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11 Empfehlungen zu Stromversorgung und Erdungsmaßnahmen
Größere Systeme können die System-Stromversorgung für Feldebene nutzen
sowie eine baugruppenträgerbezogene Stromversorgung für die Steuerungsebene.
Dies ist von Vorteil, wenn die Feldgeräte mehr Leistung benötigen als von den
SIMATIC Standard Netzgeräten zur Verfügung gestellt wird. In solchen Fällen,
sollte das Design redundante Stromversorgungen unterstützen. Redundante
Stromversorgungs-Architekturen erhöhen die Systemzuverlässigkeit bei Online-
Reparaturen so lange gemeinsame Komponenten (wie ein gemeinsamer
Leitungsschalter) vermieden werden.
Andere Technologien können verwendet werden, um die System-Verfügbarkeit zu
erhöhen, wie unterbrechungsfreie Stromversorgung oder DC-Backup-Systeme. Die
Verwendung solcher Technologien erfordert Kenntnisse des Systems (z.B.
Pufferzeiten der Stromversorgung, Reaktionen von Steuerung und Peripherie auf
Stromunterbrechung, etc.).
11.2
Erdung
11.2.1
Zielsetzung
Dem "Erden" eines Systems unterliegen drei grundsätzliche Ziele:
Personenschutz
Schutz gegen Blitze oder andere Quellen von Spannungsspitzen
Ausschaltung elektrischer Interferenzen
Das Verhindern unerwünschter Effekte aufgrund elektrischer Interferenzen beruht
auf der linearen Erdungsmethode ('Linear Ground Path' Methode). Der Fluss nicht-
statischer, elektrischer Energie benötigt eine Schleife in der die Summe der Ströme
zu einem Teilnehmer gleich Null ist. Um das Fließen von Strömen (d.h. elektro-
magnetisches Rauschen) zu verhindern, sollte das Systemdesign keine Schleifen
beinhalten. Das Konzept einer linearen Erdung (oder eines gemeinsamen
Referenzpunktes) beinhaltet eine direkte Verbindung, die die Bildung jeglicher
Schleifen verhindert. Von jedem beliebigen Punkt in einem System mit
Erdungsanschluss aus sollte nur ein Pfad existieren, der von diesem Punkt aus
zum Erdungspunkt führt.
Die lineare Erdungsmethode ist begrenzt, wenn dezentrale Prozess-
Steuerungssysteme eingesetzt werden. Ein dezentrales System ist ein System, in
dem Komponenten örtlich in einer Anlage verteilt sind. Bei dieser Art von
Architektur kann die lineare Erdungsmethode effizient auf Systemkomponenten
angewandt werden, die als Teilanlagen(-funktionen) (oder Isolationsinseln)
bezeichnet werden. Eine Teilanlage kann wie folgt definiert werden:
Potentialtrennung von anderen Teilanlagen
Physische Trennung von anderen Teilanlagen(-funktionen), so dass
elektrische Störungen lokal abgeleitet werden
In Systemen mit Teilanlagen verwendet jeder Teil eine lokale, lineare
Erdungsschiene zur Reduzierung von Blitzen und elektronischem Rauschen.
11.2.2
Realisierung
Die Erdungsempfehlungen, die in diesem Abschnitt gegeben werden, sind speziell
für Schränke mit Netzteilen, die die Systemkomponenten mit 24 VDC versorgen.
Das platzieren der Systemversorgung in den einzelnen Schränken vereinfacht die
Erdungsregeln. Wenn die Energie zwischen den Schränken aufgeteilt wird, sollte
das Equipment in unmittelbarer Nähe aufgestellt sein, um einen einzelnen
Erdungsreferenzpunkt und die Verbindungen aufrecht zu erhalten. Ein System mit
Verdrahtungs- und Auswertearchitekturen für fehlersichere digitale
Eingabe- (F-DI) und Ausgabebaugruppen (F-DO) der ET 200M
Beitrags-ID: 37236961,
V2.0,
07/2018
89
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