Erreichen lassen sich die Qualitätsziele im Maschinenbau durch vielfältige Maßnahmen, die sich zudem häufig ergänzen, etwa durch die Beachtung von Normen und Standards, durch Materialprüfverfahren, per Maschinenzustands- und Prozessüberwachungen, mit Hilfe von Audit- und Dokumentationsprozessen oder mittels automatisierter optischer Inspektionsverfahren an Zwischen- und Endprodukten. Mit der zunehmenden Umsetzung digitalisierter Anlagenkonzepte rückt aber auch die störungsfreie Kommunikation innerhalb von Maschinen – also zwischen Steuerungen sowie Sensoren und Aktuatoren innerhalb von Feldbusstrukturen – immer stärker in den Fokus.
Hier ermöglicht das ASi-Portfolio von Bihl+Wiedemann direkt über den ASi-Bus, aber auch über OPC UA und REST-API, das Display des Gateways oder den integrierten Webserver, schon lange geräteintegrierte Basisdiagnosen, die im Betrieb zyklisch anfallende Diagnosedaten auswerten. Als führender Anbieter auf dem Gebiet von AS-Interface nutzt Bihl+Wiedemann die Vorteile, die die Verdrahtungs- und Steuerungstechnologie für die erste Automatisierungsebene bei der digitalen Qualitätssicherung bietet, darüber hinaus aber noch mit einer eigens entwickelten und einfach zu bedienenden Diagnosesoftware. Sie ist in der Lage, Fehlerpotenziale in Standardnetzen und in ASi-Safety-Netzen schon vor Eintritt einer eigentlichen Funktionsstörung zu suchen, schnell zu finden und zu beschreiben. Darüber hinaus liefert sie konkrete Fehlerinformationen und direkte Lösungsvorschläge.
Digitale Fehlerdiagnose in vier Schritten
ASi-3, ASi-5, ASi-3 Safety at Work, ASi-5 Safety, Safe Link – mit der Diagnosesoftware von Bihl+Wiedemann können alle AS-Interface-Applikationen mit Komponenten des Mannheimer Unternehmens untersucht werden. Die Diagnosemessungen laufen direkt über das ASi-Feldbus-Gateway – weitere Hardware ist hierfür nicht erforderlich. „In Ordnung“, „Warnung“ oder „Fehler“ – in diese drei Kategorien teilt die Diagnosesoftware die Resultate ein, die im Zuge der Diagnosemessungen ermittelt werden.
Um eine Anlage etwa vor einer Auslieferung an den Kunden im Testfeld auf Fehlerfreiheit zu prüfen, nimmt die Diagnosesoftware im ersten Schritt zunächst eine Voruntersuchung vor. Diese ermittelt, ob die Konfiguration grundlegend in Ordnung und bereit für den Testbetrieb ist. Der zweite Schritt ist dann die Messung der laufenden Anlage mit Hilfe zyklischer Tests. Daran anschließend erstellt die Diagnosesoftware den Report – und meldet im Idealfall die erfolgreiche Durchführung der Tests ohne Fehler oder Warnungen. Die Nachuntersuchung, in der über den Report hinaus nicht-zyklische Daten für eine Auswertung und Fehleranalyse erfasst werden, schließt die Diagnosemessung der Anlage ab. Gleichzeitig wird von der Software ein Protokoll erstellt, das der Maschinendokumentation hinzugefügt werden kann.
Freigabemessungen im Rahmen von Testläufen für effizientere Inbetriebnahmen
Viele Maschinenbauer, insbesondere von Serienmaschinen, führen parallel zu den oftmals realitätsnahen Testläufen ihrer Maschinen vor der Auslieferung an Kunden auch Freigabemessungen der E/A-Ebene durch. Sind in der Maschinensoftware die Netzwerkteilnehmer eindeutig gekennzeichnet und die Funktionen klar beschrieben, lassen sich auftretende Fehler direkt zuordnen und beheben. Und auch die spätere Inbetriebnahme vor Ort beim Endkunden profitiert von einer zuvor beim Hersteller erfolgreich durchgeführten Freigabemessung – denn wenn beispielsweise eine Schutzeinrichtung bei der Vorabnahme funktioniert, bei der Endabnahme aber sporadisch abschaltet, kann dies auf einen möglichen Anschlussfehler hindeuten, der in der Regel mit wenig Aufwand behoben werden kann.
Kontrollmessungen in laufenden Anlagen
Auch während des laufenden Betriebs können Maschinen und Anlagen mit der Diagnosesoftware von Bihl+Wiedemann untersucht werden. Diese Netzwerkdiagnosen erfolgen größtenteils kontinuierlich – zumal sie weder die steuerungs- noch die kommunikationstechnische Performance in der Maschine beeinflussen. Die Messwerte werden in einem Ringspeicher gepuffert und in vom Anwender individuell festlegbaren Zyklen überschrieben. Wird durch die zyklischen Tests der Diagnosesoftware ein Fehler erkannt, stehen auch Betriebs- und Zustandsinformationen vor dem Ereignis zur Verfügung. Dies ermöglicht es, beispielsweise die Entwicklung eines Fehlers gezielt nachzuvollziehen und kausal zu bewerten.
Gezielte Anlagenanalyse im Fehlerfall
Entsprechendes gilt auch für einen konkreten Fehlerfall, der beispielsweise zu einem Anlagenstillstand führt. Die Diagnosesoftware ermöglicht auch hier eine schnelle Lokalisierung des Fehlers und erzeugt eine Beschreibung der Fehlerursache. Zusätzlich generiert die Software eindeutige und leicht verständliche Vorschläge zur Fehlerbehebung. Damit ermöglicht sie eine Hilfe zur Selbsthilfe, die den Maschinenbetreiber in die Lage versetzt, den Fehler mit eigenem Personal zu beheben. Sollte dies nicht möglich sein, dient der abschließende Prüfbericht als Basis für die Kontaktaufnahme mit der Supportabteilung bei Bihl+Wiedemann. Hier können dann auch weitere mögliche Fehlerursachen geprüft und behoben werden. Ist der Fehler behoben, führt die Diagnosesoftware eine erneute Freigabemessung durch und dokumentiert die Fehlerfreiheit im ASi Netzwerk in einem entsprechenden Report.
Diagnosesoftware: kostenloses Add-on in den Software-Suites
Die Diagnosesoftware ist als kostenloses Add-on direkt in den Software-Suites von Bihl+Wiedemann – ASIMON360 für Safety- und ASi Control Tools360 für Standardapplikationen – integriert. Mit ihr können – kontinuierlich oder auch bei Bedarf – Kommunikationsstrukturen in Maschinen und Anlagen sehr einfach und zuverlässig auf Fehler untersucht werden. Probleme bei der Verdrahtung im Netzwerk, Kontaktierungsfehler, Erdschlüsse, Telegrammwiederholungen, fehlende ASi-Teilnehmer oder Peripheriefehler beispielsweise durch defekte Sensoren oder Aktuatoren werden von der Diagnosesoftware zuverlässig erkannt, als solche klar verständlich angezeigt und um eine Handlungsempfehlung zur Störungsbeseitigung ergänzt. Eingesetzt wird die Diagnosesoftware sowohl für Inbetriebnahmen als auch zur Überwachung von laufenden Prozessen – wobei die Diagnosen im Hintergrund laufen und weder die Rechenleistung von Steuerungen noch die Datenübertragungsleistung in Netzwerken beeinträchtigen.
Fehlerfreie Funktionalität von ASi Netzwerken
Ob es um Automatisierungstechnik oder um funktionale Sicherheit geht – ASi hat sich im industriellen Einsatz den Ruf einer einfachen und problemlosen Verdrahtungs- und Steuerungstechnologie erworben. Aufbauend auf den ohnehin intregrierten Funktionalitäten, die für einen zuverlässigen und fehlerfreien Betrieb sorgen, bietet die Diagnosesoftware von Bihl+Wiedemann über den gesamten Lebenszyklus einer Maschine zusätzliche Möglichkeiten, ASi-Netzwerke in Maschinen und Anlagen auf ihre Funktion und Fehlerfreiheit zu überwachen. Mit Vorabtests für störungsfreie Inbetriebnahmen, der Gewährleistung höchster Funktionssicherheit im laufenden Betrieb, der gezielten Behebung von Fehlern sowie der Vermeidung von Maschinenausfällen leistet sie einen wichtigen Beitrag zur zukunftsorientierten Qualitätssicherung im zunehmend digitalisierten Maschinenbau.
