EMV und Erdung in industriellen Netzwerken

Das Rückgrat der Produktionsanlage

Mit den Themen Erdung und Schirmung stehen und fallen funktionierende Profinet-Installationen bei Maschinen und Anlagen. Zu den Zusammenhängen von Erdung, Schirmung der Signalleitung und EMV verunsichern den Anwender unterschiedliche, sich teilweise widersprechende Aussagen über Ursachen und Wirkung. Stand heute nimmt EMV mit ca. 50 Prozent immer noch einen Spitzenplatz in der Fehlerstatistik ein.
 Wenn der Schirm kaum Kontakt hat, ist keine Abschirmung vorhanden. Mit metallischen Kabeldurchführungen wird verhindert, dass hochfrequente Störungen in Steuerungen und Schaltschränke eindringen.
Wenn der Schirm kaum Kontakt hat, ist keine Abschirmung vorhanden. Mit metallischen Kabeldurchführungen wird verhindert, dass hochfrequente Störungen in Steuerungen und Schaltschränke eindringen.Bild: I-V-G Göhringer

Das ist Grund genug für IVG Göhringer, um zu den Themen Installation und Instandhaltung einen eintägigen Workshop anzubieten. Über viele Jahre hat das Unternehmen Know-how im Bereich der Fehlersuche und Instandhaltung von industriellen Netzwerk- und Feldbusinstallationen aufgebaut. Die Spezialisten werden häufig als Troubleshooter zu Anlagen gerufen, die bei der Inbetriebnahme Netzwerkprobleme haben oder die aufgrund von Störungen in der Netzwerkkommunikation sporadisch ausfallen. Für die hohe Verfügbarkeit einer Anlage ist ein individuelles Erdungskonzept für die Auslegung des industriellen Netzwerks von wesentlicher Bedeutung. Im ganztägigen Workshop werden die verschiedenen Arten von elektromagnetischen Einflüssen erläutert, wie sich diese auswirken und welche konstruktiven Maßnahmen hinsichtlich Erdung und Schirmung dagegen schützen.

Bild: I-V-G Göhringer

Profinet als zentrales Rückgrat

Robuste Netzwerke sind das wesentliche Fundament für eine erfolgreiche Digitalisierung der Produktion. Aufgrund straffer Prozessketten und schlanker Fertigung ohne Puffer wirkt sich ein Ausfall heute viel gravierender aus als noch vor ein paar Jahren, als noch Zwischenlager einzelne Stillstände auffangen konnten. Mit einem Ausfall steht in einer vernetzten Welt nicht nur die lokale Produktion, sondern auch die gesamte Prozesskette still. Spätestens hier wird deutlich, dass Netzwerke als zentrales Rückgrat der Produktionsanlagen sicher und zuverlässig laufen müssen.

Steigende Netzwerkkomplexität

Im Vergleich zu seriellen Feldbussen liegt der Vorteil von Ethernet-basierten Systemen klar auf der Hand: Einfacheres Engineering, höhere Datenraten, skalierbare Echtzeitfähigkeit sowie mehr Möglichkeiten und Flexibilität bei der Netzwerkarchitektur. Aufgrund der Verwendung der bewährten Ethernet-Technologie sind IP-basierte industrielle Netzwerke prinzipbedingt sehr robust gegenüber Störeinflüssen. Dennoch kann es auch hier zu unerwarteten Ausfällen kommen. Bei Ethernet-basierten Systemen wie Profinet gestaltet sich die Fehlersuche im Vergleich zu klassischen Feldbussystemen schwieriger, da die Frequenzen von Nutzsignal und Störgröße oft im selben Bereich liegen.

Konstruktive Mängel

Bei der Suche nach den Ursachen für die Störungen ist eine Unterscheidung zwischen konstruktiven Mängeln und der Alterung der Businstallation sinnvoll. Zu den konstruktiven Mängeln zählen:

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