Feldbusse, Industrial Ethernet & IO Module
20.06.2016

Profinet-Abnahme in der Praxis

Für eine anlagenweite Datenkommunikation sind Ethernet-basierte Kommunikationssysteme wie Profinet heute die erste Wahl. Im Vergleich zu seriellen Feldbussen bieten sie einfacheres Engineering, ­höhere Datenraten, skalierbare Echtzeitfähigkeit ­sowie mehr Möglichkeiten und Flexibilität bei der Netzwerkarchitektur. Die bisherigen Erfahrungen in der Praxis zeigen, dass hinter der neuen Technologie wesentlich mehr steckt als der bloße Wechsel von RS-485 auf Ethernet. openautomation interviewte dazu Hans-Ludwig Göhringer von IVG Göhringer.

Profinet-Leitungen im Einsatz (Bild: IVG Göhringer)

Das Unternehmen IVG Göhringer befasst sich seit vielen Jahren mit der Fehlersuche und Instandhaltung in industriellen Netzwerken und Feldbussen. Die Experten haben sich in diesem Bereich ein anerkanntes Know-how angeeignet und werden häufig als Troubleshooter zu Anlagenstillständen gerufen. Zudem bietet das Unternehmen verschiedene Schulungen zur Instandhaltung von Bussystemen an – und ist mit drei Workshops am 28. September 2016 in Leipzig vertreten.

Herr Göhringer, Sie stellen in Leipzig ein neues Abnahmekonzept zu Profinet vor. Was war der Auslöser?

H.-L. Göhringer: Das waren letztendlich massive Beschwerden verschiedener Kunden über die hohen Kosten bei den Profinet-Abnahmemessungen, die uns im Jahr 2013 erreicht haben. Wir waren dort zwar als Troubleshooter unterwegs, wurden aber mit dem Abnahmethema konfrontiert, weil es bei den Kunden teilweise richtig gebrodelt hat.

Das heißt, Sie kommen aus der Fehlersuche und Instandhaltung und waren mit der Abnahmemessung gar nicht befasst?

H.-L. Göhringer: Das ist richtig. Wir sind bekannt für die Fehlersuche in Anlagen mit Bussystemen, wie Profinet, Profibus, CAN, oder AS-Interface und anderen industriellen Netzwerken. Den Erstkontakt haben wir in der Regel dann, wenn das eigene Personal des Kunden die Fehlersuche aufgegeben hatte. Die Kunden, die uns und unsere Arbeitsweise kennen, greifen entweder sofort oder nach einer im Betrieb festgelegten Zeit auf unsere Dienstleistung zurück. Die Fehler in Bussystemen können sehr vielschichtig sein. Wir haben auch eine Reihe von Kunden, die uns mit Abnahmemessungen beauftragen. Solche Aufträge sind ebenfalls willkommen, zumal solche Abnahmen ein ideale Aufgabe für neue Mitarbeiter bei uns im Haus sind. Anderseits haben wir aus diesen Abnahmemessungen einiges lernen können, was in die Entwicklung unseres Abnahmekonzepts eingeflossen ist.

Aber was war jetzt der Grund, für Profinet ein neues Konzept zu erarbeiten? Es gibt doch von der Nutzerorganisation entsprechende Richtlinien.

H.-L. Göhringer:  Es stimmt, in den Montage- und Aufbaurichtlinien der Profibus-Nutzerorganisation werden entsprechende Vorgaben gemacht. Trotzdem stellen wir am Markt eine große Unsicherheit fest. Das ist auch daran zu erkennen, dass es in Sachen Abnahme bei Ethernet-basierten Systemen praktisch eine riesige Bandbreite an Vorgehensweisen gibt. Das fängt damit an, dass manche meinen, sie können auf eine Abnahme verzichten, da sie ohnehin nur zertifizierte Kabel, Leitungen, Steckverbinder und Geräte miteinander verbinden. Das andere Extrem sind die aufwendigen Messungen für jede einzelne Leitung, was die eingangs erwähnten horrenden Kosten verursacht. Gleichzeitig ist jedem – oder sagen wir mal fast jedem – bewusst, dass die Funktionsfähigkeit und Zuverlässigkeit der industriellen Kommunikation immer wichtiger wird. Im Zuge von Industrie 4.0, wenn ich das Schlagwort hier verwenden darf, soll ohne Lager und Zwischenlagern „just-in-time“ produziert werden. Im Fehlerfall steht nämlich nicht nur eine Anlage still, sondern die gesamte Produktions- und Logistikkette.

Die Produktion von Leitungen und Steckverbindern in der Ethernet-Welt ist ja gut überwacht und auf einem hohen Qualitätsniveau. Hat das positive Auswirkungen auf das Thema EMV?

H.-L. Göhringer: Ja, die EMV-Problematik wird tatsächlich unterschätzt. Laut unserer Statistik über verschiedene Troubleshooting-Einsätze steht ca. die Hälfte aller Ausfälle im Zusammenhang mit der EMV. Das liegt zum einen an den Bestrebungen, die Anlagen in den Pausen abzuschalten, um Energie zu sparen. Das bedeutet, dass induktive Lasten künftig wesentlich häufiger geschaltet werden. Zum anderen sind die Probleme schwieriger zu finden, da die Datenübertragung in einem wesentlich höherem Frequenzbereich stattfindet. Damit liegen der Frequenzbereich der Störung und der Frequenzbereich der Datensignale in einer ähnlichen Größenordnung.

Die EMV-Störungen sind nicht mehr so eindeutig der EMV zuzuordnen, da sie sich in einem veränderten Zeitverhalten bemerkbar machen und damit leicht mit Softwarefehlern verwechselt werden können. Wobei wir beim nächsten Thema sind: Softwarefehler machten bei den von uns untersuchten Anlagen knapp ein Viertel aus. Das ist eine deutliche Zunahme im Vergleich zu Profibus. Dies ist darauf zurückzuführen, dass wir es erstens mit über 20 Ausprägungen von Industrial Ethernet zu tun haben und zweitens immer mehr Funktionen in die Software verlagert werden. Wir haben mit Ethernet auch viel mehr Mitspieler, sprich Teilnehmer. Mehrere Hundert sind keine Seltenheit, während viele Profibus-Installationen nicht einmal 100 Teilnehmer haben.

Troubleshooting-Statistik: Über die Hälfte der Fehler sind EMV-Probleme

 

Wie sieht das Konzept aus? Ist es von jeder Firma einsetzbar?

H.-L. Göhringer:  Wir werden das Konzept der strukturierten Profinet-Abnahme in Leipzig zum zweiten Mal im Rahmen eines Anwenderworkshops präsentieren. Mehr will ich an dieser Stelle noch nicht verraten.
Die Kunden haben im Prinzip drei Möglichkeiten:

  • Wir machen die Abnahmemessung komplett als Dienstleistung.
  • Der Kunde leiht sich die Messgeräte und wird entsprechend eingewiesen.
  • Der Kunde kauft sich die Messgeräte und wird entsprechend geschult.

Zusammen mit dem Kunden kann unser Abnahmekonzept individualisiert werden, passend zu den Maschinen und Anlagen der jeweiligen Hersteller oder eines Endkunden, der eine Abnahme verifizieren oder selbst machen möchte. Wir werden das Konzept auch noch mit interessierten Kunden diskutieren, Anpassungen in Details sind noch möglich, ja sogar wahrscheinlich.

www.i-v-g.de

 

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Instandhaltung von industriellen Bussystemen und Netzwerken

Zu diesem Thema bietet IVG Göhringer am 28. September 2016 in Leipzig parallel verschiedene Anwender-Workshops an: Der halbtägige Anwender-Workshop „Strukturierte Profinet-Abnahme“ richtet sich an Konstrukteure, Inbetriebnehmer und Instandhalter. Es werden praktische Erfahrungen aus der Fehlersuche, bisherige Konzepte für Abnahmemessungen und die Lücken in den bestehenden Normen und Vorschriften behandelt. Anschließend wird ein von der IVG Göhringer entwickeltes Verfahren zur Prüfung und Abnahme von Profinet-Installationen besprochen.

Im zweieinhalbstündigen Anwender-Workshop „Ganzheitliche Fehlersuche an Bussystemen“ vermittelt Hans-Ludwig Göhringer die theoretischen Grundlagen und Voraussetzungen, die für eine stabile Buskommunikation erfüllt sein müssen. Anschließend werden die durch Installationsfehler, Alterung und Verschleiß entstehenden Fehlerbilder besprochen. Neben den Quick-Testern für verschiedene Bussysteme ist die Fehlersuche per Tablet-gestützter Sichtprüfung ein Schwerpunkt.

Der Workshop „EMV-gerechter Busaufbau“ ist ganztägig. Hier geht es um die verschiedenen Arten von elektromagnetischen Einflüssen, wie sie sich auswirken und welche konstruktiven Maßnahmen davor schützen. Schwerpunkte sind dabei die Leitungsabschirmung, der Potentialausgleich und welche Aspekte bei der Kabelverlegung zu beachten sind. ­

Anmeldung unter www.automation-workshops.de

 

 

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