Diagnose von Profinet-Netzen

Diagnose von Profinet-Netzen

Blind fliegen oder effizient warten?

Die Diagnose von Profinet-Netzen ist für viele Anwender Neuland: Da die Netzabnahme oft kein Teil einer Anlageninbetriebnahme ist, suchen Anlagenbetreiber und Instandhalter nach Konzepten, wie im laufenden Betrieb die Funktionsfähigkeit von Profinet überwacht und im Fehlerfall schnell reagiert werden kann. Der Grund dafür ist der Wandel, der mit dem Wechsel von traditionellen Feldbussystemen zu Industrial-Ethernet-Systemen verbunden ist. Der erste Teil dieses Artikels betrachtete organisatorische Aspekte dieses Wandels. Dieser zweite Teil diskutiert nun technische Fragen und beschreibt Aufgaben und Werkzeuge der Profinet-Diagnose in den verschiedenen Lebenszyklusphasen des Netzes.

Wie im ersten Teil des Artikels dargestellt, ergeben sich je nach aktueller Phase des Anlagenlebenszyklus und nach Benutzerkreis unterschiedliche Aufgabenstellungen, und damit auch unterschiedliche Anforderungen an die eingesetzten Diagnosewerkzeuge. Daraus lässt sich der benötigte Satz an Diagnosegeräten mit der jeweils dazu passenden Funktionalität ableiten.

Validierung der Verkabelung

Während der Installation muss in erster Linie die richtige Verkabelung sichergestellt werden. Dabei kann aus Aufwandsgründen nicht jedes einzelne eingesetzte Kabel durchgemessen werden. Vielmehr liegt der Fokus auf der Überprüfung aller wichtigen Netzkabel. Dies betrifft in erster Linie Kabel, die als Backbone eingesetzt werden und die fest verbaut und schwer austauschbar sind, sowie Kabel, die individuell konfektioniert wurden. Dagegen lassen sich in der Regel Standardkabel ohne spezielle Prüfung einsetzen. Für die Validierung und die Zertifizierung der Ethernet-Verkabelung, z.B. im Rahmen der Abnahme, kann das Softing-Produkt WireXpert 500 IE eingesetzt werden.

Unterstützung bei der Inbetriebnahme

Nach der Installation ist die Inbetriebnahme die nächste Phase des Anlagenlebenszyklus. Das Ziel dieser Phase ist die Erkennung allgemeiner Konfigurations- und Kommunikationsfehler im installierten Profinet-Netz, die Dokumentation des Netzes sowie der Abnahmeprüfung, und damit die Minimierung des Restrisikos eines Netzausfalls während des Anlagenbetriebs. Es werden etwa Konfigurationsfehler der Anlage ermittelt, z.B. wenn ein in der Steuerung verwendeter Gerätename keinem Gerät im Netz zugeordnet wurde. Im Rahmen der Abnahme entstehen Unterlagen, die die aktuellen Eigenschaften der Profinet-Installation als Beleg und als Basis für einen späteren Vergleich festhalten. Dazu zählt die Dokumentation der eingesetzten Netztopologie. Diese stellt die miteinander verbundenen Teilnehmer dar und kann über Filter hinsichtlich Größe, Layout und Detaillierungsgrad angepasst werden (Bild 2). Daneben entsteht in dieser Phase die Inventurliste mit der vollständigen und detaillierten Auflistung aller Geräte. In einem Abnahmebericht werden alle Einzelergebnisse der Abnahmeprüfung automatisch zusammengefasst. Schließlich erfolgt ebenfalls die Referenzmessung mit einer Aufzeichnung des während der Abnahme für gut befundenen Netzstatus. Diese steht später für einen Vergleich mit dem aktuellen Anlagenstatus im Betrieb zur Verfügung und kann im Fehlerfall oft als zielführender Einstieg in die Fehlersuche und -behebung genutzt werden. Je nach Situation ist im Rahmen der Inbetriebnahme auch ein Lasttest des Netzes sinnvoll. Dieser prüft das Verhalten des installierten Netzes (Auslastung, Anzahl von Fehlertelegrammen, etc.) unter Last und unterscheidet sich von Last- bzw. Stresstests für einzelne Geräte, bei denen deren Robustheit und Konformität mit Gerätestandards typischerweise in einer Laborumgebung ermittelt werden.