von Maschinen und Anlagen nimmt stetig zu. Das gilt besonders für Fertigungsanlagen, die sich zukünftig als Teil einer Fabrik selbst organisieren. Sie verfügen über einen sehr hohen Automatisierungsgrad mit umfangreicher Kommunika- tion. Sich selbst organisierende Fabriken bilden die Basis der „vierten industriellen Revolution“, kurz Industrie 4.0 genannt. Anlagenausfälle haben aber nicht nur in diesen Fabriken verheerende Folgen. Deshalb ist eine auf den industriellen Einsatz ausgelegt unterbrechungsfreie Stromversorgung unabdingbar. Eine hoch verfügbare 24-VDC-Stromversorgung verhindert bei Netzunterbrechungen kostenträchtige Maschinen- und Anlagenstillstände; Sicherheitsfunktionen, die Prozesskontrolle und Kommunikation bleiben für eine definierte Zeit erhalten. Bei Stromausfall am Systemeingang versorgt die DC-USV die angeschlossenen 24-V-Automatisierungskomponenten unterbrechungsfrei über eine festgelegte Zeit zuverlässig weiter. Maschinen und Anlagen lassen sich so in einen definierten Zustand „fahren“ oder können sogar unbeeinflusst weiter betrieben werden. Das wartungsfreie Puffermodul eignet sich für Kurzzeitunterbrechungen im Bereich von mehreren 100 ms, es hat je nach Anwendung eine Lebensdauer von bis zu 10 Jahren. Die USV-Steuereinheit in Verbindung mit einem Batteriemodul überbrückt längere Netzausfälle: Diese liefern je nach Bedarf Energie bis zu 40 A für 30 Minuten oder 1 A für 30 Stunden.
Ein komplettes DC-USV-System lässt sich mit der USV-Steuereinheit mit dem dazugehörenden Batteriemodul und dem versorgenden Netzteil aufbauen. Das System stellt „Stützzeiten“ für die Automatisierungskomponenten im Minuten- oder Stundenbereich bereit. Der modulare Aufbau erlaubt die Aufteilung der Gesamtlast in „ungesicherte“ und „sichere“ Lastkreise, dadurch kann man häufig eine kleinere USV auslegen und einsetzen.
Die USV-Steuereinheiten von Weidmüller haben eine komfortable Statusanzeige sowie vielfältige Einstellmöglichkeiten für den passgenauen Einsatz. Neben den drei Relaiskontakten stehen drei zusätzliche, aktive Transistorausgänge für die einfache Verdrahtung zur übergeordneten Überwachungseinheit zur Verfügung. Jeder Signalausgang lässt sich zudem für eine optimale Anpassung an die bestehende Logik mittels DIP-Schalter invertieren. Ein Steuereingang zur Batteriesperre (Interlock) ermöglicht das Freischalten der USV von der Batterie und gewährt so ein sicheres Arbeiten an der Steuerung im Servicefall. Bei lediglich 66 mm Baubreite sparen die direkt anreihbaren DC-USV-Module Platz im Schaltschrank.
Temperaturkompensierten Ladekennlinie
Weidmüller bietet vielfältige Batteriemodule von 1,3 bis 17 Ah; sie sind mit hochwertigen, wartungsfreien Blei-Vlies-Batterien (AGM VRLA) ausgestattet. Der in den Batteriemodulen integrierte Temperatursensor lässt sich mit dem Temp-Eingang der DC-USV verbinden. Die DC-USV misst dann die Batterietemperatur und führt die Ladespannung entsprechend der temperaturkompensierten Ladekennlinie automatisch nach, was die Lebensdauer der Batterie maximiert. Eine Ladezustandsanzeige ebenso wie Status- und Fehleranzeigen dienen der schnellen Fehleranalyse. Die USV Steuereinheiten sind mit einer innovativen Lade- und Entladeüberwachung ausgerüstet. Implementiert sind Schutzmechanismen gegen Über-/Tiefentladung, Verpolung und Stromüberlast.
Die Batterien stehen derzeit in fünf Varianten abrufbereit (24 VDC 1,3 Ah/3,4 Ah/7,2 Ah/12 Ah/17 Ah). Sowohl die USV-Steuereinheiten in den beiden Varianten 24 V 20 A/10 A und 24 V 40 A als auch das Puffermodul DC-Buffer 24 V/20 A sind in einem weiten Temperaturbereich einsetzbar, und zwar von -25 bis 70˚C bei Montage ohne Abständen zwischen den Einheiten. Bei den USV-Steuereinheiten visualisieren vier LEDs dem Anwender vor Ort u.a. folgende Meldungen: Den Füllgrad der Batterie (dreifarbige LED, 100 % = grün; <85 % = gelb; <40 % = rot; <20 % rot blinkend), Puffern (gelbe LED), Alarm (rote LED) und Abschaltung (gelbe LED). Zur Fernüberwachung werden die drei Statussignale Alarm/Puffern/Laden mittels potenzialfreien Relaiskontakten und zusätzlichen Transistorausgängen angeboten.
Die Connect-Power-DC-USV ermöglichen den weltweiten Einsatz in unterschiedlichen Applikationen, hierfür stehen die TÜV-Zertifizierung sowie die in Vorbereitung befind- lichen internationale Zulassungen cURus und cULus.

PRAXIS PLUS
Die USV-Steuereinheit bildet mit dem dazugehörigen Batteriemodul und dem versorgenden Netzteil ein komplettes DC-USV-System. Im Normalbetrieb wird die Eingangsspannung von der USV Steuereinheit direkt zur Last durchgeschaltet. Bei Netzausfall (Abfall der DC-Eingangsspannung) wird verzögerungsfrei auf Batteriebetrieb umgeschaltet. Bei Netzwiederkehr wird in den Normalbetrieb zurückgeschaltet und die Batterie wird vom integrierten Ladegerät wieder vollgeladen. Drei Relaisausgänge sowie drei zusätzliche aktive Transistorausgänge und ein Steuereingang zur Sperre des Batteriebetriebes bieten eine vollständige Fernsteuerbarkeit durch eine SPS oder DCS-Steuerung.

INFO-TIPP
Spannungsversorgung und Netzqualität werden laut den Prognosen führender Stromanbieter zukünftig weiter abnehmen. Denn die deutschen Stromnetze sind in ihrem jetzigen Zustand nur bedingt auf den Transport großer Mengen erneuerbarer Energien vorbereitet. Welche Entwicklungen zu erwarten sind, darüber informiert auch die Bundesnetzagentur:
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