PoE-Module - analog und digital - Module mit Power over Ethernet

Ethernet - Module analog und digital mit Stromversorgung über PoE von Messcomp®

Was ist Power over Ethernet - PoE?

Bei den Power-over-Ethernet-Modulen kann die Stromversorgung der Module über die Ethernet-Schnittstelle erfolgen. Bei diesem Verfahren werden die Module über das 8 polige Ethernet-Kabel mit Strom versorgt. Hauptvorteil von Power-over-Ethernet (PoE) ist, dass man die Kabel für die Stromversorgung einsparen kann. Die Stromversorgung muss nicht über ein zusätzliches Netzteil per Stromversorgungskabel zugeführt werden. Es genügt die Verwendung eines PoE-fähigen Switches oder eines Injektors an zentraler Stelle im Netzwerkverteiler, der den zusätzlichen Strom in die Datenleitungen einspeist. Hierdurch lässt sich einerseits ein Teil der Installationskosten einsparen und andererseits bei Nutzung einer unterbrechungsfreien Stromversorgung die Ausfallsicherheit wesentlich erhöhen.

Was ist galvanische Trennung?

Unter dem Begriff galvanische Trennung bzw. Potentialtrennung versteht man das Vermeiden von Leitungen zwischen zwei Stromkreisen. Ein Austausch von Signalen zwischen den beiden Stromkreisen erfolgt über elektrisch nicht leitfähige Kopplungsglieder. Die Potentialtrennung wird bei den PoE-EXDUL-Modulen hauptsächlich zur Trennung der Kanäle untereinander sowie zum Schutz des Modulsmit seiner Ethernet-Schnittstelle sowie zur Vermeidung von Störungen (Stromschleifen, ...) verwendet.

Ethernet-Module mit galvanisch getrennten Ein-/Ausgängen

Die PoE-EXDUL® Ethernet-Module vom Messcomp® mit galvanischer Trennung sind für sämtliche Anwendungen vom Laborbetrieb bis zur rauhen Industrieumgebung geeignet. Die Isolierung zwischen den Eingangssignalen und dem Ethernet-Modul wird bei diesen Modulen über Optokoppler und Relais in verschiedenen Ausführungen gewährleistet. Durch verschiedene Kombinationen von Optokopplern und Relais und der Kanalanzahl in den EXDUL® Ethernet-Modulen können Sie Ihre Steuerung kostengünstig realisieren.

Vorteile und Nachteile der galvanischen Trennung über Optokoppler

Die größten Vorteile von Optokoppler sind die geringen Schaltzeiten sowie das Fehlen des mechanischen Verschleißes. Hierdurch sind gegenüber den Relais wesentlich höhere Schaltfrequenzen sowie eine höhere Anzahl von Schaltzyklen möglich. Zudem besitzen die Optokoppler nur eine geringe Koppelkapazität zwischen den Ein- und Ausgängen und verursachen keine Störungen durch Magnetfelder. Als wesentliche Nachteile der Optokoppler sind der Spanungsabfall im Ausgangskreis, welcher eine gewisse Verlustleistung und damit eine Erwärmung verursacht und die Empfindlichkeit gegenüber Überlast und Störimpulsen anzuführen.

Vorteile und Nachteile der Potential-Trennung über Relais

Für die galvanische Trennung mittels Relais spricht der geringe Kontaktübergangsgwiderstand bei gleichzeitiger geringer Kapazität der Schaltstrecke. Zudem verkraften die Relais höhere Einschaltleistungen, Überspannung und sind höher überlastbar als die Variante mittels Halbleiter. Zu den Nachteilen zählen insbesonders die wesentlich höheren Ansprechzeiten sowie die Abfallzeiten der Relais sowie der Verschleiß von Mechanik und Kontakt.

Was ist ein Analog-Digital-Wandler?

Der Begriff A/D-Wandler steht für ein Bauelement zur Umsetzung von analogen Eingangssignalen in einen digitalen Datenstrom, der vom Computer verarbeitet werden kann. Es gibt verschiedene Umsetzungsverfahren welche sich hauptsächlich in Geschwindigkeit, Genauigkeit und Rauschunempfindlichkeit unterscheiden. Deshalb werden z.B. bei der Temperaturmessung und der schnellen Signalabtastung verschiedene Wandlungsverfahren verwendet. Der A/D-Wandler ist die Grundvoraussetzung in der Messtechnik damit der Computer die analogen Eingangssignale verschiedenster Sensoren verarbeiten kann.

Was ist ein Digital-Analog-Wandler?

Der Begriff D/A-Wandler steht für ein Bauelement zur Umsetzung von den digitalen Daten des Computers in ein analoges Signal. Mit diesem analogen Ausgangssignal kann dann z.B. eine Drehzahlsteuerung oder sonstige Baugruppen mit Spannungseingang angesteuert werden.

Was ist ein Pt100 Sensor?

Pt100 ist ein Platin Messwiderstand zur Temperatur-Messung. Hierbei wird der durch Temperatur veränderliche Widerstand von Platin zur Temperaturmessung genutzt. Dieses Widerstandthermometer mit dem Pt100 hat eine weite Verbreitung gefunden und ist in der EN 60751 genormt. Die Widerstands-Kennlinie ist nicht linear und muss daher mittels elektronischer Schaltung oder durch Software angepasst werden.

Transmitter für PT100 und PT1000

Ein Transmitter ist ein Umformer. Als PT100 bzw. PT1000-Transmitter setzt er das Signal des angeschlossenen PT100- oder PT1000-Temperaturfühlers für einen definierten Temperaturbereich in ein digitalen Wert um. Dieser Wert wird vom Prozessor des EXDUL-Moduls linearisiert und in einen Temperaturwert in °C umgesetzt. Zudem kompensiert er den durch die Drei-Leiter-Anschlussschaltung erfassten Leitungswiderstand zum Temperaturfühler. Beim Messtechnik-Modul EXDUL-592PoE sind drei und beim EXDUL-593PoE sind 6 dieser Transmitter integriert.

PoE- Ethernet-Messtechnik-Module mit analogen Eingängen und Ausgängen zum Messen von Spannung und Temperatur

Die EXDUL® PoE-Module mit Power-over-Ethernet vom Messcomp® mit mit bis zu acht analogen Eingängen und acht analogen Ausgängen sind ideal für die Verwendung sowohl im Labor als auch in der Industrie-Steuerung. Die analogen Eingänge haben die in der professionellen Steuerungstechnik gebräuchlichen Eingangsspannungsbereiche von +/- 0,63Volt bis zu +/- 10,2 Volt und Abtastraten bis zu 100 kHz. Die analogen Ausgänge liefern bei einem Spannungsbereich von bis zu +/- 10,2 Volt einen Strom vom 5 mA. Meist stehen auf diesen Ethernet-Modulen noch ein oder mehrere Optokoppler-Eingänge oder Ausgänge für Schaltzwecke zur Verfügung. Das EXDUL-592PoE ist ein spezielles Mess-Modul für Sensoren. Es hat sowohl vier Spannungs-Eingänge als auch zwei Strom-Eingänge. Zudem besitzt es noch zur Temeraturmessung drei Eingänge für den direkten Anschluß von PT100 Temperatursensoren.