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Hochleistungs-Netzanalysator

für die Hutschiene

High Performance Netzanalysatoren der Produktfamilie UMG 604 sind für den Einsatz in allenNetzebenen geeignet. Die hohe Abtastrate ermöglicht eine kontinuierliche Messung mit Erfassungvon über 800 Messgrößen. Aufgrund der sehr leistungsfähigen digitalen Signalprozessoren werdensämtliche wichtigen Spannungsqualitätsparameter erfasst, z. B. Kurzzeitunterbrechungen mit Stör -schreiberfunktion, Transienten, Oberschwingungen bis zur 40ten, Einschaltströme etc. Weit -reichende Kommunikationsmöglichkeiten z. B. Ethernet (TCP/IP), BACnet, Modbus, Profibus,RS232, RS485, http, FTP, SMTP, SNTP, DNS ... erlauben die kostengünstige und schnelleIntegration in bestehende Kommunikationsarchitekturen. Auf den Embedded Webserver kann welt-weit über einen Webbrowser zugegriffen werden, z. B. zur Energieverbrauchsauswertung. Mit derimplementierten grafischen Programmierung können anwenderspezifische Programme erstellt werden.Bis zu 7 parallel laufende Anwenderprogramme sind möglich.

Einsatzgebiete

� Messung, Überwachung und Kontrolle elektrischer Kennwerte in Energieverteilungsanlagen� Verbrauchsdatenerfassung und Auswertung (Kostenstellenerfassung)� Überwachung der Spannungsqualität (Oberschwingungen, Kurzzeitunterbrechungen,

Transienten, Anlaufströme ...)� Messwertgeber für Gebäudeleittechnik oder SPS� Steuerungsaufgaben z. B. abhängig von erreichten Messwerten oder Grenzwerten� Spitzenlastoptimierung (Vermeidung kostspieliger und gefährlicher Lastspitzen)� Ethernet-Gateway für untergeordnete Messstellen� Fernüberwachung

PQM - Power Quality Monitoring

UMG 604

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Netzanalysator

UMG 604 der ultrakompakte

Netzanalysator

Mehrwert durch Zusatzfunktionen

Durch die Integration von diversen Funktionalitäten geht derUMG 604 Netzanalysator weit über die Grenzen von digitalenMulti funktionsmessgeräten hinaus und bietet damit entsprechen-den Mehrwert. Der Einsatz modernster Prozessoren erlaubt es, mitdem UMG 604 einen sehr schnellen und extrem kompaktenNetzanalysator zu erschwinglichen Preisen anzubieten. So beinhal-tet der UMG 604 folgende Funktionalitäten:

� Netzanalysator für die elektrische Stromversorgung (über 800 Netzparameter)

� Energieverbrauchs- und Kostenstellenerfassung� Überwachung der Spannungsqualität� Spitzenlastoptimierung (optional)� SPS-Funktionalität (bis 7 frei programmierbare Programme

gleichzeitig, grafische Programmierung)� Transientenrekorder� Ereignisschreiber� Datenlogger� Modbus/Ethernet-Gateway

Hauptmerkmale

� Kontinuierliche Messung� Erfassung von sämtlichen relevanten Spannungsqualitätsparametern (OS, KUs, Asymmetrien etc.)� Ethernet und Embedded Webserver � Jasic® Interpreter� Bis zu 7 benutzerdefinierte Programme� GridVis Software - Vollversion bis auf wenige Optionen im Lieferumfang enthalten

Anwendungen

Stark ansteigende Energiekosten machen elektrische Energie immermehr zu einem Kostentreiber. Mit dem UMG 604 machen Sie denersten Schritt hin zu mehr Kosteneffizienz. Die hochpräzise Erfas -sung sämtlicher Energiedaten und elektrischer Parameter sorgt fürdie nötige Transparenz in Ihrer Energieversorgung. Auf Basis dieserDaten lassen sich Konzepte z. B. zur Stromkostenreduzierung ent-wickeln, Maßnahmen einführen und mit dem UMG 604 dieerzielten Verbesserungen auch überwachen und protokollieren.

Das UMG 604, mit einem 500 Mhz DSP (Digitaler Signalpro-zessor) ausgestattet, ist ein überaus schneller und leistungsfähigerNetzanalysator. Die kontinuierliche Abtastung der 8 Kanäle mit20 kHz pro Kanal erlaubt die Erfassung von sämtlichen relevantenelektrischen Parametern (mehr als 800 Werte), Minimum- und

tt

Maximum werten, den wesentlichen Spannungsqualitätswertenwie Ober schwingungen (bis zur 40ten, je Phase mitRichtungserkennung) und Kurzzeit unterbrechungen. Selbstschnelle Transienten (> 50 µs) können sicher identifiziert werden.Über moderne Kommunikationsarchitekturen werden dieerfassten Daten an einen zentralen Ort geleitet, in leistungs-fähigen Datenbanken zentral gespeichert und zur weiterenVerarbeitung in einer offenen Architektur zur Verfügunggestellt. Die einfache Einbindung in eine vorhandene Gebäude -leittechnik oder SPS-Umgebung er weitern die Einsatzmöglich -keiten des UMG 604.

Kapitel 2

Highspeed Modbus

Die Geräte der Serie UMG 604 können Daten untereinander über die Schnittstelle RS 485 mit einer Geschwindigkeit von bis zu921,6 kB/s übertragen.

20

t

Hutschienenmontage (6TE): Reduzierung

der Installationskosten

Typischerweise werden Messgeräte in der Niederspannungs-hauptverteilung (NSHV) als Einbaumessgeräte für die Schalt-schranktür ausgeführt. Durch die Montage des UMG 604 auf einer35 mm Hutschiene werden die Installations- und Anschlusskostendeutlich reduziert, d. h. Schalttafelausschnitt sowie Verdrahtung aufdie Schaltschranktür sind nicht mehr nötig. Um den Funktions-umfang moderner Messgeräte auszunutzen, spielt die Vernetzung undzentrale Auswertung der Daten eine wesentliche Rolle, d. h. dasDisplay vor Ort dient vorwiegend der Inbetriebnahme und demService. Das ausgesprochen kompakte UMG 604 ist sowohl für den Einbauin der NSHV und im Maschinenbau geeignet als auch inInstallationsverteilern, was für Anwendungen in der Gebäude-technik, der Informationstechnologie und Datencentern vonbesonderem Interesse ist.

Moderne Kommunikationsarchitektur

über Ethernet: Kostengünstige, schnelle

und sichere Kommunikation

Häufig übertreffen die Kosten für die Installation und dieKommunikation (z. B. Peripherie für Feldbusse) die reinen Geräte-kosten. Durch die Anbindung an eine vorhandene Ethernetarchitektur kanneine schnelle, kostenoptimierte und zuverlässige Kommunikationaufgebaut werden. Zusätzliche Schnittstellen ermöglichen dieEinbindung der Netzanalysatoren in SPS-Systeme oder Gebäude -leittechnik. Hier bietet die Nutzung offener Standards demAnwender ein Höchstmaß an Flexibilität.

Modbus Gateway: Kostengünstige

Anbindung von Geräten

ohne Ethernet-Schnittstelle

Durch die Modbus Gateway-Funktion können Sie über das UMG604 einfachere Modbus RTU-Geräte an das Ethernet anschließen.Dabei kann das UMG 604 zum Beispiel gleichzeitig als Gateway füruntergelagerte Messstellen oder ältere, in der Installation vorhandeneGeräte eingesetzt werden. Jedes Gerät mit Modbus RTU-Schnittstelle, dessen Datenformat und Funktionscodes übereinstim-men, kann angeschlossen werden. Daten können beschriftet und ska-liert werden.

E-Mail und Homepage informieren Sie,

wo immer Sie sich befinden …

Wer kennt das nicht? Kaum aus dem Haus und schon kommt dererste Anruf über Probleme in der Fertigung, Computer stürzen ab, dieEnergieversorgung fällt aus …Mittels Webbrowser und einer IP-Adresse haben Sie direkten Zugangauf die äußerst leistungsfähige Homepage des UMG 604. Direkt vonder Homepage können Sie sich bereits weitreichend informieren.Onlinedaten stehen ebenso zur Verfügung wie auch historische Datenund Graphen von Ereignissen. Über die Homepage können direktdie aufgelaufenen Arbeiten in Kosten umgerechnet werden und als csv-file exportiert oder ausgedruckt werden. Alternativ lassen Sie sichweltweit per E-Mail informieren, falls Ihre Energieversorgung überla-stet wird, Kurzzeitunterbrechungen der Spannungsversorgung IhrenFertigungsprozess zum Erliegen bringen oder unzulässige Ober-schwingungen die Lebensdauer von Betriebsmitteln reduzieren. DieAnwendungsmöglichkeiten sind endlos.

UMG 604

21

Netzanalysator

t

Netzvisualisierungs- Software

Die von diversen Messpunkten gewonnenen Daten müssen gesammelt, gespeichert, aufbereitet, visualisiert und zur Verfügung gestelltwerden. Die im Lieferumfang des UMG 604 enthaltene Software GridVis ermöglicht:

� Parametrierung und Programmierung der UMG Messgeräte

� Visualisierung der Messwerte mit Topologieansicht

� Automatische Auslesung der Messgeräte

� Archivierung der Daten

� Online Analysetools

� Analysetools für historische Daten

Visualisierung, Topologieansicht

GridVis erlaubt eine individuell gestaltbare Visualisierung von Onlinedaten. Die Topologieansicht gibt einen schnellen Überblick über dieEnergieverteilung mit der Möglichkeit, durch Vergleich der einzelnen Messpunkte Netzstörungen zu lokalisieren, und die definiertenToleranzen auf einen Blick zu überprüfen. Durch das Hinterlegen von Grafikdateien (übliche Formate, wie z. B. JPG) mit Stromlaufplänen, Fertigungslinien oder Bauplänen undEinbinden der zugehörigen Messgeräte per Drag and Drop an ihren tatsächlichen Standort lassen sich schnell und einfach kundenspezifischeLösungen realisieren. Grenzwertüberschreitungen (z. B. THD-U zu hoch) sowie Zustände der Ein- und Ausgänge können ebenfalls angezeigtwerden.

Onlinewerte und Auswertung

historischer Daten

GridVis ermöglicht mit der grafischen Linien schreiber -funktion eine schnelle Onlinedarstellung von ausgewähltenMesswerten. Der Graph wird in dieser Funktion laufend umneue Messdaten erweitert. Durch Analyse historischerDaten lassen sich Lastprofile darstellen, um beispielsweisegenaue Bedarfsanalysen für optimierte Strom liefer verträgeanzufertigen. Aber auch Fehleranalysen durch Ver gleich ver-schiedener Parameter lassen sich mit wenigen Mausklicks realisieren.

Grafische Programmierung

Die grafische Programmiermöglichkeit von Anwender -programmen stellt ein absolutes Novum im Bereich digitalerNetzanalysatoren dar. Mit dieser Methode lassen sich an -wendungs spezifische Programme erstellen, wie z. B. freieProgram mierung von Ein- und Ausgängen, Überwachungvon Abläufen oder Absetzung von Meldungen beiErreichen definierter Grenzwerte. Neben der bediener-freundlichen grafischen Programmierung steht es demBenutzer frei, den Code auch direkt zu programmieren.

Programmiersprache

Die Programmiersprache Jasic® eröffnet völlig neueMöglichkeiten. Damit ist der Anwender nicht mehr alleinean die fest im Gerät integrierten Funktionen gebunden, son-dern kann das Gerät um eigene Funktionen erweitern. Bis zusieben dieser frei definierbaren Anwenderprogrammekönnen parallel im Gerät abgearbeitet werden.

Kapitel 2

22

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Schnittstellen� Ethernet� RS 232� RS 485

Router SPS Software

Kommunikation� Profibus (DP/V0)� Modbus (RTU, UDP, TCP, Gateway)� TCP/IP� BACnet� HTTP (Frei konfigurierbare Homepage)� FTP (File Transfer)� TFTP (Automatische Konfigurierung)� NTP (Zeitsynchronisierung)� SMTP (E-Mail Funktion)� DHCP

Messgenauigkeit� Arbeit: Klasse 0,5S (.../5A)� Strom: 0,2 % vMB� Spannung: 0,2 % vMB

Spitzenlastoptimierung� 64 Abschaltstufen

Profibusanschluss

2 Digitale Ausgänge� Impulsausgang kWh/kvarh� Schaltausgang � Grenzwertausgang� Emax Ausgang� Logik Ausgang

(über externe I/O-Module erweiterbar, siehe Kapitel 6)

2 Digitale Eingänge� Impulseingang� Logikeingang� Zustandsüberwachung� HT/NT Umschaltung� Emax Rücksetzung

Temperaturmesseingang

PT 100, PT 1000, KTY 83, KTY 84

Speicher� 128 MB Flash� 16 MB RAM

Spannungsqualität� Oberschwingungen bis zur 40ten� Kurzzeitunterbrechungen� Transientenrekorder (> 50µs)� Einschaltströme (> 10 ms)� Unsymmetrie� Vollwellen-Effektivwertauf-

zeichnungen (bis zu 4,5 min.)

Programmiersprache

UMG 604

Netze

� IT, TN, TT - Netze� 3 und 4phasige Netze� bis zu 4 einphasige Netze

23

Ausführungsvarianten und technische Daten

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Allgemeine Technische Daten

Versorgungsspannung L- N, AC siehe Geräteübersicht

Überspannungskategorie 300V CATIII

Quadranten 4

Lückenlose Messung ja

Abtastrate 8 Kanäle pro Kanal 20 kHz

Gewicht 350g

Abmessungen L=107,5mm * B=90mm * H=62 mm

Montage nach IEC EN60999-1/ DIN EN 50022 35 mm DIN Hutschiene

Arbeitstemperaturbereich -10…55 °C

Anschließbare Leiter (U/I) Eindrähtige, mehrdrähtige, feindrähtige 0,08 - 2,5 mm²

Stiftkabelschuhe, Aderendhülsen 1,5 mm²

Schutzart nach EN60529 IP 20

Messbereich

Spannung L-N, AC (ohne Spannungswandler) Spannungswandler frei einstellbar 50…300 VAC

Spannung L-L, AC (ohne Spannungswandler) Spannungswandler frei einstellbar 87…520 VAC

Strom (Wandler: x/1 und x/5 A) 0,001..7,5 A

Frequenz der Grundschwingung 45 ..65 Hz

Netze IT, TN, TT

Messung in Ein-/Mehrphasennetzen1 ph, 2 ph, 3 ph, 4 phund bis zu 4 mal 1 ph

Peripherie

Digitaleingänge Status-, Logik- oder Impulseingang 2

Digitalausgänge Schaltlogikausgang oder Impulsausgang 2

Temperaturmesseingang PT100, PT1000, KTY83, KTY84 1

Passwortschutz mehrstufig ja

Spitzenlastmanagement optional 64 Kanäle ja

Software GridVis ja

- = nicht möglich � = enthalten Dieses Gerät ist nicht für den Einsatz im Wohnbereich geeignet.

Geräteübersicht

Drei- / Vierleiter- Netzanalysator; 50/ 60Hz; Stromwandler ../1/5A; inklusive Programmier- und Auswertesoftware GridVis.

123.

..240

V A

C,

175.

..340

V D

C

50...

130V

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,

70...

180V

DC

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128

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� � � � � � � � - - � UMG 604 L 52.16.003

� � � � � � � � � - � UMG 604 E 52.16.002

� � � � � � � � - � � UMG 604 P 52.16.004

� � � � � � � � � � � UMG 604 EP 52.16.001

� � � � � � � � - - � UMG 604 L 52.16.013

� � � � � � � � � - � UMG 604 E 52.16.012

� � � � � � � � - � � UMG 604 P 52.16.014

� � � � � � � � � � � UMG 604 EP 52.16.011

� � � � � � � � - - � UMG 604 L 52.16.023

� � � � � � � � � - � UMG 604 E 52.16.022

� � � � � � � � - � � UMG 604 P 52.16.024

� � � � � � � � � � � UMG 604 EP 52.16.021

Option zu den Geräten (bei allen Varianten)

Anwendungsprogramm Emax- Funktion (Spitzenlastoptimierung) Emax 52.16.080

BACnet Kommunikation BACnet 52.16.081

Blindleistungsregler 3x1phasige und gemischte Schaltung - 3x1ph+3ph BLK 52.16.082

Versorgungs-spannung

Schnittstellen

Kapitel 2

24

t

UMG 604

Messwerte

Spannung L1, L2, L3, L4, L1-L2, L2-L3, L1-L3 Genauigkeit ±(0,2% vMw + 0,02% vMb)

Strom L1, L2, L3, L4, Sum L1-L3, Sum L1-L4 Genauigkeit ±(0,2% vMw + 0,05% vMb)

K-Faktor L1, L2, L3, L4 ja

Drehstromkomponenten Positive/ Negative/ Zero Phase Sequence ja

Wirk-, Schein-, Blindleistung L1, L2, L3, L4, Sum L1-L3, Sum L1-L4 Genauigkeit ±(0,4% vMw + 0,10% vMb)

Cos-phi / Leistungsfaktor L1, L2, L3, L4, Sum L1-L3, Sum L1-L4 ja

Phasenwinkel L1, L2, L3, L4 ja

Wirkarbeit (kWh)L1, L2, L3, L4, Sum L1-L3, Sum L1-L4:- Bezogene Wirkarbeit (Tarif 1, Tarif 2)- Gelieferte Wirkarbeit (Tarif 1, Tarif 2)

Klasse 0,5S (…/5A), Klasse 1 (…/1A)

Blindarbeit (kVArh)L1, L2, L3, L4, Sum L1-L3, Sum L1-L4:- Induktive Blindarbeit (Tarif 1, Tarif 2)- Kapazitive Blindarbeit

Klasse 2

Scheinarbeit (kVAh) L1, L2, L3, L4, Sum L1-L3, Sum L1-L4 ja

Strom-/Spannungswellenform L1, L2, L3, L4 ja

Frequenz der Grundschwingung Genauigkeit ±0,1% vMw

Temperaturmessung Genauigkeit ±1,5% vMb

Durchschnittswerte ja

Mininum- und Maximumwerte ja

Spannungsqualität

Oberschwingungen, 1.- 40. HarmonischeStrom, Spannung, Blind-/Wirkleistung (±)L1, L2, L3, L4

Genauigkeit ±(0,5% vMw + 0,05 vMb)

Verzerrungsfaktor THD- U in % L1, L2, L3, L4 ja

Verzerrungsfaktor THD- I in % L1, L2, L3, L4 ja

Unsymmetrie ja

Mit- /Gegen-/Nullsystem ja

Transienten 50 µs ja

Anlaufvorgänge 10 ms ja

Störschreiberfunktion ja

Kurzzeitunterbrechungen ja

Kommunikation

Schnittstellen

RS 232 9.6, 19.2, 38.4, 115.2 kbps ja

RS 485 9.6, 19.2, 38.4, 76.8, 115.2, 921.6 kbps ja

Profibus DP Stecker, Sub D 9-polig bis 12Mbps ja, Variante P/ EP

Ethernet 10/100 Base- TX RJ- 45 Buchse ja, Variante E/ EP

Protokolle

Modbus RTU ja

Profibus DP V0 ja, Variante P/ EP

Modbus TCP ja, Variante E/ EP

Modbus over TCP ja, Variante E/ EP

Modbus-Gateway ja, Variante E/ EP

HTTP Homepage (konfigurierbar) ja, Variante E/ EP

SMTP E-Mail ja, Variante E/ EP

SNTP Zeitsynchronisierung ja, Variante E/ EP

TFTP Automatische Konfigurierung ja, Variante E/ EP

FTP File Transfer ja, Variante E/ EP

DHCP ja, Variante E/ EP

BACnet / IP oder MSTP ja, Option

Features

Speichergröße 128 MB

Uhr +/- 1 min pro Monat

Integrierte Logik Programmiersprache Jasic®

Betriebsstundenzähler ja

Wochenschaltuhr Jasic®

25

UMG 604

tt

Vorderansicht Seitenansicht

Maßbilder

90 m

m

107,5 mm

62 mm

90 m

m

36 mm

Anschlussbild

Kapitel 2