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<H1>www.aud24.net : A. Zirkler, B. Kausler: "Diagnosewerkzeug zur effizienten Fehlersuche in verteilten Systemen der Automatisierungstechnik"</H1>
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Übersicht: In den letzten Jahren haben Feldbussysteme die klassische Punkt-zu-Punkt- Verdrahtung in fertigungstechnischen Maschinen und Anlagen weitgehend abgelöst, und auch in der Verfahrenstechnik wächst die Verbreitung der Feldbusse stetig. Der damit gegangene Schritt hin zum gemeinsamen Kommunikationsmedium hat nicht nur die Verdrahtungstechnik revolutioniert. Auch die Diagnosemöglichkeiten der Feldbussysteme sind denen der herkömmlichen Verdrahtung weit überlegen. Direkte Verdrahtungen zu dezentraler Peripherie konnten früher mit sehr einfachen Mitteln und hohem Arbeitsaufwand „durchgeklingelt“ werden. Die zur Diagnose von Feldbussystemen erforderlichen Werkzeuge sind ungleich komplexer als das altbewährte Leitungsprüfgerät, bieten aber im Gegenzug weit umfangreiche Möglichkeiten zur Automatisierung der Prüf- und Diagnoseprozesse. Die grundlegende Voraussetzung dafür ist das gemeinsame Kommunikationsmedium, das den Diagnose-Tools den gleichzeitigen Zugang zu allen relevanten Anlagendaten über einen einzigen Zugangspunkt ermöglicht. Kaum hat sich die Kommunikation über ein gemeinsames Medium etabliert, führt die ständig wachsende Komplexität der Anlagen zum zunehmenden Einsatz von gekoppelten Netzen. Durch die Aufteilung hoch komplexer Gesamtanlagen in überschaubare Automatisierungsinseln können komplexitätsbedingte Fehler beträchtlich reduziert werden. Die Module werden dann zu einer durchgehend vernetzten Gesamtanlage zusammengesetzt. Parallel dazu führen die extrem hohen Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Anlagen zum vermehrten Einsatz von redundanten Bussystemen. Sowohl die gekoppelten als auch die redundanten Netze unterscheiden sich in einem wesentlichen Punkt von den oben beschriebenen, einfachen Feldbussen: das gemeinsame Kommunikationsmedium ist in zwei oder mehrere Einzelsegmente unterteilt. Der Zugang zu allen für die Fehlersuche notwendigen Daten über einen einzigen Zugangspunkt ist damit nicht mehr möglich. Zwar können die einzelnen Teilsegmente einzeln diagnostiziert werden, Fehler, die im Zusammenspiel zweier Segmente begründet sind, können aber auf diese Weise nicht identifiziert werden. Ergebnisse: Um die entstandene Lücke in der Tool-Abdeckung zu schließen, hat der Lehrstuhl für Informationstechnik im Maschinenwesen (itm, Prof. Bender) der Technischen Universität München seinen bewährten „Profibus Diagnose-Monitor“ um den so genannten „Zweikanalbetrieb“ erweitert. Mit dem Zweikanalbetrieb ist der Monitor das erste Tool, das eine synchrone Messung an zwei Zugangspunkten ermöglicht. Die Lösung ist für Master-, Slave- oder Leitungs- redundante Systeme ebenso flexibel einsetzbar wie für gekoppelte Netze mit verschiedenen Baudraten oder sogar verschiedenen Profilen. Damit können alle im Profibus-Bereich möglichen Netzkopplungen getestet und überwacht werden (Abb.). Die Aufzeichnung erfolgt über zwei zeitlich synchronisierte PCMCIA-Einsteckkarten in einem Standard-Laptop, welche die Telegramme mit hochgenauen absoluten Zeitstempeln versehen. Nach der Aufzeichnung werden die Telegramme zeitlich geordnet zusammengeführt und in gewohnt übersichtlicher Form dargestellt. Für eine zielgerichtete Analyse stehen alle gewohnten Filter-, Trigger- und Ansichtsoptionen für beide Kanäle zur Verfügung. Damit stehen dem Gerätehersteller, Systemintegrator und Anlagenbetreiber alle Diagnosemöglichkeiten zur Verfügung, die er aus dem Umgang mit einzelnen Profibus-Netzen kennt. Zur horizontalen Integration von Anlagenmodulen und vor allem zur vertikalen Integration von der Leitebene bis zum Sensor gewinnen in jüngster Vergangenheit Ethernet- basierte Kommunikationssysteme zunehmend an Bedeutung. Die oben beschriebene Problematik der Unterteilung des gemeinsamen Kommunikationsmediums in mehrere Abschnitte kommt hier noch wesentlich stärker zum Tragen:Durch das Switchen der Netze - im Hinblick auf die geforderte Echtzeitfähigkeit eine unumgängliche Maßnahme - sind die für die Diagnose relevanten Daten auf fast beliebig viele Medien verteilt. Anwendungsreife: Um dem Anwender zukünftig auch hier eine gewohnt komfortable Diagnose zu ermöglichen, ist am itm derzeit ein Forschungsprojekt in Vorbereitung, dessen Ziel ein Monitoring-Werkzeug für Industrial-Ethernet-Netze ist. <a href="http://www.aud24.net/media/automation-drives/audk2005-2006/ad6a0404.pdf" target="_blank">Vollbeitrag als PDF</a></TD>
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<P><I>Diese Seite wurde am 22.09.2006, 14:05 Uhr aktualisiert</I></P>
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