Trennverstärker So lassen neue Trennverstärker Anwenderwünsche in Erfüllung gehen

Autor / Redakteur: Felix Schulte / Dr. Jörg Kempf

Anwender, die hochkompakte Trennverstärker nutzen, haben meist einen wesentlichen Wunsch an die Geräte: eine einfache Installation, Inbetriebnahme und Wartung. Lesen Sie, wie Phoenix Contact diese Anforderung in der neuen Produktfamilie Mini Analog Pro umsetzt.

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Mit der App für Mini Analog Pro lassen sich die Daten auch via Bluetooth per Smart Phone oder Tablet einstellen.
Mit der App für Mini Analog Pro lassen sich die Daten auch via Bluetooth per Smart Phone oder Tablet einstellen.
(Bild: Phoenix Contact)

Die Trennverstärker Mini Analog Pro, die der galvanischen Trennung und Umformung analoger Prozesswerte dienen, zeichnen sich durch eine hohe Benutzerfreundlichkeit aus. Die frontale Ausrichtung aller Anschlusspunkte und die patentierte steckbare Anschlusstechnik Fastcon Pro sind nur einige Aspekte, die zu einer einfachen Installation beitragen. Eine integrierte Messtrennklemme, die eine unterbrechungsfreie Strommessung im laufenden Betrieb ermöglicht, unterstützt den schnellen Service-Einsatz vor Ort. Gleiches gilt für die großzügigen Beschriftungsflächen und Statusanzeige-LEDs am Gerät.

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Doch wie lässt sich die Inbetriebnahme intuitiv und zügig gestalten? Die Antwort klingt banal: durch unkomplizierte Konfigurations-Möglichkeiten. Hier stellt Mini Analog Pro ebenfalls verschiedene Optionen zur Verfügung, zwischen denen der Anwender wählen kann. Dazu zählt die Einstellung per DIP-Schalter ebenso wie unterschiedliche Software-Lösungen oder die drahtlose Konfiguration per Smartphone.

Jede dieser Varianten weist bestimmte Vorteile auf und bietet sich daher für spezielle Verwendungsbereiche an. Die einzelnen Szenarien sollen im Folgenden genauer beleuchtet werden. Ziel sämtlicher Optionen ist, dass alle Einstellungen ohne besondere Erklärung und zusätzliches Zubehör vorgenommen werden können.

DIP-Schalter für Standard-Einstellungen

Die Konfiguration per DIP-Schalter hat sich insbesondere im Bereich der hochkompakten Trennverstärker seit langem etabliert. Der Grund hierfür resultiert aus der einfachen Handhabung. Denn Einstellungen lassen sich ohne weiteres Equipment direkt am Gerät durchführen, ohne dass der Anwender spezielles Fachwissen benötigt. Allerdings hat das Verfahren auch deutliche Nachteile. Dies, weil zunächst eine entsprechende Dokumentation vorliegen muss, um die gewünschte Konfiguration umzusetzen. Auf Geräte, die durch ihre Baugröße ausreichend Platz bieten, sind oftmals Konfigurationstabellen aufgedruckt. Wegen der dazu notwendigen Abmessungen führt dies jedoch im Umkehrschluss zu einem Platzverlust im Schaltschrank, da der Abstand zwischen den Kabelkanälen vergrößert werden muss.

Der entscheidende Nachteil einer Parametrierung per DIP-Schalter ergibt sich aber daraus, dass gerade bei hochfunktionalen Geräten nicht sämtliche denkbaren Konfigurationen über die begrenzte Anzahl an Schaltern abgebildet werden können. Häufig beschränkt sich der Hersteller deshalb auf gängige Standard-Einstellungen, beispielsweise die Umwandlung eines Normsignals (4…20 mA) auf ein anderes Signal (0…10 V). Je nach Standpunkt lässt sich die Tatsache, dass Konfigurationen nur bei einer ausgebauten Komponente vorgenommen werden können, als Vor- oder Nachteil bewerten. Während es zahlreiche Anwender als positiv ansehen, dass Einstellungen so nicht durch Unbefugte direkt veränderbar sind, halten es andere für ein Manko, sofern die Konfigurationen im laufenden Betrieb angepasst werden müssen.

Warum die Software-Konfiguration bei multifunktionalen Modulen große Vorteile eröffnet, lesen sie auf der nächsten Seite.

Software-Konfiguration bei multifunktionalen Modulen

Heute zählt die Parametrierung per Software über eine in den Messumformer integrierte Schnittstelle ebenfalls als Standard. Bei multifunktionalen Modulen können die Anwender in diesem Fall nahezu jede beliebige Signalkombination – auch jenseits typischer Normsignale – in bestimmten Grenzen realisieren. Das eröffnet große Vorteile, da sich die Geräte an unterschiedliche Applikationen adaptieren lassen, sodass die Varianz in der Lagerhaltung erheblich sinkt. Darüber hinaus bietet die serielle Kommunikation die Möglichkeit der Visualisierung aktueller Prozesswerte über ein Monitoring. Ferner kann der Anwender Signalverläufe über einen definierten Zeitraum aufzeichnen.

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Software-Lösungen basieren oftmals auf der herstellerunabhängigen FDT/DTM-Technologie. Die vom Gerätehersteller gelieferten Treiber – so genannte DTM (Device Type Manager) – lassen sich in eine einzige Rahmenanwendung laden. Zur Konfiguration verschiedener Feld- und Interface-Geräte ist also lediglich ein Software-Tool erforderlich. Aufgrund der meist einfacheren Handhabung sind bei den Nutzern zudem eigenständige Software-Lösungen beliebt, die speziell für die jeweilige Gerätefamilie entwickelt wurden. Bei der Einstellung der Software erweist es sich jedoch als nachteilig, dass zum Überspielen auf die Komponente ein Kabel oder ein Funkmodul benötigt wird, die vom Anwender zunächst gekauft werden müssen.

Bluetooth- und NFC-basierte Kommunikation

Neben der seit Jahren etablierten Parametrierung per DIP-Schalter oder PC-Software können die Nutzer die Daten nun ebenfalls via Smartphone an die Trennverstärker und Messumformer übertragen. Hier haben sich zwei unterschiedliche Lösungsansätze durchgesetzt. Zum einen stehen Konzepte zur Verfügung, die einen bidirektionalen Datenaustausch per Bluetooth erlauben. Sie bieten dem Anwender den gleichen Funktionsumfang wie bei der PC-Konfiguration. Ergänzend zur eigentlichen Parametrierung lassen sich die aktuellen Prozesswerte somit auch darstellen. Zum Aufbau der drahtlosen Verbindung ist in der Regel allerdings ein Bluetooth-­Funkmodul nötig, das auf die Konfigurations-Schnittstelle des Mess- umformers gesteckt wird. Folglich entstehen zusätzliche Kosten.

Eine andere Variante der App-basierten Geräteeinstellung per Smartphone nutzt zur Datenübertragung die NFC-Funktechnik (Near Field Communication). Das auf der RFID-Technologie aufbauende Verfahren ermöglicht die Kommunikation zwischen einem aktiven Sender – dem Smartphone – und dem Messumformer als passivem Empfänger. Als vorteilhaft zeigt sich hier, dass Konfigurationen – wie von der einfachen Parametrierung per DIP-Schalter bekannt – ohne weiteres Zubehör eingestellt werden können.

Außerdem gibt es keinerlei Einschränkung hinsichtlich der denkbaren Signalkombinationen. Da sich die überbrückbare Reichweite auf wenige Zentimeter beschränkt, muss der Anwender die Trennverstärker zur Konfiguration von der Hutschiene entfernen. Aktuelle Messwerte lassen sich also nicht anzeigen. Die begrenzte Reichweite schützt jedoch vor dem Zugriff unberechtigter Personen.

Die Trennverstärker der Produktfamilie Mini Analog Pro unterstützen alle gängigen Konfigurations-Verfahren. Mehr auf der nächsten Seite ...

Zubehör kompatibel zu vielen weiteren Gerätefamilien

Die am Markt erhältlichen hochkompakten Trennverstärker und Messumformer zeichnen sich durch verschiedene Parametrierungs-Möglichkeiten aus. Die Produktfamilie Mini Analog Pro unterstützt alle gängigen Konfigurations-Verfahren, zwischen denen der Nutzer wählen kann. Zudem können viele der Module gemäß den Anwendervorgaben bequem vorkonfiguriert bestellt werden – die Parametrierung vor Ort entfällt.

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Standard-Einstellungen lassen sich an jedem konfigurierbaren Modul einfach und schnell per DIP-Schalter durchführen. Die Software-basierte Parametrierung am PC bietet erweiterte Funktionen. Dabei wird die Verbindung zum Modul über die unter dem Moduldeckel befindliche Mikro-USB-­Schnittstelle sowie wahlweise über ein spezielles Konfigurationskabel oder drahtlos per Bluetooth-­Stick hergestellt. Kabel und Bluetooth-Programmieradapter sind kompatibel zu zahlreichen weiteren Gerätefamilien von Phoenix Contact, weshalb sie nur einmal gekauft werden müssen.

Der Bluetooth-Programmieradapter dient ferner dem Verbindungsaufbau mit dem Android- oder iOS-fähigen Endgerät und erlaubt somit die Konfiguration und Überwachung der Trennverstärker und Messumformer per Smartphone. Die dazu erforderliche App für Mini Analog Pro steht im Google Play Store sowie im Apple App Store zum kostenfreien Download zur Verfügung.

Möchte der Anwender komplett auf weiteres Zubehör verzichten, kann er über die Android-App zusätzlich per NFC auf alle Messumformer zugreifen.

Selbstverständlich umfasst das Portfolio für alle Standard-Anwendungen in der analogen Signalverarbeitung auch einfache, nicht konfigurierbare Module, an denen keinerlei Einstellungen vorzunehmen sind.

* Der Autor ist Produktmanager im Bereich Interface Analog, Phoenix Contact Electronics GmbH, Bad Pyrmont.

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