DC-USVs in der Automatisierung – netzwerkfähig und integriert

Stromversorgungen DC-USVs in der Automatisierung – netzwerkfähig und integriert

27.07.2013Autor / Redakteur: Peter Hager * / Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Vollständig in die Automatisierungslösung integrierte unterbrechungsfreie Gleichstromversorgungen erleichtern die Projektierung und erhöhen darüber hinaus die Anlagenverfügbarkeit.

Anbieter zum Thema

ISH Ingenieursozietät GmbH

Bicker Elektronik GmbH

MTM Power Messtechnik Mellenbach GmbH

Siemens AG

Mit der unterbrechungsfreien Gleichstromversorgung Sitop UPS1600 stellt Siemens die erste DC-USV mit integrierten Industrial-Ethernet-/Profinet-Schnittstellen vor
(Bild: Siemens)

Unterbrechungsfreie Gleichstromversorgungen in Automatisierungslösungen haben die Aufgabe, bei einem Netzausfall nahtlos und zuverlässig Energie in der richtigen Menge, Qualität und Dauer zur Verfügung zu stellen. Siemens hat nun eine DC-USV vorgestellt, die erstmals vollständig in die offene Systemarchitektur Total Integrated Automation integriert ist. Das erleichtert die Projektierung und erhöht darüber hinaus die Anlagenverfügbarkeit. Die direkte Einbindung der DC-USV in Industrial-Ethernet- oder Profinet-Strukturen sorgt für Datendurchgängigkeit und Transparenz. Der Energy Storage Link bildet das Rückgrat für intelligentes Batteriemanagement.

Ergänzendes zum Thema

Sitop – 20 Jahre Industriestromversorgungen

1993 begann die Erfolgsgeschichte von Sitop mit der Einführung der ersten geregelten Stromversorgungen für Automatisierungsanwendungen. Die Vorteile gegenüber den damals vorherrschenden ungeregelten Stromversorgungen: Kleiner, leichter, höherer Wirkungsgrad und das zum gleichen Preis.

Seitdem hat Sitop den Markt immer wieder mit Innovationen wie Logo!Power, Sitop modular, unterbrechungsfreien Gleichstromversorgungen mit Batterie oder Kondensator oder Selektivitätsmodulen zur elektronischen Absicherung maßgebend geprägt. Auch im Jubiläumsjahr präsentiert Sitop wieder eine bedeutende Innovation: Die erste unterbrechungsfreie Gleichstromversorgung (DC-USV) Sitop UPS1600 mit Ethernet/Profinet-Kommunikation und vollständiger Einbindung in TIA.

Bei einem Netzausfall nahtlos und zuverlässig Energie in der richtigen Menge, Qualität und Dauer zur Verfügung zu stellen ist die Kernaufgabe von unterbrechungsfreien Gleichstromversorgungen (DC-USV) in Automatisierungslösungen. Je einfacher und zuverlässiger 24-V-Verbraucher wie Steuerungen, Bediengeräte oder Kommunikationskomponenten vor Ausfällen sowie Unterbrechungen auf der Netzeingangsseite geschützt werden, umso besser ist es. Mit der unterbrechungsfreien 24-V-Stromversorgung Sitop UPS1600 erweitert Siemens die Möglichkeiten der Anwender.

Bild 1: Mit der unterbrechungsfreien Gleichstromversorgung Sitop UPS1600 stellt Siemens die erste DC-USV mit integrierten Industrial-Ethernet-/Profinet-Schnittstellen vor
(Bild: Siemens)

Die kompakten Grundgeräte (Bild 1) mit Nennströmen von 10 und 20 A sind konzipiert für die zuverlässige Pufferung über mehrere Stunden hinweg. Mit ihrer hohen dynamischen Überlastfähigkeit bis zum 3-fachen Nennstrom über 30 ms beziehungsweise bis zum 1,5-fachen Nennstrom über 500 ms pro Minute sind sie prädestiniert für Anwendungen mit Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und Industrie-PCs, da sie selbst im Pufferbetrieb hohe Einschaltströme zulassen. Abgestimmt auf das Grundgerät gibt es die Batteriemodule Sitop UPS1100 mit wartungsfreien Blei-Gel-Akkus und einer Kapazität von 1,2, 3,2 und 7 Ah. Diese sind aufgrund hoher Ladeströme von 3 bzw. 4 A nach einem Netzausfall in kürzester Zeit erneut pufferbereit. Für den Einsatz im Inselbetrieb kann die DC-USV ohne Eingangsspannung aus der Batterie aktiviert werden, um etwa über eine direkt versorgte Steuerung einen Generator zu starten.

Der Energy Storage Link

Neu ist der sogenannte Energy Storage Link, eine zusätzliche Zwei-Draht-Verbindung zwischen dem Grundgerät Sitop UPS1600 und den codierten Batteriemodulen Sitop UPS1100. Darüber erkennt und verwaltet das Grundgerät automatisch bis zu sechs Batteriemodule und wählt dafür die optimale, temperaturgeführte Ladekennlinie aus. Letzteres schafft die Grundlage für lange Lebensdauer der Batteriemodule. Via Energy Storage Link überwacht es zudem die Betriebsbereitschaft sowie die Zuleitung (Drahtbruch), Alterung (Lebensdauer) und den Ladezustand (Spannung, Strom, Restkapazität) der Akkus.

Im Intervall von vier Stunden führt die DC-USV automatisch einen Test mit definierter Belastung durch. Ein vollständiger Test kann vom Anwender parametriert werden, wobei das Intervall von einem Tag bis zu mehreren Wochen einstellbar ist. Die regelmäßigen Kontrollen stellen die zuverlässige Funktion und damit die Verfügbarkeit der Batteriemodule UPS1100 sicher. Es können auch Akkus anderer Baureihen und Hersteller eingesetzt werden, jedoch mit eingeschränkten Diagnosefunktionen wie die Anzeige von Ladestrom oder Ladeschlussspannung und ohne die Möglichkeit des temperaturgeführten Ladens.

Transparenz in neuen Dimensionen

Als zweite wesentliche Neuerung hinsichtlich der erweiterten Funktionalität sind die umfangreichen Betriebs- und Diagnosedaten zu nennen. Sie können nun erstmals über zwei integrierte Industrial-Ethernet/Profinet-Ports übertragen und extern visualisiert oder weiterverarbeitet werden, alternativ zur bewährten USB-Verbindung. Autorisierten Anwendern ermöglicht ein integrierter Web-Server relevante Daten auch aus der Ferne via Webbrowser auszulesen, ohne weitere Software-Installation auf dem Remote-System. Der Web-Server ist im Auslieferungszustand deaktiviert. Eingriffe – also Schreiben – ist auf diesem Weg aus Sicherheitsgründen generell unterbunden.

Kostenfreies Softwaretool

Bild 2: Konfiguration und Überwachung mit dem Sitop UPS Manager: Das kostenfreie SW-Tool unterstützt die einfache Konfiguration der USV im PC-System und visualisiert zudem unterschiedlichste Zustände der USV, auch in Form von Trenddiagrammen
(Bild: Siemens AG)

Vollen Zugriff erschließt das kostenfrei erhältliche, auf Windows-XP- und Windows-7-Systemen (32 und 64 Bit) lauffähige Softwaretool Sitop UPS Manager. Damit lässt sich die gesamte DC-USV-Installation einfach und komfortabel per PC konfigurieren und überwachen. Das Softwaretool bietet vielfältige Möglichkeiten zur Visualisierung von Betriebs- und Diagnoseinformationen, unter anderem in Form von Alarmlisten oder übersichtlichen Trenddiagrammen (Bild 2), die auf einen Blick zum Beispiel den zeitlichen Verlauf von Ladespannung oder Laststrom der DC-USV zeigen. Der integrierte OPC-Server (OLE for Process Control) der Sitop UPS1600 stellt zudem sämtliche Betriebs- und Diagnosedaten zur Verfügung, welche mit zusätzlichen Programmen oder individuellen Software-Applikationen weiterverarbeitet werden können.

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