Alternative zu Sicherung gesucht (Überstromabschaltung)

[oliver.tonn]

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Hallo,
ich suche ein Gerät um eine Schaltung bei Überstrom von der Versorgung zu trennen. Das Problem ist, dass eine Sicherung wohl aus technischen Gründen nicht in Frage kommt.
In einer Anlage gibt es mehrere Heizer die parallel und in reihe geschaltet sind. Während der Aufheizphase steigt der Widerstand der Heizer, was zu einer Reduzierung (Betrag weiß ich im Moment nicht) des Stromes führt. Es soll nun erkannt werden, ob im Heizer ein Kurzschluss vorliegt oder einer kurz bevorsteht (Widerstand sinkt stark). Es soll nun ein Messgerät eingebaut werden, dass den Strom aller Heizer misst und ab einem gewissen Strom die Heizer abschaltet, eine Sicherung kommt dafür nicht in Frage, da die Stromdifferenz im Fehlerfall nicht sehr hoch ist. Außerdem muss es evtl. möglich sein den Auslösestrom während des Betriebes zu ändern, falls der Widerstand der Heizer im heißen Zustand deutlich höher als im Kalten ist. Ich habe beim besten Willen keine Idee nach welchen Begriffen ich in diesem Fall suchen müsste.

 

[DeltaMikeAir]

Wir lösen ähnliche Fälle ( Strommessung ) mittels Shuntwiderständen.

Es fließt z.B. ein Strom von 1A. Dieser wird über einen Shuntwiderstand von 1 Ohm geleitet.
Nun geht man mit einer Analogeingangskarte einmal vor und einmal nach den Widerstand.

Bei 1 A auf 1 Ohm misst man nun 1V.
Den Wert und die Wattleistung des Shunt müsstest du halt für deinen Fall auslegen.
Wir sind meißtens im Bereich 0,01 - 0,3 Ohm und nehmen außerdem hochpräzise, die Kosten nicht sehr viel mehr.

Über die Steuerung kannst du dann das EW der Analogkarte skalieren und über die Software abschalten.

Mit Grüßen

 

[oliver.tonn]

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Sorry, hatte ich vergessen zu erwähnen.
Das Ganze soll unabhängig von der SPS laufen.

 

[Ing_Lupo]

Hallo

Ich würde ein Energiemessgerät mit Grenzwertfunktion benutzen.

 

[GLT]

Einstellbares Stromrelais?
Gibt es z.B. von Ziehl - klick

 

[Ing_Lupo]

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Hallo

geht natürlich. Energiemessgeräte sind aber meist genauer und preisgünstiger

 

[oliver.tonn]

Hallo GLT,

Einstellbares Stromrelais?
Gibt es z.B. von Ziehl - klick

vielen Dank für die Antwort, leider kann man diese nur fest auf Werte einstellen, ich bräuchte aber etwas bei dem der Grenzwert
während der Messung kontinuierlich änderbar ist. Außerdem muss die Lösung mit PWM-Signalen (kürzeste On-Zeit 10ms) klar kommen. Die Versorgungsspannung beträgt 95V AC.

Gruß

Oliver

 

[GLT]

Du machst es einem nicht leicht mit der informativen Salamitaktik.

Ich glaube nicht, dass es ein PuP-stand-alone-Gerät gibt, das über ein Kennfeld (Temperatur u. Strom/Leistung) u. ext. Sollwertvorgabe ein adaptives Grenzwertband auswertet - zumal ja auch weder Leistung noch Messbereichsangaben vorliegen.


Hier würde sich idT eine SPS empfehlen.
Du wirst sicherlich deine Gründe haben, warum dies nicht mit der eigentlichen Steuerung realisiert werden kann - dann wäre eine separate Steuerung für nur diesen Zweck denkbar.

 

[Ing_Lupo]

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Hallo

Klingt nach Heisskanalregler.

Ist Dir deren Lösung zu teuer ? Dann wird nur noch eine SPS mit entsprechender Eingangskarte und Zykluszeit in frage kommen.

 

[oliver.tonn]

Tut mir leid, ist sonst eigentlich nicht meine Art mir alles aus der Nase ziehen zu lassen.

Von irgendwas mit Internetzugang gesendet.

 

[mariob]

Hi,
so wie das eingangs klingt geht es Dir um eine Stromdifferenz die in einer Zeit nicht überschritten werden sollte, das ganze noch variabel in Abhängigkeit vom Zustand.Ich denke auch das Du da nichts von der Stange finnden wirst, ob aber eine SPS Dein Problem lösen kann habe ich so ein paar Zweifel.
Von welchem Zeitraum eines Stromanstieges reden wir hier überhaupt - wenn das ganze unterhalb der Zykluszeit passiert (was für mich plausibel wäre) ist die SPS nicht notwendig.
Oder möchtest Du die Reihenschaltung vor Zerstörung schützen, im Falle eines Kurzschlusses einer einzelen Komponente der Kette? Dann sollte die thermische Trägheit des Systems für eine sichere Erkennung ausreichen. Die Auswertung fände ich schon ein Stück weit spannend in der IBN Phase.
Eine Glühlampe hat wohl ungefähr den 10 fachen Kaltstrom, wenn man dann aber eine Reihenschaltung auswerten möchte und dann Heizer, wie groß ist das Verhältnis da und was bleibt dann auch zum Auswerten übrig?

Gruß
Mario

 

[winnman]

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Was spricht dagegen jeden Strang mit entsprechenden Überstrom zu schützen? (ETA, LS, Motorschutz, . . .)
Davor dann ein Schutz der den Gesamtstrom abkann?

 

[oliver.tonn]

Hallo winnman,

Was spricht dagegen jeden Strang mit entsprechenden Überstrom zu schützen? (ETA, LS, Motorschutz, . . .)
Davor dann ein Schutz der den Gesamtstrom abkann?

leider vieles. Erst mal geht es nicht nur darum die Anlage gegen Überstrom abzusichern, den ein Heizer kann nicht nur durch Kurzschluss ausfallen. Es geht vielmehr um die Erkennung einer Stromdifferenz. Dann steigt der Widerstand der Heizer im Betrieb erheblich (Faktor 3 und höher) so dass der Überstromschutz erst bei einer sehr großen Störung auslösen würde. Da sich das Ganze im Vakuum-Hochvakuum abspielt ist jede Leitung die vom Vakuum in die Atmosphäre geführt werden muss eine zu viel und sollte vermieden werden.
Hier, hoffentlich jetzt Detailliert genug, die Beschreibung der Anwendung.
An einer Anlage sollen im Vakuum bestimmte Stoffe in kleinen Tiegeln verdampft werden. Mehrere Tiegel sind dabei hintereinander und diese Gruppen wiederum parallel geschaltet. Die Heizungen in diesen Tiegeln haben ein PTC-Verhalten, deren Widerstand steigt mit zunehmender Temperatur also und das um mindestens den Faktor 3-4. Diese Heizungen können nun auf zwei Arten ausfallen. Einmal durch einen Kurzschluss, was zu einer leichten Erhöhung des Stromes führt oder die Heizwendel brennt durch, was ein starkes Sinken des Stromes zur Folge hat. Beides soll zu einem Abbruch des Prozesses führen. Die Prozessingenieure hier im Haus haben nun den Wunsch, dass dies nicht von über die normale Steuerung laufen soll, für den Fall, dass diese mal falsch programmiert wurde, sondern von einer externen Komponente. Diese müsste regelmäßig/kontinuierlich den Strom messen und beim Über- oder Unterschreiten einer bestimmten, von der Temperatur abhängigen, Grenze den Stecker ziehen. Diese eierlegende Wollmilchsau suche ich. Die Messung soll über alle Tiegel gleichzeitig erfolgen, da möglichst wenig Kabel aus dem Vakuum in die Atmosphäre geführt werden sollen.

 

[mariob]

Hi,
und was spricht gegen eine SPS? Edit: Sorry, das mit den Prozessingenieuren hatte ich überlesen, bin ja verheiratet da kriegt man naturgemäß nicht mehr alles mit. Kann man die Jungs nicht vom Gegenteil überzeugen? Ich denke das ganze ist gut und auch vom Programm her so sicher beherrschbar das man da eigentlich recht fehlerfrei sein kann.

Gruß
Mario

 

[oliver.tonn]

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Das Problem ist, ich sitze hier nicht in der Fertigung, sondern bei R&D und die Jungs (und auch Mädels) wollen spielen. Ich habe schon versucht sie davon zu überzeugen, von mir aus mit einer zweiten SPS die nur das macht, aber bisher ohne Erfolg.

 

[mariob]

Alles gut,
war nur so ne Frage. Ich habe da so einen Spruch im Hinterkopf: ****** sind wie Priester, sie tun es nicht, reden aber darüber. ****** nach Belieben einsetzen .

Gruß
Mario