Separate 24V DC Versorgung ausserhalb des Schaltschranks

[Not-Aus]

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Hallo alle

Wie sieht es mit Störspannungen und EMV aus, wenn man das gleiche Netzteil sowohl für die SPS als für die Anlage benutzt? Ich meine, dann ist die SPS galvanisch direkt mit der Anlage verbunden?

Wir benutzen ein separates Netzteil für Sensorik usw ausserhalb des Schaltschranks, aber das ist vielleicht nicht nötig. Gibt es evtl weiterführende Richtlinien oder Empfehlungen dazu?

Trennverstärker bei 4-20mA Schleifen ist auch ein Thema...

Danke schön

 

[Botimperator]

Ich meine, dann ist die SPS galvanisch direkt mit der Anlage verbunden?

Wenn die Sensoren auf die SPS gehen, dürftest du auch jetzt schon eine entsprechende Verbindung haben.

Getrennte Netzteile sind nur üblich, wenn du entfernungstechnisch aufgrund von Ausgleichströmen trennen musst/willst.
Da trennst du dann aber alles, incl. Datenverbindung über LWL usw. & schaffst vollständig separate Potenzialbereiche.

Von was für einer Anlagengröße reden wir?

Wie sieht es mit Störspannungen und EMV aus, wenn man das gleiche Netzteil sowohl für die SPS als für die Anlage benutzt?

Hast du irgendwas in der Anlage, was getrennte Stromkreise erforderlich machen würde?
Wenn deine Peripherie EMV-seitig so dermaßen durch die Gegend brutzelt, dass es deine 24V Versorgung relevant beeinflusst....ich glaube dann hast du ganz(!) andere Probleme^^

Üblicherweise hast du ein oder mehrere Netzteile (wenn diese für Parallelbetrieb geeignet sind) & trennst dann über elektronische Sicherungen zwischen SPS und I/Os, bzw. jeweils dann noch sinnvoll gruppiert.

Gibt es evtl weiterführende Richtlinien oder Empfehlungen dazu?

VDE 0113
Ansonsten evtl EN 61000 und folgend.
Dürfte aber für klassischen Maschinenbau nur am Rande relevant sein.

Über was für Anlagen reden wir genau?

Trennverstärker bei 4-20mA Schleifen ist auch ein Thema...

Was ist denn das Thema bei 4-20mA Analogsignalen?
Strom-Analogsignale sind eigentlich sehr störungsresistent, Spannungssignale sind da normalerweise eher ein Problem.

 

[Not-Aus]

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Wenn die Sensoren auf die SPS gehen, dürftest du auch jetzt schon eine entsprechende Verbindung haben.

Ja das stimmt, aber wir benutzen auch Systemverkabelung mit Interfacerelais für digitale und Speisetrenner für analoge Signale, es besteht also zur Zeit keine direkte galvanische Verbindung zwischen SPS und die Anlage, alles ist galvanisch isoliert.

Von was für einer Anlagengröße reden wir?

Umspannwerke, Kraftwerke usw. die Abstände können vielleicht einige hundert meter sein.

 

[renno]

Umspannwerke, Kraftwerke usw. die Abstände können vielleicht einige hundert meter sein

24VDC Versorgung aus dem Schaltschrank über einige hundert Meter ist aber recht sportlich. Ich würde separate VorOrt Versorgungen einplanen.

 

[Botimperator]

Umspannwerke, Kraftwerke usw. die Abstände können vielleicht einige hundert meter sein.

Also auch Mittelspannungsbereiche?
Kann die Trennung evtl auch was mit dem Schutz vor EM-Einflüssen bei Blitzschlag zu tun haben?

Ja das stimmt, aber wir benutzen auch Systemverkabelung mit Interfacerelais für digitale und Speisetrenner für analoge Signale, es besteht also zur Zeit keine direkte galvanische Verbindung zwischen SPS und die Anlage, alles ist galvanisch isoliert.

OK, wenn so ein Aufwand getrieben wird, müsste das ja irgendeinen handfesten Grund haben.
Hast du schon Mal euren Eplaner dazu befragt?

 

[Plan_B]

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alles ist galvanisch isoliert.

Dann stellt sich die Frage imo nicht, denn die aufwändig hergestellte galv. Trennung wäre durch die Zentralversorgung aufgehoben.
Du musst ja für die Interfacerelais und lokale Sensorik ohnehin eine Versorgung vorsehen.
Spricht für mich klar für dezentrale 24V Versorgung.

 

[PN/DP]

Umspannwerke, Kraftwerke usw. die Abstände können vielleicht einige hundert meter sein.

Bei > 50m würde ich die Signale dezentral VorOrt einsammeln und über einen digitalen Feldbus übertragen, z.B. mit Siemens ET200 und Profibus oder Profinet, ggf. optische Lichtleitkabel. Da kann man auch später leicht weitere Signale aufrüsten, ohne neue Kabel verlegen zu müssen.
Die 24V auch VorOrt erzeugen.

 

[Not-Aus]

Ich versuche meine Frage anders zu stellen :

Wir sammeln Signale dezentral (Peripherien) vor Ort ein, aber ausserhalb der Schaltschranke benutzen wir ein eigenes Netzteil und Interfacerelais usw, sodass die SPS/Pheripherie galvanisch getrennt von der Anlage ist.

Jetzt die Frage:

Brauchen wir eigentlich diese galvanische Trennung überhaupt, was sind eure Erfahrungen, kann man einfach das gleiche 24V DC Netzteil sowohl innerhalb als ausserhalb des Schrankes benutzen, ohne negative Auswirkungen?

Danke

 

[PN/DP]

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Es funktioniert mit nur einem Netzteil und das ist auch durchaus üblich. Beachten muss man nur den Spannungsabfall über lange Leitungen bei gegebenem Strom (wieviele Volt vorort noch ankommen) und ob bei einem Kurzschluss vorort über den strombegrenzenden Leitungswiderstand eine Sicherung (z.B. im zentralen Schaltschrank) auch auslöst. Wenn z.B. ein Magnetsensor auf einem Pneumatikzylinder mit 0,34mm² oder dünner an einem Kabel 50m hängt und da ist am Sensor-Anschluss ein Kurzschluss der 24V, da wird eine 4A-Sicherung am zentralen Schaltnetzteil nicht auslösen (oder so ähnliche Werte) und nach einer Weile wird das Kabel verschmoren oder Schlimmeres. Wenn die SPS mit auf dem selben Netzteil hängt, kann es passieren, dass wegen dem Überlastschutz des Schaltnetzteils die SPS kurz Spannungsausfall erkennt und (ggf. immer wieder) neu startet (STOP-AUS-STOP-RUN).

Erfahrungswert: Sensoren im Feld kann man mit dem zentralen 24V-Netzteil versorgen mit bis zu 80m langem Steuerkabel/Stammkabel 1mm² (vielleicht auch länger? machen wir aber nicht).

Galvanische Trennung braucht man nicht, wenn man Stromkreise isoliert aufbaut. Höchstens wenn durch EMV zu große Störspannungen im Kabel induziert werden, dann sollte man zum Schutz der SPS-I/O-Baugruppen Koppelrelais und Trennverstärker vorsehen. Und natürlich für Schalten von Fremdspannungen - die fallen eh' unter die Regel "isoliert aufbauen". Wenn man einen Pol der 24V erden will und womöglich an mehreren Stellen und auch vorort, dann ist das auch nicht mehr isoliert, und dann kommt noch das Thema Potentialausgleichsströme ins Spiel, die man auch gut durch galvanische Trennung in den Griff bekommen kann.

 

[Not-Aus]

Danke schön PN/DP, genau darum geht es. Vielleicht können wir dann tatsächlich nur ein Netzteil benutzen, wie du schreibst.

Galvanische Trennung braucht man nicht, wenn man Stromkreise isoliert aufbaut. Höchstens wenn durch EMV zu große Störspannungen im Kabel induziert werden, dann sollte man zum Schutz der SPS-I/O-Baugruppen Koppelrelais und Trennverstärker vorsehen.

Gibt es Erfahrungen, Richtlinien oder weiterführende Literatur, bzgl wo man zu große Störspannungen erwarten kann? Eine Neukonstruktion während der Inbetriebnahme kann ja teuer sein...

 

[DeltaMikeAir]

Vielleicht können wir dann tatsächlich nur ein Netzteil benutzen, wie du schreibst.

die Abstände können vielleicht einige hundert meter sein.

Bei einer Anlagengröße bzw. Abständen von "einigen hundert Metern" sollte man den Fall genauer betrachten bevor man eine Entscheidung trifft.

Natürlich kann man es mit einem Netzteil machen ( Stärke und Querschnitte an die Bedürfnisse angepasst ), aber ob es Sinn macht ist wieder etwas anderes.

 

[sps_klassik]

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Wie werden die einzelnen Teilnehmer abgesichert?Bei elektronischen Sicherungen kann man ja dann
differenzieren und den Strom einstellen pro Zweig.

So als Bsp. mal.

 

[Plan_B]

Gibt es Erfahrungen, Richtlinien oder weiterführende Literatur, bzgl wo man zu große Störspannungen erwarten kann?

Macht Euer Planer das zum ersten mal?
Da hängt sehr viel an EMV- gerechtem Aufbau und Monteuren, die sich bei der Kabelveröegung auch dram halten.

 

[sps_klassik]

Störungen eigentlich unkritisch bei mA-Signalen.
In den Trassen darf es halt nicht bei den 400 V Leitungen liegen.Eigene Trasse wenn möglich.(24V,230V,Netzwerkkabel.)
Umrichter mit Schirm.
Schirme Analogsignale Vorort mit PA sternförmig verbinden.Schaltschränke genauso 1 und letzer mit PA und dazwischen bei Aneinanderreihung durchschleifen mit 16 mm2.Manche machen sogar einen eigenen Funktionserder der dann isoliert aufgebaut wird und dann erst im Einspeiseschrank verbunden wird.Sehr aufwendig, ob man das braucht?Anderst sieht es aus im Exi-bereich im freien Feld.
Dort muss der Schirm isoliert bis ins Schalthaus geführt werden.Wenn der Rohrbau Vorort gut geerdet ist und alles mit dem PA verbunden ist, passiert eigentlich nichts.Auch die Trassen müssen theoretisch in einem Guss am PA hängen ohne Unterbrechung.
Was ich schon gesehen habe ist der Schirm von Stammkabel wurde aufgezwirbelt und dann einzeln auf Schirmklemmen geführt.
Das gefällt mir nicht.Früher hat man am Stammkabel einen Ring rausgeschritten und mit so einer metallischen Zugentlastung auf die Montageplatte gelegt,

 

[sps_klassik]

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Am Ausgang vom Netzteil bauen sie dann so eine Trennklemme(Erdschluss) ein.
Entfernt man die braucht man eine Isolationsüberwachung meines Wissens.