Diskuse Elektrika.cz

U poměrně složitého strojního zařízení řešíme celkem záhadné poruchy ("problikávání" některých logických signálů, výpadky komunikace IO-Link atd.).
Po základní analýze problému jsme došli k závěru, že na vině může být rušení - buďto z vnějšku, nebo i ze samotného zařízení (obsahuje mj. elektrikcé servo osy).
Problém je v tom, že poruchy se vyskytují náhodně, bez zjevné příčiny a s frekvencí např. 1x denně.
Potřeboval bych datalogger napětí, který bude schopen měřit jak napájecí třífázovou síť 400/230 V AC, tak interní rozvod 24 V DC. Datalogger by měl umět zachytit (a zaznamenat) přechodové jevy, tedy by měl vzorkovat s periodou alespoň řekněme 1 ms.
Doporučíte nějaké takové zařízení?
Požadavky jsou jako obvykle dost protichůdné - pokud možno provedení jako přenosný měřicí přístroj, menší rozměry, přijatelná cena.
Poradíte?

Nesplniteľné protichodné požiadavky. Zostáva jedine kvalitný analyzátor sietí ,  ale cena je v nebi. Štandardné datalogery zvládnu 230AC a minimálne vzorkovanie  1 sec ( jednofázové do 100EUR ,  3f vôbec nie sú ). To DC bude pravdepodobne úplne neriešiteľné a v jednom prístroji už vôbec

Tak že to nebude za litr od Conrada s tím tak nějak počítám.
Nějakému rozumnému analyzátoru bych se nebránil, ale zatím nic takového nemám/osobně jsem nepoužíval.
Uvítal bych prozatím tip na nějaký přístroj, který by mi vyhověl po technické stránce. O financích se dá jednat - podle toho, jak moc velká vůle bude problém řešit.

Datalogger na 24V zkuste poptat u firmy Foxon z Liberce. Co jsem slyšel, tak to napojíte na napájení a přenos dat jde po WiFi. Nevím ale jakou to má vzorkovací frekvenci.

Z tých lacnejších:
https://www.ghvtrading.sk/meracie-pristroje/analyzatory/ 

Skuste kontaktovať firmu kmb.cz mám od nich analyzátory siete, sú ochotní,
možno by šlo doplniť DC log do ich SW. Ceny sú ešte dostupné.
Na úrovni siete vyčítate z logu všetko.

Poptejte u specialistů, např.:
https://www.blue-panther.cz/kontakt
https://www.ghvtrading.cz/kontakt.html
kteří vám možná nabídnou za úplatu i provedení vlastního měření bez nákupu techniky.

Děkuji_ všem za inspiraci. Já bych si z odkazovaných přístrojů i vybral, ale vzhledem k ceně (se kterou jsem tak nějak počítal) bude asi zodpovědnými zvoleno zdánlivě levnější a jednodušší řešení vyměňovat různé díly a přemýšlet nad tím, co se děje.

Za úplatu do dělá i distributor (každý)...EON,ČEZ,PRE
Mají výkonný dataloger na každé služebně (okresní pobočce).
Také jsem to u nich měl objednaný.

Zkusil jste vyměnit ten napájecí zdroj 24V DC?

Zdroj jsem zatím měnit nezkoušel. Je to Phoenix Contact Quint - 20 A, rozumně nadimenzovaný a zatížený a rozumně kvalitní.
Rušení z venku (včetně krátkých výpadků) by měl podle dokumentace slušně odfiltrovat.
Navíc na tomto zdroji visí i mj. PLC S7-300, ET-200, switche atd. a to všechno jede bez problémů.
Pokud by nějaké zásadní rušení šlo z venku ze sítě, určitě by se projevilo alespoň na některém z desítek strojů, napojených na stejný šínovod (tím si proti původní otázce možná trochu protiřečím).
Pravda je, že ve stroji jsou nějaké souběhy vedení k motorům s vedením IO signálů (decimetry, max jednotky metrů, kabeláž originální - prostorově to jinak nejde. Například nutnost využítí jednoho vlečného řetězu.
Zkrátka celkem záhada. Není co měřit, není co analyzovat, ale je třeba to nějak řešit.
Měření osciloskopem (nějakou dobu při provozu, jenom koukání na obrazovku) neukázalo nic.
Takže zatím nikdo neví, co s tím.

A ruseni probiha pouze na signalech vedenych po IO link? Nebo i problikne signal vedeny do/z ET200 nebo PLC?

Také může být poškozený kabel, např. v tom vlečném řetězu nebo jinde.

Zatím se zdá, že se to týká pouze IO-Link signálů (to by mohlo ukazovat na nějakou chybu komunikace/sběrnice). Bohužel to ale nedělají všechny IO-Link signály:)
Jen tak pro zajímavost, došlo tam i ke stavu (pozorováno důvěryhodným člověkem),  že na pneumatickém válci "svítily" - byly sepnuté - koncové spínače v obou koncových polohách najednou. To je nesmysl (pokud odmítneme jako příčinu poruchu válce, který ale normálně funguje a normálně spíná vždy právě jeden spínač, jak má být).
Zítra zkusíme některé napojit provizorně přímo na PLC karty. Ale závady se stávají zřídka a nepravidelně.. .
Další problém je, že na zařízení se vyrábí, takže na nějaké rozsáhlé pokusy samozřejmě není čas.

...Také může být poškozený kabel, např. v tom vlečném řetězu nebo jinde....
Kabely jsou poměrně krátké, vizuálně je lze kontrolovat, viditelné poškození nemají, vesměs se jedná o kabely s PUR pláštěm určené pro vlečné řetězy, prostředí vyhovují. To se mi nejeví jako pravděpodobné.

Nicméně pokud se nějaké rušení od někud dostává, datalogger/analyzátor by ho mohl odhalit (samozřejmě se tak ihned neodhalí příčina).

Ještě jedna zajímavá věc. Chyby se stávají i samovolně při odstávce, když je stroj vypnutý (= v nějakém ready režimu, pod napětím),  tedy v době, kdy se elektrické osy zaručeně nepohybují (= rušení by mělo být žádné, nebo alespoň menší, než za provozu)

Pokud vám problikávají logické signály a vypadává IO-Link to vše napájené z jednoho zdroje, pak bych v první řadě vyzkoušel vyměnit zdroj 24V. PLC a ostatní zařízení krátké výpadky nerozhodí, jelikož budou mít v sobě další DC/DC konvertor pro napájení vlastní elektroniky. IO-Link ale běží "přímo" na 24V, dovolená mez je 20-30V, a když se sejde pár špiček mohl by jít zdroj do mžikového proudového omezení(mrkněte na specifikaci IO-Link). Za úvahu by stálo rozdělit napájení 24V na dva zdroje, jeden pro PLC a druhý pro IO-Link, pokud to zapojení umožňuje.

Na tom by mohlo něco být. Výměnu zdroje zvážím (i když, jak jsem psal, s těmito zdroji mám dobré zkušenosti). Ony i ty IO-Link moduly v sobě nějaký zdroj mít budou, ale jsou rozměrově menší, tedy tam budou nutně i menší kondenzátory.
Rozdělení na dva zdroje - staří maráci, kteří mě kdysi učili, by byli určitě pro:),  ale poslední dobou jsem dost deformovaný automotive průmyslem = jeden pořádný zdroj na úplně všechno (zjednodušeně řečeno).
Když to tak prokazatelně spolehlivě fugnuje na svařovacích linkách, kde se dělají auta, tak mi už dva zdroje u reletivně nevelké pracovní stanice přijdou jako zbytečný luxus.

Pořád dumám, jestli na to jdeme ze správného konce. Zažil jsem podobnou závadu s RFID bezpečnostními čidly a po dlouhých peripetiích a reklamaci jejich (celkem renomovaný) výrobce prohlásil: Chyba firmware:) - stroj několikkrát týdně spadl do nouzového zastavení od dveří... Po přehrátí firmware vše v pohodě...

A tehdy taky kolem chodili odborníci a říkali souběhy, rušení...

A jištění pro 24V je provedeno elektronickým jisticim modulem (něco na styl MICO od murr) nebo jinak?
Pokud ano, zkusil bych hledat závadu zde.

Použity jsou přímo IO link snimace nebo klasicke sensory jsou zapojeny do IO link slucovacu?

A je jisté, že "problíkavají" všechny IO signály, anebo jen některé větve.....
typoval bych to na špatné spoje. Zaměřil bych se také na všechny interlogy.
Při revizích mnohých linek nebo NC strojů jsou velice často právě interlogy vyřazovány z provozu. Jsou obvykle zapojeny v obvodech ES a při "probliknutí" shodí celý stroj. A pak jak obsluha tak údržba si "nějak" pomáhá....

Při takových poruchách staří machři učili: rozpojit a vše znovu zapojit. Jenže to nebyly tak obvodově složité stroje. Nedělal se v poslední době na tem stroji nějaký up grade? A řemeslně to někdo zbabral.....ch ce to v odstávce fyzicky projit všechny spoje. Myslím si, že analýzou sítě i napájení nic moc nezjistíte.

Upřímně nezávidím vám... :-) Vadných může být spousta věcí, včetně firmware ve snímači, IO-Link masteru, komunikačním bloku v PLC, nebo ve vlastním sw. Analyzujte co jde ze statusu komunikace...s nímač, master, komunikační blok. Zkuste zpomalit komunikaci, pokud to je možné, nejen komunikační rychlost, ale i počet čtení v čase.
Synchronizujte čtení, tak aby v jednom okamžiku komunikoval vždy jen jeden master.

Potom co jsem shlédnul pár katalogových listů výrobců IO-Link masterů a výrobce čipů IO-Link masteru(Maxim),  tak bych se ještě více přikláněl k použití samostatného zdroje pro každý víceportový master. Master generuje komunikaci přímo z napájecích 24V, ty slouží také pro napájení snímače, rychlost je relativně pomalá detekční meze H a L relativně široké, ale je tu také spousta dalších proměnných jako např. min.18V pro napájení snímače, aby byl připraven pro "wake-up",  který dělá master pomocí proudového impulsu min.0,5A(cca 70-80mikrosec). Je to zkrátka spousta věcí, které se může pokazit jak nekvalitním hw ,  tak chybami v sw na všech stranách.

Také jsem zažil chyby ve firmware, ale to byl Modbus, resp. Modbus TCP a na analýzu stačí běžné PC, tady to bude složitější. Příklad 1: Modbus RTU rychlost max. dle manuálu, komunikace ok, ale asi jen po dobu několik desítek minut, potom restart přístroje. Zachoval jsem rychlost, ale snížil četnost čtení asi na 1x/30s a vše bylo ok....uznaná chyba firmware.. zařízení v ceně několika desítek tisíc Kč.
Příklad 2: Modbus TCP, komunikace živá, ale jen v odpovědi chybového kodu.....chybn ý kontrolní součet...lehký důkaz z Wiresharku...p rogramátor evidentně vůbec netestoval komunikaci s jiným zařízením...op rava obratem.
Příklad 3:Nefunkční Modbus na S7-300..programátor nepočkal na dokončení příjmu předchozího paketu a vyslal další dotaz dřív, než mu potvrdil komunikační blok dokončení akce.

Pánové, děkuji_ všem za množsví podnětných názorů.
Svoje jsem prezentoval průběžně. Bohužel já jsem jenom projektant, ty věci, které se více týkají (mohou týkat) SW budu muset řešit ve spolupráci s programátorem.
Včera (během odstávky - na řešní na místě, včetně úprav, jsou k dispozici 2 hodiny týdně) kolega některé snímače přepojil přímo na karty PLC - uvidíme, co se stane (mimochodem, včera opět pozoroval na pneumatickém válci oba sepnuté spínače - po zahýbání válcem normálně vzduchem porucha "zmizela").

Shrnul bych to tak, že podle mého názoru kdykoli se nasadí nová, relativně složitá věc, tak z toho vzniknou jenom problémy.
Zkusím to probrat na Ampéru nezávazně s dodavateli některých výše diskutovaných komponent.
To tuto situaci neřeší, ale je možné si z toho vzít poučení pro příště.

Možná jen zdánlivě nesouvisející poznámka.
Tam, kde je HW ve špatném stavu, tak nasazení automatizace způsobí realizátorům jen značné problémy. Na příklad odměřování délek se značnou přesností, kdy mechanika má značné vůle.
Již bylo napsáno, když se sejdou chyby HW a SW, tak je co řešit. Na začátku je ale špatný předpoklad. ( špatná analýza problému)

Ano Honzo, to je pravda. Nicméně tento stroj je zánovní (pokud mě paměť neklame, asi rok a půl starý) a složený z kvalitních komponent (PLC Siemens, elektrické osy + pneumatika Festo, IO-Link zařízení Balluff... - veškerá kabeláž a díly originální).
Mechanika provedená rozumně a odpovídá místnímu (léty ověřenému) standardu i prostředí.
Takže tady se úplně nešetřilo a problémy prostě jsou (mimochodem, ty RFID bezpečnostní spínače, jak píšu výše, byly také na tomto stroji).

Hynku, ososbně bych prošel veškeré spoje. :)
Nám se jednou stalo, že se přerušil komunikační kebel uprostřed energořetězu, závada se projevovala velice nahodsile. Nakonec jsme kabel odpojily, vytáhly z energořetězu, a ejhle, opravdu byl přerušený. Povrchově se nic nenašlo. :(

Problém je v tom, že poruchy se vyskytují náhodně, bez zjevné příčiny a s frekvencí např. 1x denně.

S podobnou situaci se každý v oblasti elektro u strojního zařízení setkal.
Pokud jsem vedoucí projektu, musím ale situaci řešit.
Elektrikáři již ručí za správnost zapojení a dobré spoje.
Programátoři nenašli žádnou chybu.
Pracovník MaR také za vše ručí
Projektant tvrdí, že je to obvodově O.K.

Pak sestavím auditorské otázky.

1) na jaké směně se porucha projevuje  a jméno operatora
2) při poruše je nějaká souvislost se stejným tg procesem
3) výsledky diskuse se všemi operátory a lídrem výroby
4) lze zúžit místo poruchy na některý obvod stroje
5) jsou zde "zajímavé" signály údržby ( na příklad svítící ledky obou poloh válce)
6) není nastavená zbytečně rychlá sekvence mezi operacemi stroje
7) výsledky diskuse z jednotlivými aktéry projektu

Jako vedoucí projektu musím najít řešení. Některá opatření pro mnohé se mohou zdát i nesmyslná. Někdy jsem nařídil vyměnit některé části HW a někdy i personální změny v týmu. Nic není bez zjevné příčiny. Jsou je skryté....a často zde hraje roli i lidský faktor. Ale i technicky sladit desítky autonomních systému je role dirigenta....n ěkde to skřípe a nakonec se ukáže špatně připojené opletení nějakého kabelu. A nikoho to nenapadlo ani ve snu....

Hynku, držím ti palce a věřím, že Tvé zázemí elektro do 3-4 generace ti také pomůže.
A až najdeš příčinu, budeme se divit.....