Auf der untersten Ebene sorgen Feldbussysteme und Netzwerke, wie Profinet, Profibus, CAN und AS-Interface, für den Informationsaustausch zwischen den Sensoren, Aktoren und der Anlagensteuerung. Störungen und Ausfälle in der Kommunikation führen in der Regel zu einem Anlagenstillstand. Wie lassen sich solche ungeplanten Stillstände vermeiden? Welche Maßnahmen sind möglich und notwendig, damit der Instandhalter eine vorbeugende Wartung erfolgreich betreiben kann? Bevor diese Frage sinnvoll beantwortet werden kann, ist ein Blick auf die zwei hauptsächlichen Fehlerarten erforderlich: Verbaufehler und Alterungseffekte.
App-gestützte Sichtprüfung von Bussystemen
Kommen wir zuerst zu den Verbaufehlern. Dabei handelt es sich um Mängel, die bei der Installation oder bei der Erweiterung des Bussystems entstanden sind – beispielsweise durch nicht angeschlossene Abschirmungen oder falsch geschaltete Abschlusswiderstände. Sie müssen zuerst beseitigt werden, bevor die permanente Busüberwachung sinnvoll möglich ist. Die meisten dieser Fehler lassen sich durch eine visuelle Inspektion bzw. Sichtkontrolle feststellen. Dafür hat das Unternehmen IVG Göhringer ein softwaregestütztes Verfahren konzipiert. Die darauf basierende IVGNetApp gibt dem Anwender einen strukturierten und fundierten Prozess vor und unterstützt damit eine systematische Vorgehensweise. Die IVGNetApp wurde über ein Jahr entwickelt und getestet. Sie ist für Profibus, Interbus, CAN und AS-Interface verfügbar und berücksichtigt die Besonderheiten der einzelnen Bussysteme. Das Tool ist über den Google Playstore kostenfrei erhältlich. Per Tablet und App kann das Anlagenpersonal die geführte Sichtprüfung selbst erledigen und die erkannten Fehler beheben. Optional bietet IVG Göhringer als Dienstleistung eine kostenpflichtige Auswertung anhand der erfassten Daten an. Diese umfasst eine detaillierte Auswertung mit ausführlichen Hinweisen und Expertentipps zur Fehlerbeseitigung.
Permanente Busüberwachung
Die Verschleißeffekte durch Alterung eines Bussystems oder Netzwerks sind weder durch Berechnung noch durch Erfahrungswerte bestimmbar. Eine geeignete Methode liegt daher im sogenannten Condition Monitoring, also der permanenten Zustandsüberwachung. Der Vorteil dabei ist, dass die Instandhaltung schon beim ersten Fehltelegramm reagieren kann – lange bevor der Zustand des Systems so schlecht wird, dass die Buskommunikation komplett ausfällt. Feldbussysteme sind prinzipbedingt zuverlässige und fehlertolerante Systeme. Durch spezielle Mechanismen wie die automatische Telegrammwiederholung werden Fehler in einem gewissen Umfang ausgeglichen, ohne dass der Anwender etwas davon merkt. Diese Systematik machen sich die Quicktester von IVG Göhringer zunutze, um Fehler in der Kommunikation zu erkennen, bevor es zu einem Ausfall kommt. Die Diagnose-Module werden an einer beliebigen Stelle auf den Feldbus gesteckt und arbeiten dort völlig rückwirkungsfrei. Sie messen keine physikalischen Größen wie Spannungspegel und Signallaufzeiten, sondern zeichnen Fehler auf Protokollebene auf. Konkret erkennen die Module eine Verschlechterung der Buskommunikation durch typische Busfehler wie Fehltelegramme, Telegrammwiederholungen und Diagnosemeldungen. Solche Fehler werden per LED und über einen potenzialfreien Alarmkontakt signalisiert. Der potenzialfreie Alarmkontakt der Diagnosemodule löst zur Anzeige eines Fehlers eine Warnleuchte oder eine Sirene aus. Zudem ist es möglich, den Alarmkontakt über die übergeordnete Steuerung auszuwerten. Neben dem Quicktester P-QT 10 für Profibus, der seit fünf Jahren auf dem Markt verfügbar ist, stellt IVG Göhringer auf dem diesjährigen Automatisierungstreff die beiden neuen Diagnosemodule C-QT 15 für CAN und A-QT 15 für das AS-Interface vor.
Anwender-Workshops
Sobald die Anlage fehlerfrei läuft, kann mit der Langzeitüberwachung der Businstallation gestartet werden. Aufgrund permanenter Überwachung wird das Anlagenpersonal über jede Verschlechterung der Buskommunikation informiert und kann reagieren, bevor es zu einem Stillstand kommt. Zu der hier vorgestellten Instandhaltungsstrategie – Verbaufehler beseitigen und anschließend permanente Überwachung – bietet IVG Göhringer auf dem Automatisierungstreff 2016 einen passenden Workshop an. Im zweieinhalbstündigen Anwender-Workshop \’Ganzheitliche Fehlersuche an Bussysteme\‘ stehen die theoretischen Grundlagen und die Voraussetzungen für eine stabile Buskommunikation im Mittelpunkt. 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. Zudem veranstaltet IVG einen ganztägigen Workshop \’EMV-gerechter Busaufbau\‘. Hier geht es um die verschiedenen Arten von elektromagnetischen Einflüssen, wie sie sich auswirken und welche konstruktiven Maßnahmen davor schützen. Abgerundet wird das Workshop-Angebot durch das Seminar \’Strukturierte Profinet-Abnahme\‘, das praktische Erfahrungen aus der Fehlersuche, bisherige Konzepte für Abnahmemessungen und die Lücken in den bestehenden Normen und Vorschriften behandelt. Anschließend wird ein speziell entwickeltes Verfahren zur Prüfung und Abnahme von Profinet-Installationen besprochen.
