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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs Seite 1 1 FRAGE Für welche Aufgaben können die Digitaleingänge der SENTRON PACs verwendet werden? Was ist jeweils dabei zu beachten? 2 ANTWORT Die Digitaleingänge (DIs) der SENTRON PACs können grundsätzlich in passive Digitaleingänge (Beschaltung mit angelegter Hilfsspannung 24V DC) aktive Digitaleingänge mit interner Hilfsenergie (Beschaltung mit potentialfreien Kontakten) unterteilt werden: Anzahl passive DIs Anzahl aktive DIs MLFB SENTORN PAC3100 --- 2 7KM3133-0BA00-3AA0 SENTRON PAC3200 1 --- 7KM2112-0BA00-2AA0 7KM2112-0BA00-3AA0 7KM2111-1BA00-3AA0 SENTRON PAC4200 2 --- 7KM4212-0BA00-2AA0 7KM4212-0BA00-3AA0 SENTRON Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO --- 4 7KM9200-0AB00-0AA0 Tabelle 1: Anzahl und Typ der Digitaleingänge Die Einsatzmöglichkeiten der Digitaleingänge sind sehr vielseitig. Die wichtigsten davon werden in dieser FAQ kurz vorgestellt: Statuserfassung und -überwachung Zähleingang, z.B. für Gas-, Wasser- Elektrizitäts- oder Wärmezähler Steuereingang zur Umschaltung von Hochtarif / Niedertarif Synchronisation der Messperioden der Lastgangaufzeichnung Uhrzeitsynchronisation über Minutenimpuls Steuereingang für Prozessenergie- und betriebsstundenzähler o Start / Stopp o Zurücksetzen o Kopieren und Zurücksetzen

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

Seite 1

1 FRAGE

Für welche Aufgaben können die Digitaleingänge der SENTRON PACs verwendet werden?

Was ist jeweils dabei zu beachten?

2 ANTWORT

Die Digitaleingänge (DIs) der SENTRON PACs können grundsätzlich in

passive Digitaleingänge (Beschaltung mit angelegter Hilfsspannung 24V DC)

aktive Digitaleingänge mit interner Hilfsenergie (Beschaltung mit potentialfreien Kontakten)

unterteilt werden:

Anzahl passive DIs Anzahl aktive DIs MLFB

SENTORN PAC3100 --- 2 7KM3133-0BA00-3AA0

SENTRON PAC3200 1 --- 7KM2112-0BA00-2AA0 7KM2112-0BA00-3AA0 7KM2111-1BA00-3AA0

SENTRON PAC4200 2 --- 7KM4212-0BA00-2AA0 7KM4212-0BA00-3AA0

SENTRON Erweiterungsmodul

PAC 4DI/2DO --- 4 7KM9200-0AB00-0AA0

Tabelle 1: Anzahl und Typ der Digitaleingänge

Die Einsatzmöglichkeiten der Digitaleingänge sind sehr vielseitig. Die wichtigsten davon werden in dieser FAQ kurz

vorgestellt:

Statuserfassung und -überwachung

Zähleingang, z.B. für Gas-, Wasser- Elektrizitäts- oder Wärmezähler

Steuereingang zur Umschaltung von Hochtarif / Niedertarif

Synchronisation der Messperioden der Lastgangaufzeichnung

Uhrzeitsynchronisation über Minutenimpuls

Steuereingang für Prozessenergie- und –betriebsstundenzähler

o Start / Stopp

o Zurücksetzen

o Kopieren und Zurücksetzen

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

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2.1 STATUSERFASSUNG UND -ÜBERWACHUNG

2.1.1 ÜBERSICHT

Mit den Digitaleingängen der SENTRON PACs kann z.B. der Status weiterer Geräte in der

Niederspannungsenergieverteilung erfasst und an ein übergeordnetes System kommuniziert werden. Dies hat den

Vorteil, dass der Anwender des übergeordneten Systems einen umfassenden Überblick über die

Niederspannungsenergieverteilung erhält und im Fehlerfall die Störstelle schneller eingrenzen kann. Beispiele für

Geräte, deren Status über die Digitaleingänge der SENTRON PACs erfasst werden können, sind die

Leistungsschalter SENTRON 3VL, SENTRON 3WL, die Sicherungs-Lasttrennleisten SENTRON 3NJ6 und

Sicherungslasttrennschalter mit Sicherungsüberwachung SENTRON 3NP1.

Beim SENTRON PAC4200 können zusätzlich die Signale der integrierten Digitaleingänge als Parameter für interne

Logikverknüpfungen verwendet werden.

Abbildung 1 zeigt einen möglichen Aufbau zur Statuserfassung von fünf SENTRON 3VL Leistungsschaltern über ein

SENTRON PAC4200 mit zwei Erweiterungsmodulen PAC 4DI/2DO. Von den fünf Leistungsschaltern sind jeweils die

beiden Signale on/off und tripped/not tripped an die Digitaleingänge des PAC4200 angeschlossen. Die

Visualisierung der PAC4200 Messwerte und der Schalterzustände erfolgt direkt am Gerät und zusätzlich in der

Anwendersoftware SENTRON powermanager.

Digitaleingänge

PAC4200 mit

zwei Erweiterungsmodulen

4DI/2DO

SENTRON

powermanager

Ethernet-Netzwerk

3VL

Abbildung 1: SENTRON PAC4200 zur Statuserfassung von fünf 3VL-Leistungsschaltern

An die acht aktiven Digitaleingänge der beiden Erweiterungsmodule PAC 4DI/2DO können die Ausgänge der

Leistungsschalter direkt ohne externe Hilfsenergie angeschlossen werden. Beim Anschluss an die beiden internen

passiven Digitaleingänge des PAC4200 ist eine zusätzliche externe Hilfsenergie von 24V DC notwendig.

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

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2.1.2 UNTERSTÜTZTE GERÄTE

Der Anwendungsfall Statuserfassung wird von folgenden Multifunktionsmessgeräten unterstützt:

SENTRON PAC3100

SENTRON PAC3200

SENTRON PAC4200

SENTRON PAC4200 mit SENTRON Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO

2.2 ZÄHLEINGANG

2.2.1 ÜBERSICHT

Die Digitaleingänge der SENTRON PACs können als Zähleingänge für

Statusänderungen, z.B. von weiteren Geräten in der Niederspannungsenergieverteilung (siehe Kapitel 2.1)

Energieimpulse (S0-Impulse) von weiteren Energiezählern

verwendet werden.

Abbildung 2 zeigt die Verwendung eines SENTRON PAC4200 als zentrales Gerät zum zur Verbrauchserfassung von

Stromzählern (Wirk-, Blind- und Scheinenergie)

Wasserzählern

Druckluft- / Dampfzählern

Gaszählern

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

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Druckluft-/

Dampfzähler

Gaszähler

1~ Stromzähler

3~ Multifunktions-

messgeräte

kWh / kvarh

3~ Stromzähler

Wasserzähler

2 x PAC

4DI/2DO

Abbildung 2: PAC4200 zur Energieerfassung verschiedener Zähler

Die Verbräuche der verschiedensten Energiearten werden in der Regel über S0-Impulse an das SENTRON PAC4200

übertragen und dort in voneinander unabhängigen Energiezählern gespeichert. Für jeden dieser Energiezähler

können sowohl die Einheit als auch die Wertigkeit (z.B. 10 Impulse entsprechen 1 kWh) separat festgelegt werden.

Des Weiteren ist es möglich, mehrere Digitaleingänge - auch mit unterschiedlichen Wertigkeiten - auf einen

gemeinsamen Zähler zu legen. Auf diese Weise können die Energiewerte mehrere Zähler aufsummiert werden.

2.2.2 UNTERSTÜTZTE GERÄTE

Der Anwendungsfall Zähleingang für Statusänderungen wird von folgenden Multifunktionsmessgeräten

unterstützt:

SENTRON PAC3200

SENTRON PAC4200

SENTRON PAC4200 mit SENTRON Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO

Der Anwendungsfall Zähleingang für beliebige Energiearten wird von folgenden Multifunktionsmessgeräten

unterstützt:

SENTRON PAC3200 (nur elektrische Einheiten)

SENTRON PAC4200

SENTRON PAC4200 mit SENTRON Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

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2.3 UMSCHALTUNG HOCHTARIF / NIEDERTARIF

2.3.1 ÜBERSICHT

Ein Hauptanwendungsfall der SENTRON PAC Multifunktionsmessgeräte ist das Erfassen von elektrischer Energie.

Dies erfolgt über interne Zähler und optional über die in Kapitel 2.2 beschriebenen externen Geräte. Bei SENTRON

PAC3200 und SENTRON PAC4200 gibt es für die intern erfasste Energie separate Zähler für Hoch- und Niedertarif.

Die Umschaltung zwischen diesen beiden Tarifen erfolgt über ein externes Signal an einem Digitaleingang.

2.3.2 UNTERSTÜTZTE GERÄTE

Der Anwendungsfall Umschaltung Hochtarif / Niedertarif wird von folgenden Multifunktionsmessgeräten

unterstützt:

SENTRON PAC3200

SENTRON PAC4200

SENTRON PAC4200 mit SENTRON Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO

2.4 SYNCHRONISATION DER MESSPERIODEN ZUR LASTGANGAUFZEICHNUNG

2.4.1 ÜBERSICHT

Bei Unternehmen mit einem hohen Stromverbrauch setzt sich die Stromrechnung aus zwei Posten zusammen:

Leistungspreis (abhängig vom höchsten 15-Minuten Leistungsmittelwert)

Arbeitspreis (abhängig vom tatsächlichen Energieverbrauch)

Für die Verhandlungen mit dem Stromlieferanten über das Netznutzungsentgelt ist es also wichtig, sowohl die den

höchsten 15-Minuten Leistungsmittelwert als auch den ungefähren Verbrauch für den zukünftigen Vertrags-

zeitraum zu wissen. Ist der tatsächliche höchste 15-Minuten Leistungsmittelwert höher als der vereinbarte, dann

sind in der Regel Nachzahlungen an den Stromliefertanten fällig.

Die 15-Minuten Leistungsmittelwerte bilden zusammen den sogenannten Lastgang. Da die Ermittlung der

Lastgangwerte sehr wichtig für potentielle Strafen sind, ist es wichtig, die 15-Minuten Messperioden zwischen den

SENTRON PACs und dem Energiezähler des Stromlieferanten zu synchronisieren. Diese Synchronisation (Start der

Messperioden) kann über die Digitaleingänge der SENTRON PACs erfolgen.

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

Seite 6

2.4.2 UNTERSTÜTZTE GERÄTE

Der Anwendungsfall Synchronisation der Lastgangperioden über Digitaleingang wird von folgenden

Multifunktionsmessgeräten unterstützt:

SENTRON PAC3200

SENTRON PAC4200

SENTRON PAC4200 mit SENTRON Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO

Neben einer Synchronisation der Lastgangperioden über Digitaleingang können die Lastgangperioden auch über

Kommunikation synchronisiert werden. Dies ist zusätzlich zu den oben genannten Geräten auch für SENTRON

PAC3100 möglich.

2.5 UHRZEITSYNCHRONISATION ÜBER MINUTENIMPULS

2.5.1 ÜBERSICHT

SENTRON PAC4200 hat eine interne Uhr, von der die Zeitstempel für

Maximal- und Minimalwerte der Messgrößen

Einträge im Ereignisspeicher

Einträge im Lastgangspeicher

abgeleitet werden. Zusätzlich ist es möglich, die in Kapitel 2.4 beschriebenen Lastgangperioden über die Uhrzeit zu

synchronisieren.

Für all diese Anwendungszwecke ist eine möglichst genaue Uhrzeit im Gerät wichtig. Eine Möglichkeit zur

Synchronisation der Geräteuhrzeit mit einer externen Mutteruhr ist der sogenannte Minutenimpuls. Falls das

SENTRON PAC4200 einen solchen Minutenimpuls bekommt, werden abhängig von der aktuellen Geräteuhrzeit die

Sekunden auf null gesetzt und die Minuten mathematisch korrekt gerundet:

Beispiel 1:

Die aktuelle Geräteuhrzeit ist 12:06:51 und das SENTRON PAC4200 bekommt einen Minutenimpuls. Dieser bewirkt

eine neue Geräteuhrzeit von 12:07:00.

Beispiel 2:

Die aktuelle Geräteuhrzeit ist 12:07:11 und das SENTRON PAC4200 bekommt einen Minutenimpuls. Dieser bewirkt

eine neue Geräteuhrzeit von 12:07:00.

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

Seite 7

2.5.2 UNTERSTÜTZTE GERÄTE

Der Anwendungsfall Uhrzeitsynchronisation über Minutenimpuls wird von folgenden Multifunktionsmessgeräten

unterstützt:

SENTRON PAC4200

SENTRON PAC4200 mit SENTRON Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO

2.6 STEUEREINGANG FÜR PROZESSENERGIEZÄHLER

2.6.1 ÜBERSICHT

Für viele Fertigungsprozesse ist es erforderlich, dass der Energieverbrauch pro Herstellungs- oder Teilprozess

erfasst wird. Hierzu eignen sich die Prozesszähler des PAC4200 ideal. Diese erfassen Wirk-, Blind- und

Scheinenergie und können über die Digitaleingänge wahlweise

gestartet und gestoppt,

zurückgesetzt oder

in einen temporären Zwischenspeicher kopiert und zurückgesetzt

werden.

Der Energieverbrauch pro Stück bzw. pro Herstellungs- oder Teilprozess ist sowohl eine gute Basis für

verursachergerechte Kostenzuordnungen als auch zur Optimierung des Energieverbrauchs von Teilprozessen bei

gleichbleibender Qualität und damit eine Senkung der Energiekosten.

2.6.2 UNTERSTÜTZTE GERÄTE

Der Anwendungsfall Prozessenergiezähler wird von folgenden Multifunktionsmessgeräten unterstützt:

SENTRON PAC4200

SENTRON PAC4200 mit SENTRON Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

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2.7 EINSCHRÄNKUNGEN

Die Digitaleingänge der Multifunktionsmessgeräte SENTRON PAC können, wie oben gezeigt, sehr vielseitig

eingesetzt werden. Prinzip bedingt ist bei dem Einsatz mehrerer Multifunktionsmessgeräte allerdings darauf zu

achten, dass keine passiven Eingänge mit aktiven Eingängen parallel oder in Reihe geschaltet werden.

Anzahl passive DIs Anzahl aktive DIs

SENTORN PAC3100 --- 2

SENTRON PAC3200 1 ---

SENTRON PAC4200 2 ---

SENTRON Erweiterungsmodul

PAC 4DI/2DO --- 4

Tabelle 2: Anzahl und Typ der Digitaleingänge

Falls z.B. bei mehreren Multifunktionsmessgeräten die Tarifumschaltung Hochtarif / Niedertarif über ein

gemeinsames Signal erfolgen soll, sind hierfür nur folgende Kombinationen zulässig:

Kombination 1:

SENTRON PAC3200 und / oder SENTRON PAC4200 (mit oder ohne Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO)

Ausschließliche Verwendung der internen Digitaleingänge

Kombination 2:

SENTRON PAC4200 mit Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO

Ausschließliche Verwendung der Digitaleingänge des Erweiterungsmoduls

Die folgenden Abbildungen zeigen die entsprechenden erlaubten und nicht unterstützen Verdrahtungsvarianten

am Beispiel der internen passiven Digitaleingänge eines PAC4200 und einem Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

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2.7.1 ANSCHLUSSBEISPIELE: INTERNE DIGITALEINGÄNGE PAC4200

Abbildung 3: Anschlussbeispiele für die integrierten Eingänge bei PAC4200 (DIC = +)

Abbildung 4: Anschlussbeispiele für die integrierten Eingänge bei PAC4200 (DIC = -)

Abbildung 5: Nicht unterstütztes Anschlussbeispiel für die integrierten Eingänge bei PAC4200

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

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2.7.2 ANSCHLUSSBEISPIELE: DIGITALEINGÄNGE ERWEITERUNGSMODUL PAC 4DI/2DO

Abbildung 6: Anschlussbeispiele für Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO

Abbildung 7: Anschlussbeispiele für Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO (DIC = -)

Abbildung 8: Nicht unterstütztes Anschlussbeispiel für Erweiterungsmodul PAC 4DI/2DO (DIC = +)

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

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2.7.3 ANSCHLUSSBEISPIELE: KOMBINATIONEN

Abbildung 9: Parallelschaltung von aktiven und passiven Eingängen ist so nicht möglich

Abbildung 10: Parallelschaltung von aktiven und passiven Eingängen ist so nicht möglich (DIC = +)

Abbildung 11: Parallelschaltung von aktiven und passiven Eingängen ist so nicht möglich (DIC = -)

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Verwendung der Digitaleingänge der SENTRON PACs

Seite 12

Abbildung 12: Parallelschaltung von aktiven und passiven Eingängen ist so nicht möglich (DIC = +)

Abbildung 13: Parallelschaltung von aktiven und passiven Eingängen (DIC = -)