Wenn Sie mit einer SPS arbeiten, müssen Sie wissen, welche Spannungsarten im Allgemeinen darin verfügbar sind, damit Sie die Verkabelung entsprechend vornehmen können. Nicht nur die Stromversorgung, sondern auch die erforderliche Eingangs- und Ausgangsspannung müssen berücksichtigt werden.
Jeder SPS-Hersteller hat seine eigenen Spannungs- und Strombereiche, je nach Modul und CPU, die er bereitstellt. In diesem Artikel erfahren Sie, welche SPS-Betriebsspannungen im Allgemeinen überall verfügbar sind.
SPS-Stromversorgung
Standardmäßig arbeitet die SPS mit vier Spannungsarten – 24 V DC, 24 V AC, 110 V AC und 240 V AC. Bei manchen SPS benötigt nur die CPU eine Stromversorgung und die IO-Module werden von der CPU-Backplane versorgt, während bei manchen SPS alle Module einschließlich CPU, Eingänge und Ausgänge eine Stromversorgung benötigen.
In jedem Fall benötigen Sie ein SMPS oder einen Transformator im SPS-Panel, um die Rohspannung umzuwandeln. Bei der Wechselstromversorgungsspannung bieten einige SPS einen Spannungsbereich von 110-240 V Wechselstrom.
Jeder Stromversorgungspunkt in der SPS verfügt über einen Erdungspunkt, um die SPS im Falle von Spannungsspitzen oder Kurzschlüssen zu schützen. Bei Verwendung einer Wechselstromversorgung ist diese meist mit einer Schutzsicherung ausgestattet.
Auch Gleichstromversorgungen verfügen über eine Sicherung, aber bei Wechselstromversorgungen ist diese aufgrund der hohen Spannung zwingend erforderlich. Wenn die Nennspannung in der CPU angegeben ist, bedeutet dies, dass die von Ihnen bereitgestellte Spannung ordnungsgemäß stabilisiert und weitgehend kontrolliert wurde.
Es ist jedoch nicht praktikabel, wenn die Spannung konstant bei 24 V oder 240 V bleibt. Daher gibt es für eine SPS einen Nennspannungsbereich von 20-28 V Gleichstrom oder 220 V-245 V Wechselstrom. Dieser Bereich ist in jeder SPS vordefiniert, sodass Sie einen Stromversorgungsbereich erhalten, um problemlos effizient damit arbeiten zu können.
Stromversorgung für IO-Module
Kommen wir nun zu unserem nächsten Thema, der für IO-Module erforderlichen Stromversorgung. Wie bereits erwähnt, sind zwei Arten von Stromversorgungen verfügbar – eine, bei der das Modul von der CPU-Backplane selbst mit Strom versorgt wird, und eine, bei der das Modul eine externe Stromversorgung benötigt.
Bei Verwendung der Backplane hat jede CPU eine Nennleistung in mA, die sie als Last an die angeschlossenen Module liefert.
Wenn eine CPU beispielsweise eine Nennleistung von 24 VDC – 450 mA hat, wird auch angegeben, dass die CPU-Backplane diese Strommenge an die IO-Module liefern kann und Sie nur diese Anzahl an Modulen an das CPU-Rack anschließen können.
Außerdem wird für jedes Modul angegeben, wie viel Strom es verbraucht, wenn es an einen Backplane-Bus angeschlossen wird. Dies kann Ihnen dabei helfen, die geeigneten Module und CPUs für eine bestimmte Anwendung auszuwählen.
Kommen wir zur zweiten Art der Stromversorgung: Es gibt einige Module, die eine externe Stromversorgung benötigen. In diesem Fall müssen Sie also ein SMPS oder einen Transformator mit einer höheren Stromstärke und entsprechend höherer Last wählen. Dadurch können sowohl die CPU als auch die Module ordnungsgemäß mit Strom versorgt werden und auch andere Komponenten des Panels, die dieselbe Versorgung benötigen.
Stromversorgung für Feldinstrumente
Die Feldverdrahtung einer SPS erfordert meist auch Gleichspannung für Instrumente und Wechselspannung für Hochleistungsgeräte. Die oben genannten vier Spannungen funktionieren also gleich für die gemeinsame Versorgungsverdrahtung des IO-Moduls.
Denken Sie auch daran, dass die SPS neben der Standardstromversorgung meist eine Batterie-Notstromversorgung hat. Dadurch wird sichergestellt, dass das Programm im Speicher der SPS bei einem Stromausfall intakt bleibt.
Auswahl der Stromversorgung für die SPS
Bei der Auswahl der Stromversorgung müssen daher im Allgemeinen die folgenden Parameter berücksichtigt werden: Nennspannung, Nennstrom, Nennleistung, Welligkeit und Rauschen, einstellbarer Spannungsbereich, Spannungstoleranz, Leitungsregelung und Lastregelung.
Sobald Sie die richtige Stromversorgung ausgewählt haben, können Sie die CPU und die Module verdrahten, um sie ordnungsgemäß mit Strom zu versorgen.
Auf diese Weise verstehen wir das Konzept der SPS-Betriebsspannungen.