Diagnose-Gateway Ohne großen Programmieraufwand: Live-Diagnose auf Knopfdruck

Autor / Redakteur: Alexander Hornauer und Michael Engel* / Sariana Kunze

Um die Diagnosedaten eines Feldbussystems auszuwerten und nutzbar zu machen, war bisher ein großer Programmieraufwand notwendig. Mit einem Diagnose-Gateway lassen sich jetzt die Daten per Knopfdruck auslesen.

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Das Cube67 Diagnose-Gateway stellt schnell und einfach Diagnosedaten aus dem Cube-Feldbussystem von Murrelektronik zur Verfügung.
Das Cube67 Diagnose-Gateway stellt schnell und einfach Diagnosedaten aus dem Cube-Feldbussystem von Murrelektronik zur Verfügung.
(Bild: Murrelektronik)

Wer wünscht sich nicht eine leichte und umfangreiche Diagnose von Maschinen und Anlagen – ohne großen Programmieraufwand?! Doch bisher kam man bei der Auswertung der Diagnosedaten nicht um diesen Aufwand herum. 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 ist nun anders: Das Cube-Feldbussystem von Murrelektronik 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. Zudem verfügt es über steckbare Anschlüsse, Vollverguss der Module, Multifunktionalität der Kanäle sowie die Diagnosemöglichkeiten. Mit dem Cube67 Diagnose-Gateway stellt Murrelektronik ein Tool zur Verfügung, das die Diagnosedaten aus dem Cube-System einfach und schnell ausliest und zur Verfügung stellt. 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.

Mit Diagnose-Gateway visuelle Daten unabhängig von der Steuerung

Wird das Cube-System gestartet, dann liest das Diagnose-Gateway die gesamte Topologie aus und fortan 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 unabhängig von der Plattform dar. Jeder, der eine Zugangsberechtigung zum Kommunikationsnetzwerk hat, kann nun auf diese Daten zugreifen, z.B. via HMI, Tablet oder fest installierten PC. Auf dem Bildschirm wird die Anordnung der Module automatisch als übersichtliche Topologie dargestellt und zusätzlich in tabellarischer Form angezeigt. Dort werden alle Prozessdaten ausgegeben, z.B. die Schaltzustände der einzelnen Ein- und Ausgänge. Diagnosemeldungen des Systems werden sowohl in der Topologie angezeigt wie auch in übersichtlicher Tabellenform. Das Tool verfügt zudem über einen Diagnosespeicher (Logbuch). 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, der nicht akut auftritt, nicht mehr angezeigt. Er gilt quasi fälschlicherweise behoben.

Mit Diagnose Fehler schneller beheben

Das Tool stellt eine Datei 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“. Um Fehler auch schnell zu beheben, können über die CSV-Datei 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. Die Log-Daten des Diagnose-Gateways können für den Versand oder für statistische Erhebungen abgespeichert werden. 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.

Für unterschiedliche Prozessbeteiligte einsetzbar:

  • Für den Inbetriebnehmer, der mit dem Cube67 Diagnose-Gateway von Murrelektronik die Topologie durchleuchtet und Schwachstellen wie Kurzschlüsse oder Topologiefehler (also Differenzen zwischen der Soll- und der Ist-Konfiguration) frühzeitig erkennt. Auch für IO-Tests ist das Modul hilfreich.
  • Für das Servicepersonal des Maschinen- oder Anlagebauunternehmens, das Fehler durch eine temporäre Integration des Diagnose-Gateways schnell lokalisieren und im Sinne einer hohen Maschinenverfügbarkeit beheben kann. Auch eine dauerhafte Integration ist interessant, um über einen Remote-Zugriff Einblicke in die Maschine oder Anlage erhalten zu können und beispielsweise den Elektriker vor Ort aus der Ferne anleiten zu können.
  • Für den Betreiber einer Maschinen oder Anlage, der das Gateway dauerhaft einbettet und auf sich anbahnende Problemsituationen frühzeitig reagieren kann. Im Optimalfall hat er Handlungsanweisungen für den Fehlerfall in seine Systematik eingebunden – und der Monteur kann auf dem Weg zur Maschine schon das richtige Ersatzteil aus dem Lager mitnehmen.

* *Alexander Hornauer und Michael Engel, Produktmanager Automation, Murrelektronik

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