Wireless ist derzeit das Zauberwort der Automatisierungstechnik. Bisher können die Schaltgeräte aber nicht völlig kabellos ausgeführt werden, weil sie eine Energiezufuhr benötigen und die konventionelle Batterietechnik zu hohen Serviceaufand erfordert. Steute hat jetzt energieautarke Schaltgeräte entwickelt, die gänzlich ohne Kabel auskommen und die Energie, die man zur Übertragung der Signale benötigt, selbst generieren.
Dipl.-Ing. Rainer Lumme
Das Funkprotokoll, das Steute für seine Wireless-Schaltgeräte nutzt, arbeitet mit einer Stärke von nur 10 mW. Die Energie, die für die Übertragung eines vollständigen Funkbefehls benötigt wird, ist mit rund 0,45 mWs erheblich geringer als bei batteriebetriebenen Funkschaltern. Deshalb gelten die Schaltgeräte im Sinne der einschlägigen Normen zum Explosionsschutz als nicht funkende Betriebsmittel. Dennoch ist die Übertragungsqualität sehr störsicher: Jedes Sendetelegramm eines Senders enthält eine individuelle 32-bit-Identifikationsnummer sowie die Nutzinformation. Ein Sicherungsprotokoll und die Mehrfachaussendung dieser Information gewährleisten eine hohe Übertragungssicherheit. Zusätzlich wird ein periodisches Präsenzsignal gesendet. So werden Störungen im System rechtzeitig erkannt.
Da das Funkprotokoll auf dem lizenzfreien SRD-Band gesendet wird, entstehen keine Betriebskosten. Durch die sehr kurzen Telegramme können viele Schaltgeräte in einer Anlage betrieben werden, ohne sich gegenseitig zu stören.
Eigene Energieversorgung
Die Geräte sind in der Lage, die zum Senden des Signals benötigte Energie selbst zu erzeugen. Sie kommen also vollständig ohne Kabel aus. Außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche und auf Wunsch des Anwenders gibt es verschiedene Möglichkeiten der Energieerzeugung – zum Beispiel ein miniaturisiertes Solarmodul mit integriertem Speicher, der eine einwandfreie Funktion des Schaltgerätes auch bei Dunkelheit gewährleistet. Alternativ stehen Hochleistungsbatterien mit einer Lebensdauer von bis zu zehn Jahren zur Verfügung. Besonders interessant ist die Möglichkeit, aus der Bewegung des Schaltstößels die für den Betrieb notwendige Energie zu erzeugen. Die kinetische Energie des Schaltstößels kann man über einen miniaturisierten elektrodynamischen Energiegenerator in elektrische Energie umwandeln. Dabei ist es Steute gelungen, den Dynamo so kompakt zu halten, dass er sich im Gehäuse eines konventionellen Schalteinsatzes unterbringen lässt. Die Schalter verfügen daher über die gleichen Abmessungen wie die kabelgebundenen Versionen.
Bewährt im Industrieeinsatz
Energieautarke Wireless-Schaltgeräte sind bereits erfolgreich sowohl in der Industrie- als auch in der Gebäudeautomation im Einsatz. Zur Verfügung stehen unter anderem Positionsschalter, Zugschalter, Fußschalter und Türgriffschalter. Nach eingehender Prüfung und nach intensiven Gesprächen mit den Zulassungsbehörden bietet Steute die Technologie nun auch für die Gas-Ex-Zone 2 und die Staub-Ex-Zone 22 an. Atex-Zulassungen für Gas-Ex-Zone 1 und Staub-Ex-Zone 21 befinden sich in Vorbereitung. Zu den Wireless-Ex-Geräten gehören unter anderem der Positionsschalter EEx F 95 F mit elektrodynamischem Energiegenerator, der vielfältige Positionier- aufgaben z. B. als Endschal- ter übernehmen kann. Als EEx F 95 WH 90o steht er auch als Zugschalter zur Verfügung und eignet sich dann u. a. zum Öffnen von Industrietoren. Anwender, die einen kabellosen Fußschalter für Ex-Bereiche wünschen, finden mit dem EEx F GFIS ebenfalls eine überzeugende Lösung. Darüber hinaus stehen auch kabellose, energieautarke Befehlsgeräte (z. B. Drucktaster) für die Ex-Zonen 2 und 22 zur Verfügung.
Vorteile in Ex-Zonen
In Ex-Zonen bietet die Wireless-Technologie besondere Vorteile: Das Funksignal reicht in Werkshallen bis 30 m weit. Somit können die Geräte aus der räumlich begrenzten Ex-Zone herausfunken. Damit vereinfacht sich nicht nur die Installation, sondern der Betreiber spart auch Hardwarekosten, weil auf Ex-geschützte Auswerteeinheiten verzichtet werden kann. Selbstverständlich werden die Schaltgeräte als Komplettlösung einschließlich Empfangseinheit für den Schaltschrankeinbau angeboten.
Die Funkschaltgeräte sind wartungsfrei. Zudem entfallen Kabeleinführungen, Steckverbindungen und andere Verbindungselemente, die im Hinblick auf den Explosionsschutz hohe Anforderungen zu erfüllen haben. Dabei kann man auf aufwendige Sonderlösungen verzichten: Die Antennen der Funkschaltgeräte sind schon als Standardmodul vollkommen gekapselt und somit gut geeignet für den Einsatz in Ex-Zonen.
Halle 7, Stand D25
cav 407
Direkt zu den Ex-Schaltern
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