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Handbuch DEU
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PM-0724-400-0
Elektronischer Schutzschalter
POWER MINI 4x10A
- 4 integrierte Ausgangskanäle á 10A
- einstellbarer Nennstrom pro Ausgang
- zuverlässiges Einschalten hoher kapazitiver Lasten
- Ein/Aus/Reset pro Ausgang via Taster und via SPS
- nur 45mm Baubreite
- rot/grün/gelb LED Signalisierung pro Ausgang
- digitale Statusabfrage möglich
- Summenfehlermeldung
- Push-In Direktsteck-Klemmen
Beschreibung
Der elektronische Schutzschalter teilt den Laststrom auf vier 24-V-Abzweige auf und
überwacht sie zuverlässig auf Überlast und Kurzschluss. Kurzfristige Stromspitzen, z.B.
durch einen hohen Einschaltstrom, lässt die Elektronik zu, Abzweige mit längerer
Überlast schaltet sie stromlos. Dies wird selbst auf hochohmigen Leitungen und bei
„schleichenden“ Kurzschlüssen sichergestellt.
Der Auslösestrom eines jeden Ausgangs kann individuell mit einem von vorne
zugänglichen Stromwahlschalter eingestellt werden. Die Ausgänge werden zeitversetzt
und lastabhängig eingeschaltet, um Spitzeneinschaltströme zu vermeiden. Bei
Überschreitung des Nennstromes wird der Ausgang nach einer definierten Auslösezeit
automatisch abgeschaltet und kann nach einer kurzen Wartezeit (thermische
Entspannung) mittels Taster oder per Signalkontakt wieder eingeschaltet werden. Der
Taster dient ebenfalls zum manuellen Abschalten des jeweiligen Ausgangs.
Über Signalkontakte lassen sich betriebsrelevante Informationen auslesen als auch
gezielt einzelne Ausgänge ein- oder ausschalten. Ein 24 V- Summenfehlersignal für
ausgelöste Ausgänge steht ebenfalls zur Verfügung. Über eine mehrfarbige LED wird der
Status des jeweiligen Ausgangs angezeigt.
Kurzform technische Daten
Eingangsnennspannung: DC 24 V (18-30 V)
Maximaler Eingangsstrom: 40 A
Anzahl der Ausgangskanäle: 4
Nennstrom (je Kanal einstellbar): 2, 3, 4, 6, 8, 10 A
Typische Einschaltkapazität je Kanal: > 500.000 µF je nach Leitungsimpedanz
Umgebungstemperatur: -25 … +70°C
Abmessungen (B x H x T): 45 x 90 x 97,5 mm
Bestellnummer: PM-0724-400-0
Bezeichnung: PM-FU-24DC/24DC-40/4x10 Seite 1 von 12
Artikelnummer: PM-0724-400-0
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Inhaltsverzeichnis
Sicherheitshinweise ........................................................................................... 3
Bestimmungsgemäßer Gebrauch .......................................................................... 3
Installation ....................................................................................................... 3
Anschluss ......................................................................................................... 3
Bedien- und Anzeigeelemente ............................................................................. 4
Auslösekennlinie ................................................................................................ 5
Aufladen von kapazitiven Lasten .......................................................................... 5
Unter- und Überspannungserkennung ................................................................... 5
Betriebszustände, Signalisierung, Reaktionen ........................................................ 6
Zuschaltverzögerungen einzelner Kanäle ............................................................... 6
Taster „ON/OFF und Reset“ ................................................................................. 6
Signalisierungs- und Steuerkontakte S1/S2/S3 ...................................................... 7
Funktionsweise der Kommunikation via S1/S2 ....................................................... 7
Details zum Signaleingang S1 (EIN/AUS/RESET) ................................................... 8
Details zum Signalausgang S2 (Status der Ausgänge) ............................................ 9
Codierte Pulsfolge zur Statusabfrage, generiert durch die SPS ............................. 10
Zyklischer Impuls nach Statusänderung, generiert durch den Schutzschalter ......... 10
Details zum Signalausgang S3 (∑ für ausgelöste Ausgänge und Gerätedefekt) ......... 10
Abmessungen ................................................................................................. 10
Technische Daten......................................................................... 11
Eingang ......................................................................................................... 11
Ausgang ......................................................................................................... 11
Signalisierung ................................................................................................. 11
Sonstige Daten ............................................................................................... 12
Normen und Zulassungen ................................................................................. 12
Mechanische Angaben ...................................................................................... 12
Bezeichnung: PM-FU-24DC/24DC-40/4x10 Seite 2 von 12
Artikelnummer: PM-0724-400-0
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Sicherheitshinweise
Bitte lesen Sie diese Warnungen und Sicherhinweise sorgfältig durch, bevor Sie das Gerät
in Betrieb nehmen. Das Gerät darf nur durch fachkundiges und qualifiziertes Personal
installiert werden. Bei Funktionsstörungen oder Beschädigungen schalten Sie sofort die
Versorgungsspannung ab und senden das Gerät zur Überprüfung ins Werk. Das Gerät
beinhaltet keine Servicebauteile. Bei Auslösen einer internen Sicherung liegt
höchstwahrscheinlich ein interner Defekt am Gerät vor. Die angegebenen Daten dienen
allein der Produktbeschreibung und sind nicht als zugesicherte Eigenschaften im
Rechtssinne aufzufassen.
Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Dieses Gerät ist für den Einbau in ein Gehäuse konzipiert und zur Verwendung für allgemeine
elektronische Geräte, wie z.B. Industriesteuerungen, Bürogeräte, Kommunikationsgeräte
oder Messgeräte geeignet. Benutzen Sie dieses Gerät nicht in Steuerungsanlagen von
Flugzeugen, Zügen oder nuklearen Einrichtungen, in denen eine Funktionsstörung zu
schweren Verletzungen führen oder Lebensgefahr bedeuten kann.
Installation
Die Installation ist entsprechend den örtlichen Gegebenheiten, einschlägigen
Vorschriften, nationalen Unfallverhütungsvorschriften und den anerkannten Regeln der
Technik durchzuführen. Dieses elektrische Betriebsmittel ist eine Komponente, die zum
Einbau in elektrische Anlagen oder Maschinen bestimmt ist und erfüllt die Anforderungen
der Niederspannungsrichtlinie (2006/98/EG). Der geforderte Mindestabstand
zu benachbarten Teilen ist einzuhalten, um die Kühlung nicht zu behindern!
Anschluss
Funktionsschaltbild 4-Kanal-Version
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Sobald die Eingangsspannung kleiner 18V ist, sind alle Kanäle ausgeschaltet und das
Modul verbleibt im Zustand der Modulinitialisierung. Sobald die Eingangsspannung 20V
überschreitet, startet das Modul.
Betriebszustände, Signalisierung, Reaktionen
Z Betriebszustand Ausgang LED
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1 Funktion OK ein grün
2 Ausgangsstrom > Nennstrom
2)
3 Ausgang ist manuell oder per
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abgeschaltet
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24 V
blinkend
24 V
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Ausgang
abschalten
Z 3
Ausgang
abschalten
Z 3
Ausgang
einschalten
Z 1
Signaleingang S1
(Ein/Aus/Reset)
---
via Bitmuste
-->Ausgang abschalten
Z 3
via Bitmuste
-->Ausgang abschalten
Z 3
via Bitmuste
-->Ausgang einschalten
Z 1
4 Ausgang ist aufgrund eines
Überstroms abgeschaltet
Thermische Entspannung
4)
aktiv
5 Ausgang ist aufgrund eines
Überstroms abgeschaltet
Thermische Entspannung ist
beendet
7 Gerätefehler (defekte
Sicherung detektiert)
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grün
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schnell
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0 V
0 V
0 V
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Ausgang
einschalten
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---
Z 4
Langer 24V Impuls
(>0,5 s)
-->Ausgang einschalten
Z 1
---
Z 7
1) Nach Abschluss der Modulinitialisierung werden die Ausgänge lastabhängig eingeschaltet.
2) Der Ausgang wird gemäß Auslösekennlinie automatisch abgeschaltet
3) Der Zustand wird beim Ausschalten des Gerätes gespeichert.
4) Nach einer Wartezeit (thermische Entspannung) kann der Ausgang wieder eingeschaltet
werden. Die noch offene Wartezeit wird beim Ausschalten des Gerätes gespeichert und beim
Wiedereinschalten abgewartet.
Zuschaltverzögerungen einzelner Kanäle
Die Zuschaltung der Ausgänge erfolgt sequenziell nach dem Erreichen einer
Mindesteingangsspannung (Zuschaltschwelle). Um Einschaltstromspitzen zu reduzieren,
werden alle Kanäle lastabhängig zugeschaltet.
Das Einschalten der Kanäle beginnt mit der kleinsten einzuschaltenden Kanalnummer,
typischerweise beginnend mit Kanal 1. Der nächste Kanal wird zugeschaltet, sobald beim
vorherigen Kanal der Ausgangsstrom unter dem eingestellten Nennwert liegt oder der
vorherige Ausgang abgeschaltet wurde, jedoch frühestens nach 50ms.
Taster „ON/OFF und Reset“
Jedem Ausgangskanal ist ein Taster zugeordnet. Über eine integrierte LED wird der
aktuelle Zustand angezeigt. Der Taster hat je nach Betriebszustand zwei Funktionen:
Normalbetrieb
Bei abgeschaltetem Kanal (Taster leuchtet dauerhaft rot) kann dieser durch
kurzes Betätigen eingeschaltet werden (Taster leuchtet grün). Ein erneutes
Betätigen, schaltet den Ausgang wieder ab.
Fehlerbetrieb
Bei abgeschaltetem Ausgangskanal aufgrund eines Überstroms (Taster blinkt rot)
kann dieser wiedereingeschaltet werden (Reset).
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Hinweis:
Um den Ausgang wiedereinzuschalten, muss zunächst die thermische
Entspannung abgeschlossen sein (Taster blinkt gelb statt rot). Nach Betätigung
des Tasters, wird der Ausgang zunächst abgeschaltet (Taster leuchtet dauerhaft
rot). Ein erneutes Betätigen schaltet den Ausgang wieder ein. (Taster leuchtet
dauerhaft grün)
Im Anlieferzustand sind die Ausgänge eingeschaltet.
Signalisierungs- und Steuerkontakte S1/S2/S3
Der elektronische Schutzschalter ist mit drei Signalisierungs- und Steuerkontakten
ausgestattet.
Über die Signalkontakte S1 (digitaler Eingang) und S2 (digitaler Ausgang)
lassen sich sowohl betriebsrelevante Informationen aus dem
Schutzschalter auslesen als auch beliebige Ausgangskanäle gezielt einoder ausschalten.
Ein Summen-Reset (Wiedereinschalten) von allen ausgelösten Ausgängen
(nicht manuell ausgeschalteten Ausgängen) ist über den Signaleingang S1
ebenfalls möglich, sofern für mindestens 0,5 Sekunden ein 24V-HighImpuls eingespeist wird.
Der Signalausgang S3 dient als aktive 24V-Sammel-Störungsmeldung und signalisiert,
dass mindestens ein Ausgang aufgrund von Überstrom abgeschaltet wurde. Ein interner
Gerätedefekt wird ebenfalls durch S3 signalisiert.
Funktionsweise der Kommunikation via S1/S2
Mittels einer übergeordneten Steuerung (z.B. SPS) kann über ein codiertes Bitmuster
(Manchester-Code nach IEEE 802.3) am Signaleingang S1 der Schutzschalter ferngesteuert werden. Optional können zeitgleich über den Signalausgang S2 die
Betriebszustände ausgelesen werden.
‐ Die SPS sendet die Manchester-Codierung an den Schutzschalter über S1 (In).
Darin ist codiert, welcher Ausgangskanal ein- bzw. ausgeschaltet werden soll.
‐ Der Schutzschalter synchronisiert sich intern darauf auf und sendet gleichzeitig
den Status (Ein-/Aus und Fehlerstatus) aller Kanäle über S2 (Out) zurück.
‐ Die vom Schutzschalter zurückgesendeten Daten sind nur high/low und nicht
Manchester-codiert. Die Übernahme der Daten sollte jeweils kurz nach dem
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Flankenwechsel (von High zu Low) vom generierten Hilfs-Takt erfolgen, um
Fehlsignalisierungen durch Programmlaufzeiten oder Verzögerungen der E/As in
einer SPS zu vermeiden.
‐ Ändert sich der Fehlerstatus im Schutzschalter, bspw. nachdem an einem Ausgang
ein Überstrom vorliegt, so generiert der Schutzschalter am Signalausgang S2
einen zyklischen Impuls. (500 ms High-Impuls, alle 3 Sekunden) Dieser Impuls
wird solange gesendet, bis die SPS den aktualisierten Status über ein neues
Manchester-codiertes Telegramm erfolgreich abfragt hat.
Kodierung der vom Schutzschalter gesendeten Status-Bits
Ein-/Aus-Status
pro Kanal
Fehler-Status
pro Kanal
Beschreibung
0 0 Ausgangskanal ist manuell oder via codiertes
Pulsmuster an S1 abgeschaltet
0 1 Ausgangskanal ist aufgrund eines Überstroms
abgeschaltet
1 0 Ausgangskanal ist manuell oder via codiertes
Pulsmuster an S1 eingeschaltet
1 1 Überstrom (Ausgangsstrom > Nennstrom)
(Dauer des Überstroms ist ≥ 1 Sekunde)
Hinweis:
Gesendete Ein-/Aus-Status-Änderungen durch die SPS werden erst beim nächsten
Telegramm aktualisiert vom Schutzschalter zurück gesendet. Wenn bspw. der Status des
Ausgangskanals 3 in einem Telegramm von „0“ auf „1“ geändert wird, so wird im selben
Telegramm der alte Status „0“ übertragen. Erst bei der nächsten Abfrage durch die SPS
wird der Status des Ausgangskanals vom Schutzschalter aktualisiert gesendet.
Ein Programmbeispiel (Funktion) für eine SPS „Simatic Step 7“ steht auf der Produktseite
dieses Gerätes im Internet unter www.block-trafo.de kostenlos zum Download bereit.
Details zum Signaleingang S1 (EIN/AUS/RESET)
Dieser 24V Signaleingang ist bezogen auf den 0V-Eingang des Moduls nicht
potenzialgetrennt. Durch diesen Eingang lassen sich sowohl alle durch Überlast
abgeschalteten Ausgänge wiedereinschalten als auch einzelne Kanäle gezielt ein- oder
ausschalten.
Reset (Wiedereinschalten ausgelöster Kanäle)
Durch Anlegen einer 24V Spannung für länger als 0,5 Sekunden werden alle durch
Überlast ausgelösten Ausgänge sequenziell und lastabhängig wiedereingeschaltet.
Fern- Ein/Aus
Über codierte Pulsmuster können beliebige Ausgänge gleichzeitig ein- oder ausgeschaltet
werden. Temporäre Stromkreise wie bspw. bestimmte Beleuchtungen oder
Hilfsstromkreise könnten bei Bedarf gezielt abgeschaltet werden.
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Handbuch DEU
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PM-0724-400-0
Technische Daten
Eingang
Eingangsnennspannung DC 24 V
Eingangsspannungsbereich 18 – 30 V
Maximale Restwelligkeit/Rippel der
speisenden Eingangsspannung
Erforderliche Eingangsspannung zum
Einschalten der Ausgänge
(Zuschaltschwelle)
Max. Dauerstrom des Moduls 40 A
Max. Dauerstrom pro Klemmenpol 40 A
Überspannungsschutz Suppressordioden 33V
Verpolungsschutz Ruhestrom im Leerlauf @ 24V 35 mA
Verlustleistung im Leerlauf @ 24V 0,84 W
Eingangsklemmen (2 x „-“) Push-In Direktstecktechnik, max. 2,5 mm²
Eingangsklemmen (2 x „+“) Push-In Direktstecktechnik, max. 6 mm²
3%
20 V (Ausschaltschwelle 18 V)
Ausgang
Ausgangsnennspannung DC 24 V
Ausgangsnennströme 4 x (2, 3, 4, 6, 8, 10 A) einstellbar
Spannungsabfall zwischen Ein- und
Ausgang
Modulinitialisierungszeit 115 ms
Wartezeit nach Abschaltung eines
Ausgangs (Thermische
Entspannung)
Verlustleistung bei maximalen
Ausgangsströmen
Wirkungsgrad 99 %
Maximale Lastkapazität pro Kanal >50 – 500 mF
Integrierte Sicherungen pro Ausgang 15 A
Zuschaltverzögerung Lastabhängig, min. 50 ms / max. 5 s
Rückspeisefestigkeit Max. 35 V
Parallelschaltung von Ausgängen Nicht erlaubt
Serienschaltung von Ausgängen Nicht erlaubt
Ausgangsklemmen (8 x „+“) Push-In Direktstecktechnik, max. 2,5mm²
200 mV (8 x 10 A)
500 ms (bei Kurzschluss) … 20 s (Überlast)
10 W (4 x 10A)
Signalisierung
Statusanzeige (pro Ausgang) LED (rot, grün, orange)
Signaleingang S1 DC 24 V (Ein/Aus/Reset)
Nicht potenzialgetrennter DC 24 V Eingang
(bezogen auf 0V Eingang des Moduls)
Level high = min. 15 V, max. 30 V
Level low = min. 0 V, max. 5 V
Jitter = ± 8% … ± 35%, abhängig vom
verwendeten Taktzyklus, siehe Kennlinie Seite 9
Bezeichnung: PM-FU-24DC/24DC-40/4x10 Seite 11 von 12
Artikelnummer: PM-0724-400-0
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Handbuch DEU
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Signalausgang S2 DC 24 V, max. 25 mA, kurzschlussfest
Signalausgang S3 DC 24 V, max. 25 mA, kurzschlussfest
Signalklemmen (S1/S2/S3) Push-In Direktstecktechnik, max. 2,5mm²
PM-0724-400-0
Wartezeit nach Pulsfolge (Low Pegel): min. 200 ms
(Zustandsabfrage der Ausgänge)
(Sammelmeldeausgang)
Sonstige Daten
Umgebungstemperaturen -25° C … +70°C, Derating -3%/K >50°C
Lagertemperatur -25° C … +85° C
Erforderlicher Mindestabstand
(oben/unten)
Erforderlicher Mindestabstand
(seitlich)
Einbaulage waagerecht für Normschiene DIN TH 35
Kühlart natürliche Konvektion
Schutzart nach EN 60529 IP 20
Schutzklasse nach EN 61140 III
Verschmutzungsgrad
nach EN 50178 / 62103
Luftfeuchtigkeit 30 … 85%, keine Betauung
Isolationsspannung zwischen
Klemmen und Gehäuse
(Typ-/Stückprüfung)
Klimaklasse nach EN 60721
MTBF nach IEC 61709 (SN 29500)
40 mm
---
2
---
3K3
> 500 000 h
Normen und Zulassungen
Sicherheit EN 60950 (SELV)
EN 50178
EMV Störfestigkeit EN 61000-6-1
EN 61000-6-2
Störaussendung EN 61000-6-3
EN 61000-6-4
CE Gemäß 2004/108/EG und 2006/95/EG
UL UL 508 (cULus) vorbereitet
UL 2367 (cURus) vorbereitet
GL vorbereitet
Mechanische Angaben
Abmessungen (B x H x T)
(Tiefe inklusive TH35-7,5)
Gewicht 140 g
45 x 90 x 97,5 mm
Bezeichnung: PM-FU-24DC/24DC-40/4x10 Seite 12 von 12
Artikelnummer: PM-0724-400-0
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