Die Gerätereihe XC300 umfasst leistungsstarke und flexible Steuerungen (Small Controller), deren Funktionsebene sich durch die I/O-Komponenten des XN300-Systems modular erweitern lässt. Dies erlaubt dem Maschinen- und Anlagenbau die Umsetzung individueller Steuerungslösungen auf kleinstem Raum.
Mit der XV300-Serie überträgt Eaton zeitgemäße Multitouch-Bedienstrukturen und Bediengewohnheiten aus der Consumer- in die Automatisierungswelt. Die hohe Systemleistung mit performantem Grafikprozessor erlaubt es dem Anwender, Bedieneroberflächen nach modernsten Gesichtspunkten zu gestalten, schnelle Bildwechsel zu realisieren sowie multimediale Elemente zu integrieren. Sie ist daher perfekt für Pumpenanlagen geeignet, bei denen neben der Steuerung auch Wert auf eine komfortable und robuste Visualisierung und Bedienung der Anlage gelegt wird.
Das Ausschalten von Pumpen kann bei größeren Flüssigkeitsmengen zu einer besonderen Stresssituation für das Leitungssystem führen. Das Abschalten einer Pumpe führt direkt zu einem Stopp der Fördermenge im Leitungssystem. Die Bewegungsenergie im fließenden Wasser verteilt sich als "Wasserschlag" auf Leitungen, Kupplungen, Ventile und Dichtungen. Dadurch können erhebliche Schäden, mit hohen Folgekosten und einem Produktionsausfall entstehen. Die Softstarter von Eaton können mit einem sanften Auslauf davor schützen.
Bei Bedarf an variabler Motordrehzahl bietet die Pumpensteuerung mit den PowerXL Drehzahlstartern DE1 (bis 7,5kW) eine energieeffiziente Lösung. Einfache Handhabung und höchste Zuverlässigkeit zeichnet diese Produktreihe aus. Die Geräteklasse vereint dabei sowohl die Vorteile eines Motorstarters wie auch eines Frequenzumrichters.
Als Frequenzumrichter der Kompaktklasse eignet sich der DC1(bis 22 kW) insbesondere für einfache Pumpen, Lüfter und Förderbandanlagen. Die sehr schnelle und einfache Parametrierung und Inbetriebnahme generiert eine messbare Kostenersparnis.
Der PowerXL DA1 (bis 250 kW) als Frequenzumrichter für den Maschinen- und Anlagenbau zeichnet sich durch seine enorme Flexibilität in Sachen Kommunikationsprotokolle, durch seine kundenspezifische Auslegung dank des integrierten Funktionsblock-Editors (SPS) und durch seinen leistungsstarken Vektormodus für sehr dynamische Applikationen aus.
Der PowerXL Frequenzumrichter DM1 (bis 22 kW) vereint hohe Funktionalität auf kleinstem Raum. Er kommt überall dort zum Einsatz, wo Platz ein Thema ist, aber dennoch die Funktionalität eines gewöhnlichen Universal-Umrichters erfordert. Dazu zählen unter anderem auch Pumpenfunktionen. Es sind einphasige und dreiphasige Versionen erhältlich
Die PowerXL Frequenzumrichter DG1 (bis 630 kW) sind speziell für moderne und anspruchsvolle Anwendungen entwickelt: Mit patentiertem Energiespar- Algorithmus, hohen Kurzschlusswerten und robustem Design bieten sie erhöhte Effizienz, Sicherheit und Verlässlichkeit, mit zusätzlichem Platinenschutz (Conformal Coated) für aggressive Umgebungen.
Sowohl der DM1 als auch der DG1 bieten mit dem Fire Mode oder für die Multi-Pumpenanwendungen verschiedene Zusatzfunktionen.
Für Anwendungen im Bereich Wasser/ Abwassertechnik stehen verschiedene Modi zur Verfügung, um ein System aus mehreren Pumpen zu steuern und zu regeln. Der DM1 und der DG1 nutzen die internen PID Regler, um Füllstands- oder Druckregelungen aufzubauen, weshalb auf eine externe Steuerung verzichtet werden kann. Sie können dabei einen oder mehrere Masterantriebe oder Backupantriebe steuern. Über die Echtzeituhr kann auch ein Laufzeitausgleich für alle Pumpen gesteuert werden. Die Vielseitigkeit der Geräte reduziert so die Gerätekosten und erhöht die Anlagenverfügbarkeit sowie -effizienz.
Zur Visualisierung und Bedienung der Applikationen können die verschiedenen Steuerungen von Eaton in Kombination mit den HMI‘s aus der XV100- oder XV300-Reihe eingesetzt werden. Mit GALLILEO bietet Eaton eine durchgängig leistungsstarke Software an, mit der sämtliche Touch Panel der XV- und XP-Familien projektiert werden. Mit dem Display am easyE4 Basisgerät besteht die Möglichkeit Texte und Werte direkt am Gerät anzuzeigen und entsprechend anzupassen. Für eine bequemere Darstellung kann das easy Remote Touchdisplay genutzt werden, welches den Inhalt des Textdisplays spiegelt und ohne Software direkt als „Plug & Play“ Lösung einsatzbereit ist.
Das Steuerrelais easyE4 unterstützt effizient verschiedene Steuerungs- und Regelungsaufgaben für Pumpenanwendungen in Gebäuden, bei Infrastrukturprojekten oder in der Industrie. Das leistungsstarke Basisgerät, welches mit und ohne Display zur Auswahl steht, verfügt über eine hohe Anzahl von Ein-/Ausgängen, die sich flexibel mit weiteren easyE4 I/O-Modulen erweitern lassen. Über das easyNET können bis zu 8 Basisgeräte untereinander vernetzt werden und schnell Daten austauschen. Für größere Netzwerke besteht zudem die Möglichkeit bis zu 10 Verbünde aus jeweils 8 Basiseinheiten miteinander zu vernetzen.
Das programmierbare Steuerrelais easyE4 wie auch die HMI/PLC Reihen von Eaton bieten eine Vielzahl von Busanbindungen. Diese dienen zur komfortablen Kommunikation bis hin zum Motorstarter oder Sensor, der die Füllstände in einem Behälter überwacht. Damit die Grafik nicht zu unübersichtlich wird, haben wir uns hier auf SmartWire-DT, Modbus und CANopen beschränkt. Die XC300 ist hier ein gutes Beispiel. Schon die Standard-Variante der Steuerungsreihe verfügt über drei unabhängige Ethernet-Schnittstellen, die den Betrieb von unterschiedlichen Netzwerkadressen ermöglichen. Segmentierung, Verschlüsselung und zertifikatsbasierte Übertragung sichern die Maschine gegen unberechtigten Zugriff. Die zusätzlichen CAN-Schnittstellen und I/O-Kanäle ergänzen die Funktionen für den universellen Einsatz.
Die easyE4 wie auch die XC300 und die HMI/PLC‘s der XV300 Reihen nutzen ihre Ethernet-Schnittstelle für jegliche Kommunikation zwischen mehreren Teilnehmern und zu den externen Displays. Für die Anbindung mehrerer Geräte kann ein einfacher Standard-Switch von Eaton verwendet werden.
Der integrierte Webserver des Steuerrelais easyE4 ermöglicht die Darstellung von Applikationsinhalten im Browser und auf Smartphones oder Tablets. Zudem kann über die easyE4 bei Ereignissen in der Applikation automatisch eine Information per E-Mail abgesetzt werden. In Entwicklungsumgebungen, wie beispielweise Node-RED, ist zudem die Synchronisierung der easyE4 mit SmartHome Geräten möglich. Darüber hinaus lässt sich die easyE4 über die JSON API einfach mit allen gängigen Sprachassistenten, wie Alexa oder Siri, kombinieren und auch steuern.
Eaton Frequenzumrichter bieten auch für Einzel-Pumpenanwendungen nützliche Funktionen. Ein Beispiel hierfür ist der Fire MODE. Im Bereich des Brandschutzes in der Gebäudeinfrastruktur oder in sensiblen Räumen wie Tunneln können der DM1 und der DG1 im „Fire Mode“ betrieben werden. Interne Schutzfunktionen, die normalerweise zur Abschaltung führen, werden in diesem Modus deaktiviert, so dass Feuerlöschpumpen und Rauchabzüge weiter aktiv bleiben. Der Fire Mode ist dabei unter anderem mit Festsollwerten, umschaltbaren Sollwerteingängen oder drahtbruchsicherer Aktivierung umfangreich konfigurierbar.
Motorstarter sind die energieeffiziente Lösung, wenn es darum geht eine konstante Fördermenge zu pumpen, da sie einen viel geringeren Eigenbedarf als Frequenzumrichter haben. Bei Anwendungen mit variablen Fördermengen sollte man daher überprüfen, ob eine konstante Grundlast nicht besser mit Motorstartern zu schalten ist.
z.B. Eaton stellt Motorstarter mit klassischem Bimetall als PKZM oder in der elektronischen Variante als PKE bis 32 A zur Verfügung. Für den größeren Leistungsbereich bietet sich die Kombination NZM mit DILM, z.B. als Stern-Dreieck-Start an.
Mit dem EMS2 ist es im Vergleich zu konventionellen Motorstartern deutlich einfacher und schneller, Applikationen mit sicherem Halt nach SIL 3 und PLe zu realisieren. Die Multifunktionalität vereinfacht die Realisierung des Haupt- und Steuerstromkreises, was die Anzahl der Hardwarekomponenten um 70% reduziert.
