Signalübertragung: Außen mini, innen maxi

Christoph Heidenreich

Die Gerätefamilie Mini Analog von Phoenix Contact eignet sich für Messaufgaben aller gängigen Analoggrößen. Die Baubreite beträgt nur noch 6,2 mm. Im Vergleich zu früheren Geräten mit einer Baubreite von 12,5 oder 17,5 mm, sparen diese Module mehr als doppelt so viel Platz auf der Tragschiene.

Bei der Erfassung von Prozessparametern wie Druck, Füllstand, Durchflussmenge und Temperatur muss für die Umsetzung auf normierte Analogsignale deren störungsfreie und unverfälschte Signalübertragung sichergestellt sein. Das können aktive und passive Trennverstärker erreichen. Die Baureihe Mini Analog unterstützt neben der aktiven Trennung von Signalen mit konfigurierbaren oder fest eingestellten Trennverstärkern auch die Speisetrennung. Hier versorgt der Messumformer gleichzeitig den verwendeten Sensor über die Signalleitung mit Energie. Aber auch für Applikationen ohne aktive Versorgungsspannung gibt es ein- und zweikanalige Passivtrenner mit 6,2 mm Baubreite.

Eine galvanische Trennung ist von Nöten, um die am häufigsten gemessene physikalische Größe, die Temperatur, präzise ohne Störeinkopplungen auf den Sensorleitungen zu erfassen. Die zwei Temperaturmessumformer verfügen über Dip-Schalter und können damit flexibel und schnell konfiguriert werden. Die Temperaturbereiche und Ausgangssignale können unterschiedlichen Applikationen individuell angepasst werden, ohne dass sich das Servicepersonal spezielle technische Kenntnisse aneignen muss.

Die Verwendung von Trennverstärkern verursacht durch Aufwendungen für Hardware und Verdrahtung zunächst zusätzliche Kosten. Dem gegenüber steht jedoch eine hochwertige und sichere Signaltrennung, die die Prozesssicherheit entscheidend verbessert und so die Betriebskosten senkt.

Dabei machen die Signalwandler die Installation leichter, denn mit dem Energieverteiler, der auf Norm-Tragschienen aufgeschnappt wird, ist es möglich, die Versorgungsenergie durch einfaches Aufrasten der Geräte anzuschließen. Teure Sonderlösungen sind somit überflüssig. Dazu kommt, dass einzelne Geräte problemlos während des laufendes Betriebs ausgewechselt werden können, ohne die Stromversorgung der daneben angereihten Geräte zu unterbrechen. Die Konfiguration der Ein- und Ausgangssignale kann ebenfalls nachträglich geändert werden, ohne benachbarte Geräte zu beeinflussen oder gar abzuschalten.

Das Anschrauben der Versorgungsspannungsleitungen entfällt komplett. Darüber kann gänzlich auf das Schrauben verzichtet werden, denn die Geräte gibt es auch mit Federkraft-Anschluss. Dadurch kann der Anwender seine bevorzugte Anschlusstechnik frei wählen.

In der rauen Industrieumgebung spielt der störungsfreie Betrieb der Anlage eine wichtige Rolle. Dem stehen jedoch eine ganze Reihe von Störeinflüssen entgegen, die eine sichere Messwertübertragung durch Erdpotenzialdifferenzen, induktive oder kapazitive Einkopplungen beeinflussen. Die Prozesssicherheit hängt entscheidend davon ab, wie gut diese Signalverfälschungen beseitigt werden. Die Module der Baureihe Mini Analog besitzen ein neuartiges Schaltungskonzept sowie eine durchgängige galvanische Trennung. Das bietet den Vorteil, dass unabhängig von den örtlichen Gegebenheiten die Einflüsse unterschiedlicher Potenziale der Feld- und Steuerungsebene keine Auswirkungen mehr in der Anlage haben. Damit steht die Projektierung der Applikation nun im Mittelpunkt.

Durch ein neues Schaltungskonzept, das auf fast ein Drittel der bislang benötigten Bauelemente verzichtet, konnte die Qualität des Übertragungskanals verbessert werden. Die Verlustleistung ist um nahezu den gleichen Anteil gesunken. Dadurch reduziert sich die Leistungsaufnahme pro Kanal sowie die Erzeugung unnützer Wärme im Gerät, wodurch die Lebensdauer der Messumformer ansteigt.

Halle 11, B26

cav 405