Ein Verdrahtungsplan für einen Industriesummer sollte drei Dinge getrennt darstellen: die vorgeschriebene Versorgungsspannung des Summers, den Ausgang oder das Relais, das ihn ansteuert, und den Rückleiter. Bevor Sie ein Kabel anschließen, müssen Sie die genaue Ausführung des Summers, seine AC- oder DC-Versorgung, gegebenenfalls die Polarität, die Anschlussart und den Strombedarf ermitteln. Vergleichen Sie diese Angaben anschließend mit dem Typ und den Nennwerten des SPS- oder Steuerausgangs, insbesondere hinsichtlich Stromlieferung (Source) oder Stromsenkung (Sink). Der Begriff “Summer” ist keine allgemeingültige elektrische Spezifikation: Für Schalttafeln vorgesehene Signalgeber können unterschiedliche Versorgungsspannungen, Signaltonmuster und Anschlussanordnungen aufweisen.
Als konkretes Beispiel führt die Produktseite des ONPOW39-Summers von ONPOW Schraubklemmen, Ausführungen mit 12 V oder 24 V DC, einen maximalen Nennstrom sowie Varianten mit Dauer- oder Intervallsignalton auf. Diese Angaben gelten für die dort aufgeführte Produktfamilie und nicht für jeden Industriesummer oder jeden Bestellcode. Für den endgültigen Anschluss sind das Datenblatt des genauen Modells und das Handbuch der Steuerung maßgeblich. Der bestehende Leitfaden zur Auswahl von Industriesummern erläutert die Auswahl eines Alarmsignalgebers. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Darstellung und Überprüfung der Verdrahtung.
Beginnen Sie mit der genauen elektrischen Ausführung des Summers
Lesen Sie den Modellcode und das Typenschild, bevor Sie einen Schaltplan erstellen. Prüfen Sie, ob es sich bei dem ausgewählten Gerät um eine DC- oder AC-Ausführung handelt, welche Spannung zulässig ist, ob eine bestimmte Polarität erforderlich ist, wie hoch der Strombedarf ist, welcher Anschlusstyp verwendet wird und ob das Signaltonmuster bereits in der jeweiligen Variante integriert ist oder extern gesteuert wird. Eine Produktfamilie kann mehrere Kombinationen aus Signalgebern und Signalleuchten umfassen. Ähnliche Frontansichten garantieren keine identische Verdrahtung.
Ermitteln Sie bei DC-Geräten anhand des Schaltplans die Plus- und Rückleiteranschlüsse. Befolgen Sie bei AC-Geräten den Anschlussplan und die Schutzvorgaben des Herstellers. Gehen Sie nicht von einer DC-Polarität aus. Wenn der Summer Ton- und Lichtsignale kombiniert, können die Ton- und Lichtkreise über separate Leitungen oder einen gemeinsamen Anschluss verfügen. Leiten Sie deren Verbindung nicht aus dem Produktfoto ab. Überprüfen Sie die Anschlusskennzeichnung der bestellten Variante.
Stellen Sie außerdem fest, ob es sich um ein aktives Gerät mit integrierter Tonerzeugungsschaltung oder um einen passiven Schallwandler handelt, der ein externes Ansteuersignal benötigt. Bei industriellen Schalttafelgeräten sind die verfügbaren Signaltonmuster häufig durch den Modellcode festgelegt, während sich ein passives Piezoelement anders verhält. Im Datenblatt sollte angegeben sein, welche Ansteuerung das Gerät benötigt. Fehlen diese Angaben, unterbrechen Sie die Arbeiten und fordern Sie beim Lieferanten einen Anschlussplan an, anstatt zufällige Anschlusskombinationen auszuprobieren.
Stellen Sie den Steuerausgang und den Summer als separate Blöcke dar
Zeichnen Sie zunächst die Ausgangsstufe und anschließend die Versorgung und den Rückleiter des Summers ein. Ein vereinfachter DC-Funktionspfad könnte folgendermaßen aussehen: geeignete Spannungsquelle → erforderliche Schutzeinrichtung → Ausgangs- oder Schnittstellengerät → Summer-Eingang → Versorgungsrückleiter. Dies ist eine funktionale Darstellung und kein allgemeingültiger Schaltplan. Der tatsächliche Strompfad hängt davon ab, ob der SPS-Ausgang Strom liefert (Source), Strom senkt (Sink), einen Relaiskontakt schaltet oder ein zwischengeschaltetes Modul ansteuert.
Die Begriffe Source und Sink beschreiben die Stromrichtung durch den Verbraucher. Ein Source-Ausgang stellt das positive Potenzial bereit, während ein Sink-Ausgang einen Strompfad zum gemeinsamen Bezugspotenzial bzw. Rückleiter bereitstellt. Ein kompatibler Stromkreis benötigt einen vollständigen Strompfad sowohl über die Versorgung als auch über den Verbraucher. Die National Instruments’ Hinweise zu stromliefernden und stromziehenden Ausgängen Erläutert den Zusammenhang und betont, wie wichtig es ist, die spezifische Dokumentation der digitalen Ein-/Ausgänge zu prüfen. Dasselbe Prinzip ist bei der Überprüfung eines Summerausgangs hilfreich. Das NI-Beispiel ersetzt jedoch nicht das Handbuch der in einer Maschine installierten Steuerung.
| Verdrahtungsentscheidung | Was in der Zeichnung angegeben werden sollte | Vor dem Einschalten prüfen |
|---|---|---|
| Summerausführung | Genaue Modellbezeichnung, AC/DC-Versorgung, Polarität (falls angegeben), Klemmentyp | Den Modellcode mit dem aktuellen Schaltplan des Herstellers abgleichen |
| Steuerausgang | Stromliefernder Ausgang, stromziehender Ausgang, potenzialfreier Relaiskontakt oder separater Treiber | Spannungsbereich, Strombegrenzung, Leckstrom und Ausgangsschutz anhand des Handbuchs des jeweiligen Moduls überprüfen |
| Versorgung und Rückleitung | Die Stromquelle und der vollständige Strompfad durch den Summer | Die Anforderungen an den gemeinsamen Bezugspunkt sowie den Schutzpotentialausgleich anhand des freigegebenen Schaltschrankplans bestätigen |
| Signalauswahl | Integrierte Variante mit Dauerton/Intervallton oder externes Ein-/Ausschaltkommando | Nicht davon ausgehen, dass sich das Tonsignal durch Impulsansteuerung einer Variante ändern lässt, die diese Funktion nicht unterstützt |
| Schutz | Schutz der Schaltung und alle im Schaltplan vorgesehenen Schnittstellengeräte | Schutzmaßnahmen und Leiterdetails gemäß den geltenden Auslegungsregeln auswählen; keine allgemeinen Nennwerte ungeprüft übernehmen |
Die Tabelle ist bewusst qualitativ gehalten. Werte eines SPS-Ausgangsmoduls, Summers oder Kabels können nicht auf ein anderes Modell übertragen werden. Beispielsweise enthält das Systemhandbuch für das Siemens S7-1200-System Angaben zu Ausgangstypen und Stromgrenzwerten bestimmter Module. Verwenden Sie das genaue Handbuch des in Ihrem Schaltschrank installierten Steuergeräts. Gehen Sie niemals davon aus, dass die beispielhaft angegebenen Grenzwerte auch für Ihr Gerät gelten.
Prüfen Sie, ob der Ausgang den Summer direkt ansteuern kann
Vergleichen Sie die erforderliche Spannung und Stromaufnahme des Summers mit den Dauer- und Spitzenwerten des Ausgangsmoduls sowie dessen Leckstrom im ausgeschalteten Zustand, Schutzfunktionen und Schaltverfahren. Eine übereinstimmende Nennspannung allein reicht nicht aus. Prüfen Sie außerdem die Anordnung der gemeinsamen Anschlüsse des Moduls, die Kanalgruppierung, das Verhalten bei Kurzschlüssen und ob der Ausgang für das Schalten des betreffenden Lasttyps vorgesehen ist.
Wenn der Ausgang die Last nicht direkt versorgen kann, muss der Schaltplan möglicherweise ein entsprechend dimensioniertes Koppelrelais oder einen elektronischen Treiber vorsehen. Diese Schnittstelle muss passend zur Versorgung und zum Betriebsverhalten des Summers ausgewählt und verdrahtet werden. Bei Verwendung eines elektromechanischen Relais muss der Spulenstromkreis vom geschalteten Summerstromkreis getrennt bleiben. Überprüfen Sie außerdem die Spulenbeschaltung zur Unterdrückung von Spannungsspitzen und die Belastbarkeit der Kontakte. Weitere Informationen zur Relaisauswahl finden Sie im Leitfaden zur Relaisauswahl von ONPOW. Schließen Sie keine Diode parallel zu einer Wechselstromlast an und installieren Sie keine Schutzbeschaltung, ohne zuvor Polarität, Nennwerte und Schaltungsdesign überprüft zu haben.
Ob das Feldgerät über eine einzelne geschaltete Leitung oder eine separate Versorgungsleitung verfügt, hängt von der Ausgangsarchitektur ab. Zeichnen Sie jeden Anschluss im vorgesehenen Strompfad ein und kennzeichnen Sie das Signal sowie den gemeinsamen Anschluss entsprechend der Dokumentation des Steuergeräts. Wenn der Schaltplan den Eindruck erweckt, dass zwei spannungsführende Ausgänge miteinander verbunden werden, unterbrechen Sie die Arbeiten und überprüfen Sie vor dem Einschalten des Schaltschranks die Source-/Sink-Topologie.
Verdrahten Sie das Gerät entsprechend dem gewünschten Signaltonmuster
Trennen Sie zwei Entscheidungen voneinander, die häufig miteinander verwechselt werden: welche Funktionen das jeweilige Summermodell bietet und wann die Maschinensteuerung den Summer ansteuert. Ein Dauersummer kann ertönen, sobald sein Eingang mit Spannung versorgt wird. Eine intermittierende Variante kann ihr eigenes Signalintervall erzeugen, oder eine Steuerung kann einen kompatiblen Summer ein- und ausschalten. Diese Varianten sind nicht ohne Prüfung der Produktdokumentation austauschbar.
Für die ONPOW39-Produktfamilie führt die Produktseite sowohl Dauer- als auch Intervallvarianten auf. Außerdem enthält die Seite Angaben zur Versorgung und Stromaufnahme der jeweiligen Ausführungen. Verwenden Sie bei der Bestellung die Modellkennzeichnung und das dazugehörige Datenblatt. Gehen Sie nicht davon aus, dass ein externes Impulsmuster unterstützt wird, nur weil der Summer bei anliegender Spannung einen Ton erzeugt. Zu schnelles Schalten kann zu einem unbeabsichtigten Tonsignal führen oder den Treiber überlasten.
Die Die Norm IEC 60204-1 für die elektrische Ausrüstung von Maschinen ist für die gesamte elektrische Auslegung von Maschinen relevant. Sie enthält jedoch keine universelle Anschlussbelegung für einen Summersignalgeber im Schaltschrank. Alarmpriorität, Rücksetzverhalten, Schalldruckpegel, Schutzeinrichtungen, Maschinenzustände und örtliche Anforderungen müssen im Rahmen des Maschinendesigns und der Risikobeurteilung festgelegt werden. Ein Summer sollte einen eindeutig definierten Zustand signalisieren und darf nicht selbst als Sicherheitsfunktion betrachtet werden.
Nehmen Sie den Alarmstromkreis in einer kontrollierten Reihenfolge in Betrieb
Stellen Sie bei abgeschalteter Spannungsversorgung sicher, dass die Teilenummer, der Schaltplan und die physischen Klemmenkennzeichnungen übereinstimmen. Vergewissern Sie sich, dass kein Leiter ausschließlich aufgrund seiner Farbe an die Klemme des Signalgebers angeschlossen wurde. Prüfen Sie, ob die Steuerleitungen entsprechend der Schaltschrankkonstruktion von den Stromversorgungsleitungen getrennt sind und ob Aderendhülsen, Klemmschrauben und Zugentlastungen für die Installation geeignet sind.
Prüfen Sie vor dem Anlegen der Spannung den Versorgungswert und die Schutzeinrichtung anhand der freigegebenen Zeichnung. Schalten Sie anschließend den Steuerstromkreis gemäß einem vereinbarten Prüfverfahren ein. Bestätigen Sie den erwarteten Ausgangszustand, dass der Summer bei entsprechender Ansteuerung ertönt, wie vorgesehen stoppt oder zurückgesetzt wird und das Tonmuster der ausgewählten Variante entspricht. Testen Sie jeden Maschinenzustand, der durch ein akustisches Signal angezeigt wird, und überprüfen Sie, ob die Bediener die vorgesehene Meldung im tatsächlichen Raum oder Maschinengehäuse eindeutig unterscheiden können.
Messen Sie niemals den Durchgang in einem unter Spannung stehenden Stromkreis. Berühren Sie keine freiliegenden Netzanschlussklemmen mit Prüfspitzen. Verwenden Sie bei Prüfungen unter Spannung ausschließlich für den Stromkreis geeignete Messgeräte und lassen Sie die Arbeiten von qualifiziertem Personal durchführen. Wenn der Summer keinen Ton erzeugt, überprüfen Sie zunächst die Versorgungsspannung an den richtigen Klemmen und den Zustand des Ausgangs. Prüfen Sie anschließend die Polarität, den gemeinsamen Anschluss bzw. Rückleiter, die Strombelastbarkeit des Ausgangs und die modellspezifischen Bedingungen. Ein Fehlersymptom ist kein Beweis dafür, dass der Summer selbst defekt ist.
Häufige Verdrahtungsfehler, die Sie vermeiden sollten
Alle Summer in Schaltschränken als zweipolige Gleichstromkomponenten behandeln. Wechselstromgeräte, Gleichstromgeräte, Kombinationen aus Licht- und Tonsignalgebern sowie passive Wandler können unterschiedliche Klemmen und Ansteuerungsanforderungen aufweisen.
Die Unterscheidung zwischen stromliefernden und stromsenkenden Ausgängen ignorieren. Ein Logikausgang muss den Stromkreis auf eine Weise schließen, die mit dem Gerät kompatibel ist. Prüfen Sie den Ausgangstyp und den gemeinsamen Anschluss anhand des Handbuchs des installierten Moduls.
Einen SPS-Ausgang außerhalb seiner Spezifikationen betreiben. Prüfen Sie die Grenzwerte pro Kanal und auf Modulebene sowie das Einschaltverhalten, den Leckstrom und die Schutzmaßnahmen. Verwenden Sie bei Bedarf eine zugelassene Schnittstelle.
Das Tonmuster allein anhand des Erscheinungsbilds annehmen. Prüfen Sie, ob es sich beim ausgewählten Modell um eine Dauerton-, Intervallton- oder eine mit einer Leuchte kombinierte Variante handelt. Die Frontkappe lässt nicht erkennen, wie die jeweilige Variante angesteuert wird.
Ein Verdrahtungsfoto eines anderen Modells übernehmen. Klemmenfarbe, Gehäuse und Montagebohrungsdurchmesser lassen keinen Rückschluss auf eine identische Anschlussbelegung zu. Stimmen Sie die Anschlüsse exakt auf den Bestellcode ab.
Einen akustischen Alarm als vollständige Sicherheitsmaßnahme betrachten. Die Maschinenkonstruktion muss festlegen, was das Signal bedeutet, welche Handlung erwartet wird, wie das Signal zurückgesetzt wird und was bei einem Stromausfall geschieht. Halten Sie die geltenden Normen und betrieblichen Verfahren ein.
Lehrvideo
Diese Unterrichtseinheit von Engineering is Elementary (EiE) führt Schritt für Schritt durch die Verdrahtung eines einfachen pädagogischen Summer-Alarmschaltkreises. Sie veranschaulicht den Strompfad eines Schaltkreises, ist jedoch lediglich ein Unterrichtsbeispiel und weder ein Klemmenplan von ONPOW noch eine Genehmigung zum Anschließen eines industriellen Schaltschrankgeräts ohne vorherige Prüfung des Datenblatts.
Sehen Sie sich die Verdrahtungsdemonstration eines Summer-Schaltkreises im Unterricht an..
Allgemeine Fragen
Kann ein SPS-Ausgang einen industriellen Summer direkt ansteuern?
Nur wenn die Spannungs- und Stromanforderungen des Summers innerhalb der Nennwerte und des Ausgangstyps des jeweiligen Ausgangsmoduls liegen. Prüfen Sie den Dauer- und Spitzenstrom, den Leckstrom, die Polarität und die gemeinsame Verdrahtung anhand der Dokumentation beider Hersteller.
Benötigt jeder Summer einen eigenen Treiber?
Nein. Einige Einbausummer verfügen über eine eigene Tonerzeugungsschaltung, während andere ein externes Signal oder einen Treiber benötigen. Prüfen Sie das genaue Datenblatt, um festzustellen, welche Anforderungen das jeweilige Modell hat.
Ist ein Gleichstrom-Summer polaritätsempfindlich?
Das ist möglich. Beachten Sie die Kennzeichnungen und den Schaltplan des Geräts. Gehen Sie nicht davon aus, dass die Polarität keine Rolle spielt, es sei denn, der Hersteller bestätigt dies ausdrücklich für dieses Modell.
Kann ein Dauersummer durch Impulssteuerung des SPS-Ausgangs intermittierend betrieben werden?
Die Steuerung kann möglicherweise die Spannungsversorgung schalten, jedoch müssen der resultierende Ton, das Tastverhältnis und die Eignung des Geräts überprüft werden. Wählen Sie eine Summerausführung und eine Schaltmethode, die für das erforderliche Alarmsignal vorgesehen sind.
Was sollte ich überprüfen, wenn der Summer keinen Ton erzeugt?
Bestätigen Sie das genaue Modell und die Versorgung, die Anschlussbezeichnungen, die Polarität, den vollständigen Rückstrompfad, den Ausgangszustand und die Belastbarkeit des Controllers. Testen Sie ausschließlich mit einem sicheren, zugelassenen Verfahren. Prüfen Sie keine spannungsführenden Stromkreise, es sei denn, Sie sind entsprechend qualifiziert und ausgerüstet.
Referenzen
- IEC 60204-1 — Sicherheit von Maschinen, elektrische Ausrüstung von Maschinen
- National Instruments: Digitale E/A mit Stromsenke und Stromquelle
- Siemens S7-1200: Systemhandbuch für speicherprogrammierbare Steuerungen
Weiterführende ONPOW-Leitfäden
- ONPOW39-Summer-Produktseite
- Summerkategorie
- Auswahl von Industriesummern: Klang, Umgebungsbedingungen und Integration in Schalttafeln
- Bedeutung der Farben von Signalsäulen für den Maschinenstatus
Anpassung
ONPOW erfüllt vielfältige kundenspezifische Anforderungen bei der Entwicklung von Drucktastern. Klären Sie im Angebot, ob OEM-/ODM-Leistungen für Verpackung, Kennzeichnung oder Dokumentation bei der Verdrahtung von Industriesummern für Dauer- und Intervallalarme erforderlich sind.
Die Mindestbestellmenge, die Lieferzeit und die Handelsbedingungen werden hier nicht veröffentlicht; bestätigen Sie diese bei der Vertriebsabteilung. sales@onpow.com.
