Bild 01: iba-Busmonitore sind dank ihrer umfassenden Konnektivität in viele Bus-Netzwerke integrierbar (Quelle: iba)
Werden programmierbare Steuerungen als das Gehirn moderner Industrieanlagen angesehen, so sind Bussysteme das zentrale Nervensystem: Während in den Controllern die notwendigen Steuerungs-, Regelungs- oder Rechenaufgaben abgearbeitet werden, erfolgt der Transfer der Daten zwischen den Steuerungen und der Peripherie zyklisch über Bussysteme. Gerade in Zeiten zunehmender Komplexität und Datenmengen geraten industrielle Netzwerksysteme immer mehr in den Fokus: Nur wenn Anwender die technischen Zusammenhänge ihrer Anlage verstehen und beherrschen, können sie die Effizienz, Verfügbarkeit und Produktqualität nachhaltig optimieren.
Mit dem iba-System der iba AG [1], das aufeinander abgestimmte Hard- und Softwarekomponenten zur Messwerterfassung bietet, lassen sich alle relevanten Anlagen- und Prozessdaten aus verschiedensten Signalquellen und Systemen erfassen und aufzeichnen. Sollen Daten deterministisch und unverfälscht erfasst werden, so liegt der Fokus dabei auf der Kommunikation zwischen Controllern und Devices auf dem Busnetzwerk: Ein direkter Einblick in die hier versendeten Daten liefert Anwendern ein unverfälschtes Bild der Vorgänge und Abläufe der Anlage – an kaum einer anderen Stelle lassen sich Daten unmittelbarer erheben. Die Integration eines Busmonitors, wie der ibaBM-PN für Profinet- oder ibaBM-DP für Profibus-Netzwerke, in die Topologie kann deshalb zum Game-Changer und somit zum Meilenstein in der Digitalisierungsstrategie eines Unternehmens werden. Dieser wird einfach ins Netzwerk integriert und liefert Daten, die zeitsynchron aus dem Netzwerk erhoben wurden.
Unterschiedliche Standards als große Hürde
Eine wesentliche Herausforderung stellt dabei die heterogene Bus-Landschaft. Im Industrie umfeld haben sich unterschiedliche Standards etabliert: Profinet, Ethernet/ IP, Ethercat, Profibus oder CAN/CANopen sind nur einige. Hier schafft das iba-System Abhilfe: Dank der ausgeprägten Konnektivität zu unterschiedlichen Automatisierungs- und Bussystemen lässt sich eine Anbindung an die gängigen Feldbussysteme realisieren (Bild 1). Deshalb ist ein iba-Messwerterfassungssystem mithilfe der iba-Busmonitore in die meisten bestehenden Netzwerk eintegrierbar. Die vom Busmonitor überwachten Daten und Signale können somit von einer Messwerterfassungssoftware (ibaPDA) aufgezeichnet, visualisiert und Anwendern im Weiteren zugänglich gemacht werden (Bild 2).
Die Anforderung bestimmt den Betriebsmodus
Der Busmonitor ist dabei auf unterschiedliche Arten betreibbar: Im Sniffermodus (=Mithörmodus) werden die auf dem Bus kommunizierten Werte mitgelesen und als Signale erfasst. In diesem Fall sind Änderungen in der Projektierung nicht erforderlich. Im aktiven Modus, als sogenannter aktiver Busteilnehmer, kann der Busmonitor von der Steuerung aktiv an ihn gesendete Werte empfangen. Der Busmonitor wird dabei gezielt von der Steuerung adressiert und mit beliebigen Daten versorgt. In welchem Modus er im individuellen Fall betrieben wird, hängt letztlich immer von der jeweiligen Applikation ab.
Betrieb als Sniffer
Im Sniffermodus hört der Busmonitor auf der Busleitung mit und kann somit alle auf dem Bus versendeten Daten rückwirkungsfrei erfassen. Das Mithören auf derDaten leitung beeinflusst dabei in keiner Weise den eigentlichen Datentransfer im Netzwerk. Die Werte werden auf diese Weise unverfälscht erhoben – in der original vorhandenen Geschwindigkeit und Folge. Dies ermöglicht eine explorative Analyse der Kommunikation zwischen Steuerung und Busteilnehmer. Dabei muss der iba-Busmonitor lediglich im Netzwerk angeschlossen werden, eine Veränderung der vorhandenen Projektierung der Steuerung ist nicht erforderlich. Innerhalb eines Profinet-Systems etwa wird der entsprechende Busmonitor ibaBM-PN zwischen den Controller und die jeweiligen Devices integriert. Der Anschluss erfolgt über die TAP-Schnittstelle (Test Access Point) des Geräts. Somit entsteht mit dem Hinzufügen des Busmonitors kein zusätzlicher Point of Failure, da auch bei einem Ausfall des ibaBM-PN die Kommunikation zwischen dem Controller und den PN-Devices aufrecht erhalten bleibt.