USV netzwerkfähig und integriert

Automatisierungslösungen bei einem Netzausfall nahtlos und zuverlässig mit Energie in der richtigen Menge, Qualität und Dauer zu versorgen, ist die Kernaufgabe jeder unterbrechungsfreien Gleichstromversorgung (DC-USV). Je einfacher und zuverlässiger 24-V-Verbraucher wie Steuerungen, Bediengeräte oder Kommunikationskomponenten vor Ausfällen sowie Unterbrechungen auf der Netzeingangsseite geschützt werden, umso besser ist es. Mit der neuen unterbrechungsfreien 24-Volt-Stromversorgung Sitop UPS1600 erweitert Siemens einmal mehr die Möglichkeiten der Anwender. Die kompakten Grundgeräte mit Nennströmen von 10 und 20 A sind konzipiert für die zuverlässige Pufferung über mehrere Stunden hinweg. Mit ihrer hohen dynamischen Überlastfähigkeit bis zum 3-fachen Nennstrom über 30 ms bzw. bis zum 1,5-fachen Nennstrom über 500 ms pro Minute sind sie prädestiniert für Anwendungen mit Speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) und Industrie-PCs, da sie selbst im Pufferbetrieb hohe Einschaltströme zulassen. Abgestimmt auf das Grundgerät gibt es Batteriemodule Sitop UPS1100 mit wartungsfreien Blei-Gel-Akkus und einer Kapazität von 1,2 Ah, 3,2 Ah und 7 Ah. Diese sind aufgrund hoher Ladeströme von 3 A bzw. 4 A nach einem Netzausfall in kürzester Zeit erneut pufferbereit. Für den Einsatz im Inselbetrieb kann die neue DC-USV ohne Eingangsspannung aus der Batterie aktiviert werden, um etwa über eine direkt versorgte Steuerung einen Generator zu starten.

Die Sitop UPS1600 ist die erste DC-USV, die vollständig in Totally Integrated Automation (TIA), die offene Systemarchitektur von Siemens für durchgängige Automatisierungslösungen, eingebunden ist. Das Engineering erfolgt im TIA Portal und reduziert sich für den Anwender auf wenige Mausklicks.

Intelligentes Batteriemanagement für lange Lebensdauer

Neu ist der sogenannte Energy Storage Link, eine zusätzliche Zwei-Draht-Verbindung zwischen dem Grundgerät Sitop UPS1600 und den codierten Batteriemodulen Sitop UPS1100. Darüber erkennt und verwaltet das Grundgerät automatisch bis zu sechs Batteriemodule und wählt dafür die optimale, temperaturgeführte Ladekennlinie aus. Letzteres schafft die Grundlage für eine lange Lebensdauer der Batteriemodule. Via Energy Storage Link überwacht es zudem die Betriebsbereitschaft sowie die Zuleitung (Drahtbruch), Alterung (Lebensdauer) und den Ladezustand (Spannung, Strom, Restkapazität) der Akkus. Im Intervall von vier Stunden führt die DC-USV automatisch einen Test mit definierter Belastung durch. Ein vollständiger Test kann vom Anwender parametriert werden, wobei das Intervall von einem Tag bis zu mehreren Wochen einstellbar ist. Die regelmäßigen Kontrollen stellen die zuverlässige Funktion und damit die Verfügbarkeit der Batteriemodule UPS1100 sicher. Es können auch Akkus anderer Baureihen und Hersteller eingesetzt werden, jedoch mit eingeschränkten Diagnosefunktionen wie die Anzeige von Ladestrom oder Ladeschlussspannung und ohne die Möglichkeit des temperaturgeführten Ladens.

Transparenz in neuen Dimensionen

Als zweite wesentliche Neuerung hinsichtlich der erweiterten Funktionalität sind die umfangreichen Betriebs- und Diagnosedaten zu nennen. Sie können nun erstmals über zwei integrierte Industrial-Ethernet/Profinet-Ports übertragen und extern visualisiert oder weiterverarbeitet werden, alternativ zur bewährten USB-Verbindung. Autorisierten Anwendern ermöglicht ein integrierter Web-Server relevante Daten auch aus der Ferne via Webbrowser auszulesen, ohne weitere Software-Installation auf dem Remote-System. Der Web-Server ist im Auslieferungszustand deaktiviert. Eingriffe – also Schreiben – ist auf diesem Weg aus Sicherheitsgründen generell unterbunden.

Vollen Zugriff erschließt das kostenfrei erhältliche, auf Windows XP- und Windows 7-Systemen (32 und 64 Bit) lauffähige Softwaretool Sitop UPS Manager. Damit lässt sich die gesamte DC-USV-Installation einfach und komfortabel per PC konfigurieren und überwachen. Das Softwaretool bietet vielfältige Möglichkeiten zur Visualisierung von Betriebs- und Diagnoseinformationen, u. a. in Form von Alarmlisten oder übersichtlichen Trenddiagrammen, die auf einen Blick z. B. den zeitlichen Verlauf von Ladespannung oder Laststrom der DC-USV zeigen. Der integrierte OPC-(OLE for Process Control)-Server der Sitop UPS1600 stellt zudem sämtliche Betriebs- und Diagnosedaten zur Verfügung, welche mit zusätzlichen Programmen oder individuellen Software-Applikationen weiterverarbeitet werden können.

Mit der unterbrechungsfreien Gleichstromversorgung Sitop UPS1600 stellt Siemens die erste DC-USV mit integrierten Industrial-Ethernet-/Profinet-Schnittstellen vor.

PCs im Netzwerk zuverlässig absichern

Nach Einbindung der DC-USV in ein Netzwerk über die beiden Industrial-Ethernet-Schnittstellen, die einen zusätzlichen Switch ersparen, lassen sich auch mehrere Industrie-PCs einfach absichern. Bei einem Stromausfall werden im Master-Slave-Modus bis zu acht PCs kontrolliert heruntergefahren oder in einen definierten Ruhezustand gebracht. Gezielt Software-Programme in einer vorgebbaren Reihenfolge zu beenden, ist ebenfalls möglich. Damit verhindert die DC-USV Datenverluste oder Schäden an Werkstücken, Produkten und Anlagen sowie daraus resultierende Folgekosten. Die Daten lassen sich auch zur späteren Analyse einfach archivieren.

Erstmals vollständig integriert in Totally Integrated Automation

Die Sitop UPS1600 ist die erste DC-USV, die vollständig in Totally Integrated Automation (TIA), die offene Systemarchitektur von Siemens für durchgängige Automatisierungslösungen, eingebunden ist. Das Engineering erfolgt im TIA Portal und reduziert sich für den Anwender auf wenige Mausklicks. Im Hardware-Katalog können die USV-Module direkt ausgewählt und in die grafische Netzwerkdarstellung übernommen werden. Die Einbindung in Profinet erfolgt schnell und fehlerfrei durch einfaches Ziehen von Verbindungen mit der Maus zu den jeweiligen Netzwerkteilnehmern. In der Geräteansicht wählt der Projekteur dann die gewünschten Batteriemodule per Drag-and-Drop aus. Anschließend wird die weitere Parametrierung der USV vorgenommen: z. B. die Zuschaltschwelle der Pufferspannung oder die Meldungen für die Diagnose. Auch die Zugriffsrechte für das Monitoring über den Web-Server lassen sich mit der integrierten Benutzerverwaltung komfortabel vergeben.

Zur einfachen Integration in Step7-Anwenderprogramme stellt Siemens standardisierte Funktionsbausteine für die Steuerungen Simatic S7-300/-400/-1200 und -1500 kostenfrei zur Verfügung, die unter anderem die USV-relevanten Diagnoseinformationen für die Simatic-S7-Diagnose bereitstellen.

Über die Profinet-Kommunikation im Automatisierungsnetzwerk lassen sich bei einem Stromausfall Steuerungen, PCs oder Bediengeräte auch unabhängig voneinander durch die DC-USV absichern und in einen definierten Zustand bringen. Hinzu kommen vorgefertigte, ebenfalls kostenfreie „UPS-Faceplates“ (Bildbausteine) für Operator Panels (Simatic WinCC flexible) und Industrie-PCs (Simatic WinCC), womit sich Betriebs- und Diagnosedaten schnell und einfach auf unterschiedlichen Zielsystemen visualisieren lassen. So werden z. B. sämtliche Alarmmeldungen automatisch generiert und an die Faceplates übergeben und müssen nicht mehr händisch programmiert werden. Das spart Engineering-Zeit und reduziert Fehlermöglichkeiten – führt also schneller zur lauffähigen Lösung. Analog zu den Sprachen im TIA Portal sind die Faceplates in Deutsch, Englisch, Französisch, Italienisch, Spanisch und Chinesisch (simplified) verfügbar.

Außerhalb des TIA Portals können die Funktionsbausteine auch unter Simatic Step 7 Version 5.4, die Faceplates auch in Simatic WinCC Version 7.2 genutzt werden. Für Anwendungen ohne Netzwerkanbindung gibt es die Sitop UPS1600 in Varianten mit USB-Schnittstelle oder digitalen Ein-/Ausgängen. Damit ist die neue DC-USV universell einsetzbar. Bei der Auswahl der richtigen Komponenten unterstützt wie gewohnt das Sitop Selection Tool im Internet.