Links sind die Tragschienen-Connectoren zu sehen. Oben rechts befindet sich der Systemverka­belungs-Adapter, in der Mitte der auf einen Trennverstärker gesteckte Programmier-Adapter.

Links sind die Tragschienen-Connectoren zu sehen. Oben rechts befindet sich der Systemverka­belungs-Adapter, in der Mitte der auf einen Trennverstärker gesteckte Programmier-Adapter.Phoenix Contact

Kompakte Messumformer sollen nicht nur intuitiv in der Hand­habung sein, sondern auch immer mehr Funktionen mitbringen. Das liegt daran, dass sich auf diese Weise Aufbau und Programmierung der nachfolgenden Leitsystem- respektive Steuerungsebene vereinfachen. Außerdem profitieren die vorgelagerten Beschaffungs- und Lagerhaltungsprozesse von dem Funktions­umfang der Module.

Bei einer Neuentwicklung ist es daher wichtig, dass die Messumformer diese ­Eigenschaften bei einem wirtschaftlichen Preis beibehalten und gleichzeitig deren Leistung steigt. Außerdem sollen die Geräte möglichst zusätzliche Einsparpotenziale in der Applikation eröffnen. Die Trennverstärker-Familie Mini-Analog von Phoenix Contact setzt die beschriebenen Anforderungen mit der modularen Systemfunktion Fault Monitoring und modularen Energiebrückungs-Systemen um.

Mit einem Einspeisemodul lassen sich bis zu 16 Trennverstärker mit Spannung versorgen. Eine Mini-Stromversorgung liefert Energie für maximal 60 Module. In beiden Fällen dienen T-Connectoren als Energiebrücke.

Mit einem Einspeisemodul lassen sich bis zu 16 Trennverstärker mit Spannung versorgen. Eine Mini-Stromversorgung liefert Energie für maximal 60 Module. In beiden Fällen dienen T-Connectoren als Energiebrücke.Phoenix Contact

Bis zu 80 Module mit Spannung versorgen

Zur einfachen Installation in hochkanaligen Anwendungen kommt der Modulträger ‚Termina­tion Carrier‘ zum Einsatz. Um die einzelnen Module in hochkanal­igen Applikationen mit Spannung zu versorgen und schnell aus einem Verbund lösen zu können, bieten sich Energiebrückungs-Systeme für die Standard-Tragschiene an: Sogenannte Tragschienen-Connectoren, oder kurz T-Connectoren, leiten die Hilfsspannung an die Trennverstärker weiter. Die T-Connectoren sitzen direkt auf der Tragschiene und nehmen jeweils zwei Module auf.

Sie lassen sich einzeln zusammenfügen und fungieren so als Verbindungsstück zwischen der Versorgung und den einzelnen Modulen. ­Gegenüber den üblicherweise auf der Oberseite angebrachten Energiebrücken hat dieser Aufbau den Vorteil, dass einzelne Module entnommen werden können, ohne den kompletten Verbund außer Betrieb setzen zu müssen. Außerdem kann der Anwender das System jederzeit verkleinern oder erweitern, ohne die vorhandenen Brückungskomponenten zu erneuern.

Der Hersteller stellt für die Einspeisung der 24-V-DC-Versorgungsspannung eine konturgleiche Einspeiseklemme zur Verfügung, welche auch eine redundante, dioden­entkoppelte Einspeisung ermöglicht. Bis zu 80 Module lassen sich auf diese Weise mit Spannung versorgen. Die Einspeiseklemme kann auch mit dem ebenfalls konturgleichen Fault-Monitoring-Modul verbunden werden. Für ­Anwendungen, in denen keine 24-V-DC-Spannungsversorgung vorhanden ist, eignet sich eine dezentrale Mini-Systemstromversorgung mit Weitbereichs­eingang von 85 bis 264 V AC. Über diese Lösung lassen sich bis zu 60 Module versorgen.

Das Faultmonitoring-Modul sammelt die Fehlermeldungen von 80 Geräten und leitet sie an die Steuerung weiter.

Das Faultmonitoring-Modul sammelt die Fehlermeldungen von 80 Geräten und leitet sie an die Steuerung weiter.Phoenix Contact

Vor lauter Kanälen den Fehler nicht sehen

Beim Fault Monitoring handelt es sich um ein System zur Sammelfehlermeldung in mehrkanaligen Anwendungen: Werden Fehler im Signaleingang eines Messumformers, der das Fault Monitoring unterstützt, oder im Trennverstärker selbst erkannt, leiten die Komponenten sie via T-Connector an das im Verbund nur einmal erforderliche Fault-Monitoring-Modul weiter. Dieses zeigt die Fehler dann über einen Öffnerkontakt zentral an. Somit entfällt eine Einzelauswertung der bis zu 80 auf den T-Connector aufgerasteten Module.

Darüber hinaus lässt sich der Ausfall der redundanten Versorgungsspannung an der Einspeiseklemme feststellen. Eine rote LED und der Öffnerkontakt am Fault-Monitoring-Modul zeigen den Fehler an. Auch beim Ausfall der gesamten Energieversorgung, 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. Das Modul fungiert als Auswerteeinheit, während der Teilnehmer ein Trennverstärker ist, der das Fault Monitoring unterstützt. Bei Letzterem lassen sich sogar Messbereichsüber- und -unterschreitungen, Drahtbruch, Kurzschluss und Modulfehler einzeln aktivieren oder deaktivieren. Somit kann der Anwender jeden Kanal an den jeweiligen Prozess anpassen.

Unterstützt wird das Fault Monitoring beispielsweise von den neu entwickelten Temperaturmessumformern für Widerstands-Thermometer und Thermoelemente. Neben der hohen Übertragungsgenauigkeit über den gesamten Messbereich funktionieren die Module mit 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 neben der Software-Parametrierung auch über DIP-Schalter für PT100- und PT1000-Sensoren sowie Thermoelemente vom Typ J und K einstellen.

Ohne Spannung konfigurieren

Der galvanisch getrennte Programmier-Adapter ermöglicht das Konfigurieren der Module, ohne dass sie an die Versorgungsspannung angeschlossen sein müssen. Die dazu benötige Software steht kostenfrei auf der Homepage des Herstellers zur Verfügung. So kann der Anwender zwischen drei Lösungen wählen: Den Anfang macht das FDT/DTM-Paket. 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 beide Komponenten. Im Gegensatz dazu umfasst die zweite Lösung alleinstehende DTMs für Anwender, die ihre bereits eingesetzten FDT-Rahmenapplikation weiterhin nutzen möchten. Die dritte Lösung beinhaltet eine klassische Software mit entsprechenden Konfigurations-Masken. Damit lassen sich die Messumformer in nahezu jeder Temperaturmess-Applika­tion verwenden.

Der Termination Carrier nimmt bis zu 16 Trennverstärker und deren Verkabelung auf und verringert damit die Anzahl der Kabel, die zur Steuerung führen müssen.

Der Termination Carrier nimmt bis zu 16 Trennverstärker und deren Verkabelung auf und verringert damit die Anzahl der Kabel, die zur Steuerung führen müssen.Phoenix Contact

Messbereiche frei einstellen

In den meisten Anlagen gibt es angetriebene Komponenten wie Förderbänder. Deren Geschwindigkeit muss erfasst werden, um die Maschine oder Anlage korrekt steuern zu können. In der Regel erzeugen Näherungsinitiatoren die zu messenden Impulse. Aufgrund der sich ändernden Geschwindigkeit ergibt sich eine Frequenz. Der neue Frequenzmessumformer erfasst Frequenzen bis 80 kHz, trennt sie galvanisch und wandelt diese in ein analoges Normsignal um, beispielsweise 4 bis 20 mA. Aufgenommen werden können Sensoren gemäß Namur-Standard IEC 60947-5-6 oder einfache Initiatoren mit NPN/PNP-Transistorausgängen. Der Frequenzmessumformer lässt sich per DIP-Schalter oder mit dem unter dem Deckel befindlichen ‚Teach In Wheel‘ konfigurieren. Dieses ermöglicht das freie Einstellen von Messbereichen. Das Gerät eignet sich sowohl für langsame als auch für sich schnell ändernde Prozesse.

Beugt Kabelsalat vor

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. Dieser nimmt bis zu 16 Trenn­verstärker und deren Verkabelung auf. Von der Trennverstärkerebene führt dann nur noch ein Kabel pro Modulträger in die Steuerung statt eins pro Kanal. Aufgrund der integrierten Platine kann der Modul­träger an jedes Leitsystem respektive jede Steuerung angepasst werden. Neben den Standard-Varianten sind auf Anfrage auch kundenspezifische Lösungen erhältlich.