Die O-Ring Mosfet-Technologie der Protop Stromversorgungen ermöglicht einen Parallelbetrieb ohne Redundanzmodule und sorgt so für hohe Versorgungssicherheit auf kleinem Raum. (Bild: Weidmüller GmbH & Co. KG)
Parallelschaltung mit integrierter O-Ring Mosfet-Technologie
Für besonders kritische Anwendungen ist ‚zuverlässig‘ jedoch zu wenig. In Produktionsstraßen der Automobilindustrie oder Prozesse in der chemischen, pharmazeutischen und verfahrenstechnischen Industrie ist die Anlagenverfügbarkeit unabdingbar, es darf nichts ausfallen; der wirtschaftliche Schaden wäre immens. Technisch gesehen ist das durch den Einsatz von redundanten Stromversorgungssystemen zu realisieren. Redundanzen sind zwei oder mehrere parallel geschaltete Stromversorgungen, wovon ein Netzgerät ausfallen darf, ohne dass es zu Versorgungseinbußen bei der Gesamtlast kommt. Herkömmliche Netzgeräte sind zur gegenseitigen Entkopplung mittels Dioden- oder Redundanzmodulen parallelzuschalten. Im Gegensatz hierzu lassen sich die Geräte der Protop Serie direkt parallelschalten. Die integrierten O-Ring Mosfet Technologie entkoppeln zuverlässig die Geräte. Die Technologie ist vergleichbar mit sehr verlustarmen und eher idealen Dioden. In den Stromversorgungen der Protop-Serie setzt Weidmüller integrierte Mosfet-Komponenten anstelle von externen Dioden ein. Mosfet steht für Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor. Mosfet-Controller überwachen die Spannungszustände vor und hinter dem O-Ring. Im Falle einer Rückspeisung, eines Spannungseinbruchs, bzw. internen Kurzschlusses wird der interne Gleichrichter sofort vom Lastausgang getrennt. Ein großer Vorzug von Mosfets ist ihre Effizienz. Die Leistungsverluste betragen nur etwa 10 Prozent gegenüber denen von Dioden. Zudem sparen die integrierten O-Ring Mosfets Platz, da keine separaten Redundanzmodule benötigt werden. Der Betriebsmodus – Einzelgerät oder Parallelschaltung – wird per DIP-Schalter gewählt. Protop-Netzteile arbeiten im Parallelbetrieb genauso effizient wie Redundanzmodule mit aktiver Stromsymmetrierung (current sharing).
Das Kommunikationsmodul: Prozesse analysieren und optimieren
Um produzierende Unternehmen auf das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) und die datenbasierte Steuerung der Produktion vorzubereiten, gilt das Bestreben einer möglichst schnellen Integration aller Geräte sowie der einfachen Übertragung in die Cloud. Deshalb sind die Protop-Geräte zusätzlich zu den beschriebenen Leistungsmerkmalen im Einzel- und Parallelbetrieb für eine durchgängig vernetzte Produktion vorbereitet. Mit einem aufsteckbaren Kommunikationsmodul erhält der Anwender eine Schnittstelle zur Weitergabe der Prozessdaten an die übergeordnete Steuerung und legt so den Grundstein für Prozessoptimierungen durch Condition Monitoring und Fernsteuerbarkeit. So lassen sich die Potenziale von Industrie 4.0 ausschöpfen. Produkt- und zustandsorientierte Daten sowie maschineninterne Messwerte und Energieparameter werden erfasst und werden in einer Cloud bereitgestellt. Dort findet eine Auswertung der Daten statt. Die daraus resultierenden Rückschlüsse werden allen relevanten Netzwerkteilnehmern zur Verfügung gestellt. Das versetzt Anlagenbetreiber in die Lage, neuartige Dienste zur Optimierung und Diagnose ihrer Produktionsprozesse oder für das Energiemanagement aufzubauen.
