Zu viel Strom legt die Anlage lahm: Maßnahmen zur Problembehebung

Was tun, wenn alle Teilnehmer der Anlage gemeinsam aussteigen? Eine Frage, die uns auch ein Kunde stellte, als dessen System einen Totalausfall erlitt. Bei unserer ersten Ursachenanalyse haben wir im System mehrere starke Einkopplungen gefunden – ein deutlicher Hinweis darauf, dass der EMV Störpegel viel zu hoch ist: Hohe Schirmströmen verursachen in der Regel Fehlertelegrame und sorgen für Ausfälle der CNC-Steuerung (numeric control unit, kurz NCU). Um dem entgegenzuwirken, haben wir den Schirmstrom an der Steuerung von 260mA auf circa 20mA reduziert.

Wie funktioniert das konkret?

Um die Einkopplungen zu reduzieren, legen wir eine Schirmstromentlastungsleitung, den Widerstand auf dem Schirm der Datenleitung erhöhen wir, damit weniger Strom fliest. Durch die gleich bleibende Transferimpedanz wird die Stromübertragung dann auf der Datenleitung reduziert. Beim Widerstand unterscheidet man allgemein zwischen drei verschiedenen Kenngrößen – dem ohmschen Widerstand, dem kapazitiven Widerstand und dem induktiven Widerstand. In diesem konkreten Fall erhöhten wir den induktiven Widerstand durch Ferrit-Kerne auf der Schirmleitung. Die Einkopplungen auf dem Datensignal haben sich dadurch auf maximal 0,1V reduziert.

Kunde ermittelt zweite mögliche Fehlerquelle mit PROFIBUS-Quicktester

Der Kunde schilderte uns außerdem seine Vermutung, wie es zum Absturz der Anlage kommen konnte: Demnach beobachtete er einen Busabsturz mit demselben Fehlerbild, als er selbst den MPI, also die Schnittstelle zur Geräteprogrammierung und Kommunikation zwischen den einzelnen Geräten, sowie den Stecker der E/A Peripherie mit Hilfe des PROFIBUS-Quicktesters P-QT 10 abklopfte. Wir vermuteten einen Wackelkontakt an einem der Steckverbinder und befestigten sämtliche Anschlüsse. Weitere Telegrammfehler traten am Ende des Tages nicht mehr auf. Darüber hinaus informierten wir den Kunden nach unserer Analyse, dass ein Filter falsch verbaut und ein Leiter nicht angeschlossen war.

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