Beispiel 1: Stromverbrauch einer lokalen Konfiguration

Einführung

Das erste Beispiel betrifft eine lokale Konfiguration (Steuerung und deren lokale Erweiterungs­module). Ein späteres Beispiel basiert auf einer dezentralen Konfiguration (TM5-Empfängermodul und dessen dezentrale Erweiterungsmodule). Anhand dieser Beispiele sollten Sie die für Ihr TM5-System erforderlichen Berechnungen vornehmen können.

In einer lokalen Konfiguration verbindet das SPS-Stromverteilermodul (CPDM) folgende Komponenten:

oDie externe Spannungsversorgung direkt mit dem 24-VDC-E/A-Leistungssegment.

oDie externe mit der internen Spannungsversorgung, die den auf dem TM5-Leistungsbus verteilten Strom erzeugt. Dieser wird von der 24-VDC-Hauptversorgungsverbindung abgeleitet.

Sämtliche Stromverbrauchswerte werden in der TM5-Verbrauchstabelle aufgeführt.

Planungsbeispiel

Dieses Konfigurationsbeispiel umfasst folgende Komponenten:

oDie Steuerung TM258LF42DT mit den integrierten Elektronikmodulen DI12DE und DO12TE

oEinige Erweiterungsmodule:

oTM5SAI4L

oTM5SDI12D

oTM5SDI4D

oTM5SDM12DT

oTM5SDI4A

oTM5SDO4TA

oTM5SDO12T

oTM5SDO2T

oTM5SDO2R

oFür die Berechnung der Leistungsaufnahme in diesem Beispiel wird von folgenden Vorausset­zungen ausgegangen:

CPDM: Der im 24-VDC-E/A-Leistungssegment verteilte Höchststrom wird durch eine externe isolierte 6300-mA-Spannungsversorgung begrenzt.

DO12TE: Es sind immer nur 50 % der Ausgänge aktiv, die maximale Leistungsaufnahme dieser Ausgänge entspricht 500 mA bzw. insgesamt 3.000 mA für das Modul.

TM5SDI4D: Der den Elektroniksensoren in diesem Beispiel zuzuführende Strom wurde auf 50 mA pro Sensor, d. h. auf insgesamt 200 mA für das Modul geschätzt.

TM5SDM12DT: Die Summe des Strombedarfs aller mit dem Modul verbundenen Ausgänge übersteigt zu keinem Zeitpunkt 1.500 mA.

TM5SDO12T: Es sind immer nur 50% der Ausgänge aktiv, die maximale Leistungsaufnahme dieser Ausgänge entspricht 500 mA bzw. insgesamt 3.000 mA für das Modul.

TM5SDO4TA: Die Summe des Strombedarfs aller mit dem Modul verbundenen Ausgänge übersteigt zu keinem Zeitpunkt 2.000 mA.

TM5SSDO2T: Die Summe des Strombedarfs aller mit dem Modul verbundenen Ausgänge übersteigt zu keinem Zeitpunkt 600 mA.

Die folgende Tabelle zeigt die Leistungsabgabe und -aufnahme in mA auf dem TM5-Leistungsbus und im 24-VDC-E/A-Leistungssegment:

Stromverbrauch im 24-VDC-E/A-Leistungssegment

Das 24-VDC-E/A-Leistungssegment beginnt mit dem integrierten Elektronikmodul DI12DE und endet mit dem Erweiterungsmodul TM5SDO2R. Die Kapazität des 24-VDC-E/A-Leistungsse­gments in diesem Beispiel ist auf 6.300 mA begrenzt.

In diesem Beispiel beläuft sich der kumulierte Strombedarf im 24-VDC-E/A-Leistungssegment auf 10.694 mA und überschreitet damit die Segmentkapazität von 6.300 mA.

Aus diesem Grund müssen Sie das vorhandene Segment in zwei Segmente untergliedern und dazu ein PDM hinzufügen. In diesem Beispiel wird zwischen den Elektronikmodulen TM5SDI4A und TM5SDO4TA ein TM5SPS1F (interne Sicherung, max. 6.300 mA) benötigt.

Das 24-VDC-E/A-Leistungssegment beginnt mit dem integrierten Modul DI12DE und endet mit dem Erweiterungsmodul TM5SDI4A im Anschluss an die Installation des PDM.

Das zweite 24-VDC-E/A-Leistungssegment beginnt mit dem PDM TM5SPS1F und endet mit dem Erweiterungsmodul TM5SDO2R.

Die folgende Tabelle zeigt die Leistungsabgabe und -aufnahme im 24-VDC-E/A-Leistungs­segment in mA, nachdem das PDM hinzugefügt wurde:

In diesem Beispiel beläuft sich der kumulierte Strombedarf im 24-VDC-E/A-Leistungssegment auf 5.011 mA und überschreitet damit nicht die Segmentkapazität von 6.300 mA.

Der kumulierte Strombedarf im zweiten 24-VDC-E/A-Leistungssegment beträgt 5.708 mA und überschreitet ebenfalls nicht die Segmentkapazität von 6.300 mA.

Im nächsten Schritt wird der Strombedarf auf dem TM5-Leistungsbus berechnet, um die Konfiguration in diesem Beispiel bestätigen zu können.

Stromverbrauch auf dem TM5-Leistungsbus

Die Steuerung erzeugt 400 mA auf dem TM5-Leistungsbus für die Versorgung der Erweiterungs-Slices. Der TM5-Leistungsbus beginnt mit dem Erweiterungsmodul TM5SAI4L und endet mit dem Erweiterungsmodul TM5SDO2R.

Die folgende Tabelle zeigt die Leistungsabgabe und -aufnahme in mA auf dem TM5-Leistungsbus:

Der kumulierte Strombedarf auf dem TM5-Leistungsbus beträgt 642 mA und überschreitet damit die Kapazität von 400 mA.

Sie müssen den TM5-Leistungsbus ergänzen, indem Sie das PDM TM5SPS1F durch ein PDM  des Typs TM5SPS2F ersetzen.

Das CPDM und das PDM TM5SPS2F machen auf TM5-Leistungsbus gemeinsam 1.576 mA (400 mA + 1.176 mA) verfügbar.

Die folgende Tabelle zeigt die Leistungsabgabe und -aufnahme in mA auf dem TM5-Leistungsbus:

Der kumulierte Strombedarf auf dem TM5-Leistungsbus beträgt 602 mA und überschreitet nicht die Buskapazität von 1.576 mA.

Die vorhergehende Tabelle zeigt die endgültige Konfiguration des Beispiels mit Stromzufuhr und Stromverbrauch in mA auf dem TM5-Leistungsbus und in den 24-VDC-E/A-Leistungssegmenten.