Sensor-Aktor-Kommunikation

Boris Indihar | Günter Herkommer,

Diagnose an AS-Interface

AS-Interface-Netzwerke sind im Normalfall nicht störanfällig. Dennoch kann der Einsatz einer speziellen Diagnose­software den Maschinenbauer wertvolle Hilfestellung bieten – zum Beispiel bei der Abnahme der Anlage oder auch zum Aufspüren sporadischer Fehler.

© Bihl+Wiedemann

AS-i-Netzwerke müssen in der Regel nicht kontinuierlich überwacht werden. Ein speziell dafür entwickeltes Modulationsverfahren gewährleistet einen robusten Datentransfer und sorgt für höchste Verfügbarkeit im Betrieb selbst unter rauen Umgebungsbedingungen. Und das intelligente Datenprotokoll macht das gesamte System sicher und unempfindlich gegen Störungen und äußere Einflüsse.

Warum dann trotzdem eine spezielle Diagnosesoftware für AS-Interface entwickeln? Für Bihl+Wiedemann sprachen vor allem zwei Argumente dafür: Zum einen lässt sich mit einer solchen Lösung die Installation bei der Abnahme der Anlage auf etwaige Fehler prüfen. Zum anderen unterstützt sie bei einer Störung nicht nur die Fehlersuche, sondern liefert zugleich konkrete Lösungsvorschläge – beispielsweise welcher Slave ausgetauscht werden muss. Außerdem kann sie nicht zuletzt bei wiederkehrenden Wartungsintervallen wertvolle Dienste leisten.

Konkret erfasst die besagte Diagnose­software  Informationen über Spannung, Strom sowie Symmetrie und ermöglicht es zum Beispiel, Konfigurations-, Peri­pherie- und Telegrammfehler aufzuspüren. Und zwar nicht nur in Standard AS-i-Kreisen, sondern auch im Safety-Bereich, sprich bei ‚AS-i Safety at Work‘. Die ­Diagnose funktioniert sogar bei meh-reren über ‚Safe Link‘ miteinander ge­koppelten Sicherheitsmonitoren. Bei Safe Link handelt es sich um eine sichere Kopplung von Bihl+Wiedemann, mit der bis zu 31 Gateways oder Sicherheitsmonitore und damit fast 2000 sichere Signale – auch aus unterschiedlichen Maschinen und Anlagenteilen – auf einfache Art über Ethernet miteinander verbunden werden können. 

Ein besonderer Vorteil der Software ist ihre einfache Bedienung. Selbst ohne ­spezielle AS-i-Schulungen lassen sich damit kleinere Störungen leicht beheben – etwa die Lokalisierung und Behebung eines Erdschlusses. Dazu stehen beispielsweise auch passende Dokumente im Netz bereit, auf die Anwender direkt aus der Software heraus zugreifen können.

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Ringpuffer erleichtert Fehlersuche

Konkret funktioniert die Diagnose wie folgt: Der Anwender verbindet den Laptop vor Ort oder über Netzwerk mit dem AS-i-Master, stellt die Überwachsungsdauer ein und drückt auf Start. Bei einem permanent anstehenden Fehler ist nur eine kurze Messung erforderlich. Um sporadische Fehler zu finden, konnte man bislang bis zu 24 Stunden messen.

Statusanzeige während der Prüfung: Alle Anzeigen stehen auf Grün - der Test zeigt bisher keinen Fehler.

© Bihl+Wiedemann

Mit der unlängst erfolgten Implementierung eines optionalen Ringpuffers konnte die mögliche Überwachungsdauer deutlich erweitert werden. So gut wie jeder sporadische Fehler lässt sich damit innerhalb von einer Woche finden. Entsprechend lang können Anwender nun die Messdauer der Software einstellen. Der Ringpuffer überschreibt sich ständig selbst und hält dadurch immer die aktuellsten Daten – maximal für die letzten 24 Stunden – zur Auswertung vor. Es ist aber auch möglich, kürzere Zeiträume zu definieren. Wer zum Beispiel einstellt, dass der Ringpuffer nur die Daten der letzten halben Stunde speichert, erhält im Fehlerfall weniger nicht relevante Daten. Die Analyse der Fehlerursache fällt somit leichter.

Am Ende meldet die Software nicht nur ‚Netzwerk in Ordnung‘ oder ‚nicht in Ordnung‘. Der Anwender erhält außerdem einen ausführlichen Prüfbericht als PDF. Hier wird die Kommunikation aller AS-i-Teilnehmer einzeln bewertet. Dabei symbolisieren die drei Ampelfarben Grün, Gelb und Rot, wie groß die Fehlerhäufigkeit ist beziehungsweise inwiefern Handlungsbedarf besteht. 

Noch mehr Informationen erhält der Anwender zur sicheren Kommunikation im Netzwerk. Hier visualisieren farbliche Balken, ob und wie sich der logische Zustand der jeweiligen Bausteine über die eingestellte Messdauer verändert hat. So lassen sich Zusammenhänge oft auf einen Blick erkennen – zum Beispiel, ob die sporadische Abschaltung eines Anlageteils durch einen und vor allem durch welchen defekten angeschlossenen Sensor ausgelöst wurde. Je kürzer die eingestellte Messdauer ist, desto besser sind optisch somit auch zeitlich sehr kurze Veränderungen sichtbar. Ebenso können Anwender, die Hilfe bei der Auswertung des Diagnoseprotokolls benötigen, ihre Diagnosedaten an den Support von Bihl+Wiedemann senden. Dieser ist in der Lage, die über-tragenen Informationen noch detaillierter auszuwerten.
 

Zeitersparnis durch automatische ­Konfiguration

Konkrete Fehlermeldung mit Beschreibung des Fehlers und Vorschlag zur Fehlerbehebung.

© Bihl+Wiedemann

Das zweite große Anwendungsfeld der Diagnosesoftware – abseits der Fehlerlokalisierung – betrifft das Thema Inbetriebnahme. Hersteller von Maschinen müssen bei der Endabnahme durch Freigabemessungen sicherstellen, dass alles einwandfrei funktioniert. Bei Herstellern von Serienmaschinen sind die hierfür notwendigen Tests bei den einzelnen Modellen identisch – und damit auch die Konfiguration der Diagnosesoftware, die parallel zu den funktionalen Maschinentests einfach mitlaufen kann.

Nicht nur Standard-Slaves werden diagnostiziert, sondern auch die Zustände der Safety-Komponenten.

© Bihl+Wiedemann

Um die Software ‚automatisch‘ zu kon-figurieren und Zeit zu sparen, kann der Anwender bestimmte Vorgaben in einem XML-File hinterlegen. So lässt sich beispielsweise die IP-Adresse des Gateways eintragen, das zur Diagnose verbunden werden soll, ebenso die Testdauer, ob ein PDF erzeugt werden soll und vieles mehr. Zudem ist die automatische Konfiguration der Software für die turnusmäßige Wartung von Anlagen sinnvoll. Oft lohnt es sich hier ebenfalls, den entsprechenden Initialaufwand zu leisten. 

Aber nicht nur die Konfiguration der Diagnosesoftware lässt sich automatisieren, sondern auch die Auswertung der gewonnen Informationen. Die Rohdaten, aus denen der PDF-Prüfbericht erstellt wird, sind nicht zuletzt die Basis für einen XML-Report, der durch seine Struktur automatisch auslesbar ist. Der Anwender muss die Daten zur Analyse also nicht händisch aus dem PDF-Report auslesen oder in andere Formate übertragen. So lässt sich etwa automatisch ein Bericht zur Freigabemessung im Layout des Maschinen-Herstellers generieren.

Die beschriebene Diagnosesoftware funktioniert mit AS-i-Slaves von unterschiedlichsten Herstellern, da alle Slaves ihre Diagnosedaten an den Master übermitteln. Regelmäßige Software-Updates stellen sicher, dass die Anwender jederzeit auf dem aktuellsten Stand der Technik ­bleiben.

Autor: Boris Indihar ist Redakteur bei Bihl+Wiedemann, Mannheim. 

Die Software-Features in Kürze

•    Untersuchung der Businformationen – wie etwa der elektrischen Prüfung von Spannung, Strom und Symmetrie sowie von Konfigurations-, Peripherie- und Telegrammfehlern.
•    Zusätzliche Untersuchung von ‚AS-i Safety at Work‘ über die Diagnose der sicheren Eingänge und sicheren Ausgänge sowie der Safe-Link-Verbindungen.
•    Ringpuffer ermöglicht Dauertests mit Aufzeichnung der aktuellsten Daten (von den letzten Minute bis hin zu den letzten 24 Stunden).
•    Auslesen der historischen Diagnosedaten aus dem Diagnosepuffer des Gateways.
•    Unterscheidung von unterschiedlichen Arten von Erdschlussfehlern.
•    Pop-up-Fenster mit konkreten Informationen und Lösungsvorschlägen bieten direkte ‚Hilfe zur Selbsthilfe‘ bei Fehlern, die während des Tests auftreten.
•    Dokumentation der AS-i-Installation (des AS-i-Gateways mit allen AS-i-Kreisen und allen angeschlossenen Slaves).
•    Automatische Erstellung eines detaillierten Prüfberichts zur direkten Ansicht als PDF.
•    Schnittstellen zur Automatisierung der Konfiguration, des Starts der Diagnose und der Auswertung der Ergebnisse.
•    Möglichkeit, für weitere Unterstützung alle ­relevanten Systeminformationen auf Knopfdruck direkt an den Support von Bihl+Wiedemann zu senden.

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