In den vergangenen Jahren hat die Anzahl von feldmontierbaren Eingabe/Ausgabe-Modulen, Sensorkomponenten und Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI) massiv zugenommen, sodass immer größere Teile der gesamten Steuerungsarchitektur direkt an der Maschine montiert werden können. Das Problem dabei ist aber stets die Stromversorgung, da diese – bislang zumindest – aus einem zentralen, sicher untergebrachten, aber oft weit entfernten Schaltschrank erfolgen muss. Das wiederum führt bei der Verteilung niedriger 24-Volt-Versorgungsspannungen über große Distanzen zu Problemen, da die Abnehmer für die benötigte Leistung besonders hohe Ströme erfordern. Diese bedingen aber zum einen große Leitungsquerschnitte, zum anderen kommt es so zu hohen Verlusten.

Wenig Spannung vor Ort bei maximaler Überwachung

Dank feldmontierbarer und IP65/IP67-zertifizierter 24-Volt-Netzteile vom Essener Elektronik-Spezialisten ifm ist es jetzt aber möglich, auch die Spannungsversorgung zu dezentralisieren. Große Distanzen lassen sich so mit höherer Spannung überbrücken, welche bei gleicher Leistung geringere Ströme benötigt, was wiederum die Verluste minimiert. Die IO-Link-fähigen Niederspannungsnetzteile vor Ort ermöglichen zudem eine computergestützte Überwachung, Konfiguration und Diagnose. So können Störungen, die beseitigt werden müssen, schnell und von zentraler Stelle aus behoben werden. Dadurch erhöht sich die Produktionszeit, die Gesamteffizienz der Anlage steigt.

Die Summe aller Vorteile

Neben den Vorteilen der robusten IP65/IP67-Gehäuse für eine schaltschrankfreie Montage haben die intelligenten Netzteile noch einiges mehr zu bieten. So ermöglicht die Stromversorgung über ein einziges Kabel eine verlustärmere, separat abgesicherte Stromverteilung sowohl für Sensoren (Us) als auch für Aktoren (Ua), oder einfach die Aufteilung von zwei Versorgungen mittels T-Verteiler. Ein Zwölf-Segment-LED-Bargraph zeigt zudem die Stromaufnahme des Gesamtsystems sowie die Stromaufnahme der einzelnen Kanäle in Prozent der konfigurierten Absicherung für jeden einzelnen Ausgangsstromkreis an. Des Weiteren ist bei jedem der Ausgangsstromkreise die integrierte Ausgangssicherung mit Voralarm und Nutzungsdiagnose in Echtzeit einstellbar. Die integrierten Sicherungen können unabhängig voneinander zwischen ein und zwölf Ampere pro Kanal konfiguriert werden und so das System vor Überlast und Kurzschluss schützen. Und schließlich kann man noch den Kabelwiderstand bei der Systemkonfiguration berücksichtigen, um zu gewährleisten, dass an der gewünschten Stelle ausreichend Spannung ankommt. Die Betriebsspannung des Systems lässt sich im Konfigurationsmenü zwischen 24 und 28 Volt einstellen, wobei ifm ausdrücklich die Berechnung des Spannungsabfalls für ein installiertes System empfiehlt.

Die üblichen Verdächtigen – mögliche Einsatzszenarien

Einsatzgebiete für seine dezentralen Netzteile sieht ifm zum Beispiel in der Robotik, setzt doch insbesondere die Roboterindustrie auf unabhängige Steuersysteme vor Ort, die entweder ganz ohne eigenen Schaltschrank auskommen, oder – wenn doch vorhanden – diese meist kaum Platz bieten. Die zuverlässige und industrietaugliche Stromversorgung mittels dezentraler Netzteile sorgt dafür, dass die Roboterzellen mit höchster Effizienz arbeiten und sich das Gewicht und die Bilanz des gesamten Steuersystems verbessern. Die Flexibilität bei der Konfiguration elektronischer Sicherungen und Verbraucher ermöglicht zudem eine Standardisierung der Geräte und senkt damit die Gesamtbetriebskosten.

Produktverfolgung und Logistik

Der Erfolg eines Intralogistik- oder Logistik-Tracking-Systems hängt unter anderem von seiner einfachen Konfiguration und Einrichtung ab. Aufgrund des Wegfalls der Schaltschränke können Trackingsysteme jetzt überall in der Anlage installiert werden, ohne dass eine aufwendige Integration erforderlich ist. Dabei ist es gleich, ob es sich um die Montage eines einzelnen UHF-Readers zum Zwecke der Zugangskontrolle zu gesperrten Bereichen bei Gabelstaplern handelt, um Ladeportallösungen zur Perimeterkontrolle und das Tracking von Mehrweggegenständen oder um das Tracking im Freien in der Landwirtschaft oder im Bergbau – in jedem dieser Fälle ist eine schnelle und einfache Montage von Vorteil, und die Ferndiagnose beziehungsweise Fernkontrolle sogar eine Notwendigkeit.

Real Time Maintenance

Immer häufiger werden zur frühzeitigen Defekt- und Verschleißerkennung Schwingungs- und Temperatursensoren nachgerüstet, selbst an einfachen Maschinen. Diese Sensoren sowie die benötigten Komponenten zur Übermittlung der Daten benötigen in der Regel keinen eigenen Schaltschrank – aber eine Versorgungsspannung. Woher diese kommt, ist ebenfalls ab sofort mit den feldmontierbaren Netzteilen von ifm unkompliziert beantwortet.

Montagezellen

Montagezellen kommen vor allem für die kostengünstige Automatisierung von Routinetätigkeiten zum Einsatz. Deren Optimierung bezüglich Größe und Leistungsfähigkeit führt immer öfter auch zum Wegfall der Schaltschränke, spart das doch einerseits Ressourcen und es erhöht gleichzeitig die Produktivität über die gesamte Lebensdauer der Zelle spürbar. Einen Beitrag zur Verbesserung liefern jetzt auch die neuen, dezentralen Netzteile von ifm. Ihre integrierten elektronischen Sicherungen ermöglichen eine Lastrückmeldung in Echtzeit und eine rasche Fehlerdiagnose – auch ohne Schaltschrank. Die beiden getrennten Ausgangsstromkreise in einem einzigen Kabel ermöglichen einen faktisch unabhängigen Betrieb sowie die Trennung von Sensor (Us) und Aktoren (Ua) mit einem einzigen Kabelstrang.

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