Einfache Systemdiagnose mit Bustransfer und Diagnose-Repeater

Die Autorin Dipl.-Ing. (FH) Rita Müller ist Mitarbeiterin der Siemens AG, Nürnberg

Zur Überprüfung des physi-kalischen Busaufbaus wird der Bustester BT 200 eingesetzt.Besondere Profibus-Kenntnisse sind dazu nicht erforderlich. BT 200 prüft die Busleitung auf Drahtbruch, Schirmbruch, Kurzschluss und die An-zahl eingelegter Abschlusswi-derstände. Reflexionsstellen wie zum Beispiel an einem Drahtbruch werden ebenfalls erkannt und die so festgestellten Fehler können schnell behoben werden. Zudem lässt sich die verlegte Leitungslänge ermitteln, was unter ande-rem für Dokumentationszwecke nützlich ist.

Desweiteren kann die Profibus-Schnittstelle von Master und Slaves untersucht werden: BT 200 testet die RS 485-Treiber, die interne Spannungsversorgung auf 5V und das RTS-Signal. Alle erreichbaren Slaves an einem Profibus-DP-Strang werden ermittelt (Life-List). BT 200 erlaubt Überprüfungen im Offline-Betrieb, d. h. bei der Inbetriebnahme kann bereits ohne angeschlossenen Master die Funktionsfähigkeit von Bussegmenten vorab sichergestellt werden. Mit Hilfe eines zusätzlichen Protokollierkits sind alle Testergebnisse an einen PC übertragbar, wo sie als Prüfprotokoll gespeichert und für Abnahmeprotokolle ausgedruckt werden können.

Für eine Leitungsdiagnose im laufenden Betrieb wird der neue Diagnoserepeater eingesetzt. Das empfiehlt sich unter anderem dort, wo physika-lische Leitungsprobleme zu erwarten sind, also zum Beispiel bei Schleppleitungen oder starken Vibrationen. Das Gerät ist eine Kombination aus RS 485-Repeater und Diagnosetool und wird einfach als DP-Normslave in der Projektiersoftware Step 7, Com Profibus oder über GSD-Datei (Gerätestammdaten) projektiert.

Der Repeater ermittelt die Topologie des Bussystems und speichert diese. Beim Auftreten einer Störung auf einem Bussegment ermittelt der Repeater nicht nur, zwischen welchen Teilnehmern der Fehler liegt und welche mögliche Fehlerursache wahrscheinlich ist. Durch Reflexionsmessung wird auch die Entfernung der Störstelle vom Repeater bzw. den Teilnehmern ermittelt. Der Diagnoserepeater erkennt u. a. Leitungsbrüche, Kurzschluss gegen Schirm und fehlende Busabschlusswiderstande.

Über die Simatic Systemdiagnose werden die erkannten Leitungsfehler in Step 7 oder Com Profibus grafisch angezeigt. Bis zu neun Diagnose-repeater können in Reihe kaskadiert werden. Je Gerät lassen sich zwei angeschlossene Bussegmente diagnostizieren.

Einen schnellen Überblick über Fehlerursachen im laufenden Betrieb gewährt die Übersichtdiagnose in der Hardware-Konfiguration von Step 7. Diagnosesymbole deuten klar auf vorliegende Diagnoseinformationen der Geräte hin (z. B. Profibus-Slave gestört oder ausgefallen). Per Mausklick kann in den Baugruppenzustand gewechselt werden, der je nach Baugruppentyp unterschied-liche Informationen enthält.

Bei CPUs wird darin unter anderem der Diagnosepuffer der CPU angezeigt. Hier werden alle Systemereignisse oder auch anwenderdefinierte Ereignisse mit Zeitstempel eingetragen, inklusive der Diagnosemeldungen von Teilnehmer am Profibus. Zu den einzelnen Diagnosemeldungen werden zusätzliche Detailinformationen im Klartext angezeigt.

Bei DP-Teilnehmern verhält es sich ganz ähnlich. Die Informationstiefe der DP-Slave-Diagnose reicht dabei bis zur kanalgenauen Angabe eines Fehlers an einem dezentralen Peripheriegerät mit Angabe von Baugruppen-Steckplatz, Kanalnummer und Fehlerursache.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn neben Prozessmeldungen auch auftretende Systemfehler in Bedien- und Beobachtungssystemen gemeldet werden, damit das Bedienpersonal die Fehler möglichst selbstständig beheben kann. Mit der Funktion „Systemfehler melden“ in Step 7 (ab V 5.1) kann dieses ohne großen Programmieraufwand bewerkstelligt werden.

Im Fehlerfall generiert die SPS automatisch eine entsprechende Meldung und versendet diese an das Simatic HMI-Gerät, das diese als Klartextinforma-tion anzeigt. Die Fehlertexte werden dabei aus der HW-Konfiguration bzw. bei Profibus-Teilnehmern aus der GSD-Datei entnommen. Über eine Parametriermaske in Step 7 kann der Anwender Inhalt und Aufbau der Meldung indivi-duell zusammenstellen.

Um auch bei bereits im Betrieb befindlichen Anlagen die Diagnosemeldungen ohne viel Aufwand auf einem Bediengerät anzeigen zu können, wird ein „Diagnosepaket“ angeboten. Dieses besteht aus einem Funktionsbaustein und vorbereiteten Diagnosebildern für die Bediengeräte Simatic HMI. Beide werden vom Anwender einfach mitsamt mitgelieferter Variablen, Symbol-listen und Grafiken in das Anwenderprojekt eingebunden. Die Bildvariablen in den Visualisierungssystemen Protool Pro bzw. WinCC greifen dabei den Daten des Funktionsbausteins in der Steuerung zu.

In der so erstellten „Übersichtsdiagnose“ werden gestörte oder ausgefallene Slaves eines Mastersystems farblich angezeigt. Für jeden Slave kann die Ansicht „Detaildiagnose“ mit Angabe der Baugruppen-bezeichnung, Slavesadresse, Steckplatz- und Kanalnummer und Fehlerursache aufgerufen werden Die Bilder können selbstverständlich auf die Anlagenkonfiguration vor Ort angepasst werden.

Das Diagnosepaket aus Diagnose-Baustein und Diagnose-Bildern wird im Internet als Freeware zum Download angeboten.

Ausführliche Informationen

Konzept System-diagnose

KEM 417

Bustester BT 200

KEM 418

Diagnose-Repeater

KEM 419

Internet

www4.ad.siemens.de/view/cs/de/5362473

Schon bei der Installation ist es wichtig, einfachste Fehler im Busaufbau zu vermeiden. Das betrifft zum Beispiel unsauber konfektionierte Busanschlussstecker, bei denen Leitungen oder Schirm nicht richtig kontaktieren. Hier bieten Fast-Connect-Stecker in Schneidklemmtechnik für Profibus eine einfache und zugleich sehr zeitsparende Lösung. Einfach Leitung mit dem Abisolierwerkzeug passend abisolieren, Adern einführen, Leitung anlegen, zuschnappen, fertig.