Power-Distribution-Module für die 24-VDC-Versorgungen von Anlagen

Viele Lastkreise einfach versorgen

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Das Modulsystem namens PDM unterstützt kreative Lösungen beim Planen von 24-VDC-Stromverteilungen, um beispielsweise im Anlagenbereich der Chemie oder Pharma-Industrie anwendungsspezifische Applikationen zu realisieren. Die flexible Bausteintechnik erfüllt viele der üblichen Anforderungen. Dazu zählen möglichst viele Kanäle auf wenig verfügbarem Platz, eine hohe Anlagenverfügbarkeit, einfache Handhabung und eine optimale Übersichtlichkeit.

Eine große Herausforderung im Bereich des Anlagenbaus besteht im individuellen Aufbau der Anlagen abhängig von den jeweiligen Anforderungen. Hier geben häufig räumliche Gegebenheiten und Platzverhältnisse die Rahmenbedingungen vor. Eine Gemeinsamkeit ist die große Anzahl der Lastkreise und die meist sehr langen Leitungen zu den Verbrauchern im Feld. Dazu kommen die Spannung von 24 VDC und die Forderung nach einer zuverlässigen und unterbrechungsfreien Versorgung, die den Produktionsbetrieb rund um die Uhr gewährleisten soll. Integrierte Funktionen zur Erkennung entstehender Probleme und deren Identifikation erleichtern dem Betriebspersonal die Arbeit.

Für die vielfältigen Anforderungen bietet E-T-A Elektrotechnische Apparate als Spezialist für Stromverteilung und Absicherung ein Baukastensystem. Mit dem PDM (Power Distribution Module) lassen sich durch unterschiedliche Module verschiedene Aufbauten mit den nötigen Funktionen realisieren.
Grundmodul zur Befestigung im Schaltschrank
Der Aufbau einer individuellen Stromverteilung mit Absicherung beginnt mit dem Grundmodul. Dabei handelt es sich um ein Aluminiumgehäuse, das die Möglichkeit zur Befestigung auf der Montageplatte eines Schaltschrankes bietet oder zum Einbau in ein 19-Zoll-Rack geeignet ist. Der Anwender braucht dadurch nur ein Modul zu bevorraten. Er kann damit sowohl ältere Anlagen in 19-Zoll-Technik als auch neue Anlagen mit Standardschaltschränken bestücken. Um 180° drehbare Montageflansche erleichtern die Montage und die Einstellung der Bautiefe.
Das Grundmodul trägt Stecksockel für bis zu 30 Schutzschalter zum Absichern ebenso vieler Lastkreise. Dort lassen sich sowohl mechanische – also thermisch-magnetische – als auch elektronische Schutzschalter verschiedener Auslösecharakteristiken und Nennströme einstecken. Der Anwender kann mit einem so vielseitig kompatiblen System auf verschiedene Anforderungen reagieren, ohne zu viel Lagerhaltung und Dokumentation vorhalten zu müssen.
Da bei der Montage auf einer Montageplatte der Zugang von hinten versperrt ist, sind alle Anschlussklemmen und auch die Kabelrangierung nach vorne gelegt und so leicht zugänglich. Einspeiseklemmen bis zu 100 A Nennstrom, Lastanschlussklemmen für Plus und Minus in Federkrafttechnologie, teilweise auch zum Anschluss mehrerer Lasten an eine Sicherung, sowie Klemmen zur Abfrage der Meldeausgänge sind übersichtlich angeordnet. Ein quer laufendes Kabelrangiersystem mit Ösen unterhalb der Klemmen ermöglicht die rasche Verdrahtung zu Stromquellen und Lasten.
Die internen Verbindungen mittels einer Leiterplatte verteilen den eingespeisten Strom auf die einzelnen Lastkreise und verdrahten verschiedene Signalisierungsarten (Sammelmeldung als Reihen- oder Parallelschaltung) komplett. Lediglich die Verbindung zwischen Leiterplatte und Anschlussklemmen erfolgt fliegend, um für individuelle Ausführungen flexibel zu sein und dem Anwender die entsprechenden Kostenvorteile durch höhere Modularität weiterzugeben.
Redundante Versorgung aus mehreren Quellen
Zentrale Aufgabe der Einheit ist ein dauerhaft ungestörter Betrieb. Dazu gehört die redundante Versorgung aus zwei oder mehr unabhängigen Quellen. Diese werden rückwirkungsfrei über integrierte Entkopplungsdioden auf die Potenzialschiene verdrahtet. Im Normalbetrieb teilt sich der Gesamtlaststrom gleichmäßig auf die Stromquellen auf. Fällt eine aus, übernehmen die verbleibenden die Gesamtlast: Die Dioden müssen also für diesen Gesamtstrom dimensioniert sein. Im PDM erfolgt der Einbau der Dioden rückseitig auf entsprechend dimensionierten Kühlkörpern, um die entstehende Verlustwärme abzuführen. Optional ist zur Visualisierung des Gesamtstromes und zur leichteren Fehlersuche für den Anlagenbetreiber ein Amperemeter verfügbar.
Eine weitere wichtige Maßnahme für den ungestörten Betrieb ist der Einsatz elektronischer, selektiv auslösender Schutzschalter. Thermisch-magnetische Schutzschalter lösen nicht sicher aus, da das Netzteil den benötigten hohen Auslösestrom nicht liefern bzw. weil der Strom aufgrund des ohmschen Widerstandes der langen Leitungen nicht fließen kann. Nur elektronische Schutzschalter mit galvanischer Trennung und aktiver Strombegrenzung stellen die selektive Abschaltung sicher und schließen somit Rückwirkungen auf Stromversorgung und alle parallel angeschlossenen Lastkreise aus. In den PDMs lassen sich je nach Erfordernis beide Arten von Schutzschaltern einstecken. Ein Austausch ist auch nachträglich möglich, Nennstromstärken und Auslösecharakteristiken lassen sich leicht korrigieren oder während der Inbetriebnahme testen.
Datenübertragung mittels Feldbusanschluss
Zur Fehlermeldung haben alle Schutzschalter integrierte Signalkontakte. Sammelfehlermeldungen informieren über das Auslösen eines Schutzschalters. Für vorrausschauende Informationen bedarf es intelligenter Schutzschalter, die über ein Bussystem (Profibus, Profinet) verbunden sind. Hier stehen aktuelle Werte von Laststrom und -spannung, Gerätetemperaturen, Anzahl und Art von Auslösungen inklusive einem Fehler-Histogramm bereit. So lassen sich vorbeugende Rückschlüsse auf anstehende Probleme ziehen, bzw. die Fehlersuche wird deutlich erleichtert, da aufgetretene Fehler und Ursachen bekannt sind. ge

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E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH
Altdorf
Tel. +49 9187 10-0
SPS IPC Drives: Halle 5, Stand 310
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