System-Absturz durch hohe Temperatur: Schnelle Erkenntnis mittels Repeater

Fehler im Bus-System sind störend und kostspielig. Besonders ärgerlich wird es aber dann, wenn es sich dabei um eine Störung beim Endprodukt an den Kunden handelt. So ist es auch einem unserer Kunden ergangen, der Anfang vergangenen Jahres eine große Förderanlage übergeben hat. Im Schrank der Anlage ist es beim Profibus in einem bestimmten Zeitraum immer wieder zu Abstürzen gekommen. Bei einer ersten intensiven Problemanalyse wurden ungewöhnlich hohe Temperaturen festgestellt, und man hatte das Gefühl, dass der Fehler mit der Temperatur in Verbindung steht, weshalb verstärkte Lüfter eingebaut wurden – womit sich das Problem jedoch nicht gelöst hat.

Verstopfte Lüftermatte und schaltende Kontakte verursachen möglicherweise das Problem

Als wir im Herbst mit der Fehlersuche beauftragt wurden, stellten wir bei unserer Erstprüfung schnell fest, dass die Lüftermatten verstopft waren und haben diese durch neue ersetzt. Sichtbar wurden in diesem Zusammenhang auch fehlerhafte Effekte im Telegrammverkehr am Repeater. Mithilfe unseres Profibus-Testers beobachtetem wir den Datenverkehr des Repeaters und erkannten regelmäßig Fehltelegramme, die durch EMV-Einkopplungen verursacht wurden. Nachdem wir die Schaltschranktür geschlossen haben, nahmen die Effekte zu. Damit wurde direkt klar, dass wir von einem Temperatureffekt ausgehen müssen. Ursache könnten Haarrisse auf einer der Busanschaltungen gewesen sein, von der deutlich analoge Signale ausgingen.

Vertopfte Lüftermatten – als mögliche Verursacher der ungewöhnlich hohen Temperatur – wurden ausgetauscht.

Um herauszufinden, an welcher Leiterplatte der Effekt genau auftritt, verwendeten wir einen Repeater, den wir zwischen FU und Bus geklemmt haben. Handelte es sich um einen analogen Fehler, so war es der falsche; handelte es sich um einen digitalen Fehler, war es der richtige. In zweiterem Fall müsste dann die Busplatine ausgewechselt werden. Zudem entdeckten wir störende Ventilatoren im Schrank – den Fehler behoben wir direkt mit Entstörgliedern. Zuvor haben wir dafür einen Repeater zwischen jeden Teilnehmer und jedem Regler geklemmt, um den Störer zu finden.

Schaltende Kontakte und ein Steckverbinder, der auf die Temperatur reagierte, sind wohl die Ursache für das Profibus-Problem.

Keine analogen Einkopplungen mehr mit neuem Steckverbinder

Auch am TN 23 haben wir Probleme in Form von Reflexionen festgestellt – ein Fehlerbild, wie es auch schon in der Vergangenheit häufiger zu beobachten war, in letzter Zeit jedoch seltener vorkommt. Doch auch mit dem letzten TN blieben noch analoge Einkopplungen in dem Segment. Die Versuche, die ursächliche Fehlerquelle zu finden, waren fehlgeschlagen: Für das seltsame Temperaturverhalten könnten drei mögliche Problemursachen verantwortlich sein: Entweder liegt das Problem beim Repeater, beim Stecker am TN 23 oder es sind mehrere Achsregler daran beteiligt.

Daraufhin haben wir den Steckverbinder gewechselt und neu angeschlagen. Die Reflexionskanten passten zu 25m, also zu diesem Steckverbinder. Unsere Vermutung: Ein Steckverbinder reagiert auf die erhöhte Temperatur des Systems. Und genau das wurde uns dadurch bestätigt, dass bei steigenden Temperaturen im Schrank keine Fehler mehr auftraten.

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