Ein 4–20-mA-Signal springt, ein Temperaturwert schwankt ohne Grund, ein Schaltsignal kommt in der Steuerung nicht sauber an: Häufig stecken Störungen oder Erdschleifen zwischen Feld und Leitsystem dahinter. Die Lösung ist eine galvanische Trennung der Signale. Dafür gibt es die Serie D6000 von GMI (G.M. International): kompakte Trennverstärker für die Hutschiene, laut GMI für Anwendungen außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche, bei denen SIL-Zertifizierung oder hohe Zuverlässigkeit gefordert sind. In diesem Beitrag erklären wir, wofür man Trennverstärker braucht, wie die D6000 aufgebaut ist und wie Sie das passende Modul finden.
Das Wichtigste in Kürze
- Galvanische Trennung von Eingang, Ausgang und Versorgung, laut GMI gegen Störungen und Erdschleifen
- Laut GMI TÜV-zertifiziert für die Integration in SIL-2- oder SIL-3-Systeme
- Ausdrücklich nicht eigensicher: für den Nicht-Ex-Bereich
- Versorgung 24 V DC, auch über Power Bus auf der Hutschiene, Betriebstemperatur −40 bis +70 °C
- Module für Transmitter, HART, Temperatur, Schaltsignale, Wägezellen und Schwingungsaufnehmer
Wofür braucht man einen Trennverstärker?
Zwischen Feldgeräten und Leitsystem liegen oft lange Leitungen und unterschiedliche Erdpotenziale. Sind Sensor, Steuerung und Versorgung galvanisch miteinander verbunden, können Ausgleichsströme fließen. Diese Erdschleifen und eingekoppelte Störungen verfälschen Messwerte oder führen zu Fehlschaltungen.
Ein Trennverstärker überträgt das Signal, trennt die Stromkreise aber elektrisch voneinander. Bei der D6000 sind laut GMI alle drei Anschlüsse getrennt: Eingang, Ausgang und Versorgung. Viele Module übernehmen zusätzlich Aufgaben wie die Versorgung eines 2-Draht-Transmitters, die Umwandlung eines Temperatursignals in 4–20 mA oder die Überwachung der Feldleitung.
Typische Anwendungen
- Analoge Eingänge: Laut GMI reichen die typischen Anwendungen von Standard-Analog- und Digitaleingängen bis zur Temperaturumwandlung und Grenzwertmeldung.
- Transmitter versorgen: Der D6014D liefert laut GMI eine potenzialfreie Versorgung für 2-Draht-4–20-mA-Transmitter und überträgt HART-Signale.
- Schalter und Näherungssensoren: Der D6034D gibt laut GMI den Zustand von Schaltern oder Näherungsdetektoren an NAMUR-kompatible Digitaleingangskarten weiter, Leitungsfehler eingeschlossen.
- Sicherheitsgerichtete Kreise: GMI nennt Anwendungen mit SIL-Anforderungen in sicherheitsrelevanten Systemen.
So ist die Serie D6000 aufgebaut
Die Module werden laut GMI auf eine 35-mm-Hutschiene gesetzt, mit oder ohne Power Bus, oder auf eine Anschlussplatine (Termination Board). Die 24-V-Versorgung kommt entweder über die Klemmen oder über den Power-Bus-Verbinder auf der Hutschiene. Feldleitungen bis 2,5 mm² werden an steckbaren Schraubklemmen angeschlossen. Laut GMI braucht ein Kanal im Mittel etwa 6 mm Breite, ein Modul ist typischerweise rund 12 mm breit; einzelne Typen sind breiter, etwa der D6254S mit 22,5 mm.
Transmitter-Netzteil D6014D
Schaltverstärker D6034D
Temperaturwandler D6072D
HART Trenntreiber D6020D
Eingestellt werden die einfachen Module laut GMI per DIP-Schalter. Für anspruchsvollere Typen nennt GMI die Konfiguration per Software über die Schnittstelle PPC5092 mit USB-Adapter und der Software SWC5090. Weitere Merkmale laut GMI: Leitungsfehlererkennung bei Unterbrechung oder Kurzschluss der Feldleitung, Beschichtung für G3-Umgebungen und eine ausgelegte Lebensdauer von 20 Jahren.
Praxisbeispiel: Transmitter-Signal sauber an die Steuerung
Ein 2-Draht-Druckmessumformer liefert 4–20 mA und soll zusätzlich per HART parametriert werden. Der D6014D versorgt laut GMI den Transmitter potenzialfrei, gibt den Strom im getrennten Kreis an die Last weiter und lässt die bidirektionale HART-Kommunikation durch. Laut GMI ist auch eine Duplizierung des Ausgangsstroms möglich.
Laut Produktdaten hat der D6014D 2 Kanäle, ist für SIL 3 / SC 3 ausgelegt und wird per DIP-Schalter vor Ort programmiert. Die Versorgung beträgt 24 V DC.
Welches D6000-Modul passt zu Ihrem Signal?
Ausschlaggebend sind die Art des Feldsignals und die geforderte SIL-Einstufung. Die SIL-Angabe steht bei IAM24 im Produkttitel. Die Übersicht zeigt die Modulgruppen, die wir führen:
| Feldsignal | Modulfunktion | Typen bei IAM24 |
|---|---|---|
| 2-, 3- oder 4-Draht-Transmitter | Transmitter-Netzteil, teils HART | D6011, D6014, D6015, D6017, D6212Q |
| Analogausgang zum Stellglied | HART Trenntreiber | D6020D, D6020S |
| Schalter, Näherungssensor | Relais- oder Transistor-Ausgangsverstärker, Leitungsfehler-Transfer | D6030 bis D6038, D6231E |
| Temperatur, Thermoelement, mV, Widerstand | Temperaturwandler, Repeater, Widerstandsverstärker | D6072-Varianten, D6273S |
| Wägezelle, Dehnungsmessstreifen | Brückenverstärker bzw. -konverter | D6263S, D6264S |
| Schwingungsaufnehmer | Schwingungswandler-Schnittstelle | D6062S |
| Grenzwerte aus 4–20 mA | Transmitter-Auslöseverstärker | D6254S |
Dazu kommen Durchgangs- und Dummy-Module (D6000 bis D6004), das Relais-Ausgangsmodul D6003S für 3-A-Lasten und Anschlussplatinen wie die TBE-D5016-GMI-001, die laut Produktbezeichnung für die Serien D5000 und D6000 gedacht sind.
Gut zu wissen
- Die D6000 ist laut GMI nicht eigensicher. Für Feldgeräte im explosionsgefährdeten Bereich finden Sie bei IAM24 die eigensicheren Isolatoren von GMI.
- Kommt die 24-V-Versorgung über den Power Bus, lässt sich laut GMI ein Modul abziehen, ohne die Versorgung der übrigen Module zu unterbrechen.
- Auf jeder Produktseite sind das Datenblatt (PDF) und die offizielle Produktseite von GMI verlinkt.
Häufige Fragen
Darf ich die D6000 im Ex-Bereich einsetzen?
Nein. GMI beschreibt die D6000 ausdrücklich als nicht eigensichere Trennverstärker für Anwendungen außerhalb explosionsgefährdeter Bereiche.
Welche SIL-Einstufung haben die Module?
Laut GMI sind die Module TÜV-zertifiziert für die Integration in SIL-2- oder SIL-3-Systeme. Die Einstufung des einzelnen Typs steht im Produkttitel und im Datenblatt, zum Beispiel SIL 3 beim D6014D und SIL 2 beim D6254S.
Welche Versorgungsspannung brauchen die Module?
Laut GMI 24 V DC, für 24-V-Anwendungen in einem Bereich von 18 bis 30 V DC. Beim D6254S nennt GMI 21,5 bis 30 V DC mit Verpolungsschutz.
Wie werden die Module eingestellt?
Die einfachen Module per DIP-Schalter direkt am Gerät. Anspruchsvollere Typen werden laut GMI per Software über die Schnittstelle PPC5092 und die Software SWC5090 konfiguriert.
Das passende D6000-Modul finden
Alle Module und Anschlussplatinen der GMI Serie D6000 bei IAM24 auf einer Seite. Original GMI, Preise netto.
Alle D6000 ansehenAngebot für Mengen anfragenQuellen: GMI Serienseite D6000, GMI Beitrag zu den D6000 Trennverstärkern, GMI Produktseite D6254S und Produktangaben von GMI (G.M. International). Allgemeine Erklärungen sind redaktionell von IAM24.
