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Netzlast-Test

Hilfestellung fürs PNO-Zertifikat

| Autor/ Redakteur: Eugen Banzer, Sebastian Drexler* / Reinhard Kluger

Wer in der Ethernet-Kommunikation auf Profinet setzt, kommt an einem Netzlast-Test nicht vorbei. Dabei muss man zahlreiche Szenarien nachbilden. Ein Dienstleister verhilft zu einem schnellen Time-to-Market, ohne großen Aufwand betreiben zu müssen.

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Ist die Testumgebung einmal aufgebaut, lassen sich die verschiedenen Baugruppen oder Baureihen mit wenig Aufwand einbinden, um eine Wiederverwendung der Testautomatisierung sicherzustellen.
Ist die Testumgebung einmal aufgebaut, lassen sich die verschiedenen Baugruppen oder Baureihen mit wenig Aufwand einbinden, um eine Wiederverwendung der Testautomatisierung sicherzustellen.
( Infoteam )

Die Motivation ist rasch erklärt: Kommunizieren doch Steuerungen und Komponenten der Automatisierung überwiegend über das Profibus-Protokoll. Ein Trend, der sich in der Zukunft hin zur Kommunikation über standardisierte Ethernet-Topologien verlagern wird, hin zum Ethernet-Protokoll Profinet. Für die Zertifizierung aller Profinet-Komponenten durch die Profibus-Nutzerorganisation e.V. (PNO) ist seit November 2012 ein zusätzlicher Netzlast-Test verbindlich erforderlich. Viele Hersteller von Systemen aus dem Automatisierungsbereich stellt dies vor neue Herausforderungen.

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Die Infoteam Software AG hat in diesem Umfeld umfassendes Know-how aufgebaut, um Unternehmen bei den Netzlast-Tests mit dem Ziel der Zertifizierung ihrer Profinet-Geräte zu unterstützen. Neben dem spezifischen Aufbau der Testumgebung beinhaltet dies vor allem Themen rund um die Testprozesse sowie – daraus abgeleitet – die Automatisierung dieser Tests für weitere Baureihen und Baugruppen. Seitens der PNO wurden die Testspezifikationen für die Netzlast-Tests explizit festgeschrieben. Alle Hersteller, die ihre Geräte und Systeme zertifizieren lassen wollen und müssen, sind an die Einhaltung dieser Vorschriften gebunden.

Mögliches Fehlerverhalten minimieren

Die Folge: Für viele Unternehmen, die ihre Angebote auf Profinet erweitern wollen, bedeutet das häufig einen zusätzlichen Aufwand. „Time to Market“ ist da nicht mehr nur ein Schlagwort, sondern die harte Realität, der sich diese Unternehmen stellen müssen. Zwingend erforderlich gemäß PNO ist das Durchlaufen des sogenannten „Profinet IO Net Load“-Tests. Dabei wird das „Device under Test“ (DUT) auf sein Kommunikationsverhalten im Ethernet untersucht, um ein mögliches Fehlverhalten der Geräte zu minimieren. Der dafür vorgeschriebene Testaufbau bei einem Gerät mit zwei Ports ist im Bild dargestellt.

Praktischer Testaufbau für unterschiedliche Szenarien

Während des Tests erzeugt ein Netzlast-Generator (Linux-PC) für die Dauer von rund 70 Minuten Last auf das zu testende Gerät, das über Switches und Controller im Ethernet-Netzwerk angeschlossen ist. Der Test verläuft in drei Stufen, die sich im Grad der Netzlast unterscheiden. Pro Stufe sind fünf Testläufe vorgeschrieben, wovon mindestens drei bestanden werden müssen.

Das Monitoring wird via Test-Access Port-(TAP)-Schnittstelle sichergestellt; eine entsprechende Software sammelt die Logeinträge. Die Ethernet-Verbindung kann physisch über Kupferleitungen (RJ 45) oder alternativ über Glasfaserkabel realisiert sein. Beim Aufbau der Umgebung mit Glasfaserverbindungen sind die IO-Switches entsprechend zu wählen.

Individuelle Testzenarien

Monitoring via TAP bietet einen weiteren Vorteil: Der Ethernet-Netzverkehr, der eventuell zu einem Fehler geführt hat, kann jederzeit im Detail analysiert werden. Die Anwender können auch individuelle Testszenarien inkludieren, um das Verhalten der Geräte unter einer bestimmten Netzlast-Konfiguration oder durch Variation der Paketinhalte zu testen. Damit lässt sich die vorhandene Testumgebung flexibel und individuell für weitere Aufgaben nutzen.

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