Einige Empfehlungen von Siemens zur Erdung von DCS-Steuerungssystemen

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Umfangreiche Praxiserfahrungen haben gezeigt, dass bei DCS-Systemen, die nach dem „floating ground“-Prinzip arbeiten, die Fehlerrate höher ist als bei Systemen mit Erdung. Deshalb wird in den „Leitlinien für die Erdung von Siemens-Automatisierungssystemen“ empfohlen, dass bei DCS-Steuerungen – außer in besonderen Fällen – immer die Erdungsmethode verwendet werden sollte. 1. Anschlussanforderungen für die Erde beim S7-400H: Die Anschlussanforderungen für die Erde beim S7-400H sind identisch mit denen, die im technischen Artikel von Changhui Instrument Network unter dem Titel „Anschlussanforderungen für die Erde beim S7-400 PLC“ beschrieben werden. Dies ist in Abbildung 1 zu sehen. http://yunrun.com.cn/upload/201708/08/201708081549163252.png Abbildung 1: Grundsätze der Erdung bei S7-400H. Zudem sind die Anforderungen an die Erdung des ET200M-Rahmens sowie des IM153-2 identisch mit denen des S7-300-PLCs, wie in Abbildung 2 dargestellt. http://yunrun.com.cn/upload/201708/08/201708081552558088.png Abbildung 2: Schema der Erdeingangsanbindung des ET200M. Aus Abbildung 2 geht hervor, dass der PE im Siemens-System sowohl als Schutzleiter dient als auch – aufgrund der Eigenschaften der ET200M-Serie – als Referenzpotential für den Betrieb des Systems. Somit übernimmt der PE gleichzeitig die Funktion eines Referenzpunkts des Systems. Die Qualität der Erdeingangsanbindung hat direkten Einfluss auf die Stabilität des Systems. Für die Erdungskontakte im Systemgehäuse sollten verzinnte Kupferstreifen verwendet werden. Auch die Anschlüsse der Erdungsleitungen sollten ordnungsgemäß verschlossen werden, wie in Abbildung 3 dargestellt. http://yunrun.com.cn/upload/201708/08/201708081554257004.png Abbildung 3: PE-Erdeleitungsbus im Schaltschrank 2. Grundsätze der Erde im DCS: Für die Art der Erde im DCS siehe Abbildung 4. http://yunrun.com.cn/upload/201708/08/201708081556336301.png Abbildung 4: Schematische Darstellung der Erdung des DCS-Steuerungssystems. ① Anforderungen an den Erdwiderstand ◆ Die Summe aus dem Widerstand der Leiter sowie der Verbindungsstellen zwischen den Erdungskontakten der Messgeräte und der Haupterdplatte wird als Verbindungsresistenz bezeichnet. Der Widerstand der Erdung des Messsystemes sollte nicht größer als 1 Ω sein. ◆Das Verhältnis zwischen der Potential des Erdungselements und der durch dieses in den Boden fließenden Stromstärke wird als Widerstand des Erdungselements gegenüber dem Boden bezeichnet. Der Widerstand des Erdungsepols gegenüber der Erde sowie die Summe der Widerstände der gesamten Erdungsplatte, der Haupterdungsleitung sowie der Anschlusspunkte an den Enden der Haupterdungsleitung werden als Erdwiderstand bezeichnet. Der Erdschlusswiderstand des Messsystemes sollte nicht größer als 4 Ω sein. ②Die empfohlenen Farben für die Erdungskabel sind in Tabelle 1 aufgeführt.
**Tabelle 1: Farben der Erdungskabel im DCS-Steuerungssystem**
| Verwendung der Erdungskabel | Farbe der Erdungskabel |
|-----------------------------|------------------------|
| Schutz-Erdungen, Sammelleitungen, Verzweigungsleitungen | Grün |
| Signalleitungen sowie Leitungen zur Abschirmung, Sammelbänke, Hauptleitungen | Grün + Gelb |
| Leitungen für intrinsisch sichere Systeme | Grün + Gelb |
| Gesamte Erdungsplatten, Haupterdungsleitungen, Erdungselemente | Grün |

③ **Spezifikationen der Erdungskabel im DCS-Steuerungssystem**
Die Leitungen des Erdungssystems sollten aus mehradrigen, isolierten Kupferleitungen bestehen. Die Leitungen des Erdungs Systems sollten in Abhängigkeit von der Anzahl sowie Länge der anzuschließenden Geräte nach den folgenden Werten ausgewählt werden: ◆ Erdungskabel > 2,5–4,0 mm² ； ◆Erdfungsschienen > 16-35 mm² ； ◆Erdenleitungsstrecke > 35-75 mm² ； Dieser Text ist ein Auszug aus dem Buch „Leitfaden zur Erdung von Siemens-Automatisierungssystemen“. Die Changhui-Instrumentenwebseite teilt dieses Buch kostenlos mit – es kann auch bei der Kundenservice-Abteilung abgeholt werden.