Grundlegende Betrachtungen zur Analogtechnik
Sie möchten Beckhoff Geräte (Klemmen, Boxen, Module) mit analoger Ein- oder Ausgangsfunktion einsetzen. Darunter fallen auch metrologische Anwendungen, also Anwendungen mit dem Ziel möglichste niedriger Messunsicherheit, umgangssprachlich auch: hoher Messgenauigkeit.
Dann sollten Sie sich vor dem Design‑In‑Prozess, insbesondere aber im Moment der Software‑Erstellung und Inbetriebnahme einen Moment Zeit nehmen für folgende fundamentalen Überlegungen:
- Diagnose
Bei gegebenem Problem wird auf dem Pfad der Lösungsfindung gerne das nicht direkt Lösungsrelevante beiseitegeschoben. Nehmen Sie sich jedoch Zeit und programmieren Sie die in EtherCAT (oder anderer verwendeter Feldbus), TwinCAT (oder andere Steuerungssoftware) und Geräten vorhandenen Diagnosemöglichkeiten aus! Bedenken Sie, dass in den Ebenen - Feldbus/ EtherCAT,
- Gerät (Klemme, Box, Modul) und
- Analogkanal (ggf. mehrere je Gerät)
| jeweils per Software Diagnose durchgeführt werden kann, sodass Ihnen am Ende in jedem Buszyklus die Information vorliegt, ob Sie dem Messwert vertrauen können. Sie sollten nicht davon ausgehen, dass allein die Tatsache, dass der Messwert in einem plausiblen Bereich liegt, bedeutet, dass der Wert auch aktuell und richtig ist. |
- Fehlmessung – Bewertung der Folgenschwere
Sie möchten eine Messung vornehmen. Mit einer gewissen (geringen) Wahrscheinlichkeit kann dies zu einem Fehlergebnis führen, vgl. dazu den Abschnitt „Diagnose“. Aber auch interne oder externe Einflüsse auf das Messgerät können zu einer Fehlmessung führen z.B. in Form eines unerwartet hohen Messfehlers. Überlegen Sie sich für Ihre Applikation, ob Sie in diesem Moment schnell genug reagieren, ggf. die Messung wiederholen können oder andere Maßnahmen nötig sind. Eine Plausibilitätskontrolle des Messwerts ist meist sinnvoll. Bei erheblichen Schadenspotential kann eine redundante Messung mit einem zweiten/ n-ten Sensor und Analogeingang sinnvoll und wirtschaftlich sein. - Schirmung und Erde
Bedenken Sie umfeldabhängige Einflüsse an der Produktionsanlage/Messumgebung, die sich von Labor- und Prototypenbedingungen erheblich unterscheiden können. Dies kann zu nennenswerten Messfehlern und Betriebsbeeinträchtigungen führen.
Siehe dazu Kapitel „Analogtechnische Hinweise – Schirm und Erde“ - Umweltbedingungen
Insbesondere die Umgebungstemperatur am Montageort des einzusetzenden Gerätes in Verbindung mit der Luftbewegung (zwangsventiliert, stehende Luft, Eigenkonvektion) und der Einbaulage kann zu Beeinflussung des Messbetriebs führen.
Überlegen Sie sich, welche statischen und dynamischen Wärmevorgänge passieren können - auch zu verschiedenen Tageszeiten - wie z.B. der Ausfall von Kühlaggregaten, Lichteinfall oder Handling von heißen Teilen in der nahen Umgebung. Ist beispielsweise mit dem Ausfall von Kühlung zu rechnen, sollte ein Gerät abgeschaltet werden (spannungslos), um es vor Schäden durch Überhitzung zu schützen.
Besondere Umwelteinflüsse (Feuchtigkeit, Temperatur, Gase) können auch zu Korrosion oder ganz allgemein zu veränderten Übertragungseigenschaften von Kontakten oder Steckverbindern (auch im Geräteinneren) führen. Entsprechende Schutzmaßnahmen könnten dann erforderlich sein.