Die Dezentralisierung erfordert neue Lösungen bei der Stromversorgung.

Der zunehmende Bedarf an modularen und möglichst flexiblen Systemen prägt den Anlagen- und Maschinenbau. Ein wichtiges Mittel ist dabei die effektive Dezentralisierung der Systemkomponenten. In diesem BLOG-Artikel erfahren Sie, wie sich diese Entwicklung auf Stromversorgungen auswirkt und welche Lösungsmöglichkeiten es gibt.

Die Dezentralisierung beschleunigt den Prozess der Anlagenplanung, erleichtert Wartungsarbeiten und vereinfacht die Erweiterung bestehender Systeme. In der Folge werden immer mehr Komponenten mit hohen Schutzarten von IP54 bis IP67 ausgestattet und direkt im Feld verbaut. Schaltschränke können so deutlich kleiner ausgelegt oder sogar komplett eingespart werden.

Doch wie wird eigentlich die Stromversorgung im dezentralen Anlagen- und Maschinenbau realisiert? Dabei lassen sich hauptsächlich drei verschiedene Strategien beobachten:

Keine Dezentralisierung der Stromversorgung
Die Stromversorgung wird von Dezentralisierung-Projekten ausgenommen. In der Folge verbleibt sie in den zentral platzierten Schaltschränken. Für die Versorgung der dezentral eingesetzten Peripherie-Geräte werden lange Kabel mit einem entsprechend großen Querschnitt in Kauf genommen. Um die Leitungsverluste der langen Kabel zu kompensieren, muss die Stromversorgung größer ausgelegt werden.

Netzteile in kompakten Vorort-Schaltkästen
Die Netzteile werden zusammen mit elektronischen Sicherungen, Schaltern, usw. aus dem zentralen Schaltschrank herausgenommen. Anschließend erfolgt die Montage in kleineren IP67-Schaltkästen direkt an der Maschine. Diese dezentralen Kästen planen und bauen die Unternehmen häufig selbst.

Kundenspezifische Lösung
In diesem Fall beauftragt das Unternehmen eine individuelle, kundenspezifische Stromversorgung. Neben den elektrotechnischen Vorgaben werden auch Größe und Mechanik speziell auf die Anlage oder Maschine zugeschnitten.

Vorteile einer dezentralen Stromversorgung

Viele Anwender haben die Vorteile einer dezentralen Stromversorgung somit erkannt und sind aktiv geworden. Bereits bei der Anlagenplanung ergeben sich größere Freiheiten. Weitläufige Förderbänder oder Fertigungslinien können beispielsweise dezentral deutlich effizienter und flexibler mit Energie versorgt werden. Dank der räumlichen Nähe zur Anlage muss die Stromversorgung nicht mehr überdimensioniert werden. Die einzelnen Bestandteile der Anlage können zudem modular aufgebaut und damit schneller und effektiver ergänzt, gewartet und umgerüstet werden.

Dadurch, dass größere Schaltschränke verkleinert oder ganz eingespart werden können, ist neu gewonnener Platz verfügbar. Dieser kann für den Ausbau von wertschöpfenden Bestandteilen der Anlage genutzt werden. Außerdem lassen sich Kabellängen und -querschnitte reduzieren. Das spart Kosten für Kupfer.

Zentrale Stromversorgung ohne FIEPOS-Produkte von PULS. Zentrale Stromversorgung ohne FIEPOS-Produkte von PULS.
Grafik 1: Bei der zentralen Versorgung von Peripherie-Geräten sind lange Kabelstränge mit großem Querschnitt notwendig. Aufgrund der Leitungsverluste muss die Stromversorgung entsprechend größer dimensioniert werden.
Dezentrale Stromversorgung mit FIEPOS-Produkten von PULS. Dezentrale Stromversorgung mit FIEPOS-Produkten von PULS.
Grafik 2: Weitläufige Anwendungen lassen sich dezentral effizienter und flexibeler mit Energie versorgen. Die einzelnen Bestandteile der Anlage können modular aufgebaut und leichter ergänzt, gewartet und umgerüstet werden.

Bisherige Hürden auf dem Weg zur dezentralen Stromversorgung

Mit den zuvor angesprochenen Lösungen bleibt der Aufwand für die Realisierung einer dezentrale Stromversorgung  jedoch nach wie vor hoch. Selbst einfache Vorort-Schaltkästen setzen sich aus mehr als 10 Komponenten zusammen. Diese Teile müssen alle bestellt, gelagert und von einem geschulten Techniker zu einem System zusammengefügt werden.

Die Entwicklung einer kundenspezifischen Lösung ist wiederum zeitaufwändig, kostenintensiv und lohnt sich erst ab größeren Stückzahlen. Bislang fehlte eine dezentrale Standard-Stromversorgung die ab Lager bestellbar, schnell und einfach zu installieren und flexibel genug ist, um in allen drei Fällen eine echte Alternative zu bieten.

Schaltschranklose Stromversorgungen

Mit FIEPOS - kurz für Field Power Supplies - schließt das Entwicklungsteam von PULS diese Lücke in der Dezentralisierung. Die neue Produktfamilie bietet Anwendern neue Möglichkeiten in der Planung ihrer Anlagen und Maschinen - völlig ohne Schaltschränke.

Die Lösung basiert auf 1-phasige und 3-phasige IP54 oder IP65/IP67 Stromversorgungen mit 300W oder 500W Ausgangsleistung. Als Kommunikationsschnittstelle dienen IO-Link oder ein Output-OK-Signal. Diese Plattform bildet die Grundlage für die verschiedenen Versionen mit zahlreichen Steckerkonfigurationen. PULS unterteilt die Geräte in die Produktserien FIEPOS Basic und FIEPOS eFused.

Die Netzteile der Basic-Serie besitzen einen Ausgang, für den verschiedene Steckverbinder, wie M12, 7/8“ oder die HANQ-Serie verfügbar sind. Die FIEPOS eFused-Serie verfügt über bis zu vier intern abgesicherte Ausgänge. Dank der eingebauten Strombegrenzung lassen sich damit ganz einfach eine selektive Stromverteilung und Absicherung realisieren - direkt an der Maschine. Die Konfiguration und Überwachung der Ausgänge erfolgt über IO-Link oder über das praktische Human Machine Interface direkt an der Gerätefront.

FIEPOS Field Power Supplies beinhalten standardmäßig zahlreiche Funktionen. FIEPOS Field Power Supplies beinhalten standardmäßig zahlreiche Funktionen.

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