Stromüberwachung

Funktionsprüfung von Bosch-Elektrowerkzeug leicht gemacht

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„In unseren Prüfkammern setzen wir solche Wandler ein, weil die Betriebs-, aber auch die Anlaufströme der einzelnen Power Tools sehr hoch sein können“, berichtet der Entwicklungsingenieur. Die von dem Stromüberwachungsrelais 3UG4822 gemessenen Stromwerte werden digitalisiert per IO-Link an die Steuerung gemeldet und entsprechend ausgewertet. Für den Entwicklungsingenieur hat diese Art der Kommunikation mehrere Vorteile. Durch den Verzicht auf Einzelverdrahtung wird beispielsweise viel Aufwand und Zeit gespart. Denn in der beschriebenen Anlage befinden sich 16 Stromüberwachungsrelais (zwei modulare Zellen aneinandergereiht mit jeweils zwei Kammern mit je vier Anschlussmöglichkeiten für Elektrowerkzeuge). Vier davon lassen sich über eine gemeinsame Leitung jeweils an einen IO-Link-Master der Peripheriegeräte ET 200SP anschließen. Die Kanalzuordnung lässt sich sehr einfach im Engineering Framework TIA Portal von Siemens erledigen. Hierzu gibt es das so genannte Port Configuration Tool (PCT), mit dem sich IO-Link-Master-Module und IO-Link-Devices komfortabel parametrieren lassen. Mit dieser leistungsfähigen Software lassen sich Parameterdaten von IO-Link-Geräten einstellen, verändern, kopieren und im Projekt sichern. Auf diese Weise werden alle Konfigurationsdaten und Parameter bis auf die Device-Ebene hinab konsistent gespeichert.

Keine Störeinflüsse dank IO-Link

Ein weiterer Vorteil dieser Strommessgeräte in Verbindung mit IO-Link ist, dass die Analogsignale binär übertragen werden, so dass es keine Störeinflüsse in der Kommunikation gibt und auf die Schirmung der Anschlussleitungen verzichtet werden kann. Dadurch beeinflussen sich die einzelnen Messzellen nicht gegenseitig, was ein wichtiger Aspekt ist, wie Klaus Hahn bestätigt: „Entscheidend ist, dass die Prüfkammern perfekt funktionieren. Denn jede Unterbrechung bzw. jeder nicht korrekt ermittelte Wert würde sich negativ auf unsere Produktionsleistung oder das Qualitätsmanagement auswirken.“ Durch die moderne Stromüberwachung ergeben sich weitere Möglichkeiten, wie die Aufzeichnung von Messkurven, aus denen sich dann Qualitätsmerkmale und Materialeigenschaften ableiten lassen. So können Veränderungen erkannt werden, noch bevor sie beim Endprodukt zu einem Mangel führen. Die Vorteile einer ausgefeilten Stromüberwachung zeigen sich also nicht nur in der gegenwärtigen Situation, in der nur die Funktionsfähigkeit der Geräte überprüft wird, sondern könnten in der Zukunft auch weiteren Mehrwert schaffen. Hahn bestätigt: „Anhand der Datenkonsistenz könnten wir bei Bedarf genau beobachten, ob und welche Veränderungen sich in einzelnen Chargen zeigen.“ Interessant sind die Relais Sirius 3UG4 auch deshalb, weil sie über die reine Stromüberwachung hinaus viele weitere Diagnosen ermöglichen. So überwachen sie beispielsweise das Stromnetz auf Fehler. Je nach Ausführung sind sie in der Lage, Phasenfolgefehler, Phasenausfall, Phasenasymmetrie, Unter- oder Überspannung zu erkennen. Auch die Cos-Phi- und Wirkstromüberwachung sind im Gerät integriert. Fehlerstromüberwachung und Isolationsüberwachung runden das Funktionsspektrum der Stromüberwachungsrelais ab. Über IO-Link können sämtliche Daten von der Steuerung ausgewertet und dargestellt werden, was die Verfügbarkeit der Prüfzellen weiter erhöht.

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