Im industriellen Umfeld wollen Betreiber ihre Netze überwachen, um Hinweise auf Schwachstellen rechtzeitig zu erkennen, möglichst bevor es zur Störung kommt. Im Omni-Channel-Logistikzentrum von Puma in Geiselwind überwachen Switches die Netzwerkqualität, speichern und visualisieren aber auch Daten und generieren Warnungen.
Bild: TGW Logistics Group
Das neue europäische Zentrallager von Puma am Standort Geiselwind soll verschiedene Vertriebskanäle bedienen und Bestellungen aus ganz Europa abwickeln. Voraussetzung dafür ist eine effiziente Intralogistik, die durch den österreichischen Hersteller TGW Logistics geliefert wurde. Kernstück der Infrastruktur ist das Stingray Shuttle-System mit über 700.000 Stellplätzen, das Neuware und Retouren auf produktschonenden Tablaren automatisch ein- und auslagert sowie die manuellen Kommissionierarbeitsplätze versorgt. Die Gesamtlänge der Fördertechnik, die alle Bereiche miteinander verbindet, beträgt mehr als 21km. 24 Hochleistungsheber mit ein oder zwei unabhängig verfahrbaren Hubtischen sorgen für die Zuteilung der Shuttles in die einzelnen Etagen des Regals, um die Lagerplätze zu erreichen. Wie alle anderen Komponenten des Intralogistik-Systems im Zentrallager kommunizieren auch die Heber über Profinet mit der übergeordneten Steuerung. Diese Kommunikation muss sicher und zuverlässig ablaufen, damit die automatisierte Lagertechnik ohne außerplanmäßige Stillstandszeiten funktioniert. Selbst kleine Anomalien gilt es aufzuspüren, damit ernsthafte Fehler erst gar nicht entstehen. Diese Aufgabe übernehmen an den Hebern Switches vom Netzwerkspezialisten Indu-Sol. Die Promesh P9 kümmern sich um die Netzwerküberwachung. Pro Heber sind heute je nach Anzahl der Hubtische zwei bis drei dieser Manager im Einsatz. Aufgrund ihrer Abmessungen finden die für die Hutschienenmontage ausgelegten Switche im Schaltschrank der Heber Platz, die ebenfalls möglichst kompakt ausgelegt werden mussten.
Thomas Wimmer, Project Manager R&D Smart Mechatronics bei TGW erläutert, warum die Wahl auf diese Switches fiel: “Profinet war für uns essenziell, weil darüber beispielsweise auch die Kamerasysteme an den Hebezeugen kommunizieren. Aufgrund der Kabellängen war für uns eine besondere Anforderung, dass auch Ableitströme gemessen werden.” Diese Potentialausgleichsströme, die über den Schirm der Datenleitungen in die Geräte gelangen, können zu Unregelmäßigkeiten im Datenverkehr führen. Um das zu verhindern, überwacht eine integrierte Messschaltung im Switch diese Ströme permanent und speichert bei Überschreitung die Werte einschließlich des Frequenzverlaufs. Mit einer kontinuierlichen Messung über das gesamte Frequenzspektrum (20kHz) sowie einer Erfassung von Mittelwerten (RMS-Messung) und Spitzenwerten (Peaks) werden zudem Ursachen und Zusammenhänge für EMV-Störungen nachvollziehbar. Übersteigt dieser Ableitstrom definierte Schwellwerte, so stellt dies eine Gefahr für die störungsfreie Kommunikation dar und eine zielgerichtete Warnung wird ausgegeben. Mit dieser Funktion trägt der Switch gleichzeitig einer Handlungsempfehlung der Nutzerorganisation Profibus & Profinet International mit dem Titel ‘Funktionserdung und Schirmung von Profibus und Profinet’ Rechnung. „Ebenso wichtig war die millisekundengenaue Darstellung der Netzlast. Hier konnten wir kurzzeitige Lastspitzen detailliert erkennen. Hinzu kam der weite Betriebstemperaturbereich der Geräte. Dadurch können wir die gleichen Switche beispielsweise auch bei Projekten in Kühlbereichen einsetzen”, fährt Thomas Wimmer fort. Der Switch erfüllt zudem die Vorgaben an die Conformance Class B und wird den Anforderungen an die EMV-Festigkeit gerecht. Zusätzlich werden Managementfunktionen unterstützt wie IGMP Snooping, VLAN, QoS und SNMP. Er verfügt pro Port über vier Prioritätswarteschlangen.
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Der Switch überwacht Ableitströme permanent über das gesamte Frequenzspektrum (20kHz) und macht so Ursachen und Zusammenhänge für EMV-Störungen nachvollziehbar. (Bild: Indu-Sol GmbH)
Bild: Indu-Sol GmbH
Neben diesen Funktionen bietet der Switch eine anwenderorientierte Bedienoberfläche. Das Webinterface stellt auf der Startseite die Portbelegung und Informationen zu Portstatus dar und visualisiert diese für den Anlagenbetreiber in Ampelfarben. So werden neben der prinzipiellen Verfügbarkeit und Nachbarschaftserkennung eines Ports die Netzlast, Discards und Errors erfasst, mit voreingestellten Triggerwerten permanent abgeglichen und im Fall der Fälle Warnungen ausgegeben. Unregelmäßigkeiten werden intern dokumentiert und als Snapshot festgehalten. Die Inbetriebnahme der Switches an den Hebern verlief reibungslos. “Indu-Sol hat uns dabei sehr kompetent unterstützt, auch als wir noch nachträglich ein neues Feature bei der Nachrichten-Signatur brauchten, um das Prozedere noch weiter zu optimieren”, erinnert sich Thomas Wimmer. Kein Wunder also, dass die Zusammenarbeit weiter gehen soll. Bei allen Projekten, in denen die Hochleistungsheber zukünftig eingesetzt werden, sind die Switches als Netzwerk-Manager mit von der Partie.
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