Kompakte Übergabemodule für die Schaltschrankverdrahtung Systemverkabelung als Bindeglied zwischen Remote-I/O-System und Feldebene

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Wenn’s eng im Schaltschrank wird: Eine neue Generation kompakter Übergabemodule verspricht eine optimale Ergänzung zwischen Remote-I/O-Systemen und Feldebene – insbesondere wenn Platzersparnis im Vordergrund steht. Wie Sie schnell und fehlerfrei verdrahten.

Typischerweise setzt sich ein Schaltschrank aus einer Steuerungsebene, gefolgt von einer I/O- und Interface-Ebene sowie abschließend einer Feldebene zusammen. Zur Verbindung der einzelnen Ebenen werden die verschiedenen Geräte bislang zu etwa 97 Prozent einzeln verdrahtet, was aufwändig, zeitintensiv und fehleranfällig ist. Als Beispiel sei die Einzeladerverdrahtung einer 32-kanaligen digitalen Ausgabebaugruppe genannt.

Bei einer konventionellen Herangehensweise müssen hier bis zu 80 Leitungsenden abgelängt, abisoliert sowie unter Umständen mit Aderendhülsen bestückt und gecrimpt werden. Danach sind die 80 vorbereiteten Leitungen gemäß Stromlaufplan eine nach der anderen fehlerfrei anzuschließen. Dabei kann die Leitung an den falschen Klemmpunkt angebunden werden. Im schlimmsten Fall bemerkt der Anwender dies erst bei der Inbetriebnahme der Maschine oder Anlage. Dann folgt eine mühselige sowie kosten- und zeitfressende Fehlersuche, die durch volle Kabelkanäle verkompliziert wird.

Als deutliche Verbesserung der herkömmlichen Installation bietet sich die Systemverkabelung an. Eine entsprechende Lösung umfasst einen Frontadapter, das Systemkabel, Module oder Adapter sowie Zubehör. Durch das Zusammenspiel dieser geprüften Komponenten entsteht ein Konzept, das sich einfach, sicher und schnell installieren lässt. Der Frontadapter, der die Signale rangiert, koppelt sich an die I/O-Karte der Steuerung an. Je nach Hersteller der I/O-Karte wird der passende Adapter entweder per Plug-and-Play auf die Karte gesteckt oder verschraubt.

Anschließend verbindet der Anwender den Frontadapter mit dem ersten Ende des vorkonfektionierten FLK- oder D-Sub-Systemkabels. Die Leitungen gibt es in unterschiedlichen Ausführungen hinsichtlich Länge, Polzahl und Schirmung. Diese Tätigkeit erfolgt ebenfalls einfach und schnell per Plug-and-Play. In Summe spart der Anwender so bis zu 90 Prozent Zeit und 60 Prozent Platz gegenüber herkömmlichen Lösungen ein.

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Push-in-Federöffner vereinfachen den Signalanschluss

Die neuen Remote-I/O-Systeme der verschiedenen Hersteller – beispielsweise Simatic ET 200SP von Siemens, Smart Elements von Phoenix Contact sowie Lösungen von Beckhoff oder Schneider Electric – sind im Grundaufbau und der Ausrichtung ähnlich konzipiert. Alle Module verfügen über eine schmale Bauform sowie eine vertikale Ausrichtung. Für den Anschluss der Verdrahtung an die Feldebene kommen Push-in-Klemmen zum Einsatz. Das Design der Übergabemodule Varioface Front Connect von Phoenix Contact folgt dieser Linie und stellt deshalb sowohl optisch als auch haptisch die passende Ergänzung in puncto Systemverkabelung für die unterschiedlichen Remote-I/O-Systeme dar.

Das innovative Design von Varioface Front Connect sorgt für eine schnelle und fehlerfreie Verdrahtung der Feldebene. An die auf der Frontanschlusstechnik basierenden Push-in-Klemmen lassen sich Leiter mit einem Querschnitt bis 2,5 Quadratmillimeter und Aderendhülsen anbinden. Aufgrund der farbigen Push-in-Federöffner ist sofort erkennbar, an welche Anschlüsse die Signale respektive die Versorgung anzukoppeln sind. Die Plug-and-Play-Anbindung an die Remote-I/O-Ebene geschieht mittels codierter IDC-/FLK- oder D-Sub-Steckverbinder, sodass sämtliche Kartensignale mit einem Handgriff schnell und verpolungssicher verbunden sind. Durch seine hohe Flexibilität und schmale Bauform von lediglich 19 Millimeter unterstützt Varioface Front Connect die dezentrale Peripherie. Ferner spart der Anwender bis zu 60 Prozent Platz im Schaltschrank ein.

3D-/2D-Modell und Eplan-Makro für alle Module

Mit dem speziellen Übergabemodul VFC-PT/FLK14/PLC besteht die Möglichkeit, Sensoren mit einem Dreileiter-Anschluss einfach und bequem anzukoppeln. Wegen der integrierten Potenzialklemmen mit farbigen Pushern entfallen zusätzliche Potenzialverteilerklemmen. Das Modul, das für acht Kanäle ausgelegt ist, bietet einen IDC-/FLK14-Steckverbinder zum I/O-System. Über sogenannte Splitting-Kabel lassen sich 16- oder 32-kanalige I/O-Karten ebenfalls einfach per Plug-and-Play anschließen.

Ein Projekt beginnt stets mit der Planung. Um den Planern und Systemintegratoren die Implementierung einer Systemverkabelung mit Varioface Front Connect möglichst einfach zu machen, gibt es für alle Module das passende 3D-/2D-Modell sowie das jeweilige Eplan-Makro. Die Eplan-Makros wurden dabei mit verschiedenen Kunden und Anwendern entwickelt. Bis dato war es so, dass ein Makro für ein Übergabemodul auf einer Schaltplanseite dargestellt wurde. Diese Variante hatte den Nachteil einer erheblichen Unübersichtlichkeit. Mit den neuen Makros liegt jetzt jeweils ein Grundmakro vor, bei dem zum Beispiel die Versorgung untergebracht worden ist.

Des Weiteren kann der Planende die einzelnen Kanäle individuell im Schaltplan und auf der entsprechenden Planseite positionieren. Auf diese Weise müssen keine Sprungmarken gesetzt werden und die Übersichtlichkeit steigt. Als neu zeigt sich auch, dass die Systemkabel nun einpolig visualisiert werden und nicht mehr jede Ader einzeln. Die Rangierung der Signale wird über eine Tabelle angezeigt. Das spart Zeit und Geld bei der Projektierung.

Varioface Front Connect fügt sich in das Complete Line-System ein. Neben den beschriebenen Eplan-Makros umfasst Complete Line aufeinander abgestimmte Hard- und Softwareprodukte, Beratungsleistungen und Systemlösungen zur Optimierung der Prozesse im Schaltschrankbau.

Relais werden fehlerfrei per Adapter mit der Steuerung verbunden

In fast sämtlichen Applikationen und Schaltschränken finden sich Relais. Das Relaissystem PLC-Interface von Phoenix Contact bildet hier die Schnittstelle zwischen der Steuerung und der Anlagenperipherie. Die universelle Bauform der Produktfamilie erweist sich als kompakt und daher platzsparend. Während das 6,2 Millimeter schmale Modul über einen Kontakt verfügt, ist die 14-Millimeter-Variante mit zwei Kontakten erhältlich. Je nach Bedarf lassen sich die Module mit elektromechanischen oder Solid-State-Relais bestücken. Der Systemverkabelungsadapter ermöglicht die schnelle, einfache und fehlerfreie Verbindung von Relaismodulen mit der Steuerung.

Bei der Produktfamilie PLC-Interface handelt es sich um eine Lösung für alle Anforderungen. Die Relais können über einen aufsteckbaren V8-Adapter in einer Achtergruppen einfach per Plug- and-Play an die Systemverkabelung angeschlossen werden. Hier entfällt ebenso die mühsame, kostenintensive Einzeladerverdrahtung zum I/O-System. Damit Potenziale schnell und bequem angekoppelt werden können, steckt der Anwender Endlosbrücken in einen separaten Brückenschacht. Dadurch sind keine zusätzlichen Potenzialklemmen notwendig. Zudem stehen besondere Sensor-/Aktor-Baureihen zur Verfügung, mit denen die Sensoren oder Aktoren mit entsprechender Versorgungsspannung direkt am Relaiskanal angebunden werden können. Sämtliche elektromechanischen und Solid-State-Relais sind steckbar ausgeführt und lassen sich im Wartungsfall einfach tauschen, ohne die Feldverdrahtung zu lösen.

Treffen Sie die Experten von Phoenix Contact auf der Hannover Messe (17. bis 21. April) in Halle 9, Stand F40.

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