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Stromversorgung Im Dialog mit der Stromversorgung

| Autor / Redakteur: Rashan Amin / Dipl.-Ing. (FH) Sandra Häuslein

Siemens bietet eine kommunikationsfähige Stromversorgung, die aufgrund des modularen Aufbaus weitere Vorteile bietet. Wir stellen das Gerät mit allen Details vor.

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Die Stromversorgung kann wertvolle Daten wie Strom oder Spannung der einzelnen Verbraucherzweige bereitstellen.
Die Stromversorgung kann wertvolle Daten wie Strom oder Spannung der einzelnen Verbraucherzweige bereitstellen.
(Bild: Siemens )

Die Integration der Stromversorgung in die Automatisierung und der intelligente Umgang mit Überlastsituationen und Netzstörungen bilden die Basis für den Einsatz heutiger Stromversorgungen in einem digitalen Unternehmen. Eine Stromversorgung kann wertvolle Daten wie Strom oder Spannung der einzelnen Verbraucherzweige bereitstellen. Anhand dieser wichtigen Daten können untypische Stromanstiege frühzeitig erkannt und vorbeugende Wartungsmaßnahmen, zum Beispiel das Austauschen eines Verbrauchers, durchgeführt werden.

Stromversorgung einfach in die Automatisierungsumgebung integrieren

Das Stromversorgungssystem Sitop PSU8600 kommuniziert über Profinet oder OPC UA und lässt sich somit schnell und einfach in die Automatisierungsumgebung integrieren.
Das Stromversorgungssystem Sitop PSU8600 kommuniziert über Profinet oder OPC UA und lässt sich somit schnell und einfach in die Automatisierungsumgebung integrieren.
(Bild: Siemens )

Das modulare Stromversorgungssystem Sitop PSU8600 von Siemens kann über zwei Ports der Industrial-Profinet/Ethernet-Schnittstelle einfach in die Automatisierungsumgebung integriert werden. Die Integration im TIA-Portal ermöglicht ein komfortables Engineering und eine umfangreiche Diagnose. Über standardisierte Funktionsbausteine für die Steuerungen Simatic S7-300/-400/-1200 und S7-1500 lassen sich Parametrierungen und die Verarbeitung der Betriebsdaten sowie Statusmeldungen der PSU8600 schnell und einfach in unterschiedlichen Steuerungssystemen vornehmen. Beispielsweise kann das Überschreiten eines parametrierten Stromschwellwerts gemeldet werden, um so Veränderungen zu erkennen, bevor Verbraucher ausfallen oder der Abzweig abgeschaltet wird. Alarmmeldungen werden automatisch erzeugt und in Faceplates angezeigt, die kostenfrei für Win-CC zum Herunterladen verfügbar sind. Somit müssen Visualisierungen nicht länger händisch programmiert werden. Das spart Engineeringzeit und reduziert die Fehlermöglichkeiten.

Neben der Einbindung in die Profinet-Umgebung ist aufgrund der offenen Kommunikationsschnittstelle OPC UA auch ein herstellerunabhängiger Datenaustausch möglich. Mit dem kostenfreien Software-Tool Sitop Manager kann darüber hinaus eine einfache Parame­trierung auf Windows-Rechnern erfolgen.

Stromversorgung bietet Monitoring- und Diagnosemöglichkeiten

Die frei verfügbare Software Sitop Manager kann für einfaches Parametrieren zur ersten Inbetriebsetzung, für das Engineering aber auch für das Monitoring von kommunikationsfähigen Sitop-Stromversorgungen eingesetzt werden. Eine weitere Möglichkeit zur Diagnose bietet der im Grundgerät integrierte Webserver. Der Sitop Manager läuft auf den Betriebssystemen Windows 7 oder 10. Mit der Webbrowser-basierten Benutzeroberfläche kann das Stromversorgungssystem auch über mobile Endgeräte parametriert und dia-gnostiziert werden.

Das ein- oder dreiphasige Grundmodul Sitop PSU8600 liefert 20 A oder 40 A Nennausgangsstrom bei 24 V und vier individuell einstellbare Ausgänge. Das einphasige Modul verfügt über einen Weitbereichseingang, der sich an AC-120-V- oder 230-V-Netze ohne Umschaltung und auch an Gleichspannung zwischen 110 V und 220 V anschließen lässt.

Jeder Ausgang ist manuell zwischen 4 V und 28 V einstellbar und kann über ein Steuerprogramm auch im Betrieb flexibel verändert werden. Dadurch kann auf zusätzliche Netzgeräte zur Versorgung von z.B. 5-V- oder 12-V-Verbrauchern verzichtet werden. Das kompakte Grundmodul mit einem Wirkungsgrad von bis zu 94 % stellt sowohl die Gleichspannungsversorgung sicher als auch das selektive Abschalten fehlerhafter Abzweige. Da zusätzliche Leistungs- oder Geräte-Schutzkomponenten nicht nötig sind, wird Platz gespart. Die einzelnen Lastzweige werden auf Überlast und Kurzschluss überwacht und im Fehlerfall selektiv abgeschaltet, um so einen Anlagenstillstand zu verhindern. Mit dem System-Clip-Link lassen sich ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand weitere Module anschließen.

Die Sitop PSU8600 kann mithilfe von Erweiterungsmodulen auf bis zu 36 Ausgänge ausgebaut werden. Die Ausgänge des 8-kanaligen Erweiterungsmoduls Sitop CNX8600 liefern 2,5 A Nennstrom bei 24 Volt und sind auch im Überlastfall auf 100 Watt begrenzt – somit erfüllen sie die in der nordamerikanischen Norm NEC Class 2 geforderten Bedingungen.
Die Sitop PSU8600 kann mithilfe von Erweiterungsmodulen auf bis zu 36 Ausgänge ausgebaut werden. Die Ausgänge des 8-kanaligen Erweiterungsmoduls Sitop CNX8600 liefern 2,5 A Nennstrom bei 24 Volt und sind auch im Überlastfall auf 100 Watt begrenzt – somit erfüllen sie die in der nordamerikanischen Norm NEC Class 2 geforderten Bedingungen.
(Bild: Siemens )

Nutzung als unterbrechungsfreie Stromversorgung

Mit Pufferkomponenten kann das System über den System-Clip-Link bis zur vollwertigen unterbrechungsfreien DC-Stromversorgung erweitert werden. Gegen sehr kurze Netzausfälle im Sekundenbereich schützen die Puffermodule mit Elektrolytkondensatoren, zum Puffern im Minutenbereich sind Varianten mit Doppelschicht-Kondensatoren (Ultra-Caps) in den Modulverband integrierbar. Bei einem längeren Netzausfall puffert das USV-Modul Sitop UPS8600 über Batteriemodule BAT8600 die Ausgänge – je nach Strombedarf und Anzahl der Batteriemodule bis zu mehreren Stunden. Der Energiespeicher der Batteriemodule basiert auf Blei- oder temperaturunempfindlichem Lithium-Eisenphosphat. Die Ausgangsspannung der einzelnen Ausgänge ändert sich im Pufferbetrieb nicht mit der Batteriespannung, sondern bleibt beim eingestellten Wert und schont somit die angeschlossenen Verbraucher. Ein typischer Einsatz sind Industrie-PCs, die möglichst lange gepuffert und in einen definierten Zustand heruntergefahren werden können. Der Status und die aktuellen Betriebswerte der Ausgänge sowie des USV-Systems können über Profinet oder OPC UA an nahezu jedes Automatisierungssystem kommuniziert werden. Ebenso ist die Parametrierung über den Sitop Manager möglich.

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Die Sitop PSU8600 eignet sich vor allem für Branchen mit hohen Anforderungen an Zuverlässigkeit und Integration wie die Automobil-, Nahrungsmittel- oder Pharmaindustrie sowie den Anlagen- und Sondermaschinenbau. Aufgrund der erhöhten Verfügbarkeit des Grundmoduls und der USV- Lösung UPS8600 eignet sie sich auch für Anwendungen in der Prozessindustrie.

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* Rashan Amin ist Marketing Managerin Industrie-Stromversorgungen bei Siemens.

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