Das Verlagern von Automatisierungskonzepten und deren Teilfunktionen von der Steuerungs- in die Feldebene ist ein Trend, der nicht mehr aufzuhalten ist. Die damit verbundene Dezentralisierung bietet viele Vorteile im Hinblick auf Technik und Kosten. Gleichzeitig haben im Anlagenbau und der Prozessautomatisierung zentrale Einspeise- und Energieverteilungsschränke weiterhin ihre Daseinsberechtigung. Das flexible Stromverteilungssystem vom Typ Modul 18plus schafft hier einen bemerkenswerten Spagat – ohne Einschränkung einsetzbar in beiden Welten. Also auch in den unterschiedlichsten Anwendungen wie zum Beispiel mit einem zentralen Ansatz in der holzverarbeitenden Industrie einerseits und mit einer dezentralen Nutzung in der Automobilindustrie andererseits.
Bild 1: Flexibles Stromverteilungssystem Modul 18plus mit steckbaren
Passend für zentrale Einspeiseschränke
Ein wesentliches Merkmal im Anlagenbau der holzverarbeitenden Industrie ist die optimale Ausnutzung des Bauraumes von nur 150 mm zwischen den Kabelkanälen. Die Verdrahtung aller DC 24 V-Lastkreise erfolgt über das flexible Stromverteilungssystem Typ Modul 18plus (Bild 1). Die Kombination von 40 A-Stromverteilung, Überstromschutz und Potentialverteilung für die angeschlossenen DC 24 V-Verbraucher bringt eine kompakte Übersicht in den Schaltschrank (Bild 2). Der als „Low Energy Breaker“ konzipierte elektronische Schutzschalter Typ ESS30-S mit festen Nennströmen von 0,5 A bis 10 A beinhaltet Schaltungskonzepte mit niedriger Verlustleistung bei gleichzeitig hoher Packungsdichte. Er stellt damit eine zuverlässige Überstromschutz-Funktion sicher – auch bei hohen Umgebungstemperaturen von bis zu 60° C. Der ESS30-S mit integrierter Strombegrenzung sorgt für die selektive Absicherung von DC 24 V-Komponenten wie Feldbusmodule, dezentrale Peripheriebaugruppen etc. und verhindert gefährliche Anlagenzustände. Die „galvanische Trennung“ verhindert nach Handabschaltung oder Auslösung jegliche Rückspeisung von der Lastebene auf die DC 24 V- Ebene.
Bild 2: Zentraler Steuerschrank mit Modul 18plus und ESS30-S
Kompakter DC 24 V-Stromverteiler für den dezentralen Einsatz
Der kompakte, dezentrale Energieverteiler vom Typ Power-D-Box® (Bild 3) beinhaltet ein neuartiges Stromverteilungskonzept für die DC 24 V-Steuerspannung im Feld. Hier wird das Problem erstmalig gelöst, lange, mehradrige und damit teure Kupferkabel der Steuerspannungsebene durch eine sehr kurze Anbindung der verschiedenen DC24V-Verbraucher an die Automatisierungstechnik zu substituieren. Des Weiteren ist der Einsatz von kleineren, dezentralen Steuereinheiten mit viel weniger Planungsaufwand und Platzbedarf realisierbar. Der Kundennutzen liegt auf der Hand: Signifikante Kosteneinsparungen sind möglich. Das System ist bei einem bekannten Automobilhersteller in diversen Produktionseinheiten im Einsatz. Dies sind in der Regel Montageplätze oder Fördertechnik-Anlagen für die Karosserie der Fahrzeuge, zukünftig sind auch zusätzliche Anwendungen für Schweiß- und Klebeeinheiten eingeplant. Der Energieverteiler bietet die Schutzart IP65 und verkraftet auch höhere Umgebungstemperaturen bis zu +45° C. Die auf Modul 18plus eingesetzten thermisch-magnetischen Schutzschalter zur Absicherung der Lastkreise beinhalten einen zusätzlichen Signalkontakt bei nur 12,5mm Baubreite. Die 40 A-Stromversorgung mit einem hohen Wirkungsgrad von 95,3 % und die lange Lebensdauer der darin eingesetzten Elektronikbauteile gewährleisten eine hohe Zuverlässigkeit des Gesamtsystems. Das optionale DC24V-Buffermodul verhindert Stillstandzeiten bei Spannungsunterbrechungen auf der AC 400 V-Seite. Ziel ist schließlich eine maximale Anlagenverfügbarkeit.
Bild 3: Dezentraler Energieverteiler für die Automobilproduktion
Das in beiden Anwendungen eingesetzte Modul 18plus beinhaltet ein komplettes Montage- und Stromverteilungssystem für DIN-Hutschiene. Das System bietet eine vollwertige 80 A-Potenzialverteilung der DC 24 V-Steuerspannung ohne zusätzlich benötigte Reihenklemmen und Verbindungsleitungen. Sämtliche elektrische Anschlussklemmen sind in Push-In-Technologie ausgeführt. Alle Leiter sind werkzeuglos zu stecken und ermöglichen gleichzeitig eine sichere Kontaktgabe und eine maximale Festigkeit der Leiter durch hohe Auszugkräfte. Die wirkungsvolle Betriebssicherheit bei Schock und Vibrationen und eine gasdichte Kontaktierung sind wichtige Merkmale für den wartungsfreien Einsatz im Maschinen- und Anlagenbau.
Bis zu 30-kanalige Absicherungen sind optimal zu konfigurieren: Je nach Anwendungsfall nur noch mit den steckbaren Schutzschalter vom Typ ESS30-S, ESX10-S, ESX10 oder 2210-S bestücken, die Lasten anschließen – fertig.
Modul 18plus besteht aus drei unterschiedlichen Basis-Komponenten – jeweils im Rastermaß 13 mm. Das Einspeisemodul 18plus-EM beinhaltet 16mm²-Klemmen jeweils für LINE+ (DC24V), 0 V und FE (Funktionserde). Der Aufbau einer kompletten Stromverteilung bis maximal 80 A erfolgt durch das Einstecken von drei Stromschienen auf der Anschlussseite der Module in dafür vorgesehene Slots.
Das Anschlussmodul 18plus-AM ist für die Aufnahme einpoliger Schutzschalter konzipiert. Die einkanaligen AM-Module sind anreihbar. Dies ermöglicht den Aufbau größerer Verteilungssysteme mit bis zu 30 Steckplätzen. Das AM-Modul ist für den Zweifach-Anschluss von DC 24 V-Lasten über L+, 0V und FE mit 4 mm² Push-in Klemmen ausgerüstet. Durch das Aneinanderreihen der einzelnen Anschlussmodule erfolgen automatisch die internen Verdrahtungen für die Gruppen-Signalisierung „Schließer“. Die Signalkontakte (Schließer) der eingesteckten Schutzschalter sind dabei in Reihe geschaltet.
Text- und Bild-Quelle: E-T-A GmbH