Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Grundsatzfrage zu Steckverbindungen


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von Andreas D. (lacocoroco)


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Hi, ich finde normalerweise jede Antwort auf Fragen hier im Forum.
Für ganz spezielle Fragen wurde mir hier auch schon ausgezeichnet 
geholfen.
Leider hänge ich irgendwie an einer "Grundsatzfrage" fest wo ich nicht 
weiß.

In meinem Projekt habe ich eine Steuereinheit und Bedieneinheit.
Beide Platinen können flexibel positioniert werden.
Aus diesem Grund sind die Verbindungskäbel steckbar.
Nun zermatere ich mir schon seit Tagen das Gehirn ob ich entsprechende 
Ports mit Schutzfunktionen abdecken soll?
Es befinden sich VCC, GND und IO auf dem Stecker.
Zb. Verpolungsschutz, Überspannungsschutz, Mosfets, Zener Diden, 
Crowbar, usw..
Ich versuche mich viel zu informieren,
bin jedoch unschlüssig ob dies überhaupt Sinn macht.
Denke ich hier unnötig kompliziert?
Kann dies bei "Internen Steckverbindungen" vernachlässigt werden?

Ich dachte ich fange mit einer allgmeinen Frage an,
solltet ihr genauere Angaben benötigen,
werde ich dies selbstverständlich machen!

Mfg Andreas

von Timmo H. (masterfx)


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Für interne Steckverbindungen ist es meines Erachtens egal. Ich würde 
dennoch zu verpolungssicheren Steckverbindern greifen wenn möglich. Alle 
pins die durch den Anwender berührt werden können sollten mit suppressor 
Dioden versehen werden (wegen ESD).

von HildeK (Gast)


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Du meinst, die Verbindungen sind innerhalb eines Gerätes, werden einmal 
montiert und ein Nutzer hat normalerweise keinen Zugrif darauf?
Wir haben lange Jahre Geräte gebaut mit Backplane und Einsteckkarten mit 
hunderten von Kontakten. Die einzige wichtige Maßnahme sollte ein 
voreilender Kontakt beim GND-Pin sein, um vor dem Kontakt der 
Datensignale einen Potentialausgleich zu haben.
Sollte das Ganze Hot-Plug fähig sein, dann auch beim VCC-Pin Voreilung 
nehmen.

von Andreas D. (lacocoroco)


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Ich wollte gerade noch einen Nachtrag erstellen,
jedoch werde ich dies gleich auch mit der Antwort kombinieren.

Danke zuerst mal für die Antwort/en.

Leider fehlt hier von meiner Seite noch ein wenig Kontext,
dies entschuldige ich hiermit noch.
Ich gehe auch gleich auf genauere Bestandteile ein.

Die beiden Einheiten werden nur von Facharbeitern montiert.
Bei defekt kann sowohl die Steuer- als auch Bedieneinheit via "Plug and 
Play" erneuert werden.
Die Steuerung selbst ersetzt nur eine bereits veraltete Hardware.
Sobald alle Stecker einmal richtig angeschlossen sind,
hat sich das Thema somit erledigt.
Nun Frage ich mich ob die Hardware Schutzfunktionen bieten soll/muss für 
eine "Erstinbetriebnahme".

Die Hardware der bereits bestehenden Maschine werden nur auf Relais 
meiner Platine angeschlossen.
Diese selbst wird über ein eigenes Netzteil mit 3.3V betrieben.
Jedoch besteht immer die Chance das Drähte falsch angeschlossen werden 
können, was natürlich zur sofortigen Zerstörung zu diversen einzelteilen 
führen könnte.

Die Steckverbindungen sind von Phoenix.

PS: Eventuell werde ich diesen Beitrag nochmals editieren.
Ich bin gerade ein wenig im Stress. :D

: Bearbeitet durch User
von Possetitjel (Gast)


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Andreas D. schrieb:

> Die beiden Einheiten werden nur von Facharbeitern
> montiert.

Komische Aussage.

Wäre es denn sinnvoller, einen Professor für Alt-
philologie als Schaltschrankbauer einzusetzen?

[Ach so... jetzt fällt der Groschen. Das war zu lesen als:
"die Einheiten werden NICHT von Unkundigen montiert."]

> Nun Frage ich mich ob die Hardware Schutzfunktionen bieten
> soll/muss für eine "Erstinbetriebnahme".

"Risiko gleich Schadenshöhe mal Eintrittswahrscheinlichkeit"

Also: Fehlerszenarien zusammenstellen, Risikobewertung machen.

Wenn Eure neuen Platinen 5000 Euro je Stück kosten, ist ein
Schaden anders zu bewerten als bei 50 Euro Stückkosten. Wenn
die Monteure allein irgendwo in der Pampa arbeiten, um die
Maschinen umzurüsten, ist das anders zu bewerten, als wenn
das an einem leicht erreichbaren Ort passiert.

Es wird ja IRGENDWELCHE Leute in Deiner Nähe geben, die sich
mit derlei Dingen auskennen. Rede mit denen. Auch Dein Chef
wird ja irgend eine Meinung haben. Bringe sie in Erfahrung.

> Jedoch besteht immer die Chance das Drähte falsch angeschlossen
> werden können,

Wenn diese Möglichkeit bei normaler Schusseligkeit durchaus
wahrscheinlich ist, dann...

> was natürlich zur sofortigen Zerstörung zu  diversen
> einzelteilen führen könnte.

...sollte das nicht eintreten.

Merke: Den Aufwand in der Entwicklung hast Du ein einziges Mal,
aber irren kann man sich bei jeder einzelnen Umrüstung wieder.
Monteure sind auch nur Menschen.

Augenmaß und gesunder Menschenverstand sind aber bei solchen
Entscheidungen wichtig.

von Andreas D. (lacocoroco)


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@Timmo H & HildeK
Danke für eure Antwort!
Beides sind Argumente wo ich mir nochmals durch den Kopf gehen lassen 
werde. Der Punkt mit "Hot-Plug" lässt sich wegen Steckerspezifikation 
schwerer umsetzen, der Verpolungsschutz werde ich jedoch ziemlich sicher 
übernehmen. Zwei Drähte sind schneller vertauscht, als diese komplett 
falsch an zu schließen!

Possetitjel schrieb:
> Andreas D. schrieb:
>
>> Die beiden Einheiten werden nur von Facharbeitern
>> montiert.
>
> Komische Aussage.
>
> Wäre es denn sinnvoller, einen Professor für Alt-
> philologie als Schaltschrankbauer einzusetzen?
>
> [Ach so... jetzt fällt der Groschen. Das war zu lesen als:
> "die Einheiten werden NICHT von Unkundigen montiert."]
>
>> Nun Frage ich mich ob die Hardware Schutzfunktionen bieten
>> soll/muss für eine "Erstinbetriebnahme".
>
> "Risiko gleich Schadenshöhe mal Eintrittswahrscheinlichkeit"
>
> Also: Fehlerszenarien zusammenstellen, Risikobewertung machen.
>
> Wenn Eure neuen Platinen 5000 Euro je Stück kosten, ist ein
> Schaden anders zu bewerten als bei 50 Euro Stückkosten. Wenn
> die Monteure allein irgendwo in der Pampa arbeiten, um die
> Maschinen umzurüsten, ist das anders zu bewerten, als wenn
> das an einem leicht erreichbaren Ort passiert.
>
> Es wird ja IRGENDWELCHE Leute in Deiner Nähe geben, die sich
> mit derlei Dingen auskennen. Rede mit denen. Auch Dein Chef
> wird ja irgend eine Meinung haben. Bringe sie in Erfahrung.
>
>> Jedoch besteht immer die Chance das Drähte falsch angeschlossen
>> werden können,
>
> Wenn diese Möglichkeit bei normaler Schusseligkeit durchaus
> wahrscheinlich ist, dann...
>
>> was natürlich zur sofortigen Zerstörung zu  diversen
>> einzelteilen führen könnte.
>
> ...sollte das nicht eintreten.
>
> Merke: Den Aufwand in der Entwicklung hast Du ein einziges Mal,
> aber irren kann man sich bei jeder einzelnen Umrüstung wieder.
> Monteure sind auch nur Menschen.
>
> Augenmaß und gesunder Menschenverstand sind aber bei solchen
> Entscheidungen wichtig.

Danke für die ausführliche Antwort.
Eigentlich gibt es dazu nicht mehr viel zu sagen,
da dies meine Frage beantwortet hat.
Besonders der Punkt mit den Kosten der Platine und der Erreichbarkeit 
der Einzelteile.


Mein persönliches Fazit:
Ich werde den Schutz der Verbindungen beider Platinen soweit abdecken,
das diese untereinander bei falscher Verdrahtung keinen großen Schaden 
nehmen. Schutz gegen externe Einflüsse steht in keinem Verhältnis zu 
Herstellungskosten der Platine. (Natürlich zählt hier die Absicherung 
der Versorgungsspannung nicht dazu)


Nochmals schönen Dank für eure Zeit.
Wieder ein Grund weswegen ich sehr gerne in diesem Forum unterwegs!

: Bearbeitet durch User
von HildeK (Gast)


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Hot-Plug-Fähigkeit brauchst du nur, wenn im laufenden Betrieb, also 
unter Spannung gesteckt werden soll.
Fachkräfte sollten normalerweise einen ESD-Arbeitsplatz haben und die 
entsprechenden Maßnahmen beachten.
Es wäre auf jeden Fall nicht schlecht, wenn zwischen den Platinen vor 
dem Zusammenstecken ein Potentialausgleich stattfinden würde. Dann sehe 
ich keine Gefahr.

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