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Industrielle Automation 4/2015

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Industrielle Automation 4/2015

INDUSTRIELLE

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION Stahl am laufenden Band Kontinuierliche Überwachung und Diagnose der Netzwerkinfrastruktur sorgt für reibungslosen Fertigungsprozess Stefanie Rinck In größeren herstellenden Unternehmen sind Anlagen rund um die Uhr im Einsatz, um eine kontinuierliche Produktion gewährleisten zu können. Lediglich für Reinigungs- und Wartungsarbeiten werden sie kurzzeitig ausgeschaltet. Ein Stahlwerk setzt bei seinen auf Profibus ausgelegten Anlagen auf modulare Automatisierungskomponenten. Sie ermöglichen nicht nur eine Dauerüberwachung der Anlagen, sondern stellen gleichzeitig auch höchste Verfügbarkeit im Fertigungsprozess sicher. Die Georgsmarienhütte bei Osnabrück ist einer der größten europäischen Anbieter für Edelbaustähle. Die Produk tionsstätte besteht aus einem Stahlwerk mit integriertem Warmwalzwerk für Stabstahl und Halbzeuge im Fertigungsbereich von 20 bis 150 mm. Am Ende des Produktionsprozesses stehen die Richt- und Prüfanlagen sowie die Blankstahlfertigung. Schutz vor unerwartetem Maschinenstillstand Im Jahr 2001 wurde die Walzstraße modernisiert. Dabei wurden Feldbussysteme installiert – zunächst CAN-Bus inklusive einer Modbusplus-Kopplung. 2005 folgte die Umrüstung der ersten Anlage auf Profibus. Markus Köhne, Mitarbeiter der Fachabteilung für Automatisierungssysteme im Bereich Walzwerk, erklärt: „Die Walzstraße Stefanie Rinck, Marketing, Indu-Sol GmbH, Schmölln ist nur eine einzige Fertigungslinie. Aber hier gibt es natürlich mehrere SPS-Steuerungen beziehungsweise Einzelanlagen, die miteinander vernetzt sind.“ Trotz ihrer Robustheit werden die Anlagen nicht für eine bestimmte Lebensdauer und Leistungsfähigkeit ausgelegt, sondern so, dass flexibel auf zukünftige höhere Anforderungen reagiert werden kann. Wenn Umbauten anstehen, wird individuell entschieden, ob die Anlage im Ganzen mechanisch überholt wird oder nur elektrisch. Mit dem Einzug der Bussysteme kam auch der Gedanke an eine Überwachung auf. „Wir haben nach Möglichkeiten gesucht, das Bussystem in seiner Gesamtheit selber zu untersuchen und nicht nur zum Beispiel Kabel auf Durchgang zu prüfen“ bemerkt Markus Köhne. „Dabei ist eine dauerhafte Überwachung besonders wichtig, da keine regelmäßigen Umbauten geplant sind und die Anlagen so lang wie möglich funktionieren sollen.“ Zunächst kam der Profi-TM Professional der Indu-Sol GmbH zum Einsatz. Das Profi- bus-Messgerät ermöglicht die Messung der physikalischen und logischen Kommunikationsqualität im laufenden Betrieb. Für eine kontinuierliche Überwachung stieg man schließlich auf die Produkte der Inspektor- Familie um. Mit dem Profibus-Inspektor lässt sich permanent der Telegrammverkehr im Profibus unter laufenden Produktionsbedingungen überwachen. Das bringt dem Anlagenbetreiber den Vorteil, jederzeit den aktuellen Netzwerkzustand zu kennen und somit in der Lage zu sein, Gegenmaßnahmen einzuleiten, bevor es zu einem abrupten Stillstand kommt. Mit der Marktreife der Inblox-Baureihe von Indu-Sol switchte man bei dem Stahlanbieter auf dieses modulare System um. Markus Köhn e verdeutlicht: „Mit den Produkten können an einer Fertigungslinie mehrere Steuerungen und PB-Stränge über ein Gerät zusammengeführt und überwacht werden.“ Erweiterungsmodule schaffen übersichtliche Netzwerkstruktur Mit dieser Produktreihe wurde von den Netzwerkspezialisten eine modulare Automatisierungskomponente entwickelt, die Repeaterfunktion und permanente Analyse für Profibus DP/Profibus PA miteinander vereint. Die Aneinanderreihung der Module ermöglicht bis zu 25 galvanisch voneinander getrennte Bus-Segmente. Zusätzlich ist jeder Segment-Abgang mit einer Diagnosefunktion ausgestattet. Ein „fertiges“ Inblox-Gerät besteht aus einem Kopfmodul und bis zu fünf Erweiterungsmodulen, die eine übersichtliche Netzwerkstruktur in Sternform ermöglichen. 28 INDUSTRIELLE AUTOMATION 4/2015

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION 01 Bei der Georgsmarienhütte sind verschiedene Kombinationen der Inblox-Module im Einsatz, beispielsweise der E-Kopf sowie ein DP Diag+ Rep-Modul und das Alarmmodul 02 Mit der Software Promanage lassen sich sowohl Profibus- als auch Ethernet-, Profinet-, CAN-Bus- und ASi-Bus-Netzwerke überwachen Je nach Modulausführung sind Telegrammanalysen ebenso realisierbar wie eine Überwachung der Signalqualität. Die Basis einer permanenten Profibus-Überwachung ist das intelligente E-Kopfmodul. Es verfügt über einen integrierten Webserver zur Anzeige der PB-Netzwerkqualität aller Segmente. Das erlaubt eine historische Auswertung von Telegrammfehlern und -wiederholungen, Neuanläufen von Teilnehmern oder Abweichungen von der typischen Pegelform. Zudem besitzt das E-Kopfmodul einen Netzwerkzugang, z. B. für das Anzeigen der Teilnehmermatrix, und diverse Optionen, um den Benutzer bei einer Verschlechterung des Netzwerkzustandes zu alarmieren. In Abhängigkeit der einzelnen Erweiterungsmodule ermöglicht das Gerät die Umsetzung neuer Anforderungen an die PB-Netzwerktopologie wie die einfache Anzeige über LED oder eine Fernabfrage. Wird wie bei dem Stahlanbieter das E-Kopfmodul mit dem Erweiterungsmodul DP Diag+Rep kombiniert, erfolgt zusätzlich zur logischen Diagnose auch eine physikalische Analyse durch die Bewertung der Bit-Form. Die gesammelten Daten werden über das Webinterface als Balkendiagramm oder Oszilloskopmitschnitt angezeigt. Auf diese Weise entsteht ein permanent ables - barer Q-Wert zur Aussage der Netzwerkgüte. Feldbus-Zustand stets abrufbar In Georgsmarienhütte kam es zu kleineren Störungen im Finalbetrieb, sodass ein Maschinenteil im Produktionsablauf immer wieder neu positioniert werden musste, bei dem aber direkt vor Ort ein PB-Geber verbaut ist. So entstand der Wunsch, zukünftig im Vorfeld einen Hinweis zu erhalten, wenn das Kabel beschädigt wird, um es beim nächsten geplanten Stillstand auszutauschen und nicht erst auf einen Ausfall zu warten. Mit Inblox erhalten die Mitarbeiter bereits bei Störungsandeutungen eine Alarmierung und können rechtzeitig reagieren. „In der Walzstraße sind momentan sieben solcher Geräte verbaut. Mit ihnen überwachen wir jeden Profibus-Strang“, erläutert Markus Köhne. Für die Zukunft ist geplant, die Inblox- Produktreihe in das Leitsystem einzubinden, damit auch andere Kollegen aus der Ferne draufschauen können und die entsprechenden Infos zur Verfügung haben, ohne vor Ort sein zu müssen. Geplant ist, in Richtung SNMP zu gehen, um auch die Server und Switche integrieren zu können. So unterstützt Promanage als Netzwerkmanagementsoftware eine zentrale, feldbusübergreifende Überwachung von mehreren Inspektoren bzw. Switchen. Sie wird auf einem zentralen Rechner installiert und sammelt Informationen zur Kommunikationsqualität in den einzelnen industriellen Netzwerken. Damit lässt sich zu jeder Zeit eine Aussage über den Zustand des überwachten Feldbusses treffen und frühzeitig Gegenmaßnahmen planen. www.indu-sol.com WELTWEITER SCHUTZ FÜR BEDROHTE ELEKTRONIK Gute Nachrichten für alle, die auf eine reibungslos und störungsfrei funktionierende Elektronik angewiesen sind: Als Spezialist für Thermal Management Lösungen schützen wir sensible Einbauten in Schaltschränken und anderen Anwendungen mit elektrischem und elektronischem „Innenleben“ umfassend und auf lange Sicht vor Hitze, Kälte und Feuchtigkeit. Lernen Sie jetzt unsere Elektronikschützer kennen! www.stego.de STEGO Elektrotechnik GmbH | Kolpingstraße 21 | 74523 Schwäbisch Hall

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