Print

Prúdy v tienení – podceňovaný problém v priemyselnej komunikácii

-- 14.03.18

Pri diagnostike priemyselných komunikačných sietí je dobré využívať metódu, ktorá je bežná hlavne pri ázijských typoch medicíny, a to, že namiesto liečenia symptómov treba vyšetriť celý „systém“. Zvlášť to platí, ak kvalitu komunikácie ovplyvňujú vonkajšie vplyvy, napr. elektromagnetické rušenia.

S rastúcim využívaním modernej vysokofrekvenčnej výkonovej elektroniky (frekvenčné meniče, usmerňovače, spínané zdroje…) rastú aj nároky na dodržanie pravidiel elektromagnetickej kompatibility (EMC). Podľa štatistického vyhodnotenia viac ako 700 servisných zásahov, ktoré realizovala firma Indu-Sol GmbH v roku 2016, príčiny až 35,5 % porúch komunikácie súviseli s EMC. Pritom je zaujímavé, že pri zadávaní požiadavky na servis iba 5 % zákazníkov uvádzalo EMC ako pravdepodobnú príčinu problémov.

Čo tečie v tienení komunikačného kábla

Úlohou tienenia komunikačného kábla je znížiť vplyv externých rušení na kvalitu komunikačného signálu. V prípade rušení spôsobených elektromagnetickým poľom, napr. blízko uložených silových káblov, elektromagnetická indukcia generuje v tieniacej slučke komunikačného kábla elektrický prúd, ktorý svojim poľom bráni rušeniu signálových vodičov. Aby tento princíp tzv. aktívneho tienenia správne fungoval, je potrebné nielen zapojiť tienenie na oboch koncoch vedenia, ale tiež zabezpečiť dostatočne nízku impedanciu celej tieniacej slučky tak, aby neprekročila max. doporučenú hodnotu.

Odpor verzus impedancia – blúdivé prúdy v tieniacich vedeniach

Väčšinu problémov v komunikácii však netvoria rušenia spôsobené elektromagnetickým poľom, ale tzv. blúdivé prúdy, ktoré sa dostanú do tienenia priamym galvanickým spojením.

Typickým príkladom vzniku blúdivých prúdov v priemysle sú induktívne a kapacitné prúdy v PE vodiči motorového kábla, ktoré namiesto toho, aby sa vracali do zdroja, cez systém potenciálového vyrovnania, ktorý je na to určený, tečú práve tienením komunikačných káblov.

Tieto vysokofrekvenčné prúdy neprechádzajú cestou najmenšieho ohmického odporu, ale presne podľa zákonov elektrotechniky tečú cestou najmenšej impedancie. Aj v prípade, že systém vyrovnania potenciálov realizovaný podľa normy a s dostatočne nízkou ohmickou hodnotou, pre tieto prúdy je cesta nízkoimpedančným tienením komunikačného kábla oveľa „atraktívnejšia“.

Za určitých okolností môže dosiahnuť prúd PE vodiča až 10 % hodnoty fázového prúdu, čo už môže veľmi negatívne ovplyvniť komunikačné siete inštalované v blízkosti. Smerodajné hodnoty impedancie pri frekvencii 2 kHz sú 0,6 Ohm pre tieniacu slučku komunikačného kábla a 0,3 Ohm pre systém potenciálového vyrovnania. Hodnota prúdu v tienení komunikačného kábla by potom nemala prekročiť hodnotu 40 mA.

Meranie a vyhodnotenie rušivých vplyvov

Základným prístrojom pre meranie prúdov v tienení sú kliešte EMCheck® LSMZ I, ktoré merajú prúd v dvoch frekvenčných pásmach 50/60 Hz ako aj 5 Hz až 1 kHz v rozsahu 30 μA–100 A. Na meranie impedancie tieniacej slučky sú určené kliešte EMCheck® MWMZ II s dvoma cievkami, ktoré merajú impedanciu pomocou prúdového impulzu frekvencie 2 kHz.

Opisované poruchy spôsobené externými vplyvmi sa v praxi často vyskytujú iba sporadicky, napríklad pri určitom stave zariadenia alebo počas rozbehu pohonu. Na zachytenie týchto typov porúch sú určené inteligentné kliešte EMCheck® ISMZ I, ktoré dokážu niekoľko dní zaznamenávať priebeh meranej veličiny a vyhodnocovať frekvenčné spektrum.

Monitoring – komplexná analýza komunikačného systému

Dlhodobé sledovanie komunikácie pomocou PROFIBUS-INspektora, PROFINET-INspektora alebo iných diagnostických nástrojov nedokáže odhaliť príčinu poruchy, pokiaľ leží mimo komunikačného systému. Na komplexnú analýzu poruchy je preto potrebné súčasné vyhodnotenie komunikácie na zbernici, prúdov v tienení, sledovanie napájania a prípadne ďalších elektrických veličín. Na to spoločnosť Indu-Sol vyvinula monitorovací prístroj s názvom EMC-INspektor® V2. Má k dispozícii štyri meracie kanály a zaznamenané údaje vrátane frekvenčného spektra umožňuje vyhodnotiť v časových súvislostiach.

Spolu s údajmi, ktoré poskytujú INspektory komunikácie, tak dostáva servisný pracovník ucelený obraz o stave komunikačného systému.

Navštívte nás na veľtrhu AMPER v hale V, stánok V 2.05.

ControlSystem s. r. o.
Štúrova 4
977 01 Brezno

www.controlsystem.sk


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

PROMOTIC SCADA + eWON flexy workshop
2018-09-26 - 2018-09-26
Místo: Hotel Absolutum Boutique Hotel, Praha
MSV Tour 2018
2018-10-01 - 2018-10-04
Místo: Výstaviště Brno
Mezinárodní strojírenský veletrh 2018
2018-10-01 - 2018-10-05
Místo: Výstaviště Brno
Fórum údržby
2018-10-02 - 2018-10-02
Místo: Brno, veletrh MSV
Energie pro budoucnost XXIV
2018-10-02 - 2018-10-02
Místo: sál P4, BVV

Katalog

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

Mitsubishi Electric Europe B.V.
Mitsubishi Electric Europe B.V.
Pekařská 621/7
155 00 Praha 5
tel. +420 251 551 470

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2018 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI