Schädigen Verborgene Verdrahtungsfehler die Zuverlässigkeit Ihrer Industrieautomatisierung?
Signal- und Stromqualität sind das Lebenselixier moderner Industrieanlagensteuerung. Ein professionell aussehendes Schaltschrank ist das eine, doch die internen Verdrahtungspraktiken bestimmen wirklich die Betriebszeit. Dieser Artikel deckt häufige, aber kostspielige Fehler bei der Kabelverlegung in SPS- und Leitschränken auf und bietet umsetzbare Lösungen.
Die entscheidenden Kosten der Vernachlässigung von Strom- und Signaltrennung
Das gemeinsame Verlegen von Hoch- und Niederspannungskabeln ist ein häufiger Fehler. Dies erzeugt elektromagnetische Störungen (EMI). Folglich leiden empfindliche Analogsignale und Feldbuskommunikation. Normen wie IEC 60204-1 empfehlen eine Trennung, oft von 200 mm oder mehr. Fachleute raten zur Verwendung getrennter Kabelpritschen oder separater Leitungswege. Dieser einfache Schritt verringert störungsbedingte Fehler erheblich.
Ausfälle verhindern durch robuste Zugentlastung
Lockere Anschlüsse an SPS- oder Antriebsklemmen sind eine Hauptursache für Ausfälle. Industrielle Vibrationen belasten diese Verbindungen ständig. Daher ist der Einsatz geeigneter Kabelverschraubungen und Hutschienenklemmen unverzichtbar. Diese Bauteile nehmen mechanische Belastungen auf, verhindern Kabelbrüche und gefährliche lose Verbindungen. Dies ist eine grundlegende Sicherheits- und Zuverlässigkeitsmaßnahme.
Gefahren überfüllter Kabelwege
Ein Kabelkanal oder Rohr bis zur maximalen Kapazität zu füllen scheint effizient. Doch dies führt zu übermäßiger Wärmeentwicklung und mechanischer Kabelbeschädigung. Der Nationale Elektrokodex (NFPA 79) empfiehlt ein maximal 40%iges Füllverhältnis für Steuerschränke. Ausreichender Raum ermöglicht eine ordnungsgemäße Wärmeabfuhr und erleichtert spätere Änderungen erheblich.
Systematische Kennzeichnung: Ein Grundpfeiler für effiziente Wartung
Unidentifizierte Leitungen verlängern die Fehlersuche erheblich. Dies wirkt sich direkt auf die Betriebskosten durch längere Reparaturzeiten aus. Die Einführung eines Kennzeichnungsstandards wie ANSI/TIA-606 ist bewährte Praxis. Einheitliche, langlebige Etiketten an beiden Enden jeder Leitung sind eine lohnende Investition für jede Anlage.
Warum Kabelmanagement laufende Pflege erfordert
Steuerschränke sind dynamisch, nicht statisch. Veränderungen im Laufe der Zeit können die ursprüngliche Ordnung beeinträchtigen. Geplante Inspektionen sind daher unerlässlich. Eine halbjährliche Überprüfung kann Abrieb, lose Kabelbinder oder neue EMI-Risiken aufdecken. Proaktive Wartung verhindert, dass diese Probleme zu ungeplanten Stillständen führen.
Praxisbeispiel: Lösung eines Rätsels an einer Abfüllanlage
Ein Hersteller von Autoteilen hatte zeitweise Störungen an einer wichtigen Roboterzelle, gesteuert von einer Rockwell ControlLogix SPS. Techniker überprüften wochenlang Software und Hardware. Die Ursache war verborgen: 600V-Motorkabel wurden zusammen mit DeviceNet-Kommunikationskabeln in einer gemeinsamen Kabelpritsche verlegt, was Störungen verursachte. Nach der Verlegung der Kommunikationsleitungen in einen separaten, geschirmten Weg mit 250 mm Abstand hörten die Störungen auf. Die Anlage verzeichnete eine Steigerung der Gesamtanlageneffektivität (OEE) um 1,8 % und vermied geschätzte 85.000 US-Dollar an jährlichem Ausschuss und Verzögerungen.
Die Sicht des Autors: Mehr als nur Äußerlichkeiten
Nach meiner Erfahrung bei der Inbetriebnahme von Anlagen weltweit wird die Verdrahtung oft unterschätzt. Ein ordentlicher Schaltschrank dient nicht nur dem Aussehen; er ist ein direkter Indikator für Qualität und Lebensdauer des Systems. Die Investition in hochwertige Bauteile von bewährten Lieferanten wie Phoenix Contact oder Weidmüller zahlt sich aus. Noch wichtiger ist ein detailliertes Bestandsverdrahtungsdiagramm, das ebenso wichtig ist wie die physische Arbeit. Diese Dokumentation ist unschätzbar für spätere Fehlersuche und Erweiterungen.
Zukünftige Entwicklungen: Intelligenteres Schaltschrankdesign
Die Branche bewegt sich in Richtung Digitalisierung. Werkzeuge wie Siemens TIA Portal oder Digital-Zwillingssoftware ermöglichen es Ingenieuren, Kabelverläufe virtuell zu planen und zu simulieren. So lassen sich Abstände und Störquellen vor Baubeginn erkennen. Zudem erleichtert der Trend zu modularen, vormontierten Schaltschrankabschnitten die Montage und gewährleistet von Anfang an Normenkonformität.
Lösungen zur sofortigen Umsetzung
Beginnen Sie mit einer Kennzeichnungsprüfung. Überprüfen Sie dann die Trennung zwischen Wechselstrom- und Niederspannungs-/Signalsleitungen in einem wichtigen Schaltschrank. Verwenden Sie Klett- oder Spezialbinder statt Nylon-Kabelbinder für empfindliche Leitungen, um Überdruck zu vermeiden. Planen Sie schließlich eine kurze Inspektion während des nächsten geplanten Stillstands. Diese kleinen Schritte schaffen die Grundlage für eine robuste Systemleistung.
