Steuerungstechnik - Hillebrand - Elektrotechnik,Aus
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<strong>Steuerungstechnik</strong>
Inhaltsverzeichnis<br />
Seite 2/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Schaltzeichen 4<br />
Schaltzeichen nach DIN EN 60617 4<br />
Kennzeichnung von el. Betriebsmitteln 5<br />
Kennzeichnung von Kontakten 6<br />
Hilfsschaltglieder 6<br />
Hauptschaltglieder 6<br />
Schützkontakte 7<br />
Regeln für die Schaltplanerstellung 7<br />
Die Planarten 8<br />
Der Übersichtsschaltplan 8<br />
Der Stromlaufplan in zusammenhängender Darstellung 9<br />
Der Stromlaufplan in aufgelöster Darstellung 10<br />
Die Kontakttabelle 10<br />
Der Kontaktspiegel 11<br />
Die Geräteliste 12<br />
Die Funktionsbeschreibung 12<br />
Der Klemmenplan und Anschlussplan 12<br />
Regeln für die Planung von Steuerungen 13<br />
Überstromschutzorgane, Motorschutzschalter 13<br />
Selbsthaltung 13<br />
Kontaktverriegelung 13<br />
Folgesteuerung 14<br />
Tasterverriegelung 14<br />
Zwangsverdrahtung 14<br />
Überlast- und Kurzschlussschutz 15<br />
Schmelzsicherungen 15<br />
Aufbau von Schmelzsicherungen 15<br />
Betriebsklassen von Schmelzsicherungen 16<br />
<strong>Aus</strong>löseverhalten von Schmelzsicherungen 16<br />
Leitungsschutzschalter 16<br />
<strong>Aus</strong>lösecharakteristik von Leitungsschutzschaltern 17<br />
Motorschutz 17<br />
Motorschutzschalter 17<br />
Schaltzeichen 18<br />
Funktionsweise 18<br />
Anschluss von Wechselstrommotoren 19<br />
<strong>Aus</strong>löseverhalten 20<br />
Motorschutzrelais 20<br />
Schaltzeichen 21<br />
Arbeitsprinzip 21<br />
<strong>Aus</strong>löseverhalten 22<br />
Motorvollschutz 22<br />
Schaltung und Arbeitsprinzip 23<br />
Anwendungsgebiete 23<br />
Schütze 24<br />
Einteilung der Schütze 24<br />
Schaltzeichen 24<br />
Funktionsweise 24<br />
Zwangsgeführte Kontakte 25<br />
Spiegelkontakte 25<br />
Löschglieder 26<br />
Gebrauchskategorien 26
Seite 3/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Zeitrelais 27<br />
Schaltzeichen 27<br />
Funktionsweise 27<br />
Sensoren und Positionsschalter 28<br />
Positionsschalter 28<br />
Annäherungssensoren 29<br />
Arbeitsweise 29<br />
Anschluss von Annäherungssensoren 29<br />
Akustische Annäherungssensoren 30<br />
Kapazitive Annäherungssensoren 30<br />
Induktive Annäherungssensoren 30<br />
Optische Annäherungssensoren 31<br />
Magnetfeldannäherungssensoren 31<br />
Sicherheit el. Anlagen 32<br />
Normenüberblick 32<br />
Gerätesicherheitsgesetz (GSG) 32<br />
Maschinenrichtlinie (MRL) 33<br />
Risiko und Gefahrenbeurteilung 33<br />
Ermittlung der Grenzen der Maschine 33<br />
Risikobeurteilung 34<br />
Risikograph nach EN 954-1 34<br />
Sicherheitskategorien nach EN 954-1 35<br />
Grundausstattung von Maschinen nach DIN VDE 0113-1 (EN 60204-1) 35<br />
Netzanschluss und Einrichtungen zum Trennen 35<br />
<strong>Aus</strong>führung der Netztrenneinrichtung 36<br />
Schutz gegen elektrischen Schlag 37<br />
Überlastschutz von Motoren 37<br />
Schutz bei Unterbrechung der Versorgung oder Spannungseinbruch 37<br />
Potentialausgleich 37<br />
Steuerstromkreise 38<br />
Steuerspannungen 38<br />
Steuertrafo Berechnung der Leistung 38<br />
<strong>Aus</strong>wahl der Sekundärabsicherung 39<br />
EMV im Steuerstromkreis 39<br />
Start- und Stopfunktionen 40<br />
Stillsetzen im Notfall 40<br />
<strong>Aus</strong>schalten im Notfall 40<br />
Beispiele für das <strong>Aus</strong>schalten im Notfall 41<br />
Stillsetzen im Notfall bei SPS-Geräten 43<br />
Risikoverminderung 43<br />
Bediengeräte 44<br />
Anzeigeleuchten 44<br />
Kennzeichnung von Leitern 45<br />
Stichwortverzeichnis 46<br />
Anhang A Schaltungsbeispiele 48<br />
Anhang B Prüfprotokolle 64
1. Schaltzeichen<br />
1.1. Schaltzeichen nach DIN EN 60617<br />
Seite 4/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Quelle: WESTERMANN Tabellenbücher
Seite 5/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
1.2. Kennzeichnung von elektrischen Betriebsmitteln nach DIN EN 61346<br />
Nach DI EN 61346 erhalten alle Geräte, nötigenfalls auch die Bauteile eines Gerätes, eine<br />
Bezeichnung. Diese setzt sich aus großen Buchstaben für die Geräteart und einer<br />
fortlaufenden Ordnungszahl zusammen.<br />
z.B.: S1; Q3; M2<br />
Kennbuchstaben zur Objektklassifizierung<br />
Kennbuchstabe<br />
A<br />
B<br />
C<br />
E<br />
F<br />
G<br />
K<br />
M<br />
P<br />
Q<br />
R<br />
S<br />
T<br />
U<br />
V<br />
W<br />
X<br />
Hauptaufgabe/Zweck Beispiel<br />
Hauptaufgabe lässt sich nicht<br />
eindeutig bestimmen<br />
umwandeln einer physikalischen<br />
Größe in ein Signal zur<br />
Weiterverarbeitung<br />
speichern von Energie bzw.<br />
Information<br />
kühlen, heizen, beleuchten,<br />
strahlen<br />
direktes Schützen von Personen<br />
oder Einrichtungen<br />
erzeugen von Energie,<br />
Materialfluss oder Signalen<br />
verarbeiten von Signalen und<br />
Informationen<br />
bereitstellen von mechanischer<br />
Energie zu Antriebszwecken<br />
Schaltschrank, Sensorbildschirm<br />
Bewegungsmelder, Fotozelle, Fühler,<br />
Messrelais, Messwiderstand,<br />
Rauchmelder<br />
Festplatte, Kondensator, Pufferbatterie,<br />
RAM, Speicher<br />
Boiler, Heizung, Lampe, Laser,<br />
Leuchte, Mikrowellengerät<br />
Leitungsschutz-Schalter,<br />
Überspannungsableiter, RCD,<br />
Sicherungen, SH-Schalter<br />
Batterie, Brennstoffzelle, Generator,<br />
Dynamo, Lüfter, Solarzelle, Ventil<br />
Binärbaustein, Frequenzfilter, Regler,<br />
Hilfsschütz, Schaltrelais, Transistor,<br />
Zeitrelais<br />
Elektromotor, Stellmotor<br />
darstellen von Informationen Spannungs-, Strommesser, Drucker,<br />
Klingel, Lautsprecher, LED, Uhr,<br />
Zähler<br />
schalten und variieren von<br />
Energie, Signal- oder Energiefluss<br />
begrenzen oder stabilisieren von<br />
Energie-, Informations- oder<br />
Materialfluss<br />
umwandeln manueller Betätigung<br />
in Signale<br />
umwandeln von Energie bzw.<br />
Signalen unter Beibehaltung von<br />
Energieart bzw. Informationsgehalt<br />
halten von Objekten in definierter<br />
Lage<br />
verarbeiten oder behandeln von<br />
Material oder Produkten<br />
leiten oder führen von Energie<br />
oder Signalen<br />
Leistungsschalter, Motoranlasser,<br />
Leistungstransistor, Schütz, Stromstoßschalter,<br />
Thyristor, Trennschalter<br />
Begrenzer, Diode, Drosselspule,<br />
Widerstand<br />
Steuerschalter, Tastschalter, Tastatur,<br />
Wahlschalter<br />
Antenne, Gleichrichter, Ladegerät,<br />
Modulator, Netzgerät, Transformator,<br />
Verstärker, Wandler, Wechselrichter<br />
Isolator, Kabelpritsche, Mast,<br />
Montageschiene<br />
Abscheider, Filter<br />
Bussystem, Kabel, Leitungen,<br />
Lichtwellenleiter, Sammelschiene<br />
verbinden Klemme, Klemmleiste, Steckdose,<br />
Stecker, Verbinder
1.3. Kennzeichnung von Kontakten<br />
1.3.1. Hilfsschaltglieder<br />
1.3.2. Hauptschaltglieder<br />
Seite 6/64<br />
I> I> I><br />
<strong>Steuerungstechnik</strong>
1.3.3. Schützkontakte<br />
2. Regeln für die Schaltplanerstellung<br />
• Die Schaltzeichen sind senkrecht anzuordnen.<br />
Seite 7/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
• Die Schaltungen werden im ausgeschalteten (stromlosen) Zustand gezeichnet. (<strong>Aus</strong>nahmen<br />
werden gekennzeichnet)<br />
• Die Gerätebezeichnungen stehen links vom Schaltzeichen.<br />
• Die Klemmenbezeichnungen stehen rechts vom Schaltzeichen.
3. Die Planarten<br />
Seite 8/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Im Folgenden sollen einige Planarten anhand einer einfachen Schaltung erläutert werden.<br />
3.1. Der Übersichtsschaltplan<br />
Der Übersichtsschaltplan ist eine vereinfachte meist einpolig gezeichnete Darstellung ohne<br />
Hilfsleitungen. Nur wesentliche Teile der Schaltung werden dabei berücksichtigt.
Seite 9/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
3.2. Der Stromlaufplan in zusammenhängender Darstellung (Wirkschaltplan)<br />
Der Wirkschaltplan ist die vollständige Darstellung einer Schaltung, in der alle Haupt- und<br />
Hilfsleitungen eingetragen sind. Besonders wird hier auf die Erkennbarkeit des<br />
Zusammenhangs der Geräte Wert gelegt. Die räumliche Anordnung der Geräte wird dabei<br />
nicht beachtet.<br />
Der Wirkschaltplan ist auf kleinere Schaltungen begrenzt.
3.3. Der Stromlaufplan in aufgelöster Darstellung (Stromlaufplan)<br />
Seite 10/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Der Stromlaufplan ist die Funktionsdarstellung einer Schaltung. Die verzweigten<br />
Leitungsführungen werden in eine geordnete Form, in so genannte Stromwege<br />
aufgegliedert. Auf die räumliche Lage und die mechanischen Zusammenhänge einzelner<br />
Teile braucht keine Rücksicht genommen werden.<br />
3.3.1. Die Kontakttabelle<br />
Die Kontakttabelle im Stromlaufplan gibt <strong>Aus</strong>kunft, mit wie vielen Hauptschaltgliedern und<br />
Hilfskontakten ein Schütz ausgerüstet ist und in welchem Stromweg (Strompfad) diese<br />
liegen. Ein Querstrich in der Tabelle bedeutet, dass ein Schaltglied zwar vorhanden ist, aber<br />
nicht in der vorliegenden Schaltung genutzt wird.
3.3.2. Der Kontaktspiegel<br />
Seite 11/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Da die Kontakttabelle keine <strong>Aus</strong>sage ablegt, welcher Kontakt belegt ist, verwendet man<br />
heutzutage den Kontaktspiegel. Der Kontaktspiegel gibt an, welche Kontakte belegt sind und<br />
in welchem Strompfad diese gezeichnet sind. Außerdem ist leicht ersichtlich, welche<br />
Kontakte noch frei sind.<br />
CAD-Programme benötigen dafür meist die Herstellerdaten der verwendeten Schütze.
3.4. Die Geräteliste<br />
Seite 12/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Zu jedem Schaltplan gehört eine Geräteliste. Diese ist ein detailliertes Verzeichnis sämtlicher<br />
Geräte der Anlage in alphabetischer Reihenfolge der Gerätekennbuchstaben.<br />
3.5. Die Funktionsbeschreibung<br />
Die Funktionsbeschreibung einer Schaltung bzw. auch eines Ablaufes erfolgt in Textform<br />
kann bei komplexen Zusammenhängen auch in Diagrammform (Folgediagramm) erfolgen.<br />
3.6. Der Klemmenplan und Anschlussplan<br />
Der Klemmen- bzw. Anschlussplan zeigt die Anordnung der Klemmen und ihre<br />
Nummerierung sowie an welche Klemme welches Betriebsmittel angeschlossen muss.<br />
Sind zwei Anlagenteile durch Kabel miteinander verbunden, werden die Leitungen in jedem<br />
Anlagenteil auf Klemmleisten geführt. Die Leisten und die Klemmen werden fortlaufen<br />
nummeriert. Die Bezeichnung an den Klemmen sind Zielangaben. Steht an der Klemme 4<br />
der Leiste X1 z.B. X2.4, so heißt dies, Die Leitung führt von X1 Klemme Nr. 4 zu Klemme<br />
Nr.4 der Klemmleiste 2.
4. Regeln für die Planung von Steuerungen<br />
4.1. Überstromschutzorgane, Motorschutzschalter<br />
Seite 13/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Überstromschutzorgane wie Sicherungen und Motorschutzschalter liegen immer in Reihe am<br />
Anfang der Steuerung. Soll der Taster „AUS“ die gesamte Steuerung abschalten, so liegt er<br />
ebenfalls Reihe mit den Überstromschutzorganen aber vor dem ersten<br />
Stromverteilungspunkt.<br />
4.2. Selbsthaltung<br />
Der Haltekontakt liegt immer parallel zum Taster „EIN“.<br />
4.3. Kontaktverriegelung<br />
Ist eine Kontaktverriegelung vorhanden, darf der Haltekontakt den Verriegelungskontakt<br />
nicht überbrücken. Der Verriegelungskontakt liegt immer vor dem zu verriegelnden Schütz.
4.4. Folgesteuerung<br />
Seite 14/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Ein Schließer des Schützes Q11 vor der Schützspule von Q12 geklemmt bedeutet, dass Q12<br />
erst eingeschaltet werden kann, wenn Q11 angezogen hat.<br />
4.5. Tasterverriegelung<br />
Eine Tasterverriegelung, dass entweder Schütz Q1 oder das Schütz Q2 eingeschaltet<br />
werden kann. Die Wirklinien der Taster werden dabei nicht mehr mitgezeichnet.<br />
4.5. Zwangsverdrahtung<br />
Der Selbsthaltekontakt von Q4/14 ist direkt an Q4/A1 angeschlossen. Die Klemme X2/5 ist<br />
ebenfalls direkt an Q4/A1 angeschlossen. Diese zeichnerische Darstellung erleichtert die<br />
Fehlersuche, fordert aber ein hohes Maß an Disziplin bei der Installation.
5. Überlast- und Kurzschlussschutz<br />
5.1. Schmelzsicherungen<br />
Seite 15/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Schmelzsicherungen übernehmen den Schutz bei Überstrom wie auch bei Kurzschluss.<br />
5.1.1. Aufbau von Schmelzsicherungen<br />
Kontrollplättchen<br />
in Kennfarbe der<br />
Sicherung<br />
.<br />
. .<br />
. .<br />
.<br />
. . .<br />
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. . . . .<br />
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.<br />
. .<br />
. .<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
Quelle: Moeller<br />
Der Fußkontakt von Schmelzsicherungen (Typ Neozed und Diazed) ist im Durchmesser<br />
abgestimmt auf die Nenngröße der Sicherung. In Kombination mit der Passhülse oder<br />
Passschraube kann so eine Verwechslung ausgeschlossen werden.<br />
Schraubkappe<br />
Sollschmelzstelle<br />
Sicherung<br />
Neozed- und Diazedsicherungen bis 63A dürfen auch von Laien ausgetauscht werden. NH-<br />
Sicherungen können (bauartbedingt) nur durch elektrotechnisch unterwiesene Personen<br />
bedient werden.<br />
Schmelzsicherungen können allgemein Kurzschlussströme bis 50kA abschalten. Bei kurzen<br />
Entfernungen zum Trafo muss evtl. ein Leistungsschalter vorgeschaltet werden, der auch<br />
größere auftretende Kurzschlussströme abschalten kann.<br />
.<br />
.<br />
Quarzsand<br />
Passeinsatz<br />
Sicherungsband<br />
Fußkontakt
5.1.2. Betriebsklassen von Schmelzsicherungen<br />
Die Betriebsklasse ist durch zwei Buchstaben gekennzeichnet:<br />
1. Buchstabe: Funktionsklasse<br />
g: Ganzbereichssicherungen<br />
a: Teilbereichssicherungen (nur Kurzschlussschutz)<br />
2. Buchstabe: Schutzobjekt<br />
G: allgemeine Anwendung<br />
L: Kabel- und Leitungen<br />
M: Schaltgeräte<br />
R: Halbleiter<br />
B: Bergbauanlagen<br />
Tr: Transformatoren<br />
5.1.3. <strong>Aus</strong>löseverhalten von Schmelzsicherungen<br />
5.2. Leitungsschutzschalter<br />
Seite 16/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Leitungsschutzschalter übernehmen den Schutz bei Überstrom wie auch bei Kurzschluss<br />
durch getrennt wirkende <strong>Aus</strong>löser (Bimetall und Elektromagnet mit Schlagklöppel).
5.2.1. <strong>Aus</strong>lösecharakteristik von Leitungsschutzschaltern<br />
5.3. Motorschutz<br />
5.3.1. Der Motorschutzschalter<br />
Motorschutzschalter sind Schalter zum allpoligen<br />
Schalten von Motoren und deren Schutz gegen<br />
Zerstörung durch Nichtanlauf, Überlastung, Absinken<br />
der Netzspannung oder <strong>Aus</strong>fall eines Außenleiters in<br />
Drehstromnetzen.<br />
Der Motorschutzschalter ist zum Freischalten von<br />
Motoren geeignet.<br />
Seite 17/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Im Wesentlichen unterscheiden sich<br />
Leitungsschutzschalter unterschiedlicher<br />
Charakteristiken in den Ansprechwerten<br />
der unverzögerten <strong>Aus</strong>lösung.<br />
Als Leitungsschutz werden standartmäßig<br />
Leitungsschutzschalter mit<br />
Charakteristik B eingesetzt.<br />
Sind beim Einschalten von Verbrauchern<br />
um Vielfaches größere Ströme zu<br />
erwarten (z.B. bei elektromagnetischen<br />
Verbrauchern wie Motoren und Trafos)<br />
müssen u.U. Leitungsschutzschalter der<br />
Charakteristik C oder D eingesetzt<br />
werden.<br />
Quelle: Moeller
5.3.1.1. Schaltzeichen<br />
Kurzschaltzeichen<br />
Motorschutzschalter<br />
5.3.1.2. Funktionsweise<br />
Motorschutzschalter haben eine<br />
thermische <strong>Aus</strong>lösung zum Schutz der<br />
Motorwicklung (Überlastschutz) und oft<br />
eine elektromagnetische <strong>Aus</strong>lösung<br />
(Kurzschlussschutz). Sie sind wie alle<br />
Schutzschalter mit einer Freiauslösung<br />
ausgestattet.<br />
Seite 18/64<br />
Schaltzeichen<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong>
Seite 19/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
An Motorschutzschalter lassen sich Zusatzeinrichtungen anbauen, z. B. Unterspannungsauslöser,<br />
Arbeitsstromauslöser, Hilfsschalter und <strong>Aus</strong>gelöstmelder.<br />
Motorschutzschalter mit<br />
elektromagnetischem <strong>Aus</strong>löser,<br />
die den an der Kurzschlussstelle<br />
auftretenden Kurzschlussstrom<br />
sicher beherrschen, d.h. die auch<br />
im Kurzschlussfall sicher ein und<br />
ausschalten können, dürfen ohne<br />
Vorsicherung am Netz betrieben<br />
werden. In jedem Strompfad des<br />
Motorschutzschalters liegen ein<br />
Bimetallauslöser und ein<br />
elektromagnetischer <strong>Aus</strong>löser in<br />
Reihe.<br />
Bei kleinen Einstellströmen des<br />
Motorschutzschalters ist der<br />
Eigenwiderstand des Bimetallauslösers<br />
so groß, dass er selbst<br />
den Kurzschlussstrom auf Werte<br />
begrenzt, die kleiner sind als das<br />
Schaltvermögen des Motorschutzschalters.<br />
Solche Schalter<br />
bezeichnet man als eigensichere<br />
Motorschutzschalter.<br />
Übersteigt der auftretende<br />
Kurzschlussstrom das Schaltvermögen<br />
des Motorschutzschalters,<br />
muss eine vorgeschaltete<br />
Schutzeinrichtung den<br />
Kurzschlussschutz übernehmen.<br />
In sicherungslosen Motorstromkreisen<br />
werden dafür meist<br />
Leistungsschalter eingesetzt.<br />
Diese haben meist ein<br />
Schaltvermögen über 50kA und<br />
schützen einen oder eine Gruppe<br />
von Motorstromkreisen gegen die Folgen von Kurzschlüssen.<br />
5.3.1.3. Anschluss von Wechselstrommotoren<br />
Quelle: Moeller
5.3.1.4. <strong>Aus</strong>löseverhalten von Motorschutzschaltern<br />
Quelle: Möller<br />
5.3.2. Motorschutzrelais<br />
Motorschutzrelais (Bimetallrelais) werden überwiegend in<br />
Verbindung mit Schützsteuerungen zum Motorschutz<br />
eingesetzt. Eine Kombination aus Schütz und Bimetallrelais<br />
kann die Schutzfunktion eines einfachen Motorschutzschalters<br />
ersetzen. Handelsübliche Bimetallrelais werden dreipolig<br />
gebaut und in Nennstrombereiche bis zu<br />
630A gestuft. Die Bimetallstreifen<br />
können durch den hindurchfließenden<br />
Strom direkt erwärmt werden, oder die<br />
Erwärmung erfolgt indirekt über<br />
Heizwiderstände<br />
Seite 20/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Quelle: Moeller
5.3.2.1. Schaltzeichen<br />
5.3.2.2. Arbeitsprinzip<br />
1 3 5<br />
2<br />
4<br />
6<br />
Seite 21/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Die Rückschalt- oder Wiedereinschaltsperre ist eine mechanische Verklinkung, die sich<br />
mittels eines Hebels oder einer Schraube am Relais ein- oder ausstellen lässt. In Verbindung<br />
mit Drucktastersteuerungen von Schützen ist eine Wiedereinschaltsperre nicht unbedingt<br />
erforderlich, weil eine automatische Wiedereinschaltung der Steuerung nach einer Öffnung<br />
der Schützselbsthaltung nicht erfolgen kann.<br />
Für Schützsteuerungen ohne Selbsthaltung lässt sich eine selbsttätige. ungewollte<br />
Wiedereinschaltung des Schützes verhindern, indem man am Bimetallrelais die<br />
Wiedereinschaltsperre einrichtet<br />
Ohne Wiedereinschaltsperre könnte sich der überlastete Hauptstromkreis selbsttätig so<br />
lange ein- und ausschalten (takten), bis ein ernsthafter Schaden entsteht. Nach einer<br />
selbsttätigen Abschaltung durch Überlastung, anschließender Fehlersuche und<br />
Fehlerbeseitigung, wird das Bimetallrelais von Hand wieder eingeschaltet.<br />
95<br />
96 98
5.3.2.3. <strong>Aus</strong>löseverhalten von Motorschutzrelais<br />
5.3.3. Motorvollschutz<br />
Quelle: Moeller<br />
Seite 22/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Anders als Motorschutzrelais und Motorschutzschalter wird hier nicht der Motorstrom<br />
überwacht, sondern die Temperatur am Motor direkt.<br />
Es gibt zwei unterschiedliche Arten, wie dies erfolgt. In der einfachsten Variante wird direkt<br />
am Motor ein Bimetallschalter angebracht. Anwendungsgebiete sind oft Kompressoren von<br />
Kühlanlagen.<br />
Bei der anderen Variante werden temperaturabhängige Widerstände direkt in die<br />
Motorwicklungen eingebaut.
5.3.3.1. Schaltung und Arbeitsprinzip<br />
Seite 23/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Die Thermistoren werden in Reihe an das Steuergerät angeschlossen. Bei<br />
Kaltleiterthermistoren fließt bei Normaltemperatur in der Wicklung ein so großer Strom im<br />
Fühlerstromkreis, dass mit Hilfe<br />
elektronischer Verstärkung ein Relais im<br />
Steuergerät zum Anziehen gebracht<br />
wird. Steigt die Temperatur in der<br />
Wicklung, steigt auch der Widerstand<br />
der Thermistoren. Wird die eingestellte<br />
Ansprechtemperatur erreicht, ist der<br />
Strom im Fühlerstromkreis so klein,<br />
dass das Relais im Steuergerät abfällt.<br />
Über die Hilfskontakte wird der<br />
Steuerstromkreis des Motorschützes<br />
unterbrochen.<br />
Bei <strong>Aus</strong>fall eines Außenleiters bzw. bei<br />
Unterspannung bietet diese Variante<br />
aber u.U. keinen vollständigen Schutz.<br />
In diesem Fall sind weitere<br />
Schutzmaßnahmen notwendig.<br />
5.3.3.2. Anwendungsgebiete<br />
Der Motorvollschutz wird angewendet, bei:<br />
Motoren, die schwer anlaufen,<br />
Motoren, die häufig geschaltet werden,<br />
bei häufigen Umkehrschaltungen,<br />
Motoren mit Bremsbetrieb,<br />
bei hoher Umgebungstemperatur,<br />
bei schneller Verschmutzung von Motoren,<br />
bei Explosionsgefahr.<br />
Quelle: ZIEHL-ABEGG
6. Schütze<br />
Seite 24/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Ein Schütz ist ein elektromechanisches Bauteil, mit dessen Hilfe mit einer kleinen Leistung<br />
(viel) größere Leistungen geschaltet werden können.<br />
6.1. Einteilung der Schütze<br />
Schütze werden nach Art der Schaltkontakte in zwei<br />
große Gruppen unterteilt.<br />
Lastschütz: auch als Hauptschütz oder Schaltschütz<br />
bezeichnet ist mit 3 stärkeren Kontakten<br />
ausgerüstet. Mit Lastschützen können<br />
Lastströme bis ca. 600A geschaltet<br />
werden.<br />
Hilfsschütz: dient zum Schalten von Hilfsenergie. Die<br />
Kontakte sind meist nur für Schaltströme<br />
bis max. 10A ausgelegt.<br />
6.2. Schaltzeichen<br />
(Bsp.: Lastschütz)<br />
Zu den Hilfsschützen zählen z.B. auch Zeitrelais und Sicherheitsrelais.<br />
Häufig gibt es in der untersten Ebene 4 Kontakte (3 Lastkontakte und ein Hilfskontakt). Die<br />
Platznummern 2, 3 und 4 entfallen dann. Bei den meisten Schützen lassen sich aber weitere<br />
Hilfskontakte aufstecken. Die Platznummern der Kontakte beginnen dann immer bei 5.<br />
6.3. Funktionsweise<br />
Q ...<br />
A1<br />
A2<br />
1 3 5<br />
2 4 6<br />
13<br />
14<br />
21<br />
22<br />
31<br />
32<br />
43<br />
44<br />
Schaltkontakte<br />
Schaltkontakte<br />
beweglicher<br />
Anker<br />
Magnetspule<br />
Quelle: Moeller
6.3.1. Zwangsgeführte Kontakte<br />
Seite 25/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Für sicherheitsbezogene Anwendungen in Steuerungen sind Schütze mit zwangsgeführten<br />
Kontakten vorgeschrieben. Zwangsführung heißt, dass die Konstruktion solcher Schütze<br />
sicherstellen muss, dass zu keinem Zeitpunkt des Umschaltvorganges Öffner- und<br />
Schließerkontakte gleichzeitig geschlossen sein dürfen. Dies gilt auch für den Fehlerfall<br />
eines oder mehrerer verschweißter Kontakte. In diesem Fall müssen mindestens 0,5 mm<br />
Abstand eingehalten werden. Welche Schaltgeräte diese Forderung erfüllen, ist den<br />
Herstellerangaben zu entnehmen.<br />
6.3.2. Spiegelkontakte<br />
Quelle: Möller<br />
Für sicherheitsbezogene Anwendungen mit hoher Zuverlässigkeit werden in der neueren<br />
Zeit von den Herstellern Schütze mit Spiegelkontakten angeboten. Hierbei handelt es sich<br />
um Hauptschütze deren Leistungskontakte zusätzlich Hilfs-Öffnerkontakte zugeordnet<br />
werden, die den momentanen Schaltzustand der Leistungskontakte widerspiegeln.
6.3.3. Löschglieder<br />
Seite 26/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Um Schäden an der elektronischen <strong>Aus</strong>rüstung einer Steuerung zu vermeiden, werden für<br />
Schütze Löschglieder eingesetzt. Löschglieder begrenzen die beim Schalten von<br />
Schützspulen (Induktivitäten) entstehenden Induktionsspannungen.<br />
Für Gleichspannungsschütze<br />
werden Freilaufdioden und<br />
Varistoren verwendet.<br />
Bei Schützen mit Wechselstromansteuerung<br />
können R-C-<br />
Schutzbeschaltungen und<br />
Varistoren eingesetzt werden.<br />
Die Löschglieder werden<br />
parallel zu den Schützspulen<br />
verdrahtet. Die Hersteller von<br />
Schaltgeräten bieten im<br />
Zubehör Bausteine an die<br />
einfach an die Schütze zu montieren sind.<br />
Schutzbeschaltung einer Schützspule<br />
a) Freilaufdiode<br />
b) Varistor<br />
c) R-C-Beschaltung<br />
6.4. Gebrauchskategorien für Niederspannungsschaltgeräte<br />
(nach DIN EN 60947)<br />
AC – 1 ohmsche Last, schwach induktive Last, Widerstandsöfen<br />
AC – 2 Schleifringläufermotoren, Anlassen, <strong>Aus</strong>schalten<br />
AC – 3 Käfigläufermotoren, Anlassen, <strong>Aus</strong>schalten, gelegentliches<br />
Tippen oder Gegenstrombremsen<br />
AC – 4 Käfigläufermotoren, Anlassen, <strong>Aus</strong>schalten, Gegenstrombremsen,<br />
Reversieren, Tippen<br />
DC – 1 Ohmsche oder schwach induktive Last<br />
DC – 3 Nebenschlussmotoren, alle Betriebsarten<br />
DC – 5 Reihenschlussmotoren, alle Betriebsarten<br />
Quelle: Möller
6.5. Zeitrelais<br />
Für zeitverzögerte Steuerungsabläufe verwendet man<br />
Zeitrelais. Die erforderlichen Ver-zögerungszeiten werden<br />
dabei mechanisch, pneumatisch oder elektronisch erreicht.<br />
Bei den aktuell immer häufiger eingesetzten elektronischen<br />
Zeitrelais sind Verzögerungszeiten von Bruchteilen einer<br />
Sekunde bis zu ca. 100 Stunden einstellbar.<br />
Da sich diese Zeitrelais auch im<br />
Verhalten einstellen lassen, werden<br />
diese auch als Universalrelais<br />
bezeichnet.<br />
6.5.1. Schaltzeichen<br />
K 3 T<br />
K 5 T<br />
6.5.2. Funktionsweise<br />
anzugverzögert:<br />
abfallverzögert:<br />
A1<br />
A2<br />
A1<br />
A2<br />
A1/A2<br />
7 / 8<br />
A1/A2<br />
7 / 8<br />
7<br />
8<br />
7<br />
8<br />
(anzugverzögert)<br />
(abfallverzögert, rückfallverzögert)<br />
t t<br />
Seite 27/64<br />
t t<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Quelle: Moeller
7. Sensoren und Positionsschalter<br />
Seite 28/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Sensoren werden in der Steuerungs- und Anlagentechnik zur Positions-, Abstands-, Wege-<br />
und Bewegungserfassung verwendet. Sie wandeln dabei den momentanen Wert einer<br />
physikalischen Größe in eine elektrische Größe für die Steuerung um.<br />
7.1. Positionsschalter<br />
Mit Positionsschaltern werden Positionen auf mechanischem<br />
Weg überwacht.<br />
Standardmäßig sind in Positionsschaltern<br />
ein Öffner- und ein Schließerkontakt<br />
vorhanden.<br />
Werden Antriebe bzw. Maschinen von<br />
Positionsschaltern abgeschaltet, sind die<br />
Öffnerkontakte zu verwenden. Bei erhöhtem<br />
Sicherheitsbedarf müssen Positionsschalter mit<br />
mechanisch zwangsöffnenden Kontakten<br />
verwendet werden. (siehe nebenstehendes Bild)<br />
Symbol für zwangsöffnende Kontakte:<br />
Sind in Positionsschaltern Öffner- und Schließerkontakt<br />
vorhanden, dann sind bei Zwangsführung immer beide<br />
Kontakte zwangsgeführt.<br />
Symbol für Zwangsführung:<br />
Im Fehlerfall bleibt beim zwangsgeführten<br />
Positionsschalter bei verschweißtem Schließer<br />
der Öffner offen.<br />
Bei verschweißtem Öffner wird der Öffner<br />
zwangsgeöffnet und der Schließer bleibt offen<br />
Öffner bei<br />
Federbruch<br />
Quelle: Moeller<br />
Zwangsöffner mit<br />
verschweißten Kontakten
7.2. Annäherungssensoren<br />
Seite 29/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Annäherungssensoren arbeiten berührungslos sowie kontaktlos und sind damit nahezu<br />
verschleißfrei. Damit sind sie auch gegenüber Umwelteinflüssen meist unempfindlich. Als<br />
<strong>Aus</strong>gangssignal werden Schaltsignale, Impulse oder Analogsignale ausgegeben.<br />
7.2.1. Arbeitsweise<br />
B Z F A V<br />
Wenn das Betätigungselement B in die empfindliche Zone Z des Sensors eintritt, wird das<br />
Fühlerelement F des Sensors beeinflusst. Abhängig von der physikalischen Größe verändert<br />
oder erzeugt das Fühlerelement ein elektrisches Signal. Das Anpasselement A wandelt das<br />
oft schwache elektrische Signal in die gewünschte Signalform z.B. Schalt-, Digital- oder<br />
Analogsignal um. Der Signalverstärker V liefert ein <strong>Aus</strong>gangssignal, welches es ermöglicht<br />
auch größere Entfernungen bis zur Steuerung ohne Signalverlust zu überbrücken<br />
7.2.2. Anschluss von Annäherungssensoren<br />
Annäherungssensoren benötigen für die integrierte <strong>Aus</strong>werteelektronik immer eine<br />
Hilfsspannung. Diese liegt in der Regel zwischen 24 und 30 VDC.<br />
Beispiele für den Anschluss:<br />
Sensor<br />
Signal zur<br />
Steuerung<br />
Anschluss eines Schaltsensors: Anschluss eines Analogsensors:
7.2.3. Akustische Annäherungssensoren (Ultraschallsensoren)<br />
Seite 30/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Akustische Annäherungssensoren eignen sich für mittlere bis größere Entfernungen.<br />
Kernelement ist ein piezokeramischer Sender und Empfänger. Da der Sensor auf<br />
zurückreflektierte Schallwellen reagiert, ist bei diesen Sensoren der große<br />
Erfassungsbereich (Winkel) zu beachten. Dies ist vor allem bei schmalen langen Behältern<br />
z.B. Rohren relevant. (siehe Beispielgrafik)<br />
Beispiel Erfassungsbereich eines Ultraschallsensors:<br />
7.2.4. Kapazitive Annäherungssensoren<br />
Kapazitive Annäherungssensoren eignen sich zum Erkennen von<br />
Metallen und Nichtmetallen in kurzen Entfernungen. Dabei bildet die Luft<br />
vor dem Sensor das Dielktrikum. Tritt ein erkennbares Medium (auch<br />
verschiedene Flüssigkeiten, je nach Sensorempfindlichkeit) in die<br />
empfindliche Zone des Sensors ein, ändert sich die Kapazität und im<br />
Sensor beginnt ein Oszillator zu schwingen. Der Sensor gibt sein Signal<br />
aus.<br />
Auf Grund dieser Funktionsweise sind diese Sensoren extrem<br />
störanfällig bei Verschmutzung. Dies sollte auf alle Fälle in einem<br />
Wartungsplan beachtet werden.<br />
7.2.5. Induktive Annäherungssensoren<br />
Quelle: PIL Sensoren GmbH<br />
Induktive Annäherungssensoren eignen sich zum Erkennen von Metallen in kurzen<br />
Entfernungen. Der Sensor sendet dabei ein wechselndes Magnetfeld aus. Tritt ein Eisen-<br />
oder Nichteisenmetall in dieses Magnetfeld ein, wird wie bei einem Trafo in diesem Metall<br />
eine Spannung induziert. Diese Induktionsspannung erzeugt nun wiederum ein<br />
Gegenmagnetfeld, welches vom Sensor erfasst wird.<br />
Nur in Sonderbauarten sind diese Sensoren magnetfeldfest gegen äußere Magnetfelder.
7.2.6. Optische Annäherungssensoren<br />
Seite 31/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Optische Annäherungssensoren eignen sich zum Erkennen von Gegenständen in großen<br />
Entfernungen. Sie arbeiten nach dem Lichtschranken- oder nach dem Reflexionsprinzip.<br />
Bei Lichtschranken liegen Lichtsender und<br />
Lichtempfänger meist einander gegenüber. Sie sind<br />
damit sehr sabotagesicher und für höchste<br />
Sicherheitsfunktionen geeignet. Sie finden auch<br />
großflächig als Lichtvorhänge und auch als<br />
Lichtgitter Anwendung.<br />
In einfachen Bauformen können aber auch Sender und Empfänger in einem Gehäuse<br />
untergebracht sein. Dann wird gegenüber ein passiver Reflektor montiert. Die Schaltung<br />
erfolgt, wenn der Lichtstrahl unterbrochen wird.<br />
Beim Reflexionsprinzip wird das Licht vom Gegenstand zurückgeworfen. Dunkle (schwarze)<br />
Gegenstände werden deshalb meist nicht erkannt, da nicht genug Licht zurückreflektiert<br />
wird. Außerdem sinkt die Erkennbarkeit von Gegenständen mit der Entfernung und der<br />
Farbe der Gegenstände.<br />
7.2.7. Magnetfeldannäherungssensoren<br />
Magnetfeldannäherungssensoren eignen sich für hohe Betätigungsfrequenzen. Diese<br />
Sensoren reagieren auf externe Magnetfelder. Beim Einbau muss darauf geachtet werden,<br />
dass keine Störungen durch vorhandene Magnetfelder auftreten.
8. Sicherheit elektrischer Anlagen<br />
Seite 32/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Bevor die Steuerung für einen elektrische Anlage entwickelt wird, sollte über die Sicherheit<br />
der Anlage nachgedacht werden.<br />
Dabei sollte als erstes geprüft werden, welche Bestimmungen, Normen, Vorschriften,<br />
Gesetze und evtl. Genehmigungsverfahren eingehalten werden müssen.<br />
Einige der am häufigsten zu beachtenden Vorschriften und Gesetze:<br />
GSG (Gerätesicherheitsgesetz)<br />
MRL (Maschinenrichtlinie)<br />
UVV (Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgenossenschaften)<br />
DIN-Normen<br />
DIN-VDE-Normen<br />
EN-Normen<br />
EMV-Gesetz (elektromagnetische Verträglichkeit)<br />
8.1 Normenüberblick<br />
Die allgemeinen Rahmenbedingungen für das Errichten, in Verkehr bringen, Einführen und<br />
Betreiben von elektrischen Anlagen werden durch Gesetze geregelt. Als Hilfe in Detailfragen<br />
stehen die verschiedenen Normen (anerkannte Regeln der Technik) zur Verfügung.<br />
Für viele Spezialfälle stellen aber die Berufsgenossenschaften ergänzende Vorschriften,<br />
welche Gesetzkraft besitzen. Diese Vorschriften werden nach <strong>Aus</strong>wertung von Unfällen<br />
erlassen und können sehr viel schneller umgesetzt werden, da sie national erlassen werden<br />
und damit keine langwierigen Einigungsverfahren durchlaufen müssen.<br />
Die Normen zur Sicherheit von Maschinen werden in drei Typen unterteilt:<br />
Typ A Sicherheitsgrundnormen (Grundbegriffe und allgemeine Aspekte)<br />
Typ B Sicherheitsgruppennormen (spezielle Sicherheitsaspekte)<br />
Typ C Maschinensicherheitsnormen (detaillierte Sicherheitsanforderungen für<br />
bestimmte Maschinen<br />
8.2 Das Gerätesicherheitsgesetz<br />
Das Gerätesicherheitsgesetz (GSG) gilt für das in Verkehr bringen und <strong>Aus</strong>stellen von<br />
technischen Arbeitsmitteln.<br />
Nach dem GSG dürfen nur technische Arbeitsmittel in Verkehr gebracht werden, die den<br />
einschlägigen Sicherheitsvorschriften und den anerkannten Regeln der Technik<br />
entsprechen. Der Hersteller (auch Importeur) muss die Sicherheit zu bescheinigen.<br />
Im Gebiet der Europäischen Union muss z.B. für elektrische Geräte eine<br />
Konformitätserklärung ausgestellt werden. Mit dem CE-Zeichen bescheinigt der Hersteller<br />
die Konformität zu bestehenden Normen.<br />
Des weiteren ist es nach dem GSG zusätzlich möglich, die Sicherheit von Geräten durch<br />
spezielle Prüfstellen prüfen zu lassen und diese Prüfung mit dem GS-Zeichen zu<br />
bescheinigen.
8.3 Die Maschinenrichtlinie (98/37/EG)<br />
Seite 33/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Die Maschinenrichtlinie (98/37/EG) gilt für das in Verkehr bringen und in Betrieb nehmen von<br />
Maschinen in den Mitgliedstaaten der Europäischen Union.<br />
Laut Richtlinie wird eine Maschine definiert als:<br />
„- eine Gesamtheit von miteinander verbundenen Teilen oder Vorrichtungen, von denen<br />
mindestens eines beweglich ist, sowie gegebenenfalls von Betätigungsgeräten, Steuer-<br />
und Energiekreisen usw., die für eine bestimmte Anwendung, wie die Verarbeitung, die<br />
Behandlung, die Fortbewegung und die Aufbereitung eines Werkstoffes zusammengefügt<br />
sind,<br />
- eine Gesamtheit von Maschinen, die, damit sie zusammenwirken, so angeordnet sind und<br />
betätigt werden, dass sie als Gesamtheit funktionieren,<br />
- eine auswechselbare <strong>Aus</strong>rüstung zur Änderung der Funktion einer Maschine, die nach<br />
dem in Verkehr bringen vom Bedienungspersonal selbst an einer Maschine oder einer<br />
Reihe verschiedener Maschinen bzw. an einer Zugmaschine anzubringen sind, sofern<br />
diese <strong>Aus</strong>rüstungen keine Ersatzteile oder Werkzeuge sind.“<br />
Die Maschinenrichtlinie fordert, dass von einer Maschine über die komplette Lebensdauer<br />
keine Gefahr ausgeht. Dabei zählt auch die Zeit für das Errichten, den<br />
bestimmungsgemäßen Betrieb, die Wartung bis hin zur Demontage der Maschine.<br />
Der Hersteller der Maschine muss die Konformität mit einschlägigen Normen durch das<br />
Anbringen des CE-Zeichens bestätigen.<br />
8.4 Risiko und Gefahrenbeurteilung<br />
Bei jeder Maschine besteht ein gewisses Risiko der Verletzung. Existiert für eine bestimmte<br />
Maschine oder Anlage keine Typ-C-Norm, muss entsprechend der Maschinenrichtlinie eine<br />
Risikobeurteilung durchgeführt werden.<br />
Dabei sind unter anderem folgende Normen anzuwenden:<br />
• EN 292 „Sicherheit von Maschinen – Grundbegriffe, allgemeine Gestaltungsleitsätze“<br />
beschreibt die zu betrachtenden Risiken<br />
• EN 1050 „Sicherheit von Maschinen, Leitsätze zur Risikobeurteilung“ beschreibt die<br />
Risikobeurteilung<br />
Ziel der Risikobeurteilung ist es, zu ermitteln wie hoch das Risiko einer Maschine oder<br />
Anlage ist. In der Folge können dann Maßnahmen festgelegt werden, um das Risiko so weit<br />
zu mindern, dass nur noch ein vertretbares Restrisiko von der Maschine ausgeht.<br />
8.4.1. Ermittlung der Grenzen der Maschine<br />
Zu Beginn jeder Gefahrenanalyse muss erst einmal der Gefahrenbereich festgestellt werden.<br />
Je nachdem welche Bewegungen eine Maschine ausführt, kann dieser Bereich variieren.
8.4.2. Risikobeurteilung<br />
Seite 34/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Die Norm EN 1050 beschreibt Wege der Risikobeurteilung und empfiehlt Arbeitsmethoden<br />
hierzu.<br />
Die Norm EN 954-1 beschreibt Eigenschaften von Sicherheitsfunktionen und<br />
Gestaltungsgrundsätze von sicherheitsbezogenen Teilen einer Steuerung. Für die <strong>Aus</strong>wahl<br />
der notwendeigen Sicherheitsfunktionen beschreibt diese Norm in einer graphischen Form<br />
eine Risikoanalyse.<br />
8.4.2.1. Risikograph nach EN 954-1<br />
Die Norm EN 954-1 teilt die notwendigen Sicherheitsanforderungen in Kategorien ein. Die<br />
untenstehende Grafik zeigt das <strong>Aus</strong>wahlverfahren.<br />
Start<br />
S1<br />
S2<br />
F1<br />
F2<br />
P1<br />
P2<br />
P1<br />
P2<br />
S Schwere der Verletzung<br />
S1 leichte Verletzung<br />
S2 schwere irreversible Verletzung oder Tod<br />
F Häufigkeit und Aufenthaltsdauer im<br />
Gefahrenbereich<br />
F1 selten und/oder kurze Dauer<br />
F2 häufig bis dauernd<br />
P Möglichkeit zur Vermeidung der Gefährdung<br />
P1 möglich unter bestimmten Umständen<br />
P2 kaum möglich<br />
Kategorie<br />
B 1 2 3 4<br />
Bevorzugte Kategorie für<br />
Bezugspunkte<br />
überdimmensionierte<br />
Maßnahme in Bezug auf das<br />
(ermittelte) Risiko<br />
mögliche Kategorie, zusätzliche<br />
Maßnahmen erforderlich
8.4.2.2. Sicherheitskategorien nach EN 954-1<br />
Seite 35/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Die Sicherheitskategorien nach DIN EN 954-1 beschreiben ein Mindestmaß anzuwendender<br />
Sicherheit und in wie weit eine Überwachung notwendig wird.<br />
Kategorie B : Die sicherheitsbezogenen Teile von Maschinensteuerungen und/oder<br />
ihre Schutzeinrichtungen als auch ihre Bauteile müssen in<br />
Übereinstimmung mit dem Stand der Technik so gestaltet,<br />
ausgewählt, zusammengestellt und kombiniert werden, dass sie den<br />
zu erwartenden Einflüssen standhalten können.<br />
Kategorie 1 : Die Anforderungen von Kategorie B müssen erfüllt sein. Verwendung<br />
von sicherheitstechnisch bewährten Bauteilen.<br />
Kategorie 2 : Die Anforderungen von Kategorie B bei Verwendung bewährter<br />
Sicherheitsprinzipien müssen erfüllt sein. Die Sicherheitsfunktionen<br />
müssen in geeigneten Zeitabständen durch die Maschinensteuerung<br />
geprüft werden. Anmerkung: was geeignet ist, hängt von der<br />
Anwendung und der Art der Maschine ab.<br />
Kategorie 3 : Die Anforderungen von Kategorie B bei Verwendung bewährter<br />
Sicherheitsprinzipien müssen erfüllt sein. Die Steuerungen müssen<br />
so gestaltet sein, dass:<br />
ein einzelner Fehler in der Steuerung nicht zum Verlust der<br />
Sicherheitsfunktion(en) führt und<br />
wenn immer in angemessener Weise durchführbar, der einzelne<br />
Fehler mit geeigneten, dem Stand der Technik entsprechenden<br />
Mitteln erkannt wird.<br />
Kategorie 4 : Die Anforderungen von Kategorie B und die Verwendung bewährter<br />
Sicherheitsprinzipien müssen erfüllt sein. Eine Steuerungen muss so<br />
gestaltet sein, dass:<br />
ein einzelner Fehler in der Steuerung nicht zum Verlust der<br />
Sicherheitsfunktion(en) führt und<br />
wenn immer möglich, ein einzelner Fehler bei oder vor<br />
Anforderung der Sicherheitsfunktion erkannt wird oder<br />
wenn dies nicht möglich ist, dann eine Anhäufung von Fehlern<br />
nicht zu einem Verlust der Sicherheitsfunktion(en) führt.<br />
8.5. Grundausstattung von Maschinen nach DIN VDE 0113-1 (EN 60204-1)<br />
8.5.1. Netzanschluss und Einrichtungen zum Trennen<br />
Maschinen sollten möglichst an eine einzige Energieversorgung angeschlossen werden. Der<br />
Anschluss sollte dabei immer möglichst fest erfolgen. In der Nähe der Außenleiteranschlussklemme<br />
ist ein Anschluss an das externe Schutzleitersystem vorzusehen.<br />
Mindestquerschnitt des externen Schutzleiters aus Kupfer:<br />
Querschnitt der Außenleiter für den<br />
Netzanschluss<br />
S mm 2<br />
Querschnitt des externen<br />
Schutzleiters aus Kupfer<br />
S mm 2<br />
S ≤ 16 S<br />
16 < S ≤ 35 16<br />
S > 35 S/2
Seite 36/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
An jeder Netzanschlussstelle muss die Klemme für den externen Schutzleiter durch<br />
Kennzeichnung mit den Buchstaben PE erkennbar sein (siehe IEC 60445), um<br />
Verwechslungen der Anschlusspunkte von Maschine und fester Installation zu vermeiden.<br />
Die anderen Klemmen für den Anschluss von Maschinenkomponenten oder Untereinheiten<br />
an das Schutzleitersystem der Maschine müssen entweder mit dem graphischen Symbol<br />
60417-IEC-5019:<br />
oder mit den Buchstaben PE, wobei dem graphischen Symbol der Vorzug zu geben ist, oder<br />
mit der Zweifarben- Kombination GRÜN-GELB gekennzeichnet sein.<br />
Eine Netz-Trenneinrichtung muss vorgesehen werden:<br />
für jeden Netzanschluss einer Maschine;<br />
für die Versorgung zu einem Zuleitungssystem mit Schleifleitungen, Schleifringkörpern,<br />
Systemen für flexible Leitungen (aufgetrommelt, als Leitungsgirlande) für eine oder<br />
mehrere Maschinen;<br />
für jede Bordstromversorgung.<br />
Die Netztrenneinrichtung dient u.a. zum Freischalten der Maschine z.B. für Wartungsarbeiten.<br />
8.5.1.1. <strong>Aus</strong>führung der Netztrenneinrichtung<br />
Im einfachsten Fall kann eine Netztrenneinrichtung als Stecker-Steckdosenkombination<br />
ausgeführt werden (zulässig bis 3kW Anschlussleistung).<br />
Weitere zulässige Trenneinrichtungen sind:<br />
Lasttrennschalter;<br />
Trennschalter (mit und ohne Sicherung);<br />
Leistungsschalter – geeignet zum Trennen.<br />
Quelle: Siemens<br />
Quelle: Moeller<br />
Bei den Schaltern muss die Ein- bzw. <strong>Aus</strong>stellung deutlich gekennzeichnet sein (durch<br />
Symbole „I“ und „O“) und sie müssen leicht zugänglich angebracht sein (Höhe 0,6 bis 1,9m,<br />
bevorzugt 1,7m)
8.5.2. Schutz gegen elektrischen Schlag<br />
Seite 37/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Die elektrische <strong>Aus</strong>rüstung von Maschinen muss so ausgelegt werden, dass Personen<br />
gegen direktes Berühren sowie bei indirektem Berühren gegen elektrischen Schlag<br />
geschützt sind. Dabei ist die DIN VDE 0100-410 anzuwenden.<br />
Abweichend von DIN VDE 0100-410 ist zu beachten:<br />
bei PELV-Stromkreisen darf die Spannung nicht größer sein als 25VAC effektiv bzw.<br />
60VDC oberschwingungsfrei, wenn die <strong>Aus</strong>rüstung üblicherweise in trockenen Räumen<br />
verwendet wird und aktive Teile nicht großflächig vom menschlichen Körper berührt<br />
werden;<br />
in allen anderen Fällen darf die PELV 6VAC effektiv bzw. 15VDC oberschwingungsfrei<br />
nicht überschreiten.<br />
8.5.3. Überlastschutz von Motoren<br />
Die elektrischen Antriebe über einer Bemessungsleistung von 0,5kW müssen gegen<br />
Überlast geschützt werden.<br />
8.5.4. Schutz bei Unterbrechung der Versorgung oder Spannungseinbruch und<br />
Spannungswiederkehr<br />
Wenn durch einen Spannungseinbruch oder eine Unterbrechung<br />
der Versorgung ein gefährlicher Zustand der Maschine<br />
entstehen kann, ist ein Unterspannungsschutz vorzusehen.<br />
Wird damit die Maschine abgeschaltet, darf diese nicht<br />
selbständig wieder anlaufen.<br />
Die Wirksamkeit von Stopfunktionen darf durch den<br />
Unterspannungsschutz nicht beeinträchtigt werden.<br />
Ein verzögerter Unterspannungsschutz darf vorgesehen werden,<br />
wenn der Betrieb einer Maschine eine Spannungsunterbrechung<br />
oder einen kurzen Spannungseinbruch erlaubt<br />
8.5.5. Potentialausgleich<br />
Grundsätzlich werden alle Konstruktionsteile und metallischen Gehäuse in den<br />
Potentialausgleich einbezogen. Eine durchgehende Verbindung des Potentialausgleichs und<br />
der Schutzleiter muss gewährleistet bleiben.<br />
In Steuerstromkreisen ist eine Funktionserdung durchzuführen. Durch diese soll die Folge<br />
eines Isolationsfehlers sowie die Folgen von Störsignalen auf empfindliche Teile von<br />
Steuerungen minimiert werden.<br />
Anschlussstellen für die Schutzleiter durch das Symbol<br />
zu kennzeichnen.<br />
Quelle: Siemens
8.5.6. Steuerstromkreise<br />
Steuerstromkreise von Maschinen müssen von<br />
Steuertransformatoren versorgt werden. Diese<br />
Transformatoren müssen über getrennte Wicklungen<br />
verfügen.<br />
Werden Gleichspannungsstromkreise an das<br />
Schutzleitersystem angeschlossen, müssen diese über<br />
eine getrennte Wicklung des Trafos oder einen<br />
anderen Trafo versorgt werden.<br />
Nicht vorgeschrieben sind Steuertransformatoren für<br />
Maschinen mit nur einem einzigen Motor und<br />
höchstens zwei Steuergeräten (z.B. Start-/Stop-<br />
Bedienstation; Verriegelungseinrichtung).<br />
8.5.6.1. Steuerspannungen<br />
Seite 38/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Quelle: Siemens<br />
Wird die Steuerspannung von einem Transformator<br />
gespeist, darf diese 277V nicht übersteigen.<br />
Steuerstromkreise sind gegen Überstrom zu schützen (F1).<br />
Überstromschutzeinrichtungen sind so auszuwählen, dass<br />
die Bauteile von Steuerstromkreisen geschützt werden und<br />
ein Verkleben oder Verschweißen von Kontakten durch<br />
Fehler verhindert wird.<br />
8.5.6.2. <strong>Aus</strong>wahl von Steuertrafos nach der zu versorgenden Leistung<br />
Quelle: Moeller<br />
Bei der <strong>Aus</strong>wahl eines Steuertrafos muss die<br />
anzuschließende Leistung im Steuerstromkreis<br />
ermittelt werden. Mit folgender Näherungsformel lässt<br />
sich die Scheinleistung des Steuertrafos ermitteln:<br />
Tr ∑ ∑<br />
S ≈<br />
g ⋅(<br />
SH<br />
+ S A max + PL<br />
)<br />
S Tr : Transformatorbauleistung in VA<br />
S : Summe der Halteleistung der Schützantriebe<br />
∑ H<br />
ohne Berücksichtigung des größten Schützes<br />
in VA<br />
S : Einschaltleistung des größten Schützes<br />
A max<br />
∑P L : Summe der Meldeleuchten usw. in W<br />
g : Gleichzeitigkeitsfaktor
8.5.6.3. <strong>Aus</strong>wahl der Sekundärabsicherung<br />
Seite 39/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Für die <strong>Aus</strong>wahl der maximalen sekundärseitigen Absicherung der Steuerstromkreise ist<br />
zusätzlich auch der Schutz durch automatisches Abschalten der Stromversorgung im<br />
Fehlerfall nach DIN VDE 0100-410 zu beachten.<br />
Der im Fehlerfall fließende Kurzschlussstrom lässt sich über die<br />
Kurzschlussspannung (uk) mit Hilfe der Formel<br />
berechnen.<br />
8.5.6.4. EMV im Steuerstromkreis<br />
<strong>Aus</strong> Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) sollten Steuerstromkreise<br />
immer getrennt von Arbeitsstromkreisen verlegt werden, um Störungen durch große<br />
Schaltströme zu vermeiden. Ebenso sollte beachtet werden, dass Schleifen in den<br />
Stromkreisen empfindlich gegenüber Störungen sind und selbst auch zu Störsendern<br />
werden.<br />
EMV-günstige,<br />
getrennte Anordnung<br />
von Arbeits- und<br />
Steuerstromkreisen.<br />
Der Schutzleiter der<br />
Funktionserdung des<br />
Steuerstromkreises ist<br />
nahe dem Steuerstromkreis<br />
gelegt.<br />
I<br />
kd<br />
In<br />
⋅100%<br />
=<br />
u<br />
k<br />
I kd : Dauerkurzschlussstrom<br />
I n : Nennstrom sekundär<br />
u : Kurzschlussspannung<br />
k<br />
EMV-ungünstige,<br />
Anordnung von Arbeits-<br />
und Steuerstromkreisen.<br />
Der Schutzleiter der<br />
Funktionserdung des<br />
Steuerstromkreises bildet<br />
eine große Schleife mit<br />
den Leitern des Steuerstromkreises.<br />
Außerdem können durch<br />
gemeinsame Verlegung<br />
von Steuer- und Arbeitsstromkreis<br />
Störungen<br />
eingekoppelt werden.
8.5.7. Start- und Stopfunktionen<br />
Das Starten einer Maschine darf nur durch Erregen eines<br />
Stromkreises erfolgen. Stopfunktionen müssen<br />
gegenüber Startfunktionen vorrangig sein.<br />
Stopfunktionen werden in 3 Kategorien eingeteilt.<br />
Kategorie 0: Das Stillsetzen der Maschine erfolgt<br />
durch sofortiges Abschalten der<br />
Energie. (ungesteuertes Stillsetzen)<br />
Kategorie 1: gesteuertes Stillsetzen; Dabei wird die<br />
Energie zu den Maschinenantriebselementen<br />
beibehalten, um das<br />
Stillsetzen zu erreichen. Erst wenn der<br />
Stillstand erreicht ist, wird die Energie<br />
abgeschaltet.<br />
Kategorie 2: ist ein gesteuertes Stillsetzen bei dem<br />
die Energie zu den Antriebselementen<br />
beibehalten wird. (elektronische<br />
Drehzahlreduzierung auf n=0)<br />
8.5.7.1. Stillsetzen im Notfall<br />
Das Stillsetzen im Notfall muss gegenüber allen anderen<br />
Steuerungsfunktionen und Betätigungen Vorrang haben. Die<br />
Energie von gefahrbringenden Antriebselementen muss so schnell<br />
wie möglich (z.B. durch Notbremsen nach Kategorie 1)<br />
abgeschaltet werden.<br />
Die <strong>Aus</strong>wahl der Stopkategorie hat durch die Risikobeurteilung zu<br />
erfolgen.<br />
Für die Stillsetzfunktion im Notfall nach Kategorie 0 dürfen nur<br />
festverdrahtete, elektromechanische Betriebsmittel verwendet<br />
werden.<br />
Findet die Stillsetzfunktion im Notfall nach Kategorie 1<br />
Anwendung, muss das endgültige Abschalten der Energie durch<br />
elektromechanische Schaltglieder gewährleistet werden.<br />
8.5.7.2. <strong>Aus</strong>schalten im Notfall<br />
Quelle: Moeller<br />
Seite 40/64<br />
Quelle: Moeller<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Quelle: Moeller<br />
Das <strong>Aus</strong>schalten im Notfall ist vorzusehen wo ein Schutz gegen<br />
direktes Berühren durch Abstand erreicht wird bzw. wenn die<br />
Möglichkeit anderer Gefährdungen oder Beschädigungen durch<br />
elektrische Energie besteht.<br />
Falls für eine Maschine ein Stop nach Kategorie 0 nicht zulässig ist, so<br />
sind andere Schutzfunktionen (z.B. gegen direktes Berühren)<br />
anzuwenden, so dass ein <strong>Aus</strong>schalten im Notfall nicht notwendig ist.
8.5.7.2.1 Beispiele für das <strong>Aus</strong>schalten im Notfall<br />
Möglichkeit der Abschaltung für einfache Antriebe:<br />
Seite 41/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Das Gerät zum <strong>Aus</strong>schalten im Notfall<br />
(Not-<strong>Aus</strong>-Taster) ist dabei immer<br />
zwangsöffnend.<br />
Bei einem Verkleben der Kontakte von<br />
K1M kommt es zu einem Verlust der<br />
Sicherheitsfunktion.<br />
Mit dieser Schaltung kann eine<br />
Maschinensicherheit nach Sicherheitskategorie<br />
1 (nach EN 954-1)<br />
erreicht werden.<br />
Möglichkeit der Abschaltung, wenn mehrere Stromkreise unterbrochen werden müssen:<br />
Bei dieser Schaltung müssen die Schütze mit zwangsgeführten Kontakten ausgerüstet sein.<br />
Da bei <strong>Aus</strong>fall (z.B. Verkleben von Kontakten) eines Schützes die anderen Schütze die<br />
Sicherheitsfunktion (Freigabe) übernehmen, handelt es sich um ein redundantes System.<br />
Die Zuleitung zum Not-<strong>Aus</strong>-Taster muss geschützt verlegt werden, da ein Schluss in diesem<br />
Zweig einen <strong>Aus</strong>fall der Sicherheit bewirkt (einkanalige Ansteuerung).
Zweikanalige Ansteuerung:<br />
Seite 42/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Bei einer zweikanaligen Ansteuerung müssen alle Sicherheitssysteme durch eine zweite<br />
Sicherheitsfunktion abgesichert sein. Im Beispiel werden Not-<strong>Aus</strong>-Taster mit zwei Öffnern<br />
verwendet. Öffnet ein Taster durch einen Fehler nicht mehr, wird durch den zweiten Kreis die<br />
Abschaltung übernommen. Ein erneutes Einschalten wird verhindert, da in einem Kreis die<br />
Schütze noch angezogen sind und durch die interne Schaltung des Sicherheitsrelais eine<br />
Überwachung erfolgt.<br />
Wird zusätzlich der Antrieb doppelt geschaltet und erfolgt eine Querschlussüberwachung,<br />
kann mit diesem System die Sicherheitskategorie 3 oder 4 erreicht werden (nach EN 954-1).<br />
Querschlussüberwachung:<br />
Ein Querschluss zwischen den beiden Not-<strong>Aus</strong>-Kreisen ist ein Kurzschluss zwischen den<br />
Ansteuerleitungen untereinander.<br />
Sicherheits-Not-<strong>Aus</strong><br />
Relais<br />
Querschluss<br />
Bei einkanaligen Ansteuerungen kann solch ein<br />
Querschluss zum <strong>Aus</strong>fall der Sicherheitsfunktion<br />
führen.<br />
Die meisten Sicherheitsrelais bieten heute die<br />
Möglichkeit, Querschlüsse zu überwachen. Im<br />
Falle eines solchen Fehlers werden dann die<br />
Freigabekanäle abgeschaltet und ein erneutes<br />
Einschalten verhindert.
Stillsetzen im Notfall bei SPS-Geräten:<br />
Seite 43/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Beim Einsatz von Speicherprogrammierbaren Steuerungen wird in der Regel das SPS-Gerät<br />
im Notfall nicht ausgeschaltet. Die <strong>Aus</strong>schaltfunktion wirkt in diesem Fall jeweils direkt auf<br />
die Gefahr bringenden Antriebe und wird separat zur <strong>Aus</strong>wertung auf die SPS geführt.<br />
Im Anwenderprogramm muss dann ein automatisches wieder Anlaufen nach dem frei geben<br />
des Sicherheitsrelais verhindert werden. Auf Grund dieser programmabhängigen Sicherheit<br />
kann mit dieser Schaltung maximal die Sicherheitskategorie 2 (nach EN 954-1) erreicht<br />
werden.<br />
8.5.7.3. Risikoverminderung<br />
Eine weitere Möglichkeit der Risikominimierung im Gefahrenfall ist ein automatisches<br />
Abschalten der Anlage oder von Teilen der Anlage. Eine weitere Erhöhung der Sicherheit<br />
kann durch Diversität erfolgen. Diversität bedeutet dass die Sicherheit nicht nur durch<br />
Redundanz erreicht wird, sondern dass die Redundanz durch zwei unterschiedliche Systeme<br />
erreicht wird.<br />
Quelle: Moeller<br />
Beispiel:<br />
� funktionelle Diversität durch<br />
Kombination von Öffner und<br />
Schließer<br />
� Gerätediversität durch Verwendung<br />
unterschiedlicher Gerätearten (hier<br />
unterschiedliche Hilfsschütztypen)<br />
� Schutzeinrichtung offen<br />
� Rückführkreis<br />
� Schutzeinrichtung geschlossen
8.5.8. Bediengeräte<br />
Bediengeräte sind so anzubringen, dass<br />
ein unbeabsichtigtes Bedienen verhindert wird,<br />
Seite 44/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
der Bediener beim Bedienen nicht in eine gefahrbringende Situation gebracht wird,<br />
diese leicht zu erreichen sind (für Bedienung und Montage)<br />
diese vor Beschädigung geschützt sind,<br />
diese vor äußeren Einflüssen geschützt sind.<br />
Drucktaster müssen nach untenstehender Tabelle farblich gekennzeichnet sein:<br />
Farbe Bedeutung Erklärung Anwendungsbeispiele<br />
ROT<br />
GELB<br />
GRÜN<br />
BLAU<br />
WEISS<br />
GRAU<br />
SCHWARZ<br />
Notfall bei gefahrbringendem Zustand<br />
oder im Notfall betätigen<br />
anormal bei einem anormalen Zustand<br />
betätigen<br />
normal betätigen, um übliche Zustände<br />
einzuleiten<br />
zwingend bei einem Zustand betätigen,<br />
der eine zwingende Handlung<br />
erfordert<br />
keine spezielle<br />
Bedeutung<br />
zugeordnet<br />
für allgemeine Einleitung von<br />
Funktionen außer Stillsetzen im<br />
Notfall<br />
Stillsetzen im Notfall Einleitung von<br />
Not-Funktionen (mit gelbem<br />
Untergrund), <strong>Aus</strong><br />
Eingriff, um einen anormalen Zustand<br />
zu unterdrücken Eingriff, um einen<br />
unterbrochenen automatischen Ablauf<br />
wieder zu starten<br />
Start<br />
Rückstellfunktion<br />
START/EIN (bevorzugt)<br />
STOP/AUS<br />
START/EIN<br />
STOP/AUS<br />
START/EIN<br />
STOP/AUS (bevorzugt)<br />
Bediengeräte für das Stillsetzen bzw. <strong>Aus</strong>schalten im Notfall müssen ROT sein, der<br />
Hintergrund unmittelbar dahinter muss GELB sein.<br />
8.5.9. Anzeigeleuchten<br />
Anzeigeleuchten dienen zur Bestätigung eines Befehls oder Zustandes bzw. als Anzeige,<br />
dass eine bestimmte Aufgabe ausgeführt werden sollte.<br />
Farbe Bedeutung Erklärung Anwendungsbeispiele<br />
ROT<br />
GELB<br />
Notfall gefahrbringender Zustand Sofortige Handlung, um auf einen<br />
gefahrbringenden Zustand zu<br />
reagieren (z. B. durch Betätigung des<br />
Stillsetzens im Notfall)<br />
anormal anormaler Zustand;<br />
bevorstehender kritischer<br />
Zustand<br />
Überwachen und/oder Eingreifen (z.<br />
B. durch Wiederherstellen der<br />
vorgesehenen Funktion)<br />
GRÜN<br />
normal normaler Zustand optional<br />
BLAU<br />
zwingend Anzeige eines Zustandes, der<br />
Handlung durch den Bediener<br />
erfordert<br />
zwingende Handlung<br />
WEISS neutral andere Zustände; darf<br />
verwendet werden, wenn<br />
Zweifel über die Anwendung<br />
von ROT, GELB, GRÜN oder<br />
BLAU bestehen<br />
überwachen
8.5.10. Kennzeichnung von Leitern<br />
Seite 45/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Zur Identifizierung von Leitern dürfen nach EN 60204-1 folgende Farben verwendet werden:<br />
SCHWARZ, BRAUN, ROT, ORANGE, GELB, GRÜN, BLAU (einschließlich HELLBLAU),<br />
VIOLETT, GRAU, WEISS, ROSA, TÜRKIS.<br />
Die Farben GRÜN und GELB sollten nicht verwendet werden, wenn dies zu Verwechslung<br />
mit der Farbkombination GRÜN-GELB (Schutzleiter) führen kann.<br />
Identifizierung des Schutzleiters:<br />
Der Schutzleiter muss durch Anordnung, Form oder Farbe deutlich zu erkennen sein. Wird<br />
dieser farblich gekennzeichnet, muss er GRÜN-GELB gekennzeichnet sein.<br />
Identifizierung des Neutralleiters:<br />
Wird ein farblich gekennzeichneter Neutralleiter verwendet, muss dieser HELLBLAU<br />
gekennzeichnet sein.<br />
Identifizierung anderer Leiter:<br />
Andere Leiter müssen durch Beschriftung (Ziffern oder Buchstaben) oder durch Farbe<br />
gekennzeichnet sein. Als Leiterfarben werden empfohlen:<br />
SCHWARZ: Hauptstromkreise für Gleich- und für Wechselstrom,<br />
ROT: Steuerstromkreise für Wechselstrom,<br />
BLAU: Steuerstromkreise für Gleichstrom,<br />
ORANGE: Verriegelungsstromkreise, die von externen Stromquellen eingespeist<br />
werden.
Stichwortverzeichnis<br />
A<br />
abfallverzögert ...................................................... 27<br />
Annäherungssensoren ......................................... 29<br />
akustische ........................................................ 30<br />
induktive ........................................................... 30<br />
kapazitive ......................................................... 30<br />
optische ............................................................ 31<br />
Anschlussplan ...................................................... 12<br />
Ansteuerung<br />
einkanalig ......................................................... 41<br />
zweikanalig ....................................................... 42<br />
Anzeigeleuchten ................................................... 44<br />
anzugverzögert ..................................................... 27<br />
<strong>Aus</strong>schalten im Notfall .......................................... 40<br />
B<br />
Bimetall ........................................................... 19, 20<br />
Bimetallrelais ........................................................ 20<br />
C<br />
CE-Zeichen ..................................................... 32, 33<br />
D<br />
Dauerkurzschlussstrom ........................................ 39<br />
Diazed-Sicherung ................................................. 15<br />
Diversität............................................................... 43<br />
Drucktaster ........................................................... 44<br />
E<br />
einkanalige Ansteuerung ...................................... 41<br />
EMV ...................................................................... 39<br />
EMV-Gesetz ......................................................... 32<br />
EN 1050.......................................................... 33, 34<br />
EN 292.................................................................. 33<br />
EN 60204-1 .......................................................... 35<br />
EN 954-1 .............................................................. 34<br />
F<br />
Farbkennzeichnung<br />
Anzeigeleuchten ............................................... 44<br />
Drucktaster ....................................................... 44<br />
Folgesteuerung ..................................................... 14<br />
frei schalten .......................................................... 36<br />
Freiauslösung ....................................................... 18<br />
Freilaufdiode ......................................................... 26<br />
Funktionsbeschreibung ........................................ 12<br />
Funktionserdung ................................................... 37<br />
G<br />
Gebrauchskategorien ........................................... 26<br />
Gefahrenanalyse .................................................. 33<br />
Gefahrenbereich ................................................... 33<br />
Gerätebezeichnung ................................................ 7<br />
Geräteliste ............................................................ 12<br />
Gerätesicherheitsgesetz (GSG) ............................ 32<br />
Grundausstattung von Maschinen ........................ 35<br />
Seite 46/64<br />
H<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Halteleistung ......................................................... 38<br />
Hauptschaltglieder .................................................. 6<br />
Hilfsschaltglieder .................................................... 6<br />
Hilfsschütz ............................................................ 24<br />
I<br />
indirektes Berühren .............................................. 37<br />
Induktiver Sensor ................................................. 30<br />
K<br />
Kapazitiver Sensor ............................................... 30<br />
Kennlinie Motorschutzrelais .................................. 22<br />
Kennlinie Motorschutzschalter .............................. 20<br />
Kennzeichnung<br />
el. Betriebsmittel................................................. 5<br />
von Kontakten .................................................... 6<br />
Klemmenbezeichnung ............................................ 7<br />
Klemmenplan ....................................................... 12<br />
Kontaktspiegel ...................................................... 11<br />
Kontakttabelle ....................................................... 10<br />
Kontaktverriegelung.............................................. 13<br />
Kurzschluss .................................................... 16, 19<br />
Kurzschlussspannung .......................................... 39<br />
Kurzschlussstrom ................................................. 15<br />
L<br />
Lastschütz ............................................................ 24<br />
Lasttrennschalter .................................................. 36<br />
Leistungsschalter ................................................. 36<br />
Leitungsschutzschalter ......................................... 16<br />
<strong>Aus</strong>lösecharakteristik ....................................... 17<br />
Lichtgitter .............................................................. 31<br />
Lichtschranke ....................................................... 31<br />
Löschglied ............................................................ 26<br />
M<br />
Magnetspule ......................................................... 24<br />
Maschinenrichtlinie (MRL) .............................. 32, 33<br />
Motorschutz .......................................................... 17<br />
Motorschutzrelais ................................................. 20<br />
Kennlinie .......................................................... 22<br />
Motorschutzschalter ....................................... 13, 17<br />
Kennlinie .......................................................... 20<br />
Motorvollschutz .................................................... 23<br />
Motorwicklung ................................................ 18, 23<br />
N<br />
Neozed-Sicherung ................................................ 15<br />
Netzanschluss ...................................................... 36<br />
Netztrenneinrichtung ............................................ 36<br />
Neutralleiter .......................................................... 45<br />
NH-Sicherung ....................................................... 15<br />
Notfall<br />
<strong>Aus</strong>schalten ..................................................... 40<br />
Stillsetzen ......................................................... 40
O<br />
Optischer Sensor .................................................. 31<br />
P<br />
PELV .................................................................... 37<br />
Planarten ................................................................ 8<br />
Positionsschalter .................................................. 28<br />
Potentialausgleich ................................................ 37<br />
Q<br />
Querschlussüberwachung .................................... 42<br />
R<br />
RC-Beschaltung ................................................... 26<br />
redundant ............................................................. 41<br />
Risiko .................................................................... 33<br />
Risikobeurteilung .................................................. 34<br />
Risikograph ........................................................... 34<br />
Risikokategorie ..................................................... 34<br />
rückfallverzögert ................................................... 27<br />
S<br />
Schaltkontakte ...................................................... 24<br />
Schaltplan ............................................................... 7<br />
Schaltzeichen ..................................................... 4, 7<br />
Schmelzsicherung ................................................ 15<br />
Aufbau .............................................................. 15<br />
<strong>Aus</strong>löseverhalten .............................................. 16<br />
Gebrauchsklassen ........................................... 15<br />
Schütz................................................................... 24<br />
Schutzeinrichtung ................................................. 35<br />
Schützkontakte ....................................................... 7<br />
Schutzleiter ............................................... 36, 37, 45<br />
Sekundärabsicherung ........................................... 39<br />
Selbsthaltung ........................................................ 13<br />
Sicherheitskategorie ............................................. 35<br />
Sicherheitsrelais ................................................... 24<br />
Sicherung<br />
Diazed .............................................................. 15<br />
Neozed ............................................................. 15<br />
NH .................................................................... 15<br />
sekundär .......................................................... 39<br />
Spiegelkontakt ...................................................... 25<br />
SPS ...................................................................... 43<br />
Steuerstromkreis .................................................. 38<br />
Steuertransformator .............................................. 38<br />
Seite 47/64<br />
<strong>Steuerungstechnik</strong><br />
Stillsetzen ............................................................. 40<br />
Kategorien ........................................................ 40<br />
Stillsetzen im Notfall ............................................. 40<br />
Stromlaufplan ....................................................... 10<br />
Strompfad ............................................................. 10<br />
Stromverteilungspunkt .......................................... 13<br />
Stromweg ............................................................. 10<br />
T<br />
Tasterverriegelung................................................ 14<br />
Thermistor ............................................................ 23<br />
Transformatorbauleistung ..................................... 38<br />
Trennschalter ....................................................... 36<br />
Ü<br />
Überlast ................................................................ 37<br />
Überlastschutzschutz ........................................... 15<br />
Übersichtsschaltplan .............................................. 8<br />
Überstrom ............................................................. 16<br />
Überstromschutzeinrichtung ................................. 38<br />
Überwachung ....................................................... 35<br />
U<br />
Ultraschallsensor .................................................. 30<br />
Unfallverhütungsvorschrift .................................... 32<br />
Unterspannung ..................................................... 23<br />
Unterspannungsschutz ......................................... 37<br />
V<br />
Varistor ................................................................. 26<br />
Verriegelungsstromkreis ....................................... 45<br />
W<br />
Wiedereinschaltsperre .......................................... 21<br />
Wirkschaltplan ........................................................ 9<br />
Z<br />
Zeitrelais ......................................................... 24, 27<br />
abfallverzögert ................................................. 27<br />
anzugverzögert ................................................ 27<br />
Zwangsführung ..................................................... 25<br />
zwangsgeführt ...................................................... 28<br />
zwangsöffnend ............................................... 28, 41<br />
Zwangsverdrahtung .............................................. 14<br />
zweikanalige Ansteuerung .................................... 42
Anhang A Schaltungsbeispiele<br />
Beispiel für den Anschluss einer Speicherprogrammierbaren Steuerung<br />
48
Anhang B Prüfprotokolle<br />
Beispiel<br />
64