Digitale Ausgänge, Signal-Unterbrechungen durch EMV-Störungen

Frage:
Wodurch können kurzzeitige Signaleinbrüche an den digitalen Ausgängen X5/A1 bis A4 der Gerätereihe 9300 entstehen und wie sind diese zu vermeiden?

Antwort:

EMV-Störungen:
Bei nicht EMV-gerechter Verlegung der Leistungs- und Steuerleitungen können durch EMV-Störungen Potentialdifferenzen hervorgerufen werden, die zu Ausgleichsströmen führen. Fließen diese Ausgleichsströme rückwärts über die Treiberbausteine der digitalen Ausgänge X5/A1 bis A4, dann können daraus kurzzeitige Signaleinbrüche resultieren. Diese Signaleinbrüche sind nur ca. 100 µs lang. Die Signaleinbrüche können sehr unregelmäßig auftreten, je nach Art der Störung. Dieser Verlauf kann oszillografiert werden.
In seltenen Fällen kann eine Flankenerkennung und u.U. auch eine Pegelauswertung einer angeschlossenen Steuerung fälschlicherweise auf diese kurzzeitigen Unterbrechungen ansprechen.
Die Ausgleichsströme sind durch EMV-gerechte Verdrahtung vermeidbar. Ein Längswiderstand von ca. 120 Ohm am betroffenen Ausgang kann zusätzlich den 'Rückwärtsstrom' in den digitalen Ausgang hinein reduzieren. Dies ist bei EMV-gerechter Verdrahtung jedoch nicht erforderlich.
Detaillierte Informationen zur EMV-gerechten Verdrahtung finden sie in dem Beitrag EMV-Broschüre für den Einsatz von Antriebsreglern in Maschinen und Anlagen.

Thermische Überlastung:
Eine weitere Ursache für Signaleinbrüche an den digitalen Ausgängen kann eine thermische Überlastung der Treiberbausteine sein, die durch unzulässig hohe Ausgangsströme größer 50 mA entsteht. In diesem Fall ist die Dauer der Signalunterbrechung deutlich größer (4-5 ms). Diese Signalunterbrechungen wiederholen sich dann nach einem Einschwingverhalten in regelmäßigen Abständen (ca. 250 Hz).
Die Ausgangsströme müssen auf Werte unter 50 mA beschränkt werden, um die Ausgangstreiberbausteine nicht zu überlasten (externer Widerstand min. 480 Ohm bei 24 V).