Schaltschrankkonfiguration integriert Wärmeberechnung
Nahtloses Engineering
Welche Verlustleistung haben die im Schaltschrank verbauten Komponenten? Welche Materialeigenschaften besitzen sie und wie verändern sich diese im Betrieb? Solche und ähnliche Fragen müssen Planer bei der Konfiguration von Schaltschränken beachten, um eine korrekte Berechnung der Wärmeentwicklung im Rahmen der DIN EN61439-1 zu gewährleisten und somit auch eine passende Klimatisierung realisieren zu können. Das Problem: Der unkomplizierte Zugriff auf die dafür nötigen Produktdaten in ihrer aktuellsten digitalen Form ist oft nicht gegeben. Leistungsstarke Software und eine neue Schnittstellen-Spezifikation zum Abruf tagesaktueller Produktdaten schaffen Abhilfe.
Der abgebildete TemperatureCalculator von AmpereSoft kann zur Berechnung der Wärmeentwicklung im Schaltschrank die Verlustleistungswerte automatisiert abrufen. (Bild: AmpereSoft GmbH)
Bei der Konfiguration von Schaltschränken müssen Planer viele verschiedene Variablen beachten, um den Anforderungen des Auftraggebers und gleichzeitig den gesetzlichen Vorgaben zu entsprechen. Um etwa Ausfälle im Betrieb oder gar Unfälle zu vermeiden, gilt es die Wärmeentwicklung im Schaltschrank zu berücksichtigen und die eingesetzten Komponenten so zu wählen und anzuordnen, dass kritische Grenzwerte nicht überschritten werden. Bei Bedarf ist eine passende Klimatisierung des Schrankes ebenfalls einzuplanen. Für das Computer Aided Engineering (CAE) stehen heute leistungsstarke Softwarelösungen wie das AmpereSoft Toolsystem zur Verfügung. Es vereint das Detail-Engineering-Tool ProPlan mit einer Reihe nahtlos angebundener Speziallösungen. So auch den Configurator, der bei der Zusammenstellung von komplexen Schaltanlagen- und Komponentensystemen unterstützt sowie den TemperatureCalculator für die normgerechte Berechnung der Erwärmung im Schrank nach DIN EN61439-1. Die Technologie für einen reibungslosen und automatisierten CAE-Prozess – Konfiguration, Kostenkalkulation, Angebotserstellung, Berechnung der Wärmentwicklung inklusive Dokumentationsnachweis und Engineering – ist also vorhanden. Und doch ist ein reibungsloser und automatisierter durchgängig digitaler Prozess noch immer nicht Normalität.
Neue Webservice-Spezifikation: Produktdaten vom Hersteller
Denn oftmals liegen die nötigen Produktdaten in vielen verschiedenen Formaten vor: Teils sind sie in den beigefügten Informationszetteln enthalten, teils müssen sie aus umfangreichen und dadurch unübersichtlichen Katalogen generiert werden. Mal handelt es sich um digitale Formate, mal liegen die Daten analog vor. Doch um essentielle Informationen wie Verlustleistung oder das Verhalten der eingesetzten Komponenten bei Erwärmung in das Engineering einzubringen, braucht es einen einheitlichen Standard. Deshalb engagiert sich AmpereSoft schon seit Jahren aktiv für die Etablierung des Produktdatenstandards eCl@ss Advanced. Mit ihm können Produkte heute so detailliert wie nie zuvor in einem offenen Standard mit herstellerübergreifender Anerkennung beschrieben werden: Nicht nur die physikalischen Angaben, auch die Funktionalitäten eines Produktes bildet der Standard ab. Mittlerweile stellen immer mehr Hersteller ihre Produktdaten in dieser Form bereit. Diese an sich positive Entwicklung führt aber auch zu neuen Herausforderungen: Die riesigen Datenmengen wie bisher als XML-Dateien im BMEcat Format zu nutzen, ist nicht mehr praktikabel und zeitgemäß. Mit der neuen Webservice-Spezifikation ItemDataRetrieval steht nun eine standardisierte Beschreibung für den Transfer von eCl@ss-Daten bereit. Hiermit wird die direkte Abfrage von Produktdaten beim Hersteller durch jede beliebige Software, wie etwa Engineering Tools, Konfigurator, Netz- oder Temperaturberechnung ermöglicht. Der Webservice basiert auf einem neutralen, schlanken und modernen Restful Design.
Autor Stefan Mülhens (Bild: AmpereSoft GmbH)
Best Practice: Von der Konfiguration bis zur Berechnung
Aus dem Zusammenspiel des CAE-Systems und der neu geschaffenen Schnittstelle ergibt sich ein Best-Practice-Prozess für die Berechnung der Wärmeentwicklung im Schaltschrank und die entsprechende Klimatisierung: Die Konfiguration der Schaltanlage geschieht wie gehabt mithilfe der dafür entwickelten Configuratoren mit ihren Experte-Regelwerken. Ist die Planung abgeschlossen, kann die Wärmeberechnung mittels TemperatureCalculator direkt aus dem Configurator heraus angestoßen werden. Statt die dafür benötigen Verlustleistungswerte der verbauten Komponenten wie in der Vergangenheit mühsam zusammenzutragen und händisch übertragen zu müssen, werden diese dank ‚ItemDataRetrieval‘ automatisiert abgerufen. Dadurch ergibt sich nicht nur eine spürbare Beschleunigung des Engineering-Prozesses, sondern auch die Minimierung von Fehlern, die bei der manuellen Übertragung immer wieder vorkommen können. Ein weiterer Vorteil: Kommt es im Betrieb doch einmal zu einer Störung, können Planer sich darauf verlassen, dass ihre im Rahmen der DIN EN61439-1 erstellte Dokumentation rechtssicher und vor allem auf dem Stand ist, der zum Zeitpunkt der Konfiguration des Schaltschranks aktuell war. Weil die in die Berechnung einfließenden Daten beim Hersteller jederzeit auf dem neuesten Stand vorliegen und direkt von dort abgerufen werden, ist die gesetzlich geforderte Nachvollziehbarkeit des Datenursprungs erfüllt und dokumentiert.
Fazit
Der reibungslose Datenfluss zwischen verschiedenen Akteuren und Anwendungen ist die Basis für das zeitgemäße CAE. Mithilfe moderner Softwarelösungen und der eCl@ss-Schnittstelle ‚ItemDataRetrieval‘ gelingt ein reibungsloser und rechtssicherer Engineering-Prozess. Das schafft die Voraussetzung für eine passgenaue und effektive Klimatisierung von Schaltschränken. Selbstverständlich wird die Entwicklung hier nicht stehenbleiben: In Zukunft werden nicht nur Daten sondern auch Engineering-Funktionen über offene, standardisierte Schnittstellen abrufbar sein. Eine spannende Entwicklung, die ganz neue Möglichkeiten bieten wird.
