Alexander Hornauer und Michael Engel, Murrelektronik in Oppenweiher
Das Cube-System von Murrelektronik ist ein leistungsfähiges, dezentrales Feldbussystem, das in vielen Maschinen und Anlagen eingesetzt wird. Es ist modular aufgebaut und Installationskonzepte können mit einer großen Anzahl an Eingangsmodulen, Ausgangsmodulen und gemischten Modulen sowie einer breiten Palette an Funktionsmodulen (z.B. IO-Link, RS 485 etc.) präzise auf die konkreten Anforderungen einer Applikation zugeschnitten werden. Mit einer Systemleitung werden sowohl Kommunikationsdaten wie auch Versorgungsspannungen übertragen, wobei an den vier Strängen eines jeden Busknotens bis zu 32 Module angeschlossen werden können. Die entscheidenden Pluspunkte des Cube-Systems sind die steckbaren Anschlüsse, der Vollverguss der Module, die ausgeprägte Multifunktionalität der Kanäle sowie die umfangreichen Diagnosemöglichkeiten.
Um die Diagnosedaten auszuwerten und nutzbar zu machen, war bisher ein großer Programmieraufwand zu leisten. Weil unterschiedliche Steuerungen jeweils andere Diagnosekonzepte erfordern, war diese Arbeit häufig für jede Anlage neu zu erledigen. Bei diversen Steuerungen konnte der komplette Diagnoseumfang bis dato nicht ausgeschöpft werden. Daraus resultierendes Problem: Fehler konnten nicht schnell genug lokalisiert werden, im ungünstigsten Fall entstanden lange Ausfallzeiten. Das kostete Zeit, Geld und Nerven.
Mit dem Cube67-Diagnose-Gateway steht ein praktisches Tool zur Verfügung, das die Diagnosedaten aus dem Cube-System auf einfachste und schnellste Weise ausliest und zur Verfügung stellt. Mit seiner robusten Bauform und dem bewährten Vollverguss ist dieses Diagnose-Gateway für den Einsatz in rauer industrieller Umgebung ausgelegt. Es wird in die Linie zwischen dem Cube-Feldbusknoten und den (bis zu) vier Strängen eingebunden. Über eine Standard-Ethernet-Schnittstelle wird das Diagnose-Gateway mit der Kommunikationsebene verbunden.
Komplette Topologie-Darstellung
Wird das Cube-System gestartet, dann liest das Diagnose-Gateway die gesamte Topologie aus und anschließend die komplette Prozesskommunikation sowie sämtliche Diagnosemeldungen mit. Das Modul bereitet diese Daten visuell auf und stellt alle Informationen – unabhängig von der Steuerung und ohne zusätzliche Software – in jedem Browser und auch unabhängig von der Plattform in identischer Weise dar. Jeder, der eine Zugangsberechtigung zum Kommunikationsnetzwerk hat, kann nun auf diese Daten zugreifen, zum Beispiel am HMI, mit einem Tablet oder am fest installierten Computer im Leitstand.
Auf dem Bildschirm wird die Anordnung der Module automatisch als übersichtliche Topologie dargestellt und zusätzlich in tabellarischer Form angezeigt. Dort werden alle Prozessdaten ausgegeben zum Beispiel die Schaltzustände der einzelnen Ein- und Ausgängen. Diagnosemeldungen des Systems werden sowohl in der Topologie angezeigt wie auch in übersichtlicher Tabellenform.
Ein großer Vorteil des Tools ist ein Diagnosespeicher. Er erfasst flüchtige Fehler; also Fehler, die nur temporär auftreten, z.B. wenn bei einem Kabelbruch in der Leitung einer Schleppkette bei bestimmten Verfahrwinkeln kein Kontakt besteht oder wenn ein Sensor immer just zu einer bestimmten Tageszeit durch Sonneneinstrahlung überhitzt wird. Bei einer Steuerung wird ein flüchtiger Fehler, wenn er nicht mehr akut auftritt, nicht mehr angezeigt. Er ist quasi behoben. Das ist schlecht, denn oft ist ein solcher Fehler der Vorbote zu einem sich anbahnenden größeren Problem.
Fehlermeldungen im Klartext
Das Tool stellt eine übersichtliche Tabelle im CSV-Format zum Download bereit, die eine Übersicht über die Module und Komponenten sowie über alle Ein- und Ausgänge der ausgelesenen Installationslösung enthält. In dieser Tabelle können Namen für die Komponenten vergeben und Bezeichnungen für alle möglichen Fehler im Klartext gepflegt werden. Diese Tabelle wird wieder importiert und das Tool greift daraufhin auf diese Namen und Bezeichnungen zurück.
Der Nutzer erhält damit – sowohl in der Topologie-Darstellung wie auch in der tabellarischen Auflistung – keine kryptischen Fehlermeldungen mehr, sondern klare Ansagen wie Kurzschluss am Hydraulikaggregat oder Drahtbruch am Analog-Sensor von Steckplatz zwei der Fördereinheit. Mit dieser Information sind Fehler schnell gefunden.
Um sie auch schnell zu beheben, können über die CSV-Datei sogar Handlungsanweisungen mit konkreten Lösungsvorschlägen in die Systematik importiert werden, z.B. Ventil schließen oder Leitung austauschen. Im Idealfall wird sogar die Artikelnummer des Austauschteils in der Tabelle mit angelegt. Das beschleunigt die Fehlerbehebung.
Die Log-Daten des Cube67-Diagnose-Gateways können für den Versand oder für statistische Erhebungen abgespeichert werden. Das bietet beispielsweise die Möglichkeit, Schaltzyklen von Ein- und Ausgängen zu zählen und diese Information für die strukturierte Wartung in zyklischen Intervallen zu nutzen. Über ein Austauschformat können die Daten auch für weitere Systeme genutzt und direkt in unterschiedliche Anwendungen wie z.B. ERP- oder Cloud-Systeme eingebunden werden.
Unterschiedliche Einsatzmöglichkeiten
Vom Cube67-Diagnose-Gateway profitieren unterschiedliche Prozessbeteiligte im Lebenszyklus von Maschinen und Anlagen:
Weitere Informationen über Cube67
