Verkabelung eines Druckschalter Das sieht zunächst ganz einfach aus, bis man die Abdeckung des Anschlussfelds öffnet und vier, fünf oder sechs Anschlüsse mit Nummern vorfindet, mit denen man nicht gerechnet hat. In den meisten Anschlussanleitungen ist ein Schaltplan mit zwei Drähten und einem Taster abgebildet. Echte industrielle Drucktaster funktionieren jedoch nicht so.
In diesem Artikel wird erläutert, was NO, NC und 1NO1NC in der Praxis bedeuten, wie die IEC-Klemmennummerierung funktioniert, wie die drei gängigsten Schalttafelkonfigurationen verdrahtet werden und wo dabei typischerweise Fehler auftreten.
Was NO und NC bedeuten
NO steht für „Normalerweise offen“ (Normally Open). NC steht für „Normalerweise geschlossen“ (Normally Closed). Diese Begriffe beschreiben den Zustand des Kontakts, wenn die Taste nicht gedrückt wird.
Bei einem normalerweise offenen Kontakt besteht im Ruhezustand ein Spalt zwischen den Kontaktpunkten. Es fließt kein Strom. Wenn man den Taster drückt, schließt sich der Spalt, und es fließt Strom. Lässt man den Taster los, öffnet sich der Spalt wieder.
Ein normalerweise geschlossener Kontakt funktioniert genau umgekehrt. Im Ruhezustand berühren sich die Kontaktpunkte – es fließt Strom. Drückt man den Taster, öffnet sich der Kontakt, und der Stromfluss wird unterbrochen.
Diese Unterscheidung bestimmt, wie sich Ihre Schaltung verhält, wenn etwas schiefgeht. Was passiert, wenn ein Draht reißt oder sich eine Klemme löst?
Bei einem NO-Kontakt bedeutet eine Störung, dass der Stromkreis offen bleibt – die Last bleibt ausgeschaltet. Bei einem NC-Kontakt bedeutet eine Störung, dass sich der Stromkreis öffnet – die Last schaltet sich ebenfalls aus, jedoch aufgrund der Unterbrechung des Stromkreises und nicht, weil jemand einen Knopf gedrückt hat. Für einen STOP-Taste, genau das ist es, was Sie wollen. Die Maschine stoppt bei jedem Fehler. Das ist das in der Norm IEC 60947-5-1 verankerte Fail-Safe-Prinzip.
IEC-Klemmennummerierung
Industrielle Druckschalter folgen der IEC-Anschlussnummerierung. Sobald man sich mit dem System vertraut gemacht hat, ist das Ablesen eines unbekannten Schalters ganz einfach.
Die Kontaktkreise sind paarweise nummeriert. Die Standardnummerierung:
KEIN Kontakt: Anschlüsse 13 und 14
Zweiter NO-Kontakt: Klemmen 23 und 24
NC-Kontakt: Klemmen 21 und 22
Zweiter NC-Kontakt: Klemmen 31 und 32
An einem 1NO1NC-Druckschalter befinden sich vier Anschlüsse: 13 und 14 (NO) sowie 21 und 22 (NC).
Bei beleuchteten Schaltern verfügt das LED-Modul über eigene Anschlüsse – in der Regel A1 und A2 oder mit + und − gekennzeichnet. Der LED-Schaltkreis ist vollständig von den Schaltkontakten getrennt. Sie teilen sich zwar denselben Tasterkörper, sind jedoch elektrisch voneinander unabhängig. Die LED leuchtet je nachdem, was Sie an A1 und A2 anschließen. Die Kontakte an 13–14 und 21–22 schalten sich durch Tastendruck. Es handelt sich also um zwei verschiedene Schaltkreise in einem Gerät.
Verdrahtungskonfiguration 1: Einfacher NO-Schaltkreis
Klemme 13 wird an den Pluspol der Steuerspannung angeschlossen. Klemme 14 wird an eine Seite der Last angeschlossen. Die andere Seite der Last wird wieder an den Minuspol oder den Neutralleiter angeschlossen.
Im Ruhezustand: Stromkreis offen, Last ausgeschaltet. Taste gedrückt: Stromkreis schließt sich, Last wird eingeschaltet. Taste losgelassen: Stromkreis öffnet sich, Last wird ausgeschaltet.
Verwenden Sie diese Funktion für digitale SPS-Eingänge, die Ansteuerung von Relaisspulen, Startbefehle für Förderbänder und alle Funktionen, die nur aktiv sein sollen, wenn die Taste gedrückt oder umgeschaltet wird.
Verdrahtungskonfiguration 2: Einfache NC-Schaltung
Klemme 21 wird an den Pluspol der Steuerspannung angeschlossen. Klemme 22 wird an eine Seite der Last angeschlossen. Die andere Seite wird an den Rückleiter angeschlossen.
Im Ruhezustand: Stromkreis geschlossen, Last unter Spannung. Taste gedrückt: Stromkreis unterbrochen, Last wird abgeschaltet.
Bei einer STOP-Taste wird der NC-Kontakt in Reihe mit dem Spulenkreis des Schützes geschaltet. Wenn der Spulenkreis geschlossen ist, hält das Schütz den Motor im Lauf. Durch Drücken der STOP-Taste wird der NC-Kontakt geöffnet, der Spulenkreis unterbrochen, das Schütz fällt ab und der Motor wird gestoppt. Bricht die Leitung – das Ergebnis ist dasselbe. Der Motor stoppt. Das ist das ausfallsichere Verhalten, das man von einer STOP-Taste erwartet.
Verdrahtungskonfiguration 3: 1NO1NC-Start-/Stopp-Schaltung
Dies ist die Standardkonfiguration in den meisten industriellen Motorsteuerungsschaltanlagen – zwei Drucktaster, einer für START (NO) und einer für STOP (NC), sowie ein Schütz mit einem selbsthaltenden Hilfskontakt.
Der Stromkreis der Schützspule verläuft vom Pluspol der Steuerspannung über den NC-STOP-Taster (21-22) und den NO-START-Taster (13-14) zur Spule und zurück zum Neutralleiter. Das Schütz verfügt außerdem über einen NO-Hilfskontakt, der parallel zum START-Taster geschaltet ist.
Drücken Sie START: Der NO-Kontakt schließt sich, die Spule wird mit Strom versorgt, das Schütz zieht an, der Motor läuft an, und der Hilfskontakt des Schützes schließt sich parallel zur START-Taste. Lassen Sie START los – der Stromkreis bleibt über den Hilfskontakt geschlossen. Der Motor läuft weiter.
STOP drücken: Der NC-Kontakt öffnet sich, die Spule wird stromlos, das Schütz fällt ab, der Hilfskontakt öffnet sich, der Motor stoppt. STOP loslassen – der Motor läuft nicht wieder an, da der Hilfskontakt ebenfalls offen ist.
Bei einem Stromausfall: Die Spule wird stromlos, das Schütz fällt ab, der Hilfskontakt öffnet sich. Wenn die Stromversorgung wiederhergestellt ist, läuft der Motor nicht automatisch wieder an. Dies wird als „No-Volt-Schutz“ bezeichnet und ist in den meisten industriellen Motorsteuerungsanwendungen ein vorgeschriebenes Sicherheitsverhalten.
Diese dreidrahtige Steuerschaltung ist der Grund dafür, dass in der industriellen Motorsteuerung eher Momenttaster als Rastschalter zum Einsatz kommen. Die Zustandserhaltung erfolgt über das Schütz, nicht über den Taster.
Verdrahtung eines beleuchteten Druckschalters
Die Kontaktverdrahtung entspricht der der nicht beleuchteten Ausführungen – Klemmen 13–14 für NO, 21–22 für NC.
Die LED-Anschlüsse (A1 und A2) werden an eine separate Anzeigeschaltung angeschlossen. Was Sie hier anschließen, bestimmt, was die LED anzeigt.
Die sinnvollste Konfiguration für START-Tasten: Verbinden Sie A1 und A2 mit dem Hilfsausgang des Schützes. Die LED leuchtet, wenn das Schütz angezogen ist und der Motor läuft – sie zeigt damit den Maschinenstatus an, nicht den Status der Taste.
Vergewissern Sie sich vor dem Anschließen stets, dass die Nennspannung der LED mit der Spannung Ihres Steuerkreises übereinstimmt. Ein 24-V-LED-Modul, das an einen 220-V-Stromkreis angeschlossen wird, fällt sofort aus. Die LED-Spannung und die Kontaktspannung werden unabhängig voneinander angegeben und müssen jeweils separat aufeinander abgestimmt werden.
Häufige Fehler bei der Verkabelung
Verwendung eines NO-Kontakts für eine STOP-Taste. Wenn sich der Draht löst, läuft die Maschine weiter. Keine Ausfallsicherheit. Verwenden Sie für STOP immer einen NC-Kontakt.
Verwendung eines NC-Kontakts für eine START-Taste. Wenn sich das Kabel löst, wird das Schütz von selbst erregt. Der Motor läuft an, ohne dass jemand eine Taste drückt. Dies stellt ein Sicherheitsrisiko dar.
Anschluss der LED-Klemmen an den Kontaktkreis. Das LED-Modul ist nicht für Spannungen auf Kontaktniveau ausgelegt. A1 und A2 sind ausschließlich für den Kontrollkreis vorgesehen.
Vergessen des Haltekontakts. Ein kurzzeitiger „NO START“-Taster, der ohne parallel geschalteten Haltehilfskontakt direkt an die Schützspule angeschlossen ist, führt dazu, dass der Motor nur läuft, solange der Taster gedrückt wird.
Anschluss des falschen Klemmenpaares. Die Klemmen 13–14 sind NO und die Klemmen 21–22 sind NC. Wenn Sie Ihren STOP-Taster an die Klemmen 13–14 anschließen, bewirkt dies das Gegenteil von dem, was Sie beabsichtigen. Überprüfen Sie vor dem Anschließen stets die Klemmennummerierung anhand des Schaltplans des Schalters.
Auswahl der richtigen Kontaktkonfiguration
START, Auslöser, Jog: NO-Kontakt – der Stromkreis sollte nur aktiv sein, wenn die Taste gedrückt wird.
STOP, Not-Aus-Verriegelung, Sicherheitsfunktion: NC-Kontakt – bei einem Kabelbruch muss der Stromkreis in den sicheren Zustand übergehen.
SPS-Eingänge: fast immer NO. SPS-Eingangskarten erkennen das Schließen eines Kontakts – ein NO-Kontakt, der beim Pressen schließt, liefert ein klares Signal, das die SPS erkennen kann.
Mehrere Ausgänge über eine Taste: Schalten Sie zusätzliche Kontaktmodule in Reihe. ACXION-Drucktaster Verwenden Sie ein modulares Kontaktblocksystem – NO- oder NC-Kontaktblöcke lassen sich an der Rückseite des Schalterrahmens einrasten, und mehrere Blöcke können gestapelt werden, um mit einem einzigen Tastendruck 2NO, 2NC, 1NO1NC oder andere Kombinationen zu erzielen. Sollten sich Ihre Kontaktanforderungen nach der Inbetriebnahme der Schalttafel ändern, kann der Kontaktblock ausgetauscht werden, ohne dass der Schalter aus der Schalttafel ausgebaut werden muss.