Ein Stromschalter wird häufig in der industriellen Automatisierung, der Anlagenüberwachung und der Erkennung des Lastzustands eingesetzt. Er erkennt, ob Strom durch einen Leiter fließt, und gibt ein Schaltsignal an ein Relais, eine SPS oder ein Steuerungssystem aus.
Ein Stromschalter ist ein Sensor, der den Strom in einem Leiter erkennt und ein Schaltsignal ausgibt.
Er dient normalerweise nicht zur Messung genauer Stromwerte, sondern zur Feststellung, ob der Strom einen voreingestellten Schwellenwert überschreitet. Beispielsweise kann ein Stromschalter mit festem 2-A-Schwellenwert ein Signal ausgeben, wenn der gemessene Strom etwa 2 A erreicht, und damit bestätigen, dass die Last angelaufen ist.
Im Gegensatz zu Stromwandlern und Strommessumformern ist das wichtigste Ausgangssignal eines Stromschalters ein digitales Signal.
Der JWY-297 ist ein Wechselstromschalter, der keine zusätzliche Stromversorgung benötigt und erkennt, ob Strom durch einen Leiter fließt.
Wenn der Strom im überwachten Leiter den Schaltpunkt von etwa 2 A überschreitet, schaltet der interne Transistor durch. So lässt sich der „Betriebszustand des Geräts“ digital erfassen.
Sein Ausgang ist ein NPN-Ausgang mit offenem Kollektor. Daher sind je nach Steuerungssystem unterschiedliche Anschlussarten erforderlich.
Wichtig: Ein NPN-Ausgang mit offenem Kollektor gibt nicht selbst eine positive Spannung aus. Wenn Strom erkannt wird, zieht er die Signalleitung auf 0 V.
1. Anschluss an eine Relaislast
Der STWA1S kann kleine Gleichstromrelais direkt ansteuern, sofern der Strom der Relaisspule innerhalb der Ausgangsbelastbarkeit liegt, beispielsweise bei höchstens 40 V DC / 40 mA. Wenn Strom erkannt wird, schaltet der Ausgangstransistor durch und zieht ein Ende der Relaisspule auf Masse. Dadurch zieht das Relais an.
Wiring diagram: current switch connected to a relay load
Geeignete Einsatzbereiche
Einfache Betriebsanzeige für Geräte
Eigenständige Steuerungssysteme ohne SPS
Ein/Aus-Überwachung kleiner Pumpen, Lüfter und Heizgeräte
2. Anschluss an einen stromliefernden SPS-Eingang – Pull-down-Schaltung
Stromliefernde Eingangsmodule stellen eine interne Pull-up-Spannung bereit, üblicherweise +24 V. Da der Ausgang des STWA1S die Signalleitung nur auf einen niedrigen Pegel ziehen kann, kann er den SPS-Eingang direkt auf 0 V ziehen und so das Signal auslösen.
Wiring diagram: current switch connected to PLC sourcing input
Merkmale
Keine externen Widerstände erforderlich
Sehr einfache Verdrahtung
Kompatibel mit den meisten modernen SPS-Systemen, etwa gängigen Digitaleingangsmodulen von Siemens, Omron und Mitsubishi
Anwendungen
Überwachung des Betriebszustands von Automatisierungssystemen
Erkennung, ob Lüfter, Pumpen oder Heizgeräte laufen
Mehrkanalige Stromerkennung mit paralleler ODER-Verknüpfung
3. Anschluss an einen stromaufnehmenden SPS-Eingang – Pull-up-Schaltung
Stromaufnehmende Eingangsmodule verfügen über eine interne Pull-down-Schaltung und benötigen eine externe Pull-up-Spannung. In diesem Fall muss am Ausgang des STWA1S ein Pull-up-Widerstand ergänzt werden, damit am SPS-Eingang ein hoher Pegel anliegt.
Wiring diagram: current switch connected to PLC sinking input with pull-up resistor
Merkmale
Erfordert einen externen Pull-up-Widerstand, üblicherweise 2,2 kΩ–10 kΩ
Geeignet für ältere SPS-Systeme oder spezielle Steuerplatinen
Geeignete Einsatzbereiche
Digitaleingänge auf industriellen Steuerplatinen
Ältere SPS-Modelle, etwa einige S5-Modelle und frühe inländische SPS-Systeme
4. Anschluss an integrierte Digitalmodule wie Siemens S5
Module wie das Siemens 6ES5 431 8MA11 stellen bereits eine interne Pull-up-Spannung bereit. Daher kann die übliche Anschlussart für den STWA1S direkt verwendet werden.
Rotes Kabel → Eingangsklemme, zum Beispiel X1
Schwarzes Kabel → Gemeinsame Klemme, M
Wiring diagram: current switch connected to Siemens S5 digital input module
Geeignete Einsatzbereiche
Nachrüstung älterer Anlagen
Überwachung des Betriebszustands von S5-Systemen
Modernisierung bestehender Anlagen in Serverräumen, Gebäuden und Fabriken
Zusammenfassung
Ein Stromschalter bietet eine einfache und zuverlässige Möglichkeit, zu erkennen, ob eine Last läuft oder stillsteht. Im Vergleich zu Stromwandlern und Strommessumformern dient er der Erkennung des Schaltzustands statt der genauen Strommessung.
Zur Relaissteuerung kann er kleine Gleichstromrelaisspulen innerhalb seiner zulässigen Ausgangsbelastbarkeit direkt ansteuern. Bei SPS-Systemen hängt die Verdrahtung davon ab, ob das Eingangsmodul stromliefernd oder stromaufnehmend ist. Bei integrierten Digitalmodulen wie Siemens S5 lässt sich der Stromschalter oft direkt anschließen, wenn das Modul bereits eine interne Pull-up-Spannung bereitstellt.
Hinweis zur Auswahl: Prüfen Sie vor der Verdrahtung den Ausgangstyp des Stromschalters, den SPS-Eingangstyp, die Versorgungsspannung und den maximal zulässigen Ausgangsstrom, um einen zuverlässigen Betrieb sicherzustellen und Schäden am Steuerkreis zu vermeiden.