Installation von Signalisolatoren an SPS-Schaltschränken

Im Bereich der industriellen Automatisierung spielen SPS-Steuerschränke (Speicherprogrammierbare Steuerungen) eine entscheidende Rolle. Sie empfangen Signale von verschiedenen Sensoren und Aktoren und steuern den Produktionsprozess präzise durch interne Logikoperationen. In der Praxis sind SPS-Steuerschränke jedoch häufig komplexen elektromagnetischen Umgebungen und Signalstörungen ausgesetzt, was zu Fehlfunktionen des Steuerungssystems, häufigen Ausfällen und sogar zu Gefährdungen der Anlagen- und Personensicherheit führen kann. Daher ist die Hinzufügung von isoliertes SignalDie Verbindung von Generatoren mit SPS-Steuerschränken ist zu einer gängigen Lösung geworden.

Zu den Hauptfunktionen von Signalisolatoren gehören die Verhinderung der Übertragung elektromagnetischer Störungen, die Reduzierung von Systemausfällen und die Isolation bei Geräteausfällen vor Ort, um die Ausbreitung von Fehlern auf das gesamte Steuerungssystem zu verhindern. Durch Modulation und Transformation der von der SPS empfangenen Signale mittels Halbleiterbauelementen, anschließende Isolation und Konvertierung mit optischen oder magnetischen Sensoren und schließlich Demodulation und Rücktransformation in das ursprüngliche oder ein anderes Signal wird die Stabilität und Genauigkeit des Signals gewährleistet. Gleichzeitig werden Schäden an der SPS verhindert und die Auswirkungen von Störsignalen vor Ort, insbesondere von Interferenzsignalen, auf die SPS reduziert. Darüber hinaus können Signalisolatoren auch Signalumwandlungen durchführen, beispielsweise die Umwandlung von Signalen von PT10-Anschlüssen in 4-20-mA-Signale und deren Einspeisung in SPS-Systeme. Dadurch werden Konflikte zwischen Stromquellen und die gegenseitige Beeinflussung von Stromkreisen und Geräten effektiv vermieden.

In bestimmten Anwendungen, beispielsweise in der Produktionslinie eines Stahlwerks, erfolgen Messung und Steuerung mittels SPS, Automatisierungsinstrumenten und Aktoren vor Ort. Die SPS befindet sich in einem Schaltschrank, der mehrere hundert Meter vom Einsatzort entfernt ist (und bei Raumtemperatur arbeitet). Automatisierungsinstrumente oder Thermoelemente vom Einsatzort geben Signale über Leitungen an den Schaltschrank im Kontrollraum aus. Das in die SPS eingehende Signal muss isoliert und gegebenenfalls umgewandelt werden, beispielsweise durch Isolierung von 4–20 mA und Umwandlung in 0–5 V, bevor es in die SPS gelangt. Das Gerät, das die Isolierung und Umwandlung von Thermoelementsignalen übernimmt, wird als „Thermoelement-Signalisolator“ oder „Thermoelement-Temperaturtransmitter“ bezeichnet. Seine Hauptfunktion besteht in der Isolierung des Eingangs- und Ausgangssignals sowie in der Umwandlung des Eingangssignals im mV-Bereich des Thermoelements in gängige Industriesignale (4–20 mA, 0–5 V, 0–10 V).

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Installation von Signalisolatoren von großer Bedeutung für die Verbesserung der Zuverlässigkeit industrieller Automatisierungssysteme, die Reduzierung von Ausfallraten, den Schutz von SPS-Geräten und die Verbesserung der Signalqualität ist. Sie ist eine der wichtigsten Komponenten zur Gewährleistung des stabilen und zuverlässigen Betriebs von Steuerungssystemen.