Durchgehend vom Sensor bis zum Aktor
Rund um das Thema Trennverstärker bietet Phoenix Contact ein umfangreiches Portfolio an ergänzenden und erweiternden Produkten für die Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik an - vom Sensor- bis zum Aktoranschluss. Diese geben dem Anwender eine hohe Sicherheit für seine Signale. Durch intelligente Technologien wie Push-in-Anschlusstechnik wird ein Mehrwert hinsichtlich Handling und Installation geboten.
Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG
Analoge Sensoren in der Maschine oder im Feld müssen fast immer mit einem Kabel angeschlossen werden, um die Signale weiterzuleiten. Dazu wird, wenn der Sensor einen entsprechenden Anschluss besitzt, ein Kabel mit einem Rundsteckverbinder vom Typ M12 oder M8 verwendet. Dieses sollte geschirmt sein, um die Signale des Sensors vor EMV-Einflüssen zu schützen. Mehrere Sensoren können dabei über eine geschirmte Verteilerbox (vier bis acht Anschlüsse) mit einem mehrpoligen Stammkabel bis zum Schaltschrank geführt werden. Phoenix Contact bietet hier ein breitgefächertes Angebot an entsprechenden geschirmten Kabeln, Steckverbindern und Verteilerboxen. Auch für spezielle Einsatzfälle, wie im ungeschützten Außenbereich oder im Umfeld der Lebensmittelverarbeitung, stehen entsprechende Kabel zur Verfügung.
Rangierebene
Die einzelnen Signale sind in der Rangierebene den entsprechenden Steuerungsaufgaben zugeteilt. Die meisten Signale können nicht 1:1 auf die Steuerung weitergegeben werden. Durch die Rangierung können die einzelnen Signale aus dem Feld schon zu Gruppen zusammengefasst werden, sodass diese Gruppen dann später den einzelnen Eingangskarten der Steuerung zugeordnet werden können. Mit den Rangierverteilern, Rangierwaben und Trennklemmen gibt es ein vollständiges Produktprogramm für diesen Bereich, das sich durch eine einfache Handhabung mittels Push-in-Anschlusstechnik auszeichnet. Weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, die Anschlusspunkte bei den Rangierverteilern und Rangierwaben kundenspezifisch farblich zu kodieren. Die kompakten Abmessungen der Produkte ermöglichen zudem eine höhere Anschlussdichte und damit eine deutliche Platzeinsparung.
Überspannungsschutz
Die Signale, die aus dem Feld in den Schaltschrank transportiert werden, werden üblicherweise mit einem Überspannungsschutz versehen, um die nachgeschaltete Messtechnik vor Überspannungen und Transienten zu schützen. Hier kann auf ein Produktprogramm für alle gängigen Signale im Bereich der MSR-Technik zurückgegriffen werden. Das Spektrum reicht von Komponenten mit geringer Baubreite oder für explosionsgefährdete Bereiche, bis zum selbstüberwachten Überspannungsschutz mit integrierter Fernmeldung.
Systemverkabelung
Für die Weiterleitung der Signale aus den Trennverstärkern eignet sich eine Systemverkabelung. Diese fasst mehrere Signale (bis zu acht) an den Trennverstärkern zusammen und wird mit einer vorkonfektionierten Leitung von den Trennverstärkern zu den Eingangskarten der Steuerung weitergeleitet. Diese Leitungen sind in der Regel als 1:1-Verdrahtung ausgeführt und bieten den Vorteil, dass diese Leitungen geprüft und fehlerfrei installiert werden können.
Allgemeines
Um dem Kunden die Installation größtmöglich zu vereinfachen, gibt es viele Produkte für den Einsatz im Schaltschrank mit der Push-In-Anschlusstechnik. Dies stellt eine schnelle und unkomplizierte Verdrahtung im Schaltschrank sicher. Dabei wird der Leiter mit Aderendhülse werkzeuglos in den Anschlusspunkt eingesteckt. Durch die Federtechnik im Anschluss wird der Leiter optimal kontaktiert und ist durch den Pusher mit einem entsprechenden Werkzeug sehr leicht wieder zu lösen. Diese Verdrahtungstechnik spart Zeit bei der Installation im Schaltschrank.
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Interview mit Peter Stövesand, Manager Produktmarketing Interfaces Analog bei Phoenix Contact Herr Stövesand, Ihr Unternehmen bietet ein breites Portfolio an MSR-Geräten. Was sind die Besonderheiten, die Ihre Trennverstärker vom Mitbewerb abheben und welche Vorteile bieten Sie dem Schaltschrankbauer und dem Anwender bei Aufbau, Inbetriebnahme und Service?
Stövesand: Nehmen wir zum Beispiel die Trennverstärker der Serie Mini Analog Pro, die seit 2014 auf dem Markt sind. Diese dienen ganz klassisch der galvanischen Entkopplung von Signalkreisen und werden in Maschinen und Anlagen häufig in einer großen Vielzahl in Reihe montiert. Aus diesem Grund haben wir die Trennverstärker mit einer Baubreite von nur 6,2mm sehr kompakt gemacht und damit für den Einsatz im Schaltschrank platzsparend gestaltet. Zudem haben wir die Anschlüsse frontal am Trennverstärker ausgerichtet, sodass der Elektriker einfach verdrahten kann.
Mussten Sie dafür konstruktiv neue Wege gehen?
Stövesand: Wir mussten dafür einiges an Gehirnschmalz reinstecken, um verschiedene Technologien zum Steckerauswurf zu entwickeln. Hier haben wir letztendlich eine selbst drehende Rändelschraube entwickelt, die ich bei der Demontage einmal drehe, dann löst sich der Stecker selbständig und bei der Montage dreht sie sich selbständig wieder in das Gehäuse. Damit ist das Modul dann wieder mit der Anschlusstechnik verbunden. Das heißt, ich kann den Trennverstärker sehr einfach entnehmen. Zusätzlich haben wir - was die Service-Freundlichkeit angeht - bei der Mini-Analog-Pro-Serie darauf geachtet, dass eine Strommessung ohne Trennung des Stromkreises - und mithin im laufenden Betrieb - erfolgen kann. Die Status- und Fehleranzeigen sind so angeordnet, dass die Funktionstüchtigkeit der Komponenten jederzeit überprüft werden kann. Außerdem besitzen die Trennverstärker eine große Beschriftungsfläche, sodass eine individuelle Kennzeichnung der Module möglich ist.
Werden die Geräte auch kommunikativer, was die Parametrierung und das Monitoring angeht?
Stövesand: Da haben wir bei den Mini Analog Pro eine Menge getan. Bisher konnte der Anwender die Standardkonfigurationen bei der Mini-Analog-Pro-Serie anhand von DIP-Schaltern vornehmen. Darüber hinaus hatte er die Möglichkeit, die Trennverstärker über eine kostenfreie Software mit einem Notebook zu parametrieren. Hierzu ist allerdings eine Verbindung des Trennverstärkers mit dem Laptop per Kabel erforderlich. Wenn es ohne Kabel gehen soll, kann der Techniker jetzt auch die notwendigen Einstellungen per Smartphone oder Tablet mittels Near Field Communication (NFC) oder alternativ mit Hilfe eines Bluetooth-Adapters vornehmen.
Oft befinden sich aber verschiedene Geräte direkt nebeneinander...
Stövesand: Exakt, aber auch dafür haben wir jetzt eine Lösung entwickelt. Mit dem Bluetooth-Adapter kann man dies nun inklusive Monitoring auch im eingebauten Zustand durchführen. Einen Schritt weiter gehen wir mit unserem neuen Kommunikationsadapter Mini Pro SCS. Jetzt kann der Elektriker bis zu acht Analog- und Digitalsignale in Bus- oder Ethernet-Netzwerke einbinden. Außerdem kann er die NFC-Kommunikation jetzt zwischen Smartphone und Messystem direkt oben am Kopf des Geräteverbundes initiieren und sich so acht Prozesswerte von acht Messumformern anzeigen lassen.
Warum so viele Wege für die Parametierung?
Stövesand: Letztendlich geht es also darum, dem Anwender unterschiedliche Wege für die Parametrierung und das Monitoring offen zu halten. Für einfache Parametrieraufgaben, wo es nur darum geht, das Gerät schnell in Betrieb zu nehmen, haben DIP-Schalter nach wie vor ihre Berechtigung. Ich komme aber mit DIP-Schaltern bei multifunktionalen Messumformern an Grenzen der Funktionalität. Bei einer Anwendung wie Temperaturmessung, wo man breite Bereiche abdecken muss und wo ich verschiedenste Sensoren installieren kann, möchte ich die volle Funktionalität nutzen. Dann führt an einer Software-Oberfläche kein Weg vorbei. Der Weg ist dann klassisch: Ich gehe über ein Parametrierkabel, über eine Frontschnittstelle und über eine PC-Software. Nur was passiert, wenn das Parametrierkabel einmal nicht zur Hand ist? Dann bietet NFC eine Möglichkeit, denn ein Smartphone oder ein mobiles Endgerät haben die meisten Leute bei sich. So haben Sie dann die Möglichkeit letztendlich ohne Zubehör direkt an das Gerät und an die vollständige Konfigurationsoberfläche heranzukommen.
Der Trend geht also in immer stärker digitalisierte Geräte?
Stövesand: Definitiv. Wir nutzen die neuen Möglichkeiten, um dem Schaltanlagenbauer Optionen an die Hand zu geben, mit denen er den Bedürfnissen seiner Kunden gerecht werden kann. Der Endanwender - ob nun absoluter Spezialist oder messtechnischer Laie - muss die Wahlfreiheit haben, wie er seine Geräte konfigurieren kann. Mit unseren Trennverstärkern bieten wir ihm Geräte, die er auf unterschiedliche Weise und in verschiedenen Abstufungen parametrieren kann. So erfahren unsere analogen Komponenten eine Digitalisierung, die diese - falls benötigt - Industrie-4.0-fähig macht. Denn im Zeitalter des Internet of Things geht es ja um die Durchgängigkeit und Verfügbarkeit von Daten.
Bezieht sich das auch auf die Dokumentation für die Geräte?
Stövesand: Ja. Wenn Sie die mobile App nutzen, erkennt die Software das jeweilige Gerät und lädt automatisch die relevante Dokumentation wie Packungsbeilagen, Datenblätter oder Blockschaltbilder aus dem Internet herunter. Die App erkennt auch automatisch, wenn Phoenix Contact Aktualisierung für das jeweilige Gerät auf dem Server vornimmt und lädt diese dann nach, sobald Verbindung zum Internet besteht.
Rund um das Thema Trennverstärker bietet Phoenix Contact ein umfangreiches Portfolio an ergänzenden und erweiternden Produkten für die Mess-, Steuerungs- und Regeltechnik an - vom Sensor- bis zum Aktoranschluss. Diese geben dem Anwender eine hohe Sicherheit für seine Signale. Durch intelligente Technologien wie Push-in-Anschlusstechnik wird ein Mehrwert hinsichtlich Handling und Installation geboten.
Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG
Analoge Sensoren in der Maschine oder im Feld müssen fast immer mit einem Kabel angeschlossen werden, um die Signale weiterzuleiten. Dazu wird, wenn der Sensor einen entsprechenden Anschluss besitzt, ein Kabel mit einem Rundsteckverbinder vom Typ M12 oder M8 verwendet. Dieses sollte geschirmt sein, um die Signale des Sensors vor EMV-Einflüssen zu schützen. Mehrere Sensoren können dabei über eine geschirmte Verteilerbox (vier bis acht Anschlüsse) mit einem mehrpoligen Stammkabel bis zum Schaltschrank geführt werden. Phoenix Contact bietet hier ein breitgefächertes Angebot an entsprechenden geschirmten Kabeln, Steckverbindern und Verteilerboxen. Auch für spezielle Einsatzfälle, wie im ungeschützten Außenbereich oder im Umfeld der Lebensmittelverarbeitung, stehen entsprechende Kabel zur Verfügung.
Phoenix Contact Deutschland GmbH
Dieser Artikel erschien in SCHALTSCHRANKBAU 3 2016 - 18.05.16.Für weitere Artikel besuchen Sie www.schaltschrankbau-magazin.de
