Alle guten Dinge sind drei: Warum ein Messergebnis allein wenig Aufschluss gibt

Um die fehlerfreie Kommunikation innerhalb eines BUS-Systems sicherzustellen, reicht die Prüfung mit einem Messgerät alleine meist nicht aus. Diese Erfahrung hat auch ein Unternehmer gemacht, für dessen Betrieb eine neue Fördertechnik-Anlage installiert wurde.

Ein Diagnosegerät zeigt Auffälligkeiten, das andere nicht

Zur Abnahme und Prüfung des PROFINET-Netzwerks baut der Unternehmer ein PROFINET-Messgerät in die neue Anlage ein. Das Diagnosegerät registriert und speichert alle Ereignisse im Netzwerk und gibt Aufschluss über die Auslastung, den Datendurchsatz, die Aktualisierungsraten, Telegrammlücken und Telegrammjitter. So liefert das Gerät Informationen über die Qualität der Kommunikation des Systems und kann frühzeitig aufklären, wenn etwas nicht passt.

Obwohl die Förderanlage reibungslos läuft, zeichnet das PROFINET-Messgerät auch hier innerhalb weniger Sekunden mehrere Alarme auf (Aktualisierungsrate, Fehler-Telegramme, Telegrammlücken, Jitter). Der Anlagen-Hersteller wird zur Hilfe gerufen und analysiert das Netzwerk mit einem anderen Messgerät. Dabei stellt er jedoch keine Auffälligkeiten fest – wie kann das sein?

Eine Frage der richtigen Kommunikationsparameter

Es ist nicht ungewöhnlich, dass eine Analyse mit einem anderen Messgerät keine Auffälligkeiten anzeigt. Das liegt daran, dass die Geräte unterschiedliche Kommunikationsparameter des Systems messen (bei einem Messgerät beispielsweise Aktualisierungsrate, Fehler-Telegramme, Telegrammlücken und Jitter). Diese Faktoren sind laut Hersteller des PROFINET-Messgeräts bei der Kommunikation des PROFINET-Netzwerks maßgeblich und eine Suche nach den Fehlerursachen daher unbedingt notwendig. Um aber sicherzugehen, welche Auffälligkeiten wirklich für die Störung der Kommunikation verantwortlich sind, bietet sich eine mehrteilige Prüfung an.

Wie kann ich feststellen, welches Messgerät das richtige zur Prüfung meines Netzwerkes ist?

Als Faustregel gilt: Ein Messergebnis ist dann richtig, wenn es mit drei verschiedenen Messmethoden bestätigt wurde. Die verschiedenen Ergebnisse müssen dann vor dem Hintergrund der Messanordnung und der Gewichtung der Messwerte gegenübergestellt werden. Die Teilnahme an unseren eintägigen PROFINET-Workshops gibt Aufschlüsse darüber, welche Faktoren bei der Abnahme des jeweiligen Netzwerks von Bedeutung sind und welche Messgeräte sich jeweils eignen. Im Workshop werden Erfahrungen aus der Fehlersuche, bisherige Konzepte für Abnahmemessungen und die Lücken in den bestehenden Normen und Vorschriften betrachtet. Gemeinsam erarbeiten wir, welche Prüfkriterien bei der Abnahme von PROFINET aus physikalischer Sicht Sinn ergeben – und welche nicht.

Welche sind die drei Messverfahren?

  • Wire-Map-Messung
  • Rückflussdämpfung
  • Anlagenfehler

Bei einigen Kabelzertifizierer kann man die Messverfahren ändern. Aber Achtung, dann hat man zwar schöne Messwerte, aber noch immer keine funktionierende Anlage.

Wie wurde das Problem des Kunden gelöst?

Als der Unternehmer mit einem Kabelzertifizierer durch den TAP (terminal access point) durchgemessen hat, zeigte sich ein Kurzschluss im System am TAP. Nach Behebung der Störung durch unseren TAP BS 130 wurden zwar keine Busabstürze und Fehler-Telegramme, jedoch jede Menge Lost-Telegramme angezeigt – ein Hinweis darauf, dass Signale in der Kommunikation verloren gehen. Woran liegt das? Jedes Gerät hat eine zeitliche Verzögerung im Signal. Dadurch entsteht eine gewisse Schwankungsbreite bei der Kommunikation. Die SPS, die für Steuerung und Regelung einer Anlage eingesetzt wird, erwartet ein Signal nach spätestens dem dreifachen einer konstanten Zeiteinheit: Beträgt die Konstante beispielsweise zwei Millisekunde, erwartet die SPS ein Signal innerhalb von sechs Millisekunden. Passiert das nicht, Geht die Anlage auf Störung. Nun gilt es die Linientiefe von einem fachkundigen Anlagenbauer in Ordnung bringen zu lassen und anschließend die Kommunikations-Parameter entsprechend einzustellen.

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