Green Factory: Herausforderungen bei Bestandsanlagen

Gerhard Bäurle

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EMV-Experten auf Fehlersuche

Wer bestehende Produktionsanlagen nachhaltiger gestalten möchte, trifft oft auf unerwartete Hürden. In meinem neuen Fachbeitrag im DIGITAL MANUFACTURING MAGAZIN beleuchte ich mögliche Stolpersteine, denen Unternehmen auf dem Weg zur Green Factory ganz unerwartet begegnen können.

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Welche Herausforderungen kann es geben?
Wie lassen sie sich bewältigen?

Jetzt lesen und mehr erfahren: Green Factory: Stolpersteine in Bestandsanlagen
 
Wenn sowas auftritt kann man auch mal versuchen den Schalttakt der Umrichter zu ändern (kann man meist zwischen 4..16kHz einstellen). Wenn es sich um Störungen handelt, die genau den Resonanzbereich treffen, dann hat man sofort eine Verbesserung. Wie im Fall beschrieben waren die Netzparameter ja korrekt eingehalten. Das interessiert aber Resonazen nicht!

Bei TNC-Netzen hilft auch teilweise den betroffenen Teil: also die Maschine auf TN-S umzubauen. Also eine separate
Erdleitung bis zum Trafo oder Hauptverteiler zu ziehen. Dadurch haben die Ableitströme wesentlich weniger Chance, sich auf dem ganzen Erdrungssystem auszubreiten. Wichtig: der bereits verbaute PEN muss zu N werden (blau markieren). Der neu gezogene Leiter zu PE.
Für diese Vorgehensweise gibt es glaub ich irgendwo einen Normenkommentar oder eine Abhandlung in der Zeitschrift DE "Praxisprobleme".

Ein weiteres Problem, welches man durch Messen der Netzqualität vor den Umrichtern nicht messen kann, sind Ableitströme direkt an den FU Betriebenen Motoren. Wenn hier die Erdung zurück zum Schaltschrank vs. Umrichter zu klein ist (oder schlecht kontaktiert), dann verteilen sich die Ströme über das Maschiengehäuse und evtl. separaten Potentialausgleich, welcher direkt auf das Erdungssystem geht. Hat dann der Hallenpotentialausgleich ein Problem (z.B. keine vermaschte Erdung in der Bodenplatte). Dann könnnen sich die Ströme wieder auf dem Erdungssystem ausbreiten und Störungen verursachen. Ein separater Leiter Erdleiter vom HS zum Trafo hat dann deutlich weniger Wirkung.

Ich hatte auch schon den Fall zu klein dimensionerter Erdungsleitungen vom Trafo zum Hauptverteiler vor den Maschinen.
Fehlerbild: HMI displays gehen einach kurz aus. Verbindung zu CPU bricht ab. CPU geht in Stop! Das aber nur auf einer Produktionsanlage. Der Rest lief ohne Fehler.

Die bisher krassesten Fälle

I) Störungen von irgendeiner Nachbarfirma über den feuchten Boden zur zur betroffenen Firma verschleppt. Dort kamen die Störungen auf allen Metallteilen (Hallenstützen...) an und von dor über den internen Potenialausgleich zurück ins Netz.
Gefunden, als wir Netzübergabesicherungen getrennt hatten und und mit Analyzer die Erdleitung gemessen. Vorher hatte Energieversorger alles kontrolliert und Erdungsmessungen durchgeführt - alles bestens!

II) An einer einzigen Maschine (mit extrem guter Erdung) fallen wahllos Motorschustzschalter raus - bis zu 25A. Teils alle paar minuten.
Maschine ohne Bussystem und es zeigten sich keine Fehler auf der SPS!
Ursache: Erder zu Trafostation aboxidiert. D.h. die Fehlerstromimpulse haben sich auf der Anlage mit der besten Erdung (50m lang und Bodenverdübelung) gesammelt und sind von dort ins Erdreich abgeflossen.
 
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Wer bestehende Produktionsanlagen nachhaltiger gestalten möchte, trifft oft auf unerwartete Hürden. In meinem neuen Fachbeitrag im DIGITAL MANUFACTURING MAGAZIN beleuchte ich mögliche Stolpersteine, denen Unternehmen auf dem Weg zur Green Factory ganz unerwartet begegnen können.

Gerhard mal ganz ehrlich, ich hatte mir von dem Artikel mehr versprochen.
Das ist doch nun wirklich keine irgendwie neue Erkenntnis. Probleme durch versaute Netze gibt's doch schon ewig. Die erste Netzanalyse, an die ich mich erinnern kann, ist über 30 Jahre her. Damals war es die Inbetriebnahme neuer Heizungsteuerugen an Tiefziehanlagen.
Ich würd sogar sagen, dass die Probleme in der Industrie weniger geworden sind, dafür aber im Privathaushalt mehr. Aber ok, der Privatmann wird kaum einen Auftrag an Hans-Ludwig Göhringer erteilen :)
 
Wenn sowas auftritt kann man auch mal versuchen den Schalttakt der Umrichter zu ändern (kann man meist zwischen 4..16kHz einstellen). Wenn es sich um Störungen handelt, die genau den Resonanzbereich treffen, dann hat man sofort eine Verbesserung. Wie im Fall beschrieben waren die Netzparameter ja korrekt eingehalten. Das interessiert aber Resonazen nicht!

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Vielen Dank für Deine Ergänzungen. Wie so oft gibt es in der Technik verschiedene Ansätze, und ich habe hier einen beschrieben, der in diesem Fall zur Lösung geführt hat.
Das ist doch nun wirklich keine irgendwie neue Erkenntnis. Probleme durch versaute Netze gibt's doch schon ewig. Die erste Netzanalyse, an die ich mich erinnern kann, ist über 30 Jahre her. Damals war es die Inbetriebnahme neuer Heizungsteuerugen an Tiefziehanlagen.
Es geht doch nicht darum, dass es die Probleme seit 30 Jahren gibt – sondern darum, dass es sie immer noch gibt.

Nicht jeder ist über 30 Jahre im Job und kann von sich behaupten, dass er schon annähernd alles gesehen hat. Für Dich mag das Thema kalter Kaffee sein, für andere ist es womöglich Neuland – und einige liegen irgendwo dazwischen.

Ich würd sogar sagen, dass die Probleme in der Industrie weniger geworden sind, dafür aber im Privathaushalt mehr.
Ob viel oder wenig, ist doch nicht die Frage. Sie sind vorhanden. Ich habe ein Problem beschrieben und eine exemplarische Lösung dazu – ganz real aus der Praxis. Keine Ahnung, was daran falsch sein soll.

Und wer zwischen den Zeilen liest, erkennt vielleicht, dass der Bestandsschutz auch seine Schattenseiten haben kann, wenn neue Technik ins Spiel kommt. Und der Klassiker: Es ist selten so, wie es auf den ersten Blick aussieht.

Aber ok, der Privatmann wird kaum einen Auftrag an Hans-Ludwig Göhringer erteilen :)
Nun, Herr Göhringer ist zwischenzeitlich im Ruhestand.

Fakt ist jedoch, dass die Feldbus-Abteilung von Leadec regelmäßig solche Aufträge hat. Also doch nicht überall kalter Kaffee.

Ich kenne auch Fälle, in denen die Instandhaltung maximal eine Stunde Zeit hat, eine Produktionslinie selbst wieder in Gang zu bringen. Klappt das nicht, muss ein externer Spezialist hinzugezogen werden.
 
Ich bin halt durch das Thema I4.0 "geprägt". Dort wurde zu oft das Prinzip "Alter Wein in neuen Schläuchen" angewandt.
Deshalb reagiere ich da vielleicht etwas empfindlich :)
Naürlich bringen neue Technologien auch neue "Effekte". Aber das war doch schon immer so.
EMV, Schirmströme, Potentialausgleich, Netzstörungen sind doch spätestens mit Profibus ins breite Blickfeld geraten.
Ok ... Jetzt wird's leichter, da dann die LED-Beleuchtung in der Chef-Etage flackert und fiept. Das vereinfacht die Suche und Budget wird dafür bereit gstellt. 😁
 
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Ich finde den Artikel nicht nur fachlich sehr gut gelungen und gut verständlich, sondern auch was den Prozess angeht. Dass der jeweils andere als Fehlerquelle dargestellt wird, ist verbreitet und verständlich, wenn man selbst nicht weiterkommt und an seine fachlichen Grenzen kommt. Dieses Gefühl kenne ich aus persönlicher Erfahrung gut ;)

Dann einen neutralen Dritten mit besserer Fachkenntnis zur Problemanalyse hinzuzuholen, ist eine gute Strategie. Schön, es hier so deutlich zu veranschaulichen.

Das war sicherlich auch vor 30 Jahren schon eine gute Idee und wird es auch in 30 Jahren noch sein. Ich hoffe, dass es bis dahin noch viele ähnlich spannende Artikel von euch gibt.

PS: Auch die Einsicht, dass Norm-konform nicht heißt, es gibt keine Probleme, fand ich erfrischend.
 
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