EMpro-Produktfamilie um neue Energiemessgeräte erweitert Einfache Erfassung aller relevanten Verbrauchswerte

Von Silvano Böni

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Gebäude sollen heute energieeffizient betrieben werden. Dazu sind die Verbrauchswerte aufzunehmen. Mit den Energiemessgeräten der Produktfamilie EMpro bietet Phoenix Contact einfach handhabbare Komponenten, die einen unbefugten Zugriff unterbinden.

(Bild: Phoenix Contact )

In den meisten industriellen Anwendungen ist die Energiedatenerfassung gängige Praxis. Dies, weil die Nutzer in vielen Applikationen darauf angewiesen sind, Energiemessgeräte zur Aufnahme von Strom, Spannung, Leistung und weiteren Grössen einzusetzen. Die Gründe dafür sind vielschichtig. Im Wesentlichen sollen jedoch die Energieverbräuche gesenkt und/oder die Effizienz gesteigert werden. Um das zu erreichen, muss der Anwender Messtechnik installieren, wobei sein Fokus allerdings auf anderen Aufgaben liegt, nämlich seinem eigentlichen Tätigkeitsbereich. Somit stellt sich dem Anwender bei der Selektion der geeigneten Komponenten die Frage, welche Energiemessgeräte die notwendigen Daten einfach und schnell zur Verfügung stellen. Mit den neuen Komponenten der Produktfamilie EMpro hat Phoe­nix Contact eine Lösung entwickelt, die genau diese Anforderungen erfüllt. Das breite Portfolio umfasst drei verschiedene Gerätetypen – für den Fronttafeleinbau sowie die Tragschieneninstallation mit oder ohne Display –, aus denen der Nutzer auswählen kann.

Im Consumer-Bereich wird die Benutzerfreundlichkeit von Geräten heute vorausgesetzt. Durch eine selbsterklärende Menüführung sowie ein optimal abgestimmtes Be­dienkonzept macht sich der User schnell und effektiv mit dem Produkt vertraut, sodass sich dessen Anwendungen einfach nutzen lassen. In dieser Hinsicht hat die Industrie noch einiges aufzuholen. Wer möchte an dieser Stelle nicht die bereits bekannten Umgebungsbedingungen aus dem Privatbereich in gleicher Weise im Arbeitsumfeld verwenden können? Mit den neuen Energiemessgeräten der Produktfamilie EMpro setzt Phoenix Contact deshalb Massstäbe im Hinblick auf eine intuitive Handhabung industrieller Produkte. Denn vor allem bei komplexen Geräten ist eine gute Bedienbarkeit unerlässlich.

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Verschiedene Schnittstellen für die Kommunikation

Jedes EMpro-Energiemessgerät umfasst ein Ethernet-Interface mit Modbus TCP als Protokoll. Über diese Kommunikationsschnittstelle ist auch der ebenfalls in alle EMpro-Komponenten eingebaute Webserver erreichbar. Als zusätzliche Schnittstelle kann der Nutzer auf das serielle Protokoll Modbus RTU (RS 485) als Variante zugreifen. Dazu wählt er in einer einfachen Checkbox im Webserver zwischen der Master-Gateway-Funktionalität Modbus TCP/RTU oder einer parallelen Datenübertragung via Modbus TCP und Modbus RTU aus.

Mit Profinet RT und Ethernet IP stehen weitere Kommunikationsschnittstellen als Gerätevarianten zur Verfügung, die mit zwei zusätzlichen Ethernet-Inter­faces (Dual Port) für Daisy-Chain-Applikationen ausgestattet sind. Somit lassen sich zeitgleich bis zu zwei Kommunikationsschnittstellen verwenden, um auf der Applikationsebene Daten zur Erfassung und Analyse bereitzustellen, während in der Leitebene Messdaten zur Weiterverarbeitung genutzt werden können.

In wenigen Schritten zur Erstkonfiguration

Anschliessen, einschalten, ein paar Klicks mit der Maus, fertig: So einfach gestaltet sich die Energiemessung mit EMpro. Wird das Gerät erstmalig gestartet, meldet sich sofort ein Installationsassistent, der den Anwender durch die Basiskonfiguration führt. Schon zu Beginn der Inbetriebnahme entscheidet dieser selbst, ob er die Basiskonfiguration über die Bedientasten des Geräts oder über den integrierten Webserver durchführen möchte, den er über die eingebaute Ethernet-Schnittstelle erreicht. In beiden Fällen lässt sich die Erstkonfiguration der EMpro-Komponenten in wenigen Schritten umsetzen.

Die Basiskonfiguration fängt mit der Einstellung des IP-Netzwerks an, in welches das Gerät eingefügt werden soll. Ob über DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) oder eine statische IP-Adresse: Der Nutzer kann sein IP-Netzwerk auf einfache Weise einrichten. Als Nächstes wählt er das Stromsystem seiner Applikation aus, damit sich das EMpro-Gerät darauf ausrichtet. Anschliessend hat der Anwender die Möglichkeit, den Strommesseingang von der Primär- und Sekundärseite flexibel einzustellen. Nach der Überprüfung der Gerätekonfiguration in der Konfigurationsübersicht schliesst er die Basiskonfiguration ab. Das EMpro-Gerät startet umgehend mit der Erfassung der Daten und befindet sich folglich im Betriebsmodus.

Verarbeitung aller gängigen Rogowskispulen

Zur Ankopplung der Stromsensorik bietet Phoenix Contact zwei Varianten für die Strommessung an. Zum einen können herkömmliche Stromwandler mit einem Primärstrom von maximal 2000 A angebunden werden. Der 1-A- oder 5-A-Sekundärstrom ist in jeder Stromwandler-Variante einstellbar. Auf der anderen Seite lassen sich Rogowskispulen direkt anschliessen. Durch die Direktankopplung entfällt nicht nur der teilweise erhebliche Zeitbedarf für die Installation, sondern auch der für die Konfiguration einzuplanende Aufwand. Der Messumformer, der in der Regel zur Signalkonvertierung erforderlich ist, wird nicht mehr benötigt, da eine direkte Verarbeitung des mV-Signals der Rogowskispule stattfindet. Neben den verschiedenen eigenen Rogowskispulen, die sich einfach zur Konfiguration auswählen lassen, können die EMpro-Geräte erstmalig alle auf dem Markt erhältlichen gängigen Rogowskispulen direkt verarbeiten.

Fehler schneller finden und beheben

Die EMpro-Energiemessgeräte legen ein spezielles Augenmerk auf die Benutzerfreundlichkeit und sind daher vor allem über den eingebauten Webserver intuitiv handhabbar. Auf diese Weise wird dazu beigetragen, dass sich die tägliche Arbeit insbesondere der Nutzer, die über keine Fachkenntnisse verfügen, deutlich erleichtert. Die EMpro-Komponenten vereinfachen nicht nur den bestimmungsgemässen Betrieb beispielsweise für unterschiedliche Überwachungsszenarien. Durch smarte Gerätefunktionen unterstützen sie darüber hinaus beim Auffinden und Analysieren von Fehlern sowie im Rahmen von Service und Support. Werden etwa mehrere Geräte zur Kontrolle von Strom und Spannung eingesetzt, lässt sich die Hintergrundbeleuchtung der EMpro-Komponenten bei der Über- oder Unterschreitung eines bestimmten Werts auf eine rote Farbe umschalten. Somit erkennt der Anwender den kri­tischen Zustand sofort und kann entsprechende Massnahmen zur Behebung einleiten.

Als problematisch erweist sich zudem der unbefugte Zugriff auf die Geräte, der über die Kommunikationsschnittstelle möglich ist oder wenn das Passwort nicht am Gerätedisplay geändert wurde. In diesem Fall lässt sich die Konfiguration der EMpro-Komponenten über die Bedientasten deaktivieren, sodass der Nutzer lediglich die auf dem Display angezeigten Werte ablesen kann. Ein manipulativer Eingriff über die Bedientasten wird folglich ausgeschlossen. Sämtliche Gerätetypen der neuen EMpro-Produktfamilie umfassen eine integrierte Ethernet-Schnittstelle, über die unerlaubt auf die Komponenten zugegriffen werden könnte. Deshalb lässt sich hier ebenfalls die Ethernet-Schnittstelle abschalten und damit das Eindringen über das Gerät in das Netzwerk verhindern. Die beschriebene Deaktivierung erstreckt sich nur auf die Bedientasten oder die Ethernet-​Schnittstelle.

Konfigurationsdateien direkt importieren und exportieren

Vor allem beim Handling der Daten stellen die EMpro-Komponenten weitere smarte Geräte­funktionen zur Verfügung. Der Anwender kann zum Beispiel Konfigurationsdateien exportieren und importieren, um Zeit bei der Konfiguration und Inbetriebnahme zu sparen. Mit dem Direkttransfer der Konfigurationsdateien gibt es dabei eine noch einfachere Alternative zur Datenübertragung. Befinden sich die Komponenten im gleichen Netzwerk, können Gesamt- und Teilkonfigurationen der Geräte direkt an andere Teilnehmer im Netzwerk gesendet werden. Das vereinfacht die Inbetriebnahme von mehreren EMpro-Energiemessgeräten um zwei entscheidende Faktoren: intuitive Handhabung und geringerer Zeitbedarf. Jeder Anwender von Kommunikationsschnittstellen kennt ferner den Fall, dass für das Auslesen der Daten entsprechende Registertabellen notwendig sind. Liegen diese nicht vor, müssen sie beschafft werden. Daher bieten die neuen EMpro-Energiemess­geräte die Möglichkeit, alle Registertabellen über den Webserver einzusehen und abzurufen. Somit hat der Anwender die erforderlichen Registeradressen jederzeit umgehend zur Hand. Über eine integrierte Suchfunktion lassen sich die Registeradressen in Sekundenschnelle finden, was den Zeitbedarf erneut erheblich senkt.

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