Profibus Slave zweifach erden?

reini

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Hallo

Bei einer Profibus DP Anlage sind auf der Stahlkonstruktion mehrere Profibus Slaves installiert. Diese Slave Schaltschränke sind nur mit einer 1.5mm2 PE Litze geerdet.
Aufgrund div. zerstörter Telegramme wollen wir die Slaves Schaltschränke jetzt mit einem breiten 25mm2 Erdungsband über den Kabelkanal verbinden.

Entsteht durch die zusätzliche Erdung (aufgrund der unterschiedlichen Leitungsimpendanzen) eine Erdschleife?

Muss die 1.5mm2 PE Litze entfernt werden?

Reini
 
Das sind die Messwerte mit beiden Erdungen

Messort

Strom (LSMZ I)

Impedanz (MWMZ II)
1.5mm2 PE Litze
1.7mA
0.4Ω
PROFIBUS Schirm
17.2mA
0.28Ω
25mm2 Erdungsband
3.4mA
0.03Ω

Die beiden Erdungen haben eine unterschiedliche Impedanz. Das 25mm2 Erdungsband wäre doch der bessere Funktionspotentialausgleich, oder?

Muss ich die 1.5mm2 PE Litze entfernen?

Ergeben zwei Erdungen mit unterschiedlicher Impedanz eine Erdschleife?

Wäre froh um einen Tipp.

Danke.

Reini
 
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Ich behaupte mal, der 1.5mm² PE stört da nicht. Notfalls ist der schnell einseitig abgeklemmt.

Aber interessant, daß der höchste Ausgleichstrom über den Profibus-Schirm fließt - der fließt anscheinend woanders hin als über das Erdungsband. Oder sind das unterschiedliche Frequenzen?

Harald
 
Ich behaupte mal, der 1.5mm² PE stört da nicht. Notfalls ist der schnell einseitig abgeklemmt.

Aber interessant, daß der höchste Ausgleichstrom über den Profibus-Schirm fließt - der fließt anscheinend woanders hin als über das Erdungsband. Oder sind das unterschiedliche Frequenzen?

Harald

Der Slave befindet sich in der Nähe von einem Portal Roboter, darum der hohe Ausgleichstrom.

Hier habe ich noch eine zweite Messung von einem anderen Slave

Messort
Strom (LSMZ I)
Impedanz (MWMZ II)
24 V PE Litze
1.42 mA
1.1 Ω
PROFIBUS Schirm
0.98 mA
0.38 Ω
Multifrequenz Leiterseil
2.4 mA
0.02Ω
Der Profibus Ausgleichsstrom ist mit der zusätzlichen 25mm2 Erdung um ca. 6 % gestiegen.
Darum bin ich jetzt nicht sicher wegen der Erdschleife.

Reini
 
Deine sind doch alle im grünen Bereich.
Ich würd mir da keine weiteren Gedanken über den Ausgleich machen.
Evtl. mal mit einem Bustester die Signalqualität anschauen.

Gruß
Blockmove
 
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Ja die Werte sind zum Glück im grünen Bereich.
Mit dem Profitrace Pegeltrigger können jedoch regelmässig Signalflanken Störungen aufgezeichnet werden.

Habe zu Testzwecken bei 3 Slaves das zusätzliche 25mm2 Erdungsband verdrahtet und bei jedem ist der Profibus Ausgleichstrom um ca. 6% gestiegen!

Mit dieser niederimpedanten Erdung sollte der Profibus Ausgleichstrom doch tiefer und nicht höher werden.
Oder sehe ich das falsch?

Wird durch die zusätzliche parallele Erdung die PE Impedanz erhöht?

Falls ja, müsste ich doch die 1.5mm2 PE Litze entfernen.


Gruss Reini
 
Zuletzt bearbeitet:
Ja die Werte sind zum Glück im grünen Bereich.
Mit dem Profitrace Pegeltrigger können jedoch regelmässig Signalflanken Störungen aufgezeichnet werden.

Habe zu Testzwecken bei 3 Slaves das zusätzliche 25mm2 Erdungsband verdrahtet und bei jedem ist der Profibus Ausgleichstrom um ca. 6% gestiegen!

Mit dieser niederimpedanten Erdung sollte der Profibus Ausgleichstrom doch tiefer und nicht höher werden.
Oder sehe ich das falsch?

Wird durch die zusätzliche parallele Erdung die PE Impedanz erhöht?

Falls ja, müsste ich doch die 1.5mm2 PE Litze entfernen.


Gruss Reini

Bei den Signalflanken spielt auch noch die Leitungslänge (Kapazität) und die Spannungsversorgung eine Rolle.

Ansonsten hat Potentialausgleich mittlerweile mehr mit Alchemie als mit Physik zu tun.
In der Ausbildung (vor 35 Jahren) lernte ich, dass der Schirm einseitig aufgelegt wird, dann kann irgendwann 2-seitig.
Später dann die Ausgleichsleitung und die Massbände. Heute sind wir bei Mesh und integrierten Konzepten für Anlagen- und Gebäudepotentialausgleich.

[Verschwörungstheorie On]
Da steckt bestimmt die Kupfer- und Kabelmafia dahinter
[Verschwörungstheorie Off]

Gruß
Blockmove
 
Bei den Signalflanken spielt auch noch die Leitungslänge (Kapazität) und die Spannungsversorgung eine Rolle.

Ansonsten hat Potentialausgleich mittlerweile mehr mit Alchemie als mit Physik zu tun.
In der Ausbildung (vor 35 Jahren) lernte ich, dass der Schirm einseitig aufgelegt wird, dann kann irgendwann 2-seitig.
Später dann die Ausgleichsleitung und die Massbände. Heute sind wir bei Mesh und integrierten Konzepten für Anlagen- und Gebäudepotentialausgleich.

[Verschwörungstheorie On]
Da steckt bestimmt die Kupfer- und Kabelmafia dahinter
[Verschwörungstheorie Off]

Gruß
Blockmove

Die Leitungslängen und die Spannungsversorgungen wurden bereits überprüft.

Als nächstes wäre jetzt die Optimierung vom Funktionspotentialausgleich dran.
Die aktuellen Empfehlungen sind bei älteren Profibus Installationen in der Praxis zum Teil schwer umzusetzen ausser man baut alles neu auf.

Werde jetzt noch weitere Messungen ohne die 1.5mm2 PE Litze machen und dann die Variante mit dem tiefsten Profibus Ausgleichstrom umsetzen.

Gruss Reini
 
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Hallo zusammen

Das ist die IST-Situation;

Der ET200 Schaltschrank ist nicht mit dem Kabelkanal (Metall) verbunden.
Das ET200 wird mit 24VDC (3x1.5mm2) versorgt, die 0V sind im Hauptschaltschrank geerdet.

Habe heute 3 verschiedene Erdungskonzepte verdrahtet und gemessen (siehe Anhang)

Variante 1: Originalzustand.
Der Schaltschrank ist nur über die 24V PE Litze geerdet und hat keine direkte Verbindung zum Kabelkanal.

Variante 2: Originalzustand und den Schaltschrank über ein 10mm2 Frequenzseil mit dem Kabelkanal verbunden.

Variante 3: Schaltschrank ist über ein 10mm2 Frequenzseil mit dem Kabelkanal verbunden, 24PE Litze abgehängt.


Welche Erdungs Variante würdet ihr aus EMV Sichtweise verdrahten?


Gruss Reini
 

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  • Messung BP42.pdf
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Zuletzt bearbeitet:
Ich würde mal behaupten, daß es sehr wahrscheinlich egal ist, welche Variante Du wählst - man kann es auch übertreiben. Alle Varianten sind nach meiner Erfahrung gut genug.
Wenn Du trotzdem noch (sporadische) Telegrammfehler hast, dann kontrolliere die Ausführungs-Qualität der Kabelanschlüsse in den Profibus-Steckern und die Abschlußwiderstände und daß keine Stichleitungen am Bus vorhanden sind. Eventuell mal mit Bustester oder Oszilloskop die Signalqualität anschauen (habe ich noch nie gebraucht).

Welche Profibus-Geschwindigkeit hast Du? Wieviele Teilnehmer? Auch Repeater vorhanden? Wie lang vom ersten bis letzten Teilnehmer? Wieviele Busfehler pro Stunde hast Du? Melden Teilnehmer oder der DP-Master tatsächlich Profibus-Ausfall? Welcher DP-Master? Sind die Busparameter/Timings des Busprofils durch eine Projektierungssoftware automatisch berechnet oder selber/manuell eingestellt?

Harald
 
Ich würde mal behaupten, daß es sehr wahrscheinlich egal ist, welche Variante Du wählst - man kann es auch übertreiben. Alle Varianten sind nach meiner Erfahrung gut genug.
Wenn Du trotzdem noch (sporadische) Telegrammfehler hast, dann kontrolliere die Ausführungs-Qualität der Kabelanschlüsse in den Profibus-Steckern und die Abschlußwiderstände und daß keine Stichleitungen am Bus vorhanden sind. Eventuell mal mit Bustester oder Oszilloskop die Signalqualität anschauen (habe ich noch nie gebraucht).

Welche Profibus-Geschwindigkeit hast Du? Wieviele Teilnehmer? Auch Repeater vorhanden? Wie lang vom ersten bis letzten Teilnehmer? Wieviele Busfehler pro Stunde hast Du? Melden Teilnehmer oder der DP-Master tatsächlich Profibus-Ausfall? Welcher DP-Master? Sind die Busparameter/Timings des Busprofils durch eine Projektierungssoftware automatisch berechnet oder selber/manuell eingestellt?

Harald

1.5M, 42 Slaves & 2 Master, 6 Repeater (siehe Anhang) DP Master ist eine S7-400
Aktuell gibt es keine Telegrammwiederholungen, in der Stunde können ca. 2-3 nicht akzeptable Oszi Signale aufgezeichnet werden.
Retry Limit = 1, fehlersichere Anlage, Störungsbild = Ein Slave antwortet zweimal nicht und dann gibt es einen Not-Aus. Gemeldet werden immer der Slave 43, 47 oder 48.
Dieser Zustand dauert jetzt schon 6 Jahre. Nachdem an diesen gemeldeten Slave (ET200) die S7 Module ersetzt wurden hatten wir ca. 1/2 Jahr keinen Not-Aus.
Die Busparameter wurden automatisch anhand dem DP Busprofil berechnet.

Gruss Reini
 

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  • 85273_43402_=KO00SL02_SS0001.pdf
    104,3 KB · Aufrufe: 26
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Ich finde jetzt deine ausfallenden Slaves nicht im Plan. Aber doch einige Messstellen an Busenden, sind die auch mit Spannung versorgt? Oder etwa nur ein einfacher Anschluss für den Tester?
 
Ich finde jetzt deine ausfallenden Slaves nicht im Plan. Aber doch einige Messstellen an Busenden, sind die auch mit Spannung versorgt? Oder etwa nur ein einfacher Anschluss für den Tester?

Sorry, es sind die Slaves 54, 57 oder 58 (Bedienpulte 43, 47 oder 48)
Ja, die aktiven Messstellen an den Busenden sind mit 24VDC Spannung versorgt und wurden zu Messzwecken installiert.

Gruss Reini
 
Was sind da für Anschlussboxen verbaut? Welcher Typ und wie eingebunden. Die Ausfälle verteilen sich über unterschiedliche Segmente. Da ist doch evl. was prinzipiell falsch in den Pulten.
Meine Vermutung nur.
 
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Was sind da für Anschlussboxen verbaut? Welcher Typ und wie eingebunden. Die Ausfälle verteilen sich über unterschiedliche Segmente. Da ist doch evl. was prinzipiell falsch in den Pulten.
Meine Vermutung nur.

Das sind Anschlussboxen für MP177DP, der Profibus ist durch geschlauft. Die Ausfälle bzw. die Slaves 54, 57 oder 58 sind in einem Segment.
Ich denke es hat mit dem Funktionspotentialausgleich zu tun.
 
...
Dieser Zustand dauert jetzt schon 6 Jahre. Nachdem an diesen gemeldeten Slave (ET200) die S7 Module ersetzt wurden hatten wir ca. 1/2 Jahr keinen Not-Aus.
Die Busparameter wurden automatisch anhand dem DP Busprofil berechnet.

Gruss Reini

6 Jahre – warum holt ihr dann nicht ein Profi, der das richtet?

Die Tipps hier von den Kollegen sind in natürlich Ordnung, aber es gibt fast unendlich viel Gründe, warum ein Bus aussteigen kann.

Hier etwas Lesefutter dazu:

http://www.openautomation.de/fileadmin/user_upload/Stories/PDFs/oa_3_15_IVG.pdf

Und hier ein Workshop zum Thema:

https://www.automatisierungstreff.com/?page_id=19455
 
Vor 6 Jahren waren Profis an der Anlage und haben Kabellänge & Profibusstecker überprüft & zusätzliche Repeater eingebaut.

Falls sich die aktuelle Situation nach der Optimierung (Funktionspotentialausgleich) nicht verbessert, werden wir einen Profi dazu holen.

Danke für die Links.

Gruss Reini
 
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Lösung gefunden!

Ausgangslage;
Der Profibus Schirmstrom ist nach dem Anschliessen der HF Erdung gestiegen.

Grund;
Die Impedanz von der 24VDC PE Litze ist höher als die Impedanz vom Profibus Kabel.


Lösung;
Der DP Slave braucht zwei HF Erdungen, überall fliesst jetzt ein kleiner Strom (Profibus, 24V PE Litze, HF Erdungen)

Gruss Reini
 
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