Kosten und Platz sparen mit System

Der Autor: Peter Stövesand Produktmanager Interface Analog, Phoenix Contact Electronics

Die Produktfamilie Mini-Analog stellt eine umfassende Auswahl an kompakten Trennverstärkern für fast jede messtechnische Anwendung zur Verfügung. Mit der neuen modularen Systemfunktion Fault Monitoring sowie hochfunktionalen, intuitiv handhabbaren Temperatur- und Frequenzmessumformern können nun analoge Messapplikationen noch kostengünstiger und platzsparender aufgebaut werden. Zur einfachen Installation in hochkanaligen Anwendungen kommt der Modulträger Termination Carrier zum Einsatz.

Um die Einzelkanäle in mehrkanaligen Appli-kationen einfach versorgen und schnell aus einem Verbund lösen zu können, bieten sich Energiebrückungssysteme für die Standard-tragschiene an. Bei der Lösung von Phoenix Contact werden die Trennverstärker von unten mit der benötigten Hilfsspannung beliefert. Gegenüber den üblicherweise auf der Anschlussklemmenebene angebrachten Energiebrückungssystemen hat dies den Vorteil, dass die einzelnen Module entnommen werden können, ohne den kompletten Verbund außer Betrieb setzen zu müssen.

Mit den modularen T-Connectoren kann das System zudem jederzeit verkleinert oder ausgebaut werden, ohne dass die bis dato vorhandenen Brückungskomponenten zu erneuern sind. Das Energiebrückungssystem erlaubt die redundante Versorgung von bis zu 80 Trennverstärkern über eine konturgleiche Einspeiseklemme. Ferner lässt sich das System über eine Mini-Systemstromversorgung dezentral mit einer Weitbereichsversorgung von 85 bis 264 V(AC) nutzen. Der modulare T-Connector kann jetzt zusätzlich für das neue Fault Monitoring zur einfachen Fehlerüberwachung verwendet werden.

Beim Fault Monitoring handelt es sich um eine komfortable Lösung der Trennverstärkerfamilien von Phoenix Contact, die die Fehlerauswertung in mehrkanaligen Anwendungen mittels einer Sammelfehlermeldung vereinfacht. Werden die Fehler im Signaleingang eines Messumformers, der das Fault Moni- toring unterstützt, oder im Trennverstärker selbst erkannt, leiten die Komponenten sie via T-Connector an das im Verbund nur einmal erforderliche konturgleiche Fault-Monitoring-Modul weiter. Dieses kann die Fehler dann über einen Öffnerkontakt zentral anzeigen. Somit entfällt eine Einzelauswertung der bis zu 80 auf den T-Connector aufgerasteten Messumformer.

Darüber hinaus lässt sich der Ausfall einer Versorgungsspannung an der Einspeiseklemme feststellen. Nutzt der Anwender lediglich eine Versorgung und ist diese defekt oder sind im Rahmen eines Redundanzkonzepts beide Stromversorgungen außer Betrieb, wird der Zustand trotzdem gemeldet, da der Öffner bei angelegter Betriebsspannung geschlossen ist und bei Verlust der Betriebsspannung sofort öffnet. Das Fault-Monitoring-System ist modular aufgebaut, weshalb die Meldung sowohl auf der Auswerte- als auch auf der Teilnehmerseite aktiviert oder deaktiviert werden kann. Auf der Teilnehmerseite lassen sich sogar Messbereichsüber- und -unterschreitungen, Drahtbruch, Kurzschluss und Modulfehler einzeln aktivieren oder deaktivieren. Auf diese Weise wird jeder Kanal an den jeweiligen Prozess angepasst.

Unterstützt wird das Fault Monitoring beispielsweise von den neu entwickelten Temperaturmessumformern für Widerstands-thermometer und Thermoelemente. Neben der hohen Übertragungsgenauigkeit über den gesamten Messbereich arbeiten die Module mit allen marktüblichen Temperatursensoren der IEC-Normen 751 und 584 sowie weiteren internationalen Kennlinien. Sollte in der Applikation ein nicht standardisierter Sensor im Einsatz sein, kann der Anwender eine kundenspezifische Kennlinie mit bis zu 30 Stützstellen festlegen. Um die Handhabung zu vereinfachen, lassen sich beide Messumformer vollständig über DIP-Schalter für PT100- und PT1000-Sensoren sowie Thermoelemente vom Typ J und Typ K einstellen.

Außerdem ermöglicht die robuste Software-Schnittstelle die Verwendung der genannten sowie zusätzlicher Sensoren. Der galvanisch getrennte Programmier-Adapter erlaubt eine Konfiguration der Module, ohne dass sie an die Versorgungsspannung angeschlossen sein müssen. Die dazu benötige Software ist kostenfrei auf der Homepage von Phoenix Contact erhältlich. Auch hier wird die Einfachheit bewusst beibehalten. So kann der Anwender beispielsweise zwischen drei Lösungen wählen. Zum einen steht ein FDT/DTM-Paket zur Verfügung. Bei FDT/DTM handelt es sich um ein herstellerübergreifendes Konzept, mit dem sich Geräte unterschiedlicher Hersteller über eine einheitliche Oberfläche parametrieren lassen. Dabei fungiert FDT (Field Device Tool) als Rahmenapplikation und DTM (Device Type Manager) als Treiber für das jeweilige Gerät. Das von Phoenix Contact angebotene Paket enthält sowohl FDT als auch DTM.

Im Gegensatz dazu umfasst die zweite Lösung alleinstehende DTMs für Anwender, die ihre bereits eingesetzten FDT-Rahmenapplikation weiterhin nutzen möchten. Die dritte Lösung setzt sich aus einer klassischen Stand-alone-Software mit entsprechenden Konfigurationsmasken zusammen. Auf diese Weise sind die Messumformer in nahezu jeder Temperaturmessapplikation verwendbar.

In den meisten Automatisierungsprozessen gibt es angetriebene Komponenten oder Anlagenteile. Das können z. B. Förderbänder sein, deren Geschwindigkeit erfasst werden muss, damit die Maschine oder Anlage korrekt gesteuert und betrieben werden kann. Die relevanten Daten werden in der Regel über Näherungsinitiatoren aufgenommen. Aufgrund der sich ändernden Geschwindigkeit stellen die ermittelten Impulse eine Frequenz dar. Diese Signale wandelt der neue Frequenzmessumformer der Produktfamilie Mini-Analog in analoge Normsignale wie 4…20 mA und trennt sie gleichzeitig galvanisch. Der Messumformer erfasst Frequenzen bis 80 kHz. Aufgenommen werden können Sensoren gemäß Namur-Standard IEC 60947–5–6 oder einfache Initiatoren mit NPN/PNP-Transistorausgängen. Der Frequenzmessumformer lässt sich ebenfalls einfach konfigurieren. Zu diesem Zweck nutzt der Anwender entweder DIP-Schalter oder das unter dem Deckel befindliche Teach In Wheel. Das Teach In Wheel ermöglicht die vollkommen freie Einstellung von Messbereichen. Außerdem können Anfangsfrequenzen von mehr als 10 Hz festgelegt werden. Der Messumformer eignet sich sowohl für langsame als auch sich schnell ändernde Prozesse.

Im Rahmen der Wartung und Erweiterung sowie des Neuaufbaus von Maschinen und Anlagen trägt eine einfache und fehlerfreie Systemanbindung maßgeblich zur Senkung der Installationskosten bei. Vor diesem Hintergrund hat Phoenix Contact den Termination Carrier entwickelt, mit dem sich bis zu 64 Signalkonverter per Systemverkabelung direkt an die Steuerung ankoppeln lassen. Aufgrund der integrierten Platine kann der Modulträger an jedes Leitsystem respektive jede Steuerung angepasst werden. Neben den Standard-Varianten sind auf Anfrage auch anwendungsspezifische Lösungen erhältlich.

Halle 9, Stand 310

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