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Industrielle Automation 1/2017

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Industrielle Automation 1/2017

INDUSTRIELLE

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION Mit Know-how bereit für Industrie 4.0 Diagnoseschulung für Profinet-Protokoll vermittelt IT-Wissen praxisnah Mit dem Zukunftsprojekt Industrie 4.0 ist eine Vielzahl an neuen praktischen Anwendungen verbunden. Dabei spielt die Ethernet- Technologie eine entscheidende Rolle. Das notwendige Wissen für die Umstellung der traditionellen Feldbus-Kommunikation auf Ethernet-basierte Protokolle können Service-Techniker nun in einer Diagnoseschulung erwerben. Im Fokus steht die Vermittlung des Grundlagenwissens sowohl in der Theorie als auch in realitätsnahen Übungen. Dipl.-Ing. FH Wolfgang Reich, Manager Training im Competence Center Automation Worx bei der Phoenix Contact Electronics GmbH in Bad Pyrmont Während der Wechsel vom Feldbusauf das Profinet-System für den Projektierer ein kleiner Schritt ist, stellt er den klassischen Service-Techniker vor einige Schwierigkeiten, da IT-Kenntnisse bislang nicht zu seinem Berufsbild gehörten. Selbstverständlich unterstützt der Profinet-Standard den Anwender bei der Diagnose der Applikation. So werden die Meldungen und Diagnosedaten der Profinet-Geräte herstellerübergreifend in Klartext angezeigt. Doch nutzten die Feldbusprotokolle ihr Übertragungsmedium noch exklusiv, erlaubt Ethernet die Kommunikation der verschiedensten Anwendungen auf derselben Infrastruktur. Das ist eine grundlegende Voraussetzung für die Smart Factory und zugleich eine Herausforderung für Echtzeitstandards wie Profinet, da sich die Netzwerk last dynamisch verändern kann. Grundlagen der Ethernet- Technologie verstehen Damit die Profinet-Anwendung in diesem Umfeld ebenfalls zuverlässig funktioniert, definiert der Standard die technischen Voraussetzungen, die das zugrundeliegende Netzwerk erfüllen muss. Was passiert aber, wenn sich andere Applikationen nicht an die Regeln halten oder die Infrastruktur nicht geeignet ist? Der Service-Techniker muss die anderen Anwendungen nicht beherrschen und auch nicht das Wissen eines Netzwerk-Administrators haben. Er sollte jedoch feststellen können, ob das Netzwerk die Voraussetzungen für die Funktionsfähigkeit des Profinet-Protokolls erfüllt und bei Bedarf die erforderlichen Korrekturen veranlassen oder mit einem Netzwerk- Administrator diskutieren können. Für diese Aufgabe erweisen sich ein grundsätzliches Verständnis der Ethernet-Technologie sowie die Verwendung rudimentärer IT- Werk zeuge als ebenso unumgänglich wie die Kenntnis der für Profinet festgelegten Rah-men bedingungen. Als Nutzerorganisation hat Profibus & Profinet International (PI) deshalb Lerninhalte für die Zielgruppen „Installer“ und „Field Engineer“ identifiziert und daraus zwei Profinet-Kurse abgeleitet. Die Schulung „Certified Profinet Installer“ vermittelt das zur Installation und einfachen Funktionsprüfung notwendige Profinet-Know-how und legt den Schwerpunkt auf die Hardware-Installation. Im Lehrgang zum „Certified Profinet IO Network Engineer“ gehen die Trainer auf detailliertere Projektierungsund Diagnosethemen ein und erläutern zudem die Protokollanalyse. In realitätsnahen Übungen IT-Wissen erwerben Beide Kurse werden mit einer theoretischen und praktischen Prüfung abgeschlossen. Haben die Teilnehmer die Tests erfolgreich bestanden, erhalten sie ein von der PI ausgestelltes Zertifikat. Die Schulungsinhalte und Prüfungsthemen sind durch die Nutzerorganisation in den Learning Outcomes festgeschrieben und dürfen nur von zertifizierten PI Training Centern weitergegeben werden. Damit ist die Aussagekraft der Zertifikate auch anbieterübergreifend sichergestellt. Als akkreditiertes PI Training Center bietet das Phoenix Contact Competence Der Service-Techniker sollte nach dem Kurs feststellen können, ob das Netzwerk die Voraussetzungen für die Funktionsfähigkeit des Profinet-Protokolls erfüllt 32 INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2017

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION Abgestimmte Diagnose-Software für Feldbussysteme Bei Diag+ handelt es sich um eine auf Profinet und Interbus abgestimmte Diagnose- Software, die sowohl Netzwerkfehler als auch die aktuellen Zustände von Steuerungen und Geräten meldet. Präventive Diagnosefunktionen wie die Überwachung der Übertragungsqualität von Lichtwellenleiter- Strecken erhöhen die Anlagenverfügbarkeit. Statusinformationen, Bedienfunktionen, Klartext-Meldungen und Übersichten sorgen für eine schnelle Inbetriebnahme, Fehlerort-Lokalisierung und gute Orientierung in Profinet- und Interbus-Anlagen. häufigsten auftretenden Fehler zu identi fizieren, deren Darstellung in den verschiedenen Diagnosewerkzeugen zu untersuchen und bewährte Strategien zur Fehlerbehebung auszuwählen. In den praktischen Übungen simulieren die Trainer die ausgesuchten Fehlerbilder und üben die Fehlereingrenzung und -beseitigung mit den Teilnehmern an diesen konkreten Beispielen. Die Bestätigung, dass sie ebenfalls in einem Ethernet-Netzwerk Störungen lokalisieren und bereinigen können, gibt den Praktikern Sicherheit im Umgang mit dem gesamten IT-Thema. Center beide Seminare an. Bei der Konzeption der Kurse fokussieren sich die Trainer dabei auf die Zielgruppe der Service-Techniker, die in ihrem Arbeitsalltag bereits ein breites Spektrum an Technologien und Systemen abdecken müssen. Daher sehen es die Übungsleiter als ihre Aufgabe an, das für die praktische Anwendung benötigte IT-Wissen herauszufiltern und anhand möglichst vieler realitätsnaher Übungen zu vermitteln. Aus den bislang durchgeführten Schulungen haben die Trainer die wichtige Erkenntnis gewonnen, dass Teilnehmer mit einer klassischen elektrotechnischen Ausbildung, die nach wie vor die stärkste Zielgruppe darstellen, nur selten über brauchbare Vorkenntnisse hinsichtlich der Ethernet-Kommunikation verfügen. Bei der Abkürzung „MAC“ denken sie – überspitzt formuliert – eher an eine amerikanische Fastfood-Kette als an eine Protokollebene des Ethernet- Netzwerks. Vor diesem Hintergrund reicht es nicht aus, den Teilnehmern die fehlenden Ethernet-Grundlagen durch ein entsprechendes Kapitel aus einer Netzwerkschulung für Informatiker beizubringen. Fehlerbeseitigung per Simulation üben Fakt ist, dass es im Profinet-Protokoll eine IP-Übertragung über IP-Adressen gibt und diese auf Ethernet-Telegrammen mit MAC- Adressen aufsetzt. Der Service-Techniker wird in Profinet-Anwendungen also tatsächlich mit IP- und MAC-Adressen konfrontiert. Solche theoretischen Inhalte sollten an praktischen Beispielen erläutert werden. Erkennt der Kursteilnehmer den Mehrwert für sich respektive für seine Arbeit, wird er komplexeren Themen aufmerksam folgen. Wenn der Service-Techniker z. B. erfährt, dass er sein Notebook erst dann mit dem Profinet-Controller verbinden kann, wenn die Subnetzmaske korrekt eingestellt ist, befasst er sich intensiver mit dem Thema der Netzwerkadressen. Um den Nutzen der Schulungsthemen und Übungen für den Praktiker sicherzustellen, sind im Rahmen einer Bachelorarbeit Anwender und Entwickler interviewt sowie die Profinet-relevanten Einträge in der Service- Datenbank von Phoenix Contact ausgewertet worden. Ziel war es, die in der Praxis am Aufzeichnung des Netzwerkverkehrs vornehmen Bei den Diagnose-Tools setzen die Seminar leiter auf universelle und allgemein vorhandene Werkzeuge. Das Multimeter des Ethernet-Protokolls heißt Wireshark, dem Phasenprüfer entsprechen der „Ping“- und verwandte Befehle, die über die Kommandozeile des Notebooks eingegeben werden. Ergänzend kommen die Projektierungsund Diagnose-Tools der Hersteller zum Einsatz – im Fall von Phoenix Contact die Software PC Worx, Diag+ und Netnames. Lediglich für die Prüfung von Netzwerk kabeln werden einfach zu nutzende Kabeltester verwendet. Wird Wireshark eingesetzt, geben die Trainer den Kursteilnehmern Filtereinstellungen vor, um die gewünschten Profinet-Informationen aus dem Netzverkehr aus zulesen. Die Filtereinstellungen sind zur späteren Anwendung auf einem USB-Stick abgespeichert. Nach Abschluss des Seminars sollen die Service-Techniker zumindest eine verwertbare Aufzeichnung des Netzwerkverkehrs vornehmen können. Anschließend lassen sich komplexere Fehlerbilder beispielsweise mit Unterstützung von Experten analysieren. www.phoenixcontact.de Besuchen Sie uns! 24.-28.04.2017 Halle 9 / Stand D80 Indu-Sol GmbH – Spezialist für industrielle Netzwerke Schmerzhafte Erfahrungen vermeiden. Monitoring für Ihr PROFINET-Netzwerk. NEU PROFINET-INspektor® ® NT mit Security Funktion Indu-Sol GmbH∙Blumenstraße 3∙04626 Schmölln∙www.indu-sol.com∙info@indu-sol.com∙Tel.: +49 34491 5818-0∙Service-Hotline: +49 172 7438044