Industrial Ethernet: Industrielle Kommunikation im Fokus
Industrial Ethernet bildete auf der SPS/IPC/Drives vom 22. bis 24.11. einen Schwerpunkt. Die Vielfalt der Einsatzfelder wurde in Nürnberg deutlich. So wurden auf dem begleitenden Kongress z. B. Anwendungen bei der Lastmomentbegrenzung von Drehkranen, der Prozesssteuerung in der Lebensmittelindustrie und der Anlagenüberprüfung eines Automobilherstellers näher beleuchtet.
Wie mithilfe der Überwachungsfunktion Profisafe via Profinet zu verhindern ist, dass Drehkrane unter Überlast umkippen, davon berichtete Oliver Fenker auf dem Kongress der diesjährigen SPS/IPC/Drives in Nürnberg. Der Leiter Entwicklung und Konstruktion des Liebherr-Werkes in Biberach informierte vorigen Mittwoch über die Lastmomentbegrenzung von Turmdrehkranen im Rahmen der Anwendersession „Ethernet im praktischen Einsatz“.
Fenker hob dabei hervor, dass ein Bus den gesamten Datentransfer übernimmt, der zuvor über mehrere Bussysteme lief. „Als Kran-Bussystem wird nun der Ethernet-Feldbus Profinet verwendet, der die Übertragung von sicheren und unsicheren Signalen über einen einzigen Ethernet-basierten Bus erlaubt,“ erläuterte der Kranexperte . Das entsprechende Signal, etwa aus dem Lastsensor, werde dabei über Profinet sicherheitsgerichtet eingelesen und in einer Sicherheitssteuerung des Typs ABB Safety-SPS AC500-S verarbeitet.
Industrial Ethernet: Bussystem muss sicherheitsgerichtet sein
Neben den Baugruppen müsse dabei auch das Bussystem sicherheitsgerichtet sein. Früher führte dies laut Fenker noch zu einem parallelen Aufbau der Steuerung für sicherheitsgerichtete und „normale“ Signale, weil für den sicherheitsgerichteten Bus häufig zusätzlich ein proprietärer Bus verwendet wurde. Nachteil: Es seien mehrere Bussysteme über den gesamten Kran verlegt worden. Den beiden Steuerungen habe man zum gegenseitigen Datenaustausch zusätzlich noch einen dritten Bus zur Seite stellen müssen.
„Die Vorteile liegen ganz klar in der Zeitersparnis während der verschiedenen Projektphasen Montage, Verkabelung, Inbetriebnahme, Gerätekonfiguration und nicht zuletzt beim Anlagenbetrieb,“ betonte Florian Schreyer von Nestlé, Biessenhofen, der auf der Anwendersession die Erfahrungen mit Ethernet auf der Feldebene resümierte. In der neuen Produktionsstätte für Säuglingsnahrung in Biessenhofen setze das Unternehmen auch bei der Prozessautomatisierung auf die Industrial-Ethernet-Technologie. Im Rahmen des Projekts wurden laut Schreyer 25 Durchflussmessgeräte mit integrierter Ethernet-Schnittstelle installiert und in die übergeordnete Prozesssteuerung integriert.
Volkswagen hat bereits gute Erfahrungen mit Industrial Ethernet gemacht
Von guten Erfahrungen im Umgang mit Industrial Ethernet berichteten in Nürnberg auch Sabrina Hein von der FH Köln und Jürgen Jaskolla von Volkswagen de Mexico. Wie sie auf dem Kongress erläutern, kommt Profinet auch für die sicherheitsgerichteten Funktionen in den Produktionslinien des Volkswagen-Werkes Mexiko zum Einsatz. Bis 2003 wurde in Puebla der Käfer gebaut. Heute laufen dort die Modelle Golf Variant und Jetta vom Band.
Mit einer Kapazität von 525 000 Fahrzeugen pro Jahr sei Puebla Hauptlieferant von VW für Fahrzeuge der Kompaktklasse in Nordamerika. Für den Produktionsanlauf des Jetta-Nachfolgers bestehe die Aufgabe darin, die Profinet-Anlagen auf einwandfreie Kommunikationsfunktion und Konfiguration zu prüfen und damit den „Gesundheitszustand“ der Anlagen für die Endabnahme zu erfassen.
Rund 150 Anlagen mit jeweils bis zu 180 Teilnehmern und insgesamt rund 2000 Profinet-Geräten wie etwa Robotersysteme in den Bereichen Rohbau, Lackiererei und Montage gelte es auf diese Weise zu prüfen. Da der Abschluss der Inbetriebnahme der Anlagen und der Produktionsanlauf praktisch übergangslos erfolge, stünden die Anlagen dafür immer nur kurzzeitig zur Verfügung. Entsprechend effiziente Prüfmethoden seien dazu in dem Automobilwerk erforderlich.
Profinet-Analyzer überwacht Industrial Ethernet
Für die Prüfungen werde daher der am Institut für Automation & Industrial IT der FH Köln (AIT) entwickelte Profinet-Analyzer eingesetzt, mit dem Maschinen und Anlagen, die mit Profinet-Technologie ausgerüstet sind, auf ihre einwandfreie Funktion geprüft werden können.
Ebenso lassen sich laut Hein mit dieser Software durch das automatische Auswerten des Profinet-Datenverkehrs Konfigurationsfehler bei der Inbetriebnahme und im laufenden Betrieb schnell erkennen. „Wir ermittelten im VW-Werk so das Zeitverhalten und den Status der einzelnen Profinet-Teilnehmer, prüften Alarme sowie mögliche Verbindungsabbrüche und kontrollierten Firmware-Versionen,“ schilderte Hein vom AIT. Die Produktionsanlagen seien ohne Störungen betrieben worden. Profinet habe sich dabei dank hoher Verfügbarkeit als robuste Lösung auch in komplexen Anlagen erwiesen.
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