Schaltschrank

Das Herz der gesamten Anlage. In dem Schaltschrank laufen alle Sensoren und Aktoren zur Steuerung von LEEC zusammen. Der Schrank wurde kurzerhand aus dem Dachboden eines Freundes getragen und auf der Straße zerlegt, da dieser trotz meines Kombis nicht in den Wagen passte.


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Der Abbau des Fußes stellte sich als etwas schwierig heraus, zumal kein vernünftiges Werkzeug vorhanden war und die Schrauben alle mehr als Widerspenstig waren. Aber wo ein Wille, da ein Weg. Mit vereinten Kräften haben wir es dann doch geschafft (danke Nils) ohne von einem Auto platt gefahren zu werden.

Im Keller fand er dann seinen Platz ;-)


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Nachdem alle Spinnenweben entfernt wurden, war der Weg frei zum Montieren der Montageplatte und zum einsetzen aller Schaltelement, Sicherungen usw.

Nach vielen vielen Stunden war der Schaltschrank dann endlich fertig verdrahtet und konnte in seinen einzelnen Funktionen bzw.Bereichen getestet werden. Hier sei noch darauf hingewiesen, dass ich ohne die Möglichkeit über meinen Arbeitgeber Material einzukaufen nie so „günstig“ weggekommen wäre bzw. manche Sachen als Normalverbrauchen nie bekommen hätte. Allem in allem stehen da jetzt knapp 600,00€.


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Der Schaltschrank besteht im Wesentlichen aus drei Teilbereichen.
Hier sieht man die Einspeisung mit dem Hauptschütz (welches vollkommen oversize ist, aber ich hatte es halt da), den Abgangsklemmen und die Sicherungen für den Starkstrom wie auch die für den Gleichspannungsbereich. Rechts unten sieht man ein umgebautes PC-Netzteil, welches mir die internen 5V und 12V liefert. Für die Versorgung der internen 24 Volt Steuerspannung, verwende ich ein 120W Netzteil der Firma MeanWell. Unten links sieht man noch einen Zentralen Baustein für die Überwachung der einzelnen Spannungen. In dem grünen Busmodul-Gehäuse ist ein selbstgebauter Spannungswächter untergebracht. Hier mal wieder der Beweis, dass man eine Lochrasterplatine schön verpacken kann. Das Gehäuse habe ich beim „großen C“ gekauft. Ich will hier keine Schleichwerbung für einen bestimmten Laden machen, aber jeder der Elektronikbauteile kauft, sollte mit dem „großen C“ etwas anfangen können ;-) Der Spannungswächter besteht aus drei einfach aufgebauten Komparatoren, die je nach Soll-Wert Unterschreitung einen Ausgang setzten, der im System verarbeitet wird.


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Die Klemmen sind von der Firma Wago, da diese einen Strom von 25 Ampere mitmachen. Bei der Verdrahtung habe ich mich durchgehend an bestimmte Querschnitte, wie auch Aderfarben gehalten. Wie es auch in einem guten Schaltschrank sein soll.

Im mittleren Bereich ist alles untergebracht, was irgendwie mit schalten und steuern zu tun hat. Links oben sind die vier Schütze, die die vier Ausgangsstufen darstellen:
Vakuumpumpe, Magnet-Netzteil, Hochspannungs-Erzeugung und die E-Kanonen-Ansteuerung. Dadrunter befinden sich die Koppelrelais, die für das Ansteuern der Schütze, den Signalmeldern usw. dienen. Ich habe während meines Techniker Projektes mit diesen Relais der Firma Phoenix (ja, hier mache ich Schleichwerbung) etwas zu tun gehabt und wollte dies unbedingt auch in meinem Projekt einsetzen, da diese von der Handhabung einfach spitze sind. Leider musste ich diese auch beim „großen C“ kaufen, da ich über den Großhandel nur ganze Verpackungseinheiten hätte beziehen können. Die Relais sind beim „großen C“ zwar sehr teuer, zwischen 12,00€ und 15,00€ je nach Ausführung, aber dafür hat es sich gelohnt. Durch die schmale Bauform hat alles gepasst.


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Auf der rechten Seite ist fast der wichtigste Teil der gesamten Anlage: Der Sicherheitskreis. Oben sind zwei Schütze, die Redundant verschaltet sind. Das heißt, sollte eins beim Abschalten kleben bleiben, fällt zu mindestens das andere ab und der Sicherheitskreis ist unterbrochen. Gesteuert und Überwacht wird der Sicherheitskreis über das Sicherheits-Modul von der Firma Phoenix. Dieses habe ich in einer Steuerung auf einem Industrie-Schrottplatz in Düsseldorf gefunden und durfte diese mitnehmen (da wusste wohl jemand nicht was er da tolles und teures hat). Ähnliche Module habe ich damals auch in meinem Techniker Projekt verbaut, wobei wir eine ganze Sicherheits-SPS mit Anschaltmodulen aus dieser Serie benutz haben. Als ich das „gelb“ in diesem Schalschrank auf dem Schrottplatz gesehen habe, wusste ich sofort was es ist und das ich es haben will. Passend zu den gelben Modul habe ich auch gelbe Klemmen der Firma Wago verbaut. Der Sicherheitskreis hat eine eigene Ader-Farbe bekommen. So ist leicht zu erkennen, welche Komponenten dazu gehören.
Ganz unten im Schrank sind alle Klemmen untergebracht die die Verteilung der Signal zum Schaltschranktür und zu den externen Sensoren führen. Dadrunter ist mein kleiner Mirkokontroller untergebracht. Dieser stammt auch noch aus meiner Technikerschule und diente uns damals zum üben. Während dieser Zeit habe ich dazu eine Ein- und Ausgangskarte mit Eagle gemacht und diese dann für mich und meinen Technikerkollegen bestückt. Dieses Board hatte den Namen CESK I/O Board bekommen. Dies ist eine Anlehnung an meinen ehemaligen Techniker Kollegen Stefan Kuhlmann. Da wir während der Techniker Zeit neben unserem Abschlussprojekt auch so unzertrennlich waren, hatten wir auf alles was wir gemacht haben unser CESK Logo gesetzt. Mir war es wichtig den Kontroller irgendwie in meine Steuerung einzubauen. Auch hier stammt das gesamte Material vom „großen C“. Die einzige Aufgabe des Kontrollers besteht derzeit darin, mir mein Tacktsignal für die Meldeeinrichtungen zu erzeugen. Verschwendung? Nein, Übertreibung! ;-)


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Hier nun die Stromlaufpläne zum Schaltschrank. Die Pläne entsprechen nicht ganz der Norm, aber da die für mich privat sind, reichen diese mir aus ;-) Nur falls einer meckern will ;-) Sie sind derzeit auch nicht mehr ganz aktuell. Hier und da wird immer noch etwas geändert (wie z.B. die Versorgung der Magnete über ein externes Netzteil). Ich werde diese aber erst zum Abschluss des Projektes neu machen und hier rein stellen.

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Zur Anbindung der externen Sensoren, habe ich mich für eine Sensor-Bus-Bar entschieden. Der Name hört sich jetzt aber toller an, als es ist. Alle Sensoren laufen auf eine gemeinsame Anbindung und werden dann über ein Stammkabel an die Übergeordnete-Steuerung weitergeleite. Hier mal ein Bild der Sensor-Bus-Bar. Derzeit sind der Vakuum-Sensor und die Temperatur-Überwachung der Solenoid Magnete dort angebunden.

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