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Industrie USV-Anlagen von Wöhrle: Multitalente für raue Umgebungen

Komponenten in Produktionsumgebungen werden zunehmend vernetzt und liefern wichtige Daten an EMS-Systeme oder an die Produktionsmaschinen selbst. Probleme mit der Spannungsversorgung wie Stromausfälle, Spannungsspitzen und andere Beeinträchtigungen können allerdings die Funktion der Komponenten stark beeinträchtigen oder sie sogar komplett außer Gefecht setzen. Die Folgen reichen bis zum Produktionsstillstand, mit entsprechenden Kosten durch Auszeiten, defekte Werkstücke und Schäden an der Maschine, weil sie nicht korrekt heruntergefahren wurde.

USV-Systeme schützen Produktionsanlagen vor solchen Gefährdungen. Im Gegensatz zu USVs für den RZ-Einsatz werden hier jedoch spezielle Anlagen benötigt. Die Unterschiede beginnen bereits bei den üblicherweise benötigten Spannungen. Viele Industriekomponenten nutzen 24V DC als Eingangsspannung und erfordern daher eine USV, die Gleichspannung am Ausgang bereitstellen kann. Spezialisierte Unternehmen wie die Wöhrle Stromversorgungssysteme GmbH bieten seit vielen Jahren perfekt auf die Industrieumgebung zugeschnittene USV-Anlagen an und kennen die Anforderungen im Detail. So verfügen die Systeme von Wöhrle über einen weiten Eingangsspannungsbereich, können mit einem zusätzlichen Klimagerät ausgestattet werden und beweisen ihre Industrietauglichkeit auch bei den unterstützten Energiespeichern.

Hohe Toleranz gegenüber Betriebsbedingungen gefragt

Flexibilität bei Eingangsspannung und Frequenz kann in vielen Projekten den entscheidenden Vorteil bringen. Außerhalb Deutschlands werden deutlich höhere Abweichungen bei Netzfrequenz und -spannung toleriert, zudem sind andere Nennspannungen und -Frequenzen im Einsatz. Für einen deutschen Maschinenbauer sind solche Gegebenheiten ein massives Exporthindernis. Eine USV mit großem Eingangsbereich hingegen erlaubt es, Anlagen ohne große Änderungen oder Neuentwicklungen zu exportieren. USV-Systeme von Wöhrle verkraften am Eingang Schwankungen zwischen 35 und 70 Hertz und halten trotzdem die gewünschte Ausgangsfrequenz und Spannung stabil. Ein deutscher Mittelständler wie Wöhrle kann auch durch seine Ressourcen am Produktionsstandort Steinenbronn sehr schnell auf individuelle Kundenanforderungen reagieren. Zudem bietet das Unternehmen auch im Ausland den notwendigen professionellen und umfassenden Service und Support an.

Kernfunktion Filtereigenschaften

Versorgungsspannungen im industriellen Umfeld sind häufig mit starken Verunreinigungen belastet. Das können Störspannungsspitzen durch das Schalten großer Lasten wie Motoren und Pumpen sein, oder Spannungseinbrüche aufgrund anlaufender Verbraucher mit hoher Nennlast. Kunden erwarten daher hohe Beständigkeit, sowohl gegen drahtgebundene als auch gegen drahtlose Störeinflüsse. Eine USV-Anlage kann diese Anforderung nur zuverlässig erfüllen, wenn sie ihre Ausgangsspannung komplett unabhängig vom Eingang erzeugt und kontrolliert. Aufgrund dessen sind im Industriebereich nur USVs des Typs VFI, die früher als Online-Dauerwandler bezeichnet wurden, sinnvoll.

Hohe mechanische Anforderungen

In einer industriellen Umgebung müssen sich USV-Anlagen auch an die räumlichen Vorgaben anpassen. So sind Steuerungen mit 24 Volt Gleichstromversorgung häufig auf einer DIN-Hutschiene montiert, dann sollte die USV ebenfalls auf einer solchen Schiene Platz finden. Weil die kompakte Bauform keine eingebauten Energiespeicher zulässt, müssen Akkusätze extern verbaut und angeschlossen werden können. Oft ist für das Gehäuse Schutzart IP54 notwendig, um die Elektronik vor Spritzwasser und Schmutz zu schützen, in aggressiven Umgebungen auch ein Gehäuse aus Edelstahl. Spezialisierte Hersteller wie Wöhrle sichern ihre Produkte, ausgehend von einer robusten Grundkonfiguration, auf Wunsch mit zusätzlichen Maßnahmen ab. Stoß- und Vibrationsdämpfer gehören ebenso dazu, wie Luftfilter und verstärkte Dichtungen an allen Gehäuseöffnungen.

Energiespeicher entscheidend für Lebensdauer und TCO

Vielen Kunden ist die hohe Abhängigkeit der Energiespeicher von der Umgebungstemperatur nicht bewusst. Hohe Temperaturen sind nicht nur für die Elektronik der USV selbst schädlich, sondern reduzieren vor allem die Lebensdauer der Energiespeicher. Abweichungen von der Normtemperatur von 20 Grad verkürzen die Zeit bis zum Austausch drastisch. USV-Hersteller müssen daher, in Abhängigkeit vom Einsatzfall, unterschiedliche Energiespeicher nutzen können. So sind Akkus mit erweitertem Temperaturbereich erhältlich, zum Beispiel Cyclon-Zellen. Sie weisen eine dreimal höhere Lebensdauer von bis zu 15 Jahren auf und arbeiten in Temperaturbereichen zwischen mindestens -30 °C und +65 °C. Solche Cyclon-Zellen sind deutlich teurer als Blei-Akkus, bieten aber gerade in Umgebungen, in denen Stillstandszeiten für Wartungen auf ein absolutes Minimum reduziert werden muss, Vorteile. Ihr niedriger Innenwiderstand ermöglicht hohe Entladeströme und kurze Ladezeiten. Auch Lithium-Akkus oder kapazitive Speicher, so genannte Superkondensatoren, sind eine interessante Alternative für anspruchsvolle Einsatzgebiete im Industrieumfeld.

Kommunikation über Industrieprotokolle

Die Kommunikation der Anlage mit dem Administrator und den zu schützenden Geräten läuft im Industrieumfeld normalerweise über andere Protokolle und Medien, als im Rechenzentrum. Kann der USV-Hersteller Industrial Ethernet oder Profibus als Standardschnittstelle bieten, erleichtert das die Integration deutlich. Auch USB, RS-232- oder RS-485-Ports sowie potentialfreie Schaltkontakte werden vom Anwender nachgefragt und sind bei Wöhrle Stromversorgungsysteme im Angebot.

Fazit

Die Anforderungen an USV-Anlagen in Industrieumgebungen unterschieden sich deutlich von denen im Rechenzentrum. Widerstandfähigkeit gegen Schmutz, Temperatur, Feuchtigkeit und Vibrationen gehören ebenso zur Anforderungsliste wie der Einsatz alternativer Energiespeicher mit erweiterten Temperaturbereichen und hoher Leistungsdichte. Wenn dann noch Resistenz gegen eingekoppelte Störspannungen, Spannungs- und Frequenzschwankungen sowie Lastspitzen notwendig ist, bleiben Standard-USVs aus der IT-Welt außen vor. Mit den speziell auf den Industriebereich ausgelegten USV-Anlagen von Wöhrle Stromversorgungssysteme erhalten Kunden in jedem Fall innovative, maßgeschneiderte und kundenindividuelle USV-Anlagen für den Industrieeinsatz.


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