Idlespannung zu niedrig

jetzt ist klar warum der Treiber gestorben ist. "63 A Leistungsschalter"

Hallo Hans-Ludwig

Wir haben 4 baugleiche Anlagen (15 Jahre in Betrieb) und hatten erst jetzt ein defektes Panel.
Vielleicht habe ich darum die 63 A Leistungsschalter nicht speziell erwähnt.

Der höchste Schirmstrom auf der Anlage von ca. 12mA wurde am Profibuskabel zwischen der CPU und dem Panel gemessen (Leckstromzange EMCheck[SUP]®[/SUP] LSMZ I)

Wie kann ich das neue Panel am einfachsten schützen? Das Konzept wird dann auf allen 4 Anlagen nachgerüstet.

Die Profibusschirmklemmen Nr. 1 & 2 können nur in der Nähe von den beiden Leistungsschalter nachgerüstet werden. Darum eher nicht so optimal, oder?

Sind diese zusätzlichen Verbindungen ausreichend um das Panel schützen?

Masseband Nr. 4 = Verbindung Kabeltrasse - Montageplatte
Masseband Nr. 5 = Verbindung Montageplatte - Türe
Profibusschirmklemmen Nr.3 = grossflächiges Auflegen vom Schirm kurz vor dem Panel


Gruss Reini
 
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jetzt ist klar warum der Treiber gestorben ist. "63 A Leistungsschalter"
Mit "Treiber" meinst Du die RS485-Treiber-IC? Ich habe in mehr als 20 Jahren Umgang mit RS485/Profibus noch nie erlebt, daß so ein IC kaputt ging, nur weil das Profibuskabel direkt neben einem nicht abgeschirmten Motorkabel lag oder weil im Schaltschrank auch noch "mickrige" 63A-LS verbaut sind. (Hast Du dem Reini sein OP17 untersucht oder bist Du bei ihm vor Ort?)

@Reini
Hast Du mal den Profibusstecker am OP17 gegen einen neuen Stecker ausgetauscht?

Harald
 
Hast Du mal den Profibusstecker am OP17 gegen einen neuen Stecker ausgetauscht?

Hallo Harald

Ja, habe zu Testzwecken einen neuen Profibusstecker eingebaut.
Das Fehlerbild war das gleiche.
Das neue Panel ist konfiguriert, aber noch nicht eingebaut.
Will zuerst noch den Schrank optimieren (EMV)

Gruss Reini
 
jetzt ist klar warum der Treiber gestorben ist. "63 A Leistungsschalter"

Diese Aussage habe ich auch nicht so ganz verstanden. Wir haben viele Anlagen z.B. in Molkereien mit einigen Profibusteilnehmern
und >100A-200A LS Schalter aber keine Ausfälle.

Ich meine damit, man kann einen LS-Schalter nicht als schuldigen hinstellen, nur aufgrund der Tatsache, dass er vorhanden ist.
Ursache kann doch alles mögliche sein, von Überspannungsschaden oder einfach Altersschwäche. Ein Optokoppler ist immerhin ein Verschleißteil
 
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Diese Aussage habe ich auch nicht so ganz verstanden. Wir haben viele Anlagen z.B. in Molkereien mit einigen Profibusteilnehmern
und >100A-200A LS Schalter aber keine Ausfälle.

Ich meine damit, man kann einen LS-Schalter nicht als schuldigen hinstellen, nur aufgrund der Tatsache, dass er vorhanden ist.
Ursache kann doch alles mögliche sein, von Überspannungsschaden oder einfach Altersschwäche. Ein Optokoppler ist immerhin ein Verschleißteil

Das hat mich auch verwundert.
Nur die Anwesenheit eines 63A-LS erklärt doch nicht die Probleme.
Wenn's danach geht, dann dürfte bei uns fast nix laufen :p
 
Hallo Reini,


auf Basis der im Chat gemachten Angaben zum Fehlerbild würden auch wir eher ein Gerät für die abweichende Idlespannung verantwortlich machen, als den 12 mA Schirmstrom.


Wir empfehlen unseren Kunden erst ab 40 mA Maßnahmen zur Reduzierung zur ergreifen. Die Höhe des Schleifenwiderstandes wäre hier noch interessant, denn 12 mA bei einem hohen Schleifenwiderstand sind EMV-gefährlicher als 12 mA bei einem geringen Schleifenwiderstand. Die Empfehlung zum Schirmschleifenwiderstand liegt bei < 0,6 Ohm. Im Zuge dieser Messung würde auch gleich die Güte des Potentialausgleiches getestet, so dass die Frage beantwortet werden kann, ob ein Schirmentlastungsleiter notwendig wäre, oder nicht. Von der Notwendigkeit eines „Schirmentlastungsleiters“ sollte man heute aber nicht mehr reden, denn dieser sollte in der Nähe der geschirmten PROFIBUS-Leitung verlegt werden. Das zieht aber wiederum eine Reihe von anderen Problemen nach sich. Die PNO hat deshalb erst vor kurzem entsprechende Passagen aus allen technischen Unterlagen entfernt.
Grundsätzlich: Wir empfehlen Ihnen den Potentialausgleich zu verbessern durch einen entsprechenden Leiter. Am besten ein Leiter zur Verbesserung des Potentialausgleiches und kein Schirmentlastungsleiter.
Haben Sie schon mal vom vermaschten Potentialausgleichsystem gehört? Das wäre die optimale Lösung. https://www.indu-sol.com/produkte/emv/emv-richtlinie

Hier auch die Aufzeichnung des Webinars zum Thema "Vermaschter Potentialausgleich". https://register.gotowebinar.com/recording/2447630924138717955

MfG René Heidl
 
Zuletzt bearbeitet:
auf Basis der im Chat gemachten Angaben zum Fehlerbild würden auch wir eher ein Gerät für die abweichende Idlespannung verantwortlich machen, als den 12 mA Schirmstrom.

Hallo Indusol

Das Panel (OP17) ist die Ursache für die schwankende Idlespannung.
Aktuell ist kein Panel angeschlossen und die Idlespannung ist stabil.

Die Höhe des Schleifenwiderstandes wäre hier noch interessant, denn 12 mA bei einem hohen Schleifenwiderstand sind EMV-gefährlicher als 12 mA bei einem geringen Schleifenwiderstand. Die Empfehlung zum Schirmschleifenwiderstand liegt bei < 0,6 Ohm.

Alle Profibuskabel im Schaltschrank haben einen Schleifenwiderstand < 0.6 Ohm. Im Feld hat es 5 Kabel mit einem Wert >1500 Ohm. Grund --> keine EMV Kabelverschraubung.


Wir empfehlen Ihnen den Potentialausgleich zu verbessern durch einen entsprechenden Leiter. Am besten ein Leiter zur Verbesserung des Potentialausgleiches und kein Schirmentlastungsleiter.

Was ist der Unterschied zwischen "Leiter zur Verbesserung des Potentialausgleiches" und "Schirmentlastungsleiter"?


Haben Sie schon mal vom vermaschten Potentialausgleichsystem gehört?

Ja, habe mich mit der Thematik bereits ein wenig befasst.


In dem PNO-Dokument wird eine zusätzliche Schirmauflage (zusätzlich zu der welche das Gerät liefert) nur dann vorgeschrieben, wenn das entsprechende Gerät den Leitungsschirm nicht über das Gerät erdet. In diesem Fall muss vor dem Gerät der Schirm anderweitig kontaktiert werden.

Haben Sie bereits Erfahrungen gemacht bei welchen Geräten der Schirm zusätzlich aufgelegt werden sollte? (Panel usw.)

Gruss Reini
 
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> "die RS485-Treiber-IC"

das IC (Modbus-RT) wurde mal geschrottet indem der FU mit aktiver Reglerfreigabe von den 230 bzw. 400V getrennt wurde.
Die Masse (Schirm) war nicht aufgelegt.
Habe dann Schirm auf GND gelegt und an A/B und A/GND und B/GND je einen 30V Varistor angeschlossen.
 
Ein defektes MFP21D Profibusmodul war die Ursache für die schlechten Signalpegel.

Die Anlage läuft jetzt wieder. ..

Nur noch mal zum besseren Verständnis. Das MFP21D war die Ursache für einen Anlagenstillstand?
Mit der defekten Schnittstelle des OP17 lief die Anlage noch? Der Defekt am OP17 wurde somit nur nebenbei bei der Fehlersuche gefunden?
 
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Nur noch mal zum besseren Verständnis. Das MFP21D war die Ursache für einen Anlagenstillstand?

Nein, die Ursache für den Stillstand war die zu tiefe Idlespannung.


Mit der defekten Schnittstelle des OP17 lief die Anlage noch?

Erst nach dem Einbau vom aktiven Busabschluss lief die Anlage wieder an (vorher was das OP17 der erste Teilnehmer)


Gruss Reini



 
Hallo Reini,

Alle Profibuskabel im Schaltschrank haben einen Schleifenwiderstand < 0.6 Ohm.

Sehr gut! Vielen Dank für die Messung der Schleifenwiderstände auf den Schirmen - sehr professionell! Nun lassen sich die 12 mA gut einordnen und wir können erst einmal sagen, dass der Schirm funktioniert und die Signaladern vor Störspannungen geschützt sind.

Die EMCheck LSMZ hat ein RMS Messverfahren hinterlegt (anders als bei der ISMZ) und uns könnten damit sehr kurze Stromspitzen durch die Lappen gehen. Eine Schalthandlung des 63A Leistungsschalters könnte somit im Extremfall einen hohen Schirmstrom zur Folge haben, welcher dann das Gerät schädigen könnte (bei schlechtem Gerätedesign). Nun kann man Siemens sicherlich vieles vorwerfen und zutrauen, aber von EMV-festen Schaltungsdesign verstehen sie etwas. Ein Tipp: Mit der LSMZ könnten Sie kurze Stromspitzen nachweisen: Gehen Sie auf "hold max" und schalten den Schalter. Wenn Sie ein paar Ampere messen sollten, könnte das für das Gerät auf Dauer gefährlich werden. Ich halte es aber für unwahrscheinlich und gehe davon aus, dass solch eine Schalthandlung unter Last nicht so oft vorkommt.


Was ist der Unterschied zwischen "Leiter zur Verbesserung des Potentialausgleiches" und "Schirmentlastungsleiter"?

Schirmentlastungsleiter (SEL-freigewählte Abkürzung) versus Leiter zur Verbesserung des Potentialausgleich: wie ich schon geschrieben habe, orientiert sich der SEL an der Verlegung der PB-Leitung. Wenn Sie also vom Panel zum Schaltschrank z.B. einen PB-Leitungsweg von 20 m haben, weil Sie installationstechnisch ein paar Umwege gehen mussten, dann sollte der SEL die selbe Leitungsführung nehmen, wie die geschirmte PB-Leitung. Luftlinie sind es aber vielleicht nur 10 m. Einen Potentialausgleichsleiter sollten Sie auf direktem (im Vergleich zum SEL kürzeren) Wege verlegen. Der Potentialausgleichsleiter ist einfach die bessere Lösung.

Haben Sie bereits Erfahrungen gemacht bei welchen Geräten der Schirm zusätzlich aufgelegt werden sollte? (Panel usw.)

Ja, besonders bei Panels gibt es beim Einbau z.B. in die Schaltschranktür immer wieder das Problem, dass es dadurch zu keiner "natürlichen" Verbindung mit dem Potential der Tür kommt und damit der Schirm am Panel zwar mechanisch aufgelegt ist, aber am Ende in der Luft hängt. Das trifft auch oft auf Leistungsmessgeräte (Janitza oder PACK) zu. Siemens hat dann irgendwo an den Geräten eine Funktionserdungsschraube, oder -klemme, welche, wenn sie angeschlossen ist, diese Isolierung aufhebt. Viele Geräte betrifft das aber nicht. Auf die Schnelle fallen mir noch die Gateways vom HMS ein, oder Bosch-Rexroth-Geräte. Über die Schleifenwiderstandsmessung mit der EMCheck MWMZ bekommen Sie es aber einfach und zweifelsfrei heraus.


MfG
René Heidl
 
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Hallo Indusol

Mit der LSMZ könnten Sie kurze Stromspitzen nachweisen: Gehen Sie auf "hold max" und schalten den Schalter. Wenn Sie ein paar Ampere messen sollten, könnte das für das Gerät auf Dauer gefährlich werden. Ich halte es aber für unwahrscheinlich und gehe davon aus, dass solch eine Schalthandlung unter Last nicht so oft vorkommt.

Ein 63A Leistungsschalter versorgt einen Unterverteiler mit 3x380V.
Die am Unterverteiler angehängten Förderer werden ab und zu unter Volllast gestoppt/geschaltet.
Der 63A Leistungsschalter bleibt immer drin.

Ja, besonders bei Panels gibt es beim Einbau z.B. in die Schaltschranktür immer wieder das Problem, dass es dadurch zu keiner "natürlichen" Verbindung mit dem Potential der Tür kommt und damit der Schirm am Panel zwar mechanisch aufgelegt ist, aber am Ende in der Luft hängt. Siemens hat dann irgendwo an den Geräten eine Funktionserdungsschraube, oder -klemme, welche, wenn sie angeschlossen ist, diese Isolierung aufhebt.

Die Funktionserdungsschraube vom Panel ist mit einer normalen 2.5mm2 gelb/grünen Litze mit der Montageplatte verbunden.
Die Schaltschranktür ist ebenfalls mit einer 2.5mm2 Litze mit dem Schaltschrankrahmen verbunden.
Die mit der EMCheck MWMZ gemessenen PE Impedanzwerte sind tief.

Aufgrund vom Skin Effekt sind solche normalen PE Litzen eigentlich nicht geeignet, oder?

Sollten diese PE Litzen trotz ihrer tiefen Impedanzwerte durch breite Erdungsbänder zu ersetzt werden?

Die CPU und das Panel haben nicht die gleiche Stromversorgung, sollte keine Rollen spielen.

Habe nochmals die Störung Revue passieren lassen;

Angefangen hat alles mit einer Scanner Profibus Störung.
Fehlerbild --> tiefe Signalpegel, Telegramm Wiederholungen, Anlage lief noch.

Dann habe ich mehrere Movimot Antriebe einzelnen stromlos gemacht, das Profibusmodul MFP21D entfernt und die Profibusanschlüsse kontrolliert.
Als ich alle Movimot Antriebe kontrolliert hatte, ist mir die Warnung "Idlespannung zu tief" aufgefallen.
Fehlerbild --> tiefe Signalpegel, Telegramm Wiederholungen, zu tiefe Idlespannung. Anlage lief nicht mehr an!

Habe dann Profibuskabel fliegend verlegt, einzelne Teilnehmer abgeschaltet und dann das defekte Profibusmodul MFP21D gefunden und ersetzt.
Fehlerbild --> Telegramm Wiederholungen, zu tiefe Idlespannung.

Aktiver Busabschluss installiert und den Abschlusswiderstand am Panel auf "Off" gestellt.
Fehlerbild --> schwankende Idlespannung, Anlage lief wieder an.

Panel stromlos geschaltet --> alles io.

Wieso wurde das Panel trotz der tiefen Schirmimpedanz während der Movimot Kontrolle zerstört?


Gruss Reini
 

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  • Impedanz PE Schaltschrank.pdf
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Ich bin jz etwas zu faul den ganzen Thread nochmal zu lesen:
Wie schauts mit der Schirmauflage der Antriebe aus?
Ich hatte da vor Jahren an einer Anlage tüchtig Probleme mit den Felbussen (Profibus + ASi) weil der Schirm eines Motors (Torque mit Stromspitzen >350A) einseitig nicht richtig aufgelegt war. Das hat die Bus-Systeme komplett zum Absturz (ohne Schäden) gebracht.
 
Wieso wurde das Panel trotz der tiefen Schirmimpedanz während der Movimot Kontrolle zerstört?

Ist es möglich, dass aufgrund der fehlenden Profibus Schirmkontaktierung an einem Movimot Antrieb beim Aus/Einschalten eine Einkopplung auf dem A & B Leiter stattgefunden hat und dadurch das Panel am Busanfang beschädigt wurde?

Falls ja, werden wir bei allen Movimot Antrieben die EMV Kabelverschraubung einsetzen, bisher sind Standard Verschraubungen drin.

Gruss Reini
 
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Hallo reini,

Aufgrund vom Skin Effekt sind solche normalen PE Litzen eigentlich nicht geeignet, oder?

Nun ja, Ihre aktuellen Messwerte der MWMZ zeigen, dass die vorhandene Leiterschleife eine „tiefe“ Impedanz (im kHz-Bereich) hat. Das ist schon mal positiv. Empfehlenswerter sind jedoch niederimpedante Verbindungen in der Erwartung, dass die Ströme auch höhere Frequenzen tragen könnten. Hier empfehlen wir beispielsweise hochflexible verzinnte Leiterseile, welche in der Struktur (Durchmesser der einzelnen Litzen) den Datenkabelschirmen sehr ähnlich sind.



Sollten diese PE Litzen trotz ihrer tiefen Impedanzwerte durch breite Erdungsbänder zu ersetzt werden?

Allgemein ist im Umfeld von industriellen Datenkommunikationsnetzwerken der Einsatz von niederimpedanten Verbindungen zu empfehlen. Insbesondere dann, wenn zu erwarten ist, dass die Schirme von Datenkabeln als „Konkurrenzpotentialausgleich“ missbraucht werden. Je nach Anwendungsfall kann auch auf verzinnte Leiterseile zurückgegriffen werden.
 
Hallo zusammen

Vielen Dank für eure Beiträge & Antworten.

Werde jetzt die SEW Movimot Antriebe mit einem zusätzlichen Leiterseil mit dem Kabelkanal verbinden. Aktuell sind die Antriebe auf einem Metallgestell montiert welches mit Schwingungsdämpfer (Gummi-Metall) am Boden befestigt ist. Dann werden die Schaltschrank-Türe-Kabelkanal Verbindungen mit einem Masseband nachgerüstet.
Zudem werden die EMV Kabelverschraubungen mit der Kontaktfeder eingebaut.

Gruss Reini
 

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  • Kabelverschraubungen SEW Antrieb.pdf
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