Unter dem Namen FIEPOS hat Puls neue 300W- und 500W-Stromversorgungen mit Schutzart IP54 bis IP67 für den dezentralen Einsatz ausserhalb des Schaltschranks auf den Markt gebracht.

Bernhard Erdl, Geschäftsführer, Inhaber und Chefentwickler bei Puls, bringt es im Editorial einer neuen Firmenbroschüre fast schon poetisch auf den Punkt, wohin sich die moderne Stromversorgung entwickelt hat:

«Die Stromversorgung ist das Herz jeder Anlage. In dieser Funktion arbeitet sie bereits seit Jahrzehnten im Hintergrund – versteckt im Schaltschrank. Diese zurückhaltende Rolle hat die Stromversorgung in den letzten Jahren jedoch zunehmend abgelegt.»

Bisherige Strategien für dezentral aufgebaute Anlage

Doch bisher gab es kein Standard-Produkt, das den Bedarf einer Stromversorgung ausserhalb des Schaltschranks abdecken konnte und schon gar keine Produktplattform, die verschiedene Lösungen zuliess. Man behalf sich im Markt zwar mit verschiedenen Strategien:

• Man fand sich damit ab, dass in einer dezentral aufgebauten Anlage oder Maschine die Stromversorgung von der Dezentralisierung ausgenommen wurde.
• Oder die Stromversorgung wurde zusammen mit weiteren Standard-Komponenten wie elektronischen Sicherungen oder Schaltern aus dem zentralen Schaltschrank herausgenommen und in kleineren, dezentralen IP67-Schaltkästen direkt an der Maschine platziert.
• Oder aber für die Stromversorgung entwickelten die Firmen oft gleich selber extra eine kundenspezifische, dezentrale Lösung.

Bisherige Hindernisse auf dem Weg zur dezentralen Stromversorgung

Der Realisierungsaufwand für eine dezentrale Stromversorgung bleibt mit den bisherigen Lösungen jedoch nach wie vor hoch. Beispielsweise setzen sich selbst einfache, dezentrale Vorort-Schaltkästen oftmals aus mehr als 10 Komponenten zusammen. Diese müssen alle bestellt, gelagert und letztlich von einem Techniker zu einem System zusammengefügt werden.

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

FIEPOS: Gerätetypen und Versionen

Die Geräte sind wahlweise für einphasige oder dreiphasige Systeme sowie in verschiedenen Versionen verfügbar: beispielsweise mit einer Vielzahl an Steckverbindern (z.B. 7/8“, Han-Q-Serie, M12, Quickon), IO-Link als Kommunikationsschnittstelle und Entkopplungs-MOSFETs für den Aufbau redundanter Systeme.

«Nun ist mit FIEPOS eine Standard-Lösung von Puls entwickelt worden, die Systementwicklern und Integratoren ganz neue Möglichkeiten in der modernen Anlagenplanung bietet», erklärt Bernhard Erdl.

Nie mehr überdimensionierte Stromversorgungen

Die Vorteile einer dezentralen Stromversorgung sind vielfältig: Bereits bei der Anlagenplanung ergibt sich mehr Freiheit. Weitläufige Anwendungen, wie Förderbänder oder Fertigungslinien, können dezentral viel effizienter und flexibler mit Energie versorgt werden. Die Stromversorgung muss nicht mehr überdimensioniert werden. Die einzelnen Bestandteile der Anlage können zudem modular aufgebaut und damit schneller und effektiver ergänzt, gewartet und umgerüstet werden.

Kabellängen und Kabelquerschnitte reduzieren

Durch die Verkleinerung oder den Wegfall von Schaltschränken kann der neu gewonnene Platz zudem für den Ausbau von wertschöpfenden Bestandteilen der Anlage genutzt werden. Ausserdem lassen sich Kabellängen und Kabelquerschnitte reduzieren. Das spart Kosten für Kupfer.

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DEZENTRALISIERUNG BEIM ANLAGENBAU KANN NUN RICHTIG BEGINNEN

Die Dezentralisierung beim Anlagenbau kannte bis jetzt ein Hindernis: Die Stromversorgung. Nun wird alles anders: Puls entwickelte eine schaltschranklose Stromversorgung mit IP54-IP67. Die Produktfamilie nennt sich «FIEPOS».

FIEPOS eFused-Serie mit bis zu vier Ausgängen

Einzigartig sind derzeit auch die sogenannten eFused-Versionen, die mit bis zu vier strombegrenzten Ausgängen ausgestattet sind. Mit diesen Geräten lässt sich ganz einfach eine selektive Stromverteilung, Absicherung und Überwachung direkt im Feld realisieren.

Alle Geräte verfügen an der Gerätefront über ein übersichtliches LED-Interface zur Sofortdiagnose. Die Ausgangsspannung sowie die Auslöseströme (eFused-Versionen) können über praktische Drucktaster eingestellt werden. Alternativ können die Einstellungen auch remote über IO-Link vorgenommen werden.

Das kompakte Gehäuse mit den Massen 181 x 183 x 57mm (B x H x T) bietet standardmässig drei verschiedene Montage-Optionen (DIN-Schiene, Schlüssellöcher, Schraubmontage). Dank einem sehr hohen Wirkungsgrad von mehr als 95% kann zudem auf den Verguss der Elektronik verzichtet werden. Das ermöglicht ein umweltfreundliches Recycling der Geräte, beispielsweise nach Ablauf der hohen Lebensdauer.

Option 1: 4 Ausgänge. 4 Lastkreise

Bei dieser Version teilen sich Sensoren und Aktoren einen Lastkreis. Im Fehlerfall ist der Stromkreis geöffnet und alle Komponenten, die mit diesem Ausgang verbunden sind, werden nicht mehr versorgt. Die anderen Ausgänge bleiben von diesem Fehler unberührt.

Für diese Lösung eignen sich u.a. die FIEPOS eFused-Versionen:

Option 2: 2 Ausgänge. 4 Lastkreise

Diese Schaltung ermöglicht es pro Ausgang zwei voneinander getrennte Stromkreise für Sensoren und Aktoren aufzubauen. Mit dieser Konfiguration können mit zwei Steckern maximal 4 voneinander getrennte Lastkreise realisiert werden.

Für diese Lösung eignen sich u.a. die FIEPOS eFused-Versionen:

Option 3: 2 Ausgänge. 2 Lastkreise

Diese Schaltung zeigt, dass je ein separat geschützter Aktor- und Sensorstromkreis aufgebaut werden kann, unabhängig davon mit welchem Ausgang die Komponenten verbunden sind. Im Falle eines Aktor-Fehlers, wird lediglich die Spannung für die Aktoren (z.B. Motor) abgeschaltet. Alle Sensoren werden ohne Einschränkung weiter versorgt.

Für diese Lösung befinden sich mehrere FIEPOS eFused-Versionen in der Entwicklung.

Wo lässt sich FIEPOS einsetzen?

Die Einsatzmöglichkeiten von FIEPOS sind nahezu unbegrenzt. Jedoch profitieren insbesondere modulare Anwendungen im Bereich von Förderanlagen, in der Lagertechnik, der Robotik, Steuerungtechnik, Regeltechnik und beim Material-Handling von dieser Technologie.

Mit welcher Schutzart sind FIEPOS-Produkte verfügbar?

Die robusten Geräte sind mit IP54 (staubgeschützt, Spritzwasser geschützt), IP65 (staubdicht, Strahlwasser geschützt) oder IP67 (staubdicht, zeitweiliges Untertauchen möglich) gut gegen Wasser, Staub oder andere Verunreinigungen geschützt.

Verfügen FIEPOS-Geräte über Leistungsreserven?

Ja, alle Geräte leisten 200% für 5s und 120% dauerhaft (bis +45°C Umgebungstemperatur).

Für welchen Temperaturbereich sind die Geräte geeignet?

FIEPOS-Produkte können bei -25°C bis +55°C Umgebungstemperatur ohne Leistungsminderung betrieben werden. Mit linearem Derating sind bis +70°C möglich.

Welche Steckverbinder werden verfügbar sein?

FIEPOS-Geräte sind mit folgenden Steckervarianten verfügbar: 7/8“, M12, HAN-Q-Serie und Quickon. Weitere Steckerkonfigurationen sind auf Anfrage möglich.

Lassen sich mehrere FIEPOS-Geräte parallelschalten?

Ja, FIEPOS-Basic-Geräte lassen sich ganz einfach parallelschalten, um z.B. die Leistung zu erhöhen oder eine Redundanz zu erzielen. Puls bietet hierfür eine eigene FIEPOS-Version mit Droop-Funktion (geneigter Kennlinie) für die Lastaufteilung im Parallelbetrieb sowie mit integriertem Entkopplungs-MOSFET für eine sichere Redundanz – auch ohne externes Redundanzmodul – an.

Kann das Gerät auch auf der DIN-Schiene montiert werden?

Ja, alle FIEPOS-Geräte lassen sich auf drei verschiedene Arten montieren: Durch das einfache Aufstecken auf einer DIN-Schiene, durch Einhängen und Fixieren über die integrierten Schlüssellöcher oder durch die Schraubmontage. Für alle drei Optionen ist kein weiteres Zubehör notwendig.