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24-V-Stromversorgung in der Pharmaproduktion

Damit in der Pharmaproduktion die Lichter nicht ausgehen

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Dezentrale Einheiten selektiv überwachen

Über die eigenständigen Selektivitätsmodule Sitop PSE200U lässt sich die 24-V-Versorgung auf mehrere Verbraucherabzweige aufteilen, wobei ein Modul bis zu vier Abzweige überwacht. Damit lassen sich z.B. einzelne dezentrale Peripheriesysteme wie ET 200M und ET 200SP oder Scalance-Kommunikationskomponenten individuell überwachen. Das ermöglicht ein selektives Abschalten eines durch einen Kurzschluss – auch „schleichende Kurzschlüsse“ werden zuverlässig erkannt – oder durch Überlast gestörten 24-V-Kreises, während die übrigen Kreise und Verbraucher unterbrechungsfrei weiter versorgt werden. Der Meldekontakt der Module ist über mehrere Module durchschleifbar und kann als Summenmeldung ausgewertet werden. Eine kanalgranulare Fehlermeldung ist ebenfalls möglich und erlaubt eine exakte Eingrenzung des fehlerhaften 24-V-Abzweiges.

Eine Kombination aus Netzgerät und selektiver Überwachung ist das Stromversorgungssystem PSU8600 mit integrierter Ethernet-/Profinet-Schnittstelle. Die Einbindung in Kommunikationsnetze, aufgebaut als Linien- oder Ringstruktur, erfolgt über die beiden integrierten Profinet-Ports. Die Medienredundanz (MRP) bedeutet zudem besonders hohe Verfügbarkeit der Netzwerkkommunikation in Ringstrukturen.

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Der modulare Systembaukasten mit dem Verbindungssystem Clip Link ermöglicht die Zusammenstellung des Stromversorgungssystems ohne zusätzlichen Verdrahtungsaufwand. Ein Grundgerät mit einem oder vier selektiv überwachten DC-Ausgängen kann mit bis zu vier Erweiterungsmodulen (bis zu 16 zusätzliche DC-Ausgänge mit selektiver Überwachung) und maximal zwei Puffermodulen (bis zu 20 s Pufferzeit bei 40 A) ergänzt werden.

Über Profinet stehen umfassende Betriebsdaten wie Ausgangsströme und Spannungen sowie Diagnoseinformationen wie Überlast und Kurzschluss zur Verfügung. Und mit dem Profil Profienergy kann in Pausenzeiten jeder einzelne der 20 Ausgänge individuell ab- und wieder zugeschaltet werden.

Konzepte kombinieren – Versorgung optimieren

Die genannten Stromversorgungskonzepte sind miteinander kombinierbar, zum Beispiel Netzgeräte mit einer selektiven Überwachung oder redundante Netzgeräte mit einer DC-USV-Pufferung.Höchsten Ausfallschutz auf der Gleichstromseite bietet der Aufbau mit redundanten Netzgeräten, die selektive Absicherung der einzelnen 24-V-Verbraucher und unterbrechungsfreien Gleichstromversorgungen in redundanter Ausführung.

Integration macht transparenter und effizienter

Rückgrat einer digitalen Fabrik ist ein einfach realisierbarer, horizontal und vertikal durchgängiger Datenaustausch aller Automatisierungsteilnehmer einer Produktion, auch der 24-V-Versorgung.

Verschiedene Sitop-Komponenten unterstützen dies durch direkte Integration u.a. in das Prozessleitsystem Simatic PCS 7. Mit vorgefertigten Funktions- und Bildbausteinen (Faceplates) lässt sich eine Visualisierung dafür sehr schnell und komfortabel projektieren.

Die Funktionsbausteine versorgen die Faceplates in der Bedienoberfläche mit Betriebs- und Diagnosedaten. Sie generieren automatisch Meldungen und übergeben diese an das Maintenance-System. Das Leitsystem erhält so automatisch Informationen zu verschiedenen Betriebszuständen (wie Pufferbetrieb), Alarmen (z.B. Überlast in einem 24-V-Abzweig) oder Wartungsbedarf (etwa einem präventiv nötigen Wechsel von Batteriemodulen). Darüber hinaus liefern die Sitop-Komponenten zusätzliche aktuelle Informationen, wie die Ladezustände der Batterien oder Lastströme der einzelnen Abzweige. Das macht die 24-V-Versorgung transparenter denn je.

Engineering-Framework erleichtert Vernetzung

Sitop UPS1600 und PSU8600 sind außerdem in das Engineering Framework TIA Portal (ab V13) implementiert. Auswahl und Vernetzung der Geräte erfolgen komfortabel und schnell mit den bekannten Mitteln und Mechanismen des Engineering-Frameworks. Nach Anwahl im Hardware-Katalog erfolgt die Übernahme in die grafische Netzwerkdarstellung per Drag-and-Drop. Zur Einbindung in Profinet zieht man einfach mit der Maus Verbindungen zu den jeweiligen Netzwerkteilnehmern.

In der Geräteansicht wählt der Projekteur dann die gewünschten Erweiterungskomponenten aus und parametriert beispielsweise Spannung und Ausgangsschwellwert der einzelnen Ausgänge, die Zuschaltschwelle der Pufferspannung oder Betriebs- und Alarmmeldungen. Auch die Zugriffsrechte für das Monitoring via Webserver lassen sich komfortabel vergeben.

Zur Integration in Anwenderprogramme stellt Siemens auch für TIA-Portal- und Simatic Step 7-standardisierte Funktionsbausteine für seine Steuerungen sowie Faceplates für das Scada-System zur Verfügung.

* * Der Autor ist Leiter Marketing Management Industrie-Stromversorgungen Sitop, Siemens AG, Process Automation and Drives, Process Automation in Nürnberg-Moorenbrunn. Kontakt: Tel. +49-911-895-0

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