TIA Thermoelement-Problem: Plötzlicher Temperaturabsturz auf -3274,2 °C – Hilfe gesucht!

[AllroundMane]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Hallo zusammen,

ich stehe aktuell vor einem Problem mit einem Thermoelement, das mich zur Verzweiflung bringt, und hoffe, dass ihr mir weiterhelfen könnt.

Folgendes Setup ist im Einsatz:

• Eingesetzte Karte: SIMATIC ET 200AL AI 4xRTD/TC (6ES7 144-5KD50-0BA0)
• Thermoelement: Typ K, angebracht am Robotergreifer zur Temperaturmessung eines Bauteils.

Das Thermoelement funktioniert einwandfrei, auch wenn das Bauteil im Greifer gehalten wird. Es gibt jedoch eine spezifische Position im Ablauf, bei der das Bauteil in einer Aufnahme liegt und dort die Temperatur gemessen werden soll. Hierbei tritt folgendes Problem auf:

1. Das Bauteil wird vom Greifer gehalten, das Thermoelement kontaktiert das Bauteil, und es befindet sich in der Aufnahme.
2. In dieser Position springt der Temperaturwert plötzlich auf -3274,200 °C.
3. Zusätzlich zeigt die Karte den Fehler "Low limit violated on Input channel" an.

Ich habe bereits sämtliche Einstellungen an der ET 200AL im TIA Portal ausprobiert, jedoch ohne Erfolg.

Mein Verdacht ist, dass hier – insbesondere durch die Aufnahme – ein elektrischer Kurzschluss oder eine Störung entsteht, die die Messung beeinträchtigt.

Meine Fragen:

• Gibt es bekannte Probleme mit der SIMATIC ET 200AL AI 4xRTD/TC in solchen Szenarien?
• Ist möglicherweise eine andere ET 200AL-Karte für solche Anwendungen besser geeignet?
• Hat jemand ähnliche Erfahrungen gemacht und eine Lösung gefunden?

Vielen Dank im Voraus für eure Hilfe!

 

[oliver.tonn]

Zur genauen Beurteilung müsste man mal wissen, um welchen Sensor es sich handelt, Hersteller und Artikelnummer.

 

[Mrtain]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Drahtbruch?

 

[Plan_B]

Das Bauteil wird vom Greifer gehalten, das Thermoelement kontaktiert das Bauteil, und es befindet sich in der Aufnahme.

Müsstest Du Dir den Bewegungsablauf ansehen und die Stellen des Thermokabels, die spezifisch in dem Moment bewegt werden.
Ich würde auch auf nen Drahtbruch tippen.

Lange Rede, kurzer Unsinn: Hast Du nen Ersatzfühler, dann bau ihn ein.

PS: kann n Fühlerschluss sein, wenn der Fehler nur bei Kontakt n Fehler wirft. Das sollte sich mit nem Mulimeter prüfen lassen: Abklemmen und Fühlergehäuse gegen die beiden Anschlussdrähte messen (Riso mit max 50V oder Multimeter).

 

[ducati]

Naja, könnte sein, dass das Gehäuse vom Thermoelement normalerweise nicht geerdet ist und in der nicht funktionierenden Position durch ein Metallteil geerdet wird? Oder andersrum?
Im Handbuch zur AI-Karte steht u.U. etwas zu potentialfreien oder potentialbehafteten oder geerdeten Sensoren...

 

[AllroundMane]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Zur genauen Beurteilung müsste man mal wissen, um welchen Sensor es sich handelt, Hersteller und Artikelnummer.

Ist eine Spezialanfertigung von Testo.
Temperaturfühler als Typ K ich mache morgen mal ein Foto.
Auf Beckhoff Karten funktioniert dieser einwandfrei

 

[Plan_B]

Meistens ist das Fühlergehäuse el. isoliert vom eigentlichen Fühler.
Und wenn nicht, muss die AI Karte damit umgehen können.

 

[AllroundMane]

Müsstest Du Dir den Bewegungsablauf ansehen und die Stellen des Thermokabels, die spezifisch in dem Moment bewegt werden.
Ich würde auch auf nen Drahtbruch tippen.

Lange Rede, kurzer Unsinn: Hast Du nen Ersatzfühler, dann bau ihn ein.

PS: kann n Fühlerschluss sein, wenn der Fehler nur bei Kontakt n Fehler wirft. Das sollte sich mit nem Mulimeter prüfen lassen: Abklemmen und Fühlergehäuse gegen die beiden Anschlussdrähte messen (Riso mit max 50V oder Multimeter).

Sensor wurde ausgetauscht.
Drahtbruch ist auszuschließen.
Liegt tatsächlich irgendwie an der Erdung, isoliert man das Bauteil gegen die Anlage mit zB einem Blatt Papier, wird der Wert normal aufgenommen

 

[AllroundMane]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Meistens ist das Fühlergehäuse el. isoliert vom eigentlichen Fühler.
Und wenn nicht, muss die AI Karte damit umgehen können.

Dann ist das denke das Problem.
Hat ein vollständig metallisches Gehäuse.

Hab den Sensor tatsächlich so gefunden:

Kreuzbandfühler mit Einschraubgewinde

Alle unsere Kreuzbandfühler eignen sich ideal zur berührenden Temperaturmessung an Oberflächen. Ihre Bauform ist für schnellste Oberflächentemperaturmessungen entwickelt und sorgt aufgrund des filigranen Kopfaufbaus für kürzeste...

www.testo-sensor.shop

Gibt es von Siemens hier eine Karte die damit umgehen kann?

 

[Plan_B]

Messtelle nicht isoliert.
Und die AI Baugruppe ist nicht gegen Versorgung potentialgetrennt.

Somit haste im Kontaktmoment n Masseschluss einer Fühlerleitung.

Frag Testo.

 

[ducati]

Eigentlich sollte die Karte das abkönnen:

Anschluss für isolierte/nicht isolierte Thermoelemente

Hast Du nen Potentialausgleich an den ganzen Metallteilen oder liegt da irgend ne Spannung drauf?

Was ist an den anderen 3 Kanälen angeschlossen?

 

[Botimperator]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Bei den TC-Karten der ET200SP kann man die Störfestigkeit erhöhen indem man den negativen Schenkel des Thermoelements zusätzlich auf PE brückt.

Ich hab beim kurzen überfliegen des Gerätehandbuchs der Eingangskarte zwar keinen entsprechenden Vermerk gesehen, aber einen Versuch wäre es wert das Messeobjekt und das TC aufs gleiche Potenzial zu ziehen ¯⁠\⁠_⁠(⁠ツ⁠)⁠_⁠/⁠¯

 

[AllroundMane]

Bei den TC-Karten der ET200SP kann man die Störfestigkeit erhöhen indem man den negativen Schenkel des Thermoelements zusätzlich auf PE brückt.

Ich hab beim kurzen überfliegen des Gerätehandbuchs der Eingangskarte zwar keinen entsprechenden Vermerk gesehen, aber einen Versuch wäre es wert das Messeobjekt und das TC aufs gleiche Potenzial zu ziehen ¯⁠\⁠_⁠(⁠ツ⁠)⁠_⁠/⁠¯

Habe das gerade mal gemacht, genau dann passiert der Fehler.
Kontaktiere ich den negativen Schenkel des Thermoelements auf PE, bricht der Wert ein.

 

[Botimperator]

Habe das gerade mal gemacht, genau dann passiert der Fehler.
Kontaktiere ich den negativen Schenkel des Thermoelements auf PE, bricht der Wert ein.

Dann haben die ET200AL also eine andere, interne Schaltung. Gut zu wissen^^

Hast du mal mit Testo gesprochen ob die fehlende Isolation zwischen Sensorgehäuse und Thermoelement tatsächlich so sein soll?
Abseits von Schlepp-Thermoelementen wäre ein absichtlicher Kontakt aufs Gehäuse eher ungewöhnlich.

 

[ducati]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Ist 24V Masse auch auf PE geerdet?

Mach beim Siemens ne Supportanfrage auf, laut Handbuch soll die Karte nichtisolierte Thermoelemente abkönnen...

 

[Plan_B]

aut Handbuch soll die Karte nichtisolierte Thermoelemente abkönnen...

Hab ich nich gfunden. Fand nur, dass der Kanal nicht gegen Versorgungsspannung isoliert ist, was für mich im Umkehrschluss das Verhalten erklärt.

 

[ducati]

Hab ich nich gfunden. Fand nur, dass der Kanal nicht gegen Versorgungsspannung isoliert ist, was für mich im Umkehrschluss das Verhalten erklärt.

vielleicht ist es auch ein Fehler im Handbuch.

Eigenschaften

Das Modul hat folgende technische Eigenschaften:
• 4 Analogeingänge
• M12 Buchsen für den Anschluss von Sensoren
• Messart einstellbar je Kanal:
– Spannungsmessung: ±80 mV
– Widerstandsmessung: 0-150 Ohm, 0-300 Ohm (2-/3-/4-Leiteranschluss)
– Thermowiderstandsmessung: Pt/Ni100, Pt/Ni1000 (2-/3-/4-Leiteranschluss)
– Thermoelement Messung: Typ B, C, E, J, K, L, N, R, S, T, U
• Anschluss für isolierte/nicht isolierte Thermoelemente
• Auflösung 16 bit
• Abmessungen 30 x 159 x 40 mm
• Genauigkeit nach AMS2750E
• Parametrierbare Diagnose einstellbar je Kanal
• Prozessalarm bei Grenzwertüberschreitung einstellbar je Kanal
(je zwei obere und zwei untere Grenzwerte)
• Verschiedene Möglichkeiten zur Kompensation der Vergleichsstellentemperatur
Das Modul unterstützt folgende Funktionen:
• Firmware-Update
• Identifikations- und Maintenancedaten I&M0 bis I&M3
• Wertstatus (Quality Information)

SIOS

support.industry.siemens.com

 

[AllroundMane]

Zuviel Werbung?
-> Hier kostenlos registrieren

Ich habe dem Siemens Support geschrieben und folgenden Link als Hilfe bekommen:

Es ist wichtig, das es keine Potentialunterschiede zwischen den verschiedenen Kanälen gibt. Die Baugruppe dar keine Ucm Spannung zwischen den Kanälen haben.

So der Siemens Support.

SIOS

support.industry.siemens.com

Hier gibts Probleme bei Keramikwerkstoffen, die ab einer bestimmten Temperatur leitfähig werden.

Dort ist ebenso eine Liste mit potentialfreien Analogeingangsbaugruppen. Leider ist keine ET 200AL dabei.

 

[ducati]

Ich habe dem Siemens Support geschrieben

was sagt er denn zu dem Zitat aus dem Handbuch:

• Anschluss für isolierte/nicht isolierte Thermoelemente

Es ist wichtig, das es keine Potentialunterschiede zwischen den verschiedenen Kanälen gibt. Die Baugruppe dar keine Ucm Spannung zwischen den Kanälen haben.

Deshalb meine Frage, was an den anderen 3 Kanälen angeschlossen ist und ob die 24 Masse auch geerdet ist. Also wenn, dann alle 4 Kanäle und die 24V Masse auf PE legen...

 

[AllroundMane]

was sagt er denn zu dem Zitat aus dem Handbuch:




Deshalb meine Frage, was an den anderen 3 Kanälen angeschlossen ist und ob die 24 Masse auch geerdet ist. Also wenn, dann alle 4 Kanäle und die 24V Masse auf PE legen...

Es ist nur ein Kanal angeschlossen.

Haben jetzt das ganze über den Ablauf abgefangen, sodass eben die Messung nur stattfindet, wenn kein Kontaktschluss besteht.