Netzausfälle unterbrechen den Betriebsablauf oder bringen ihn im schlimmsten Fall zum Erliegen. In der Praxis treten immer dann kurze Spannungseinbrüche bis 20ms auf, wenn beispielsweise der lokale Energieversorger zwischen zwei Netzen umschaltet. Ausfälle bis 200ms resultieren aus der schlechten Netzqualität im weltweiten Einsatz oder entstehen durch das Starten von Maschinen mit hoher Anlaufleistung im kundeneigenen Netz. Länger andauernde Unterbrechungen sind in der Regel auf zerstörte Versorgungsleitungen oder andere schwerwiegende Fehler zurückzuführen. Phoenix Contact bietet für die unterschiedlichen Ausfallzeiten ein praxisorientiertes Produktkonzept: Alle Stromversorgungen verfügen über eine hohe Netzausfall-Überbrückung unter Volllast, die kurze Ausfälle bereits ausreichend abdeckt. Für Unterbrechungen bis 200ms ist ein wartungsfreies Puffermodul erhältlich. Unterbrechungsfreie Stromversorgungen (USV) überbrücken Ausfälle von mehreren Stunden mit externen Energiespeichern. Die unterbrechungsfreie Lösung setzt sich stets aus drei Funktionseinheiten zusammen: der Stromversorgung, der elektronischen Umschalteinheit und dem Energiespeicher. Die Stromversorgung liefert so lange Strom an die Verbraucher, wie die primärseitige Netzspannung vorhanden ist. Fällt das Netz aus, greift die elektronische Umschalteinheit ein. Sie schaltet unterbrechungsfrei auf den Energiespeicher um, sodass die angeschlossenen Lasten kontinuierlich versorgt werden. Die dafür notwendige Energie stellt der Energiespeicher bereit, der entweder aus Kondensatoren besteht oder als Akkumodul ausgeführt ist. Kompakte Bauform spart Platz im Schaltschrank Die kompakten sowie einfach handhabbaren Trio UPS und Mini UPS kombinieren die Stromversorgung und die elektronische Umschalteinheit im selben Gehäuse. Der Weitbereichseingang erlaubt Eingangsspannungen von 85 bis 264VAC, bei Mini UPS sind auch 100 bis 350VDC möglich. Ausgangsseitig werden bei Trio UPS 24V/5A und bei Mini UPS 24V/2A respektive 12V/4A angeboten. Im Normalbetrieb liefern die Module eine geregelte einstellbare Ausgangsspannung von 22,5 bis 29,5 V DC respektive von 10 bis 16VDC. Fällt die Versorgungsspannung aus, schalten die Geräte unterbrechungsfrei in den Pufferbetrieb um. Die Ausgangsspannung ist jetzt direkt von der Batteriespannung abhängig. Eine umfangreiche Signalisierung mit den Kontrollleuchten Power In Okay, Battery Mode/Charge und Alarm sowie den aktiven Relais-Ausgängen Battery Mode, Battery Charge und Alarm visualisiert den Anlagenzustand und meldet ihn an die Steuerung. Auf diese Weise ist eine hohe Verfügbarkeit der Anwendung sichergestellt. Angezeigt werden zum Beispiel der Ladevorgang des Akkumoduls, die Betriebsbereitschaft sowie der Pufferbetrieb. Das Batterie-Management verlängert dabei die Lebensdauer des Akkumoduls, indem das Akku beispielsweise durch temperaturkompensiertes Laden bei hohen Umgebungstemperaturen geschont wird. Funktionspaket stellt kontinuierlichen Betrieb sicher Oftmals fungiert ein Industrie-PC (IPC) als Kernelement der Anlage. Um Stillstandszeiten zu reduzieren, muss seine 24V-Stromversorgung also höchsten Ansprüchen genügen. Die unterbrechungsfreie Stromversorgung Trio UPS ist deshalb erstmals mit einem speziell für Industrie-PC entwickelten Funktionspaket – dem PC-Mode – erhältlich, das sowohl bei einwandfreiem Versorgungsnetz als auch bei Netzstörungen für einen kontinuierlichen Betrieb des IPC sorgt. Fällt die Versorgungsspannung aus, beträgt die Ausgangsspannung 27,9 bis 19,2VDC. Der Industrie-PC bemerkt den Spannungseinbruch somit nicht und läuft ohne Unterbrechung weiter. Von diesem Vorteil profitieren insbesondere exportorientierte Unternehmen, die sich in verschiedenen Ländern mit unzuverlässigen Versorgungsnetzen konfrontiert sehen. Selbst wenn die Spannung einbricht, arbeitet der IPC weiter, sodass ein zeitaufwendiger Shut-down und Neustart entfällt. Je nach gewünschter Pufferzeit werden Akkumodule mit 1,3Ah, 3,4Ah, 7,2Ah oder 12Ah verwendet. Das Gerät mit 1,3Ah-Akku liefert beispielsweise für fünf Minuten 5A oder für zehn Minuten 3A. Mit dem 12A-Akku stehen für zwei Stunden 5A oder für drei Stunden 3A zur Verfügung. Bei länger andauernden Netzausfällen stellt Trio UPS ausreichend Energie zur Sicherung aller relevanten Prozessdaten sowie zum kontrollierten Herunterfahren des Industrie-PC bereit. Bisher wurden nur USV-Lösungen am Markt angeboten, bei denen der IPC nach dem automatischen Shut-down manuell neu gestartet werden musste. Liegt die Versorgungsspannung wieder vor, nimmt Trio UPS nun den Betrieb automatisch auf, indem das Modul einen Reset des IPC durchführt. Ein manueller Neustart durch den Bediener ist nicht mehr erforderlich, was bei großen Anlagen mit vielen Industrie-PC erheblich Zeit einspart. Individuelle Parametrierung erhöht die Flexibilität Anwender, denen die Plug&Play-Lösung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung zu unflexibel ist, können Trio UPS auch parametrieren. Via IFS-UBS-Prog-Adapter und der Konfigurations- und Management-Software UPS-Conf lassen sich Werte über den PC einstellen. So kann zum Beispiel die Verzögerungszeit verändert werden, also der Zeitraum, über den der Industrie-PC bei Ausfall der AC-Spannung weiter versorgt wird. Der maximale Ladestrom und die Ladeschlussspannung des Akkumoduls sind ebenfalls parametrierbar. Zu diesem Zweck wird der Wahlschalter der Trio UPS auf \’PC-Mode\‘ gesetzt. Jetzt ist die Schnittstelle aktiv, um Daten zwischen Trio UPS und der kostenlos im E-Shop erhältlichen Software UPS-Conf auszutauschen. Dabei wird der Anwender mit Hilfetexten und Grafiken zu den einzelnen Parametern unterstützt. Optional kann er die Parametrierung mit einem IFS-Conf-Stick vornehmen, auf dem die eingestellten Parameter der Trio UPS abgespeichert sind. Das ist immer dann von Vorteil, wenn von den Standardwerten abweichende Parameter auf viele Trio UPS übernommen werden sollen. Insbesondere im Serienmaschinenbau lässt sich der Zeitbedarf so reduzieren. Fazit Unterbrechungsfreie Stromversorgungen stellen eine hohe Verfügbarkeit und damit Produktivität sicher. Mit Trio UPS bietet Phoenix Contact eine Stromversorgung mit integrierter elektronischer Umschalteinheit an, die speziell für die Versorgung von Industrie-PC entwickelt wurde. Aufgrund eines speziellen Funktionspakets arbeiten die IPC bei einer kürzeren Unterbrechung des AC-Netzes durchgängig weiter. Ist das Netz nach einem längeren Ausfall wieder verfügbar, wird der Industrie-PC automatisch gestartet. Trio UPS zeichnet sich zudem durch hohe Flexibilität aus, da das Gerät per PC oder Konfiguations-Stick individuell parametriert werden kann. (Kasten) Unterbrechungsfreie Stromversorgungen sorgen für einen reibungslosen Verkehrsfluss Die Dambach-Werke in Kuppenheim produzieren Verkehrsbeeinflussungs- und Lichtsignal-Anlagen, Verkehrsrechner sowie Parkleit- und Parkraum-Bewirtschaftungssysteme in hoher Fertigungstiefe. Bei der Renovierung des Lehrer-Tal-Tunnels in Baden-Württemberg brachte das Unternehmen die Verkehrsbeeinflussung auf den neusten Stand der Technik. Vor der Tunneleinfahrt weisen Schilder auf Geschwindigkeitsbegrenzungen hin. Hier kommen Wechselzeichengeber in Dreikant-Prismentechnik zum Einsatz, mit denen auf die jeweilige Verkehrsituation reagiert werden kann. Die Dreikant-Prismen werden durch ein verschleißfreies Schneckengetriebe direkt auf dem Prisma angetrieben. Der 24-VDC-Motor benötigt etwa 3A im Einschaltmoment und fährt dann in rund fünf Sekunden mit 1,5A Nennstrom in die gewünschte Ausgangsposition. Um die Verkehrssicherheit zu garantieren, müssen die Schilder bei Stromausfall in eine neutrale Anzeigeposition gebracht werden. Dafür puffert die Mini USV von Phoenix Contact den Motor des Prismenschildes. Zusätzlich wird auch die Steuerung von der Mini USV gespeist. Bei Ausfall der Versorgungsspannung gibt das Modem eine Warnmeldung an die Zentrale, die einen eventuell notwendigen Reparatureinsatz koordinieren kann. (Kasten Ende)
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