In der  Industrieautomation ist eine stabile Gleichstromversorgung entscheidend für SPS, HMIs, Relais und andere Steuergeräte. Schaltnetzteile (SMPS) liefern zuverlässige Gleichspannung und gewährleisten den kontinuierlichen Betrieb aller Niederspannungskomponenten in Steuer- und Messpanels.

Was ist ein SMPS und warum wird es verwendet

Ein SMPS wandelt die Wechselspannung (110–230V) in eine geregelte Gleichspannung um, typischerweise 24V für Steuerpanel-Anwendungen. Während 5V gelegentlich für kleine Geräte verwendet werden, ist 24V DC der Industriestandard.

Darüber hinaus verfügen moderne SMPS-Einheiten über eine einstellbare Ausgangsspannung, meist im Bereich von 21–27V DC. Diese Flexibilität ermöglicht es Ingenieuren, die Spannung für spezifische Geräte fein abzustimmen und so Leistung und Zuverlässigkeit zu optimieren. Bei der Auswahl eines SMPS muss die gesamte Gleichstromlast berücksichtigt werden, die je nach Panelanforderungen von 5A bis 30A reichen kann.

Autoreneinsicht: Der Einsatz eines passend dimensionierten SMPS verbessert die Zuverlässigkeit des Panels und reduziert die Belastung empfindlicher SPS- und Messkomponenten.

Merkmale moderner SMPS

Moderne SMPS-Einheiten verfügen oft über Relaiskontakte, die signalisieren, wenn die Ausgangsspannung vom gewünschten Bereich abweicht. SPS können diese Signale als digitale Eingänge für automatische Warnungen oder Systemabschaltungen nutzen, was die Sicherheit und Fehlerüberwachung des Steuerungssystems verbessert.

Wie redundante SMPS funktionieren

Redundante Stromversorgungen gewährleisten eine unterbrechungsfreie Gleichstromversorgung durch den Einsatz von zwei SMPS-Einheiten – eine primäre und eine Standby-Einheit. Beide erhalten die Wechselstromeingangsspannung, aber ihre Ausgänge sind leicht versetzt (z. B. 24V primär vs. 23,5V standby).

Dioden an jedem Ausgang sorgen dafür, dass nur die höhere Spannung die Last versorgt. Fällt die primäre Versorgung aus, übernimmt automatisch das Standby-SMPS. Sobald die primäre Versorgung wiederhergestellt ist, liefert sie erneut Strom.

Diese Redundanz verhindert Ausfallzeiten des Panels und gewährleistet einen kontinuierlichen Betrieb, was in der Industrieautomation und in  Fabrikautomationssystemen von entscheidender Bedeutung ist.

Arten von redundanten SMPS-Konfigurationen

1. Integrierte Redundante Einheiten: Beide SMPS-Module sind in einem einzigen Gehäuse mit vorkonfigurierten Dioden verbaut.

2. Separate SMPS mit Diodenmodulen: Zwei einzelne SMPS-Einheiten, die über ein externes Diodenmodul verbunden sind, erreichen Redundanz.

Beide Methoden gewährleisten einen nahtlosen Übergang zwischen Primär- und Ersatzstromversorgung und vermeiden Unterbrechungen bei SPS, HMIs und anderen Steuergeräten.

Branchenperspektive: Redundante SMPS sind in kritischen Steuerungsanwendungen unerlässlich, wie z. B. DCS-Systemen in Kraftwerken, Fertigungslinien und Industrieautomationsanlagen, bei denen Ausfallzeiten nicht akzeptabel sind.

Die richtige SMPS für Ihr Steuerpanel auswählen

Bei der Auswahl eines SMPS sollten Sie Folgendes berücksichtigen:

• Gesamtstromstärke aller Gleichstromgeräte im Panel.

• Einstellbarer Ausgangsspannungsbereich für Flexibilität.

• Optionale Relaiskontakte für Systemintegration.

• Redundanzanforderungen für kritische Betriebsabläufe.

Autoreneinsicht: Die Investition in das richtige SMPS und eine Redundanzlösung verbessert die  Zuverlässigkeit der Ausrüstung, senkt Wartungskosten und sorgt für reibungslose Abläufe in der Fabrikautomation.

Anwendungsfälle und industrielle Lösungen

• SPS-Panels in der Fertigung: SMPS gewährleistet zuverlässige 24V DC für SPS und HMI-Schnittstellen.

• Prozessautomation in Kraftwerken: Redundante SMPS-Einheiten verhindern Ausfallzeiten im Steuerungssystem.

• Messpanels in Industrieanlagen: Einstellbare Spannungs-SMPS optimieren empfindliche Sensoren und Relais.