Schermstromen in industriële netwerken

De netwerkspecialist krijgt de ellende op zijn bord

In industriële netwerken kunnen heel veel verschillende problemen optreden. Deels gaat het daarbij om problemen die te maken hebben met het netwerkprotocol, adressering en aanverwante softwarematige instellingen. Er zijn ook problemen die gerelateerd zijn aan het fysieke netwerk. Hierbij moet u denken aan slechte verbindingen, kabelbreuken, en niet te vergeten EMC en slecht werkende PE-netwerken. Het netwerk kan immers op verschillende manieren hoogfrequente stoorsignalen opvangen die vervolgens de communicatie kunnen verstoren of zelfs schade kunnen toebrengen aan de netwerkcomponenten.

Steeds meer apparaten worden vandaag de dag in een netwerk opgenomen waarbij geregeld grote afstanden met draad overbrugd worden. Deze ontwikkelingen worden alleen maar erger wanneer Industrie 4.0 en het Internet der dingen echt door gaan breken. Dan hangt echt alles aan elkaar en gaan we pas echt merken wat er voor ellende in netwerken met heel veel gebruikers op kan treden. Hierbij moet u niet alleen denken aan slecht werkende datacommunicatie of traag overkomende berichten, maar ook aan het defect raken van apparatuur die op het netwerk is aangesloten tot aan machines die zo af en toe rare, onvoorspelbare acties uitvoeren. Veelal zijn dit hinderlijke problemen, maar als het gaat om hijskranen die zo af en toe door storingen in het netwerk uit zichzelf de te hijsen last laten vallen, dan hebben we het ook nog eens over levensgevaarlijke situaties.

Aarding
Bij het opzetten van dit soort grote netwerken hebben we te maken met een aantal factoren waar de netwerkspecialist wel tegen aan kan lopen, maar zelf niet voor verantwoordelijk is, laat staan dat hij er structureel iets aan kan doen, namelijk stromen door de afscherming van de netwerkkabels die veroorzaakt worden door EMC en of slechte aarding van de totale installatie. Het is vooral dit laatste waar veelal het probleem in zit. In eerste instantie was de geel/groene aardverbinding bedoeld voor veiligheid, namelijk het afschakelen van de spanning bij gestelsluitingen (het in contact komen van de fase van de installatie met metalen delen die aangeraakt kunnen worden). Deze belangrijke functie heeft de veiligheidsaarde nog altijd, maar daar zijn bijgekomen het vereffenen van potentialen binnen de installatie en het afvoeren van hogere harmonischen op de netspanning en EMC-gerelateerde stromen. Met name bij deze laatste twee gaat het vooral om stromen met een hoge frequentie en is het van belang dat de impedantie van de aarding zo laag mogelijk is. Deze stromen volgen immers niet de weg van de minste weerstand, maar de weg met de laagste impedantie.

Voor het complete artikel klik hier