Geautomatiseerde industriële installaties moeten betrouwbare kwaliteit produceren en zo efficiënt mogelijk zijn. Een retrofit na vele jaren van gebruik is daarom onvermijdelijk in veel installaties. Defecte componenten moeten worden vervangen en de mechanismen of software van de machines moeten worden bijgewerkt om de installatie weer effectiever en productiever te maken. Dit omvat ook het verbeteren van de prestaties van het communicatienetwerk. Als slijtage van componenten in het verleden heeft geleid tot productieverliezen, is het zinvol om switches met diagnostische functies te gebruiken voor de retrofit om de oorzaken beter te bepalen en in de toekomst tijdig te worden gewaarschuwd. Een grote glaswolproducent die samenwerkt met HMR Automatisierung en Indu-Sol koos voor deze aanpak.
HMR Automatisierung und Prozesstechnik GmbH is gespecialiseerd in de uitvoering van automatiseringsprojecten in allerlei industrieën in Duitsland, van de auto-industrie tot de voedingsmiddelenindustrie tot de productie van medische apparatuur. Indu-Sol is een specialist op het gebied van communicatie en netwerktechnologie. Aan het einde van 2023 waren beide bedrijven betrokken bij het vernieuwen van het communicatienetwerk van een isolatieproducent.
Het achterhalen van de oorzaken van storingen
De netwerkstructuur van de installatie bestond uit drie ringen. 
Vóór de retrofit deden zich herhaaldelijk problemen voor in het noodstopsysteem. Dino Kovacic is hoofd IT bij HMR. Naast het bieden van ondersteuning voor de interne IT, is zijn team ook verantwoordelijk voor het ontwerpen en in bedrijf stellen van de netwerken voor het automatiseringsniveau van klanten. “Er gaat behoorlijk wat tijd overheen voordat de isolatiefabriek weer kan worden opgestart vanuit stilstand. Tijdens deze opstartfase worden er geen verkoopbare goederen geproduceerd. Het is daarom uitermate belangrijk voor de fabrikant om het productieproces te stabiliseren.”
Dino Kovacic: “Vóór de retrofit deden zich herhaaldelijk sporadische problemen voor in de noodstopcommunicatiering. Door gebruik te maken van intelligente switches, die de netwerkcommunicatie tot op de milliseconde registreren, kunnen betrouwbare conclusies worden getrokken over de oorzaken van de storingen.”
Indu-Sol GmbH was daarom ter plaatse vóór de retrofit, om metingen te verrichten om de redenen voor de storing te bepalen. Omdat de oorzaak van de storing echter niet permanent optrad, kon deze niet snel worden gelokaliseerd en was er een lange monitoringsperiode nodig. Het doel van de netwerkmodernisering was daarom om potentiële oorzaken van installatiestoringen vroegtijdig op te sporen en om te zetten in eenvoudige onderhoudstaken.
De plantexploitant vereiste daarom het gebruik van Indu-Sol’s diagnostische industriële switches. Door te communiceren met de PROmanage-onderhoudsanalyse software, die de netwerkcommunicatie tot op de milliseconde registreert, wordt deze gebruikt om conclusies te trekken over de oorzaken van de storing. Informatie, zoals of de looptijden van pakketten te lang zijn, er fouten in de lijn zijn, pakketten verloren gaan of iets dergelijks, zou moeten helpen om de werking van het netwerk in de toekomst stabieler te maken.
De PROmesh P-serie switches verzamelen de statusgegevens van het netwerk en maken de fysieke kwaliteit ervan, zoals slijtage van de datakabel, zichtbaar.
Dino Kovacic heeft de afgelopen jaren vele netwerken ontworpen en geïmplementeerd. In de huidige toepassing werkte hij voor het eerst met Indu-Sol switches en is hij tevreden: “Naar mijn mening zijn de diagnostische functies geleverd door PROmesh switches ongeëvenaard op de markt. Noch een lekstroom- of lijnkwaliteitsmeting, noch andere diagnostische functies bieden alternatieve oplossingen.”
De PROmanage-analyse software verzamelt de gegevens van alle beheerde switches, visualiseert de oorzaken van storingen in het netwerk zodat de gebruiker de informatie gemakkelijk kan begrijpen en waarschuwt hen bij afwijkingen. Hierdoor weten bedrijven en onderhoudspersoneel snel waar ze moeten ingrijpen in geval van problemen of waar potentiële problemen dreigen.
Ondersteuning op gelijke voet
Al vóór het project in de isolatieproductie had HMR meetapparatuur voor kabelcertificering van Indu-Sol gekocht en meer knowhow ontvangen tijdens een workshop. Zelfs toen vonden de medewerkers van HMR de samenwerking zeer prettig. “Dit alles vond plaats op gelijke voet en dat hebben we opnieuw ervaren in het huidige project,” herinnert Dino Kovacic zich. Hij vroeg tijdens de inbedrijfstelling van het netwerk om de ondersteuning en advies van een van de netwerkspecialisten. Omdat het de eerste keer was dat hij de switches gebruikte, ontbraken hem de empirische waarden om drempelwaarden te definiëren. Hiervoor werden na een looptijd van vier weken de logs samen geëvalueerd. De netwerken konden ook van tevoren ondersteuning bieden bij de implementatie van externe toegang. De OPC-server die door de klant werd gebruikt, had technische uitdagingen bij het correct ophalen van de MNP-bestanden.
Over enkele weken willen de automatiseringsexperts weer samenkomen met de isolatieproducent om te analyseren hoe goed de installatie draait. Ze zullen opnieuw profiteren van de ondersteuning van de netwerkspecialisten. “Samen zullen we dan de analysesoftware bekijken om te bepalen of er nog steeds storingen zijn. Het is mogelijk dat de praktische productie aantoont dat we nog steeds de drempelwaarden moeten optimaliseren. We zullen ze dan dienovereenkomstig aanpassen. En we zullen natuurlijk ook ingrijpen als ongeplande storingen optreden,” zegt Dino Kovacic.
Inbedrijfstelling eenvoudig gemaakt dankzij netwerkanalyse
De gebruikte PROmanage® NT-software is net zo belangrijk als de switches. Dankzij de intuïtieve bruikbaarheid konden de automatiseringsingenieurs snel hun weg vinden en waren ze dankbaar voor de duidelijke presentatie van de diagnostische gegevens, die alternatieve producten niet kunnen bieden. Dino Kovacic legde uit: “Daar kun je slechts één poort spiegelen naar een andere en vervolgens bijvoorbeeld de pakketten onderzoeken met behulp van de Wireshark-software. Het analyseren ervan is echter zeer gecompliceerd en is niet ons dagelijks werk en gaat onze competenties te boven. We weten natuurlijk dat onze collega’s bij Indu-Sol dit voor ons kunnen interpreteren. Maar het is eenvoudiger wanneer de software de relevante gegevens begrijpelijk en duidelijk presenteert en wij dit werk zelf kunnen doen.”
De retrofit van de installatie profiteerde ook van de eenvoudig te begrijpen presentatie: tijdens de heringebruikname werd al heel snel een eerste storing gevonden die tot een installatiestoring had kunnen leiden. Het betrof een kabel waarvan de lijnkwaliteit onder de 30 procent lag. De PROmesh-switch identificeerde dit en de PROmanage-software visualiseerde het en gaf een waarschuwing. Met deze informatie kon HMR Automatisierung vervolgens opnieuw een meting uitvoeren op de betreffende plaats met een meetapparaat en ontdekken dat het schild van een zelfgeconfigureerde kabel verkeerd was geïnstalleerd. Een fout die snel werd gecorrigeerd met behulp van deze informatie.
Switches doen meer dan verwacht
Als externe dienstverlener heeft HMR weinig invloed op de componenten die in de projecten worden gebruikt. In de meeste gevallen bepaalt het eisenpakket welke switches moeten worden gebruikt, of zijn er “release-lijsten” van apparaten waaruit kan worden gekozen. Dino Kovacic verteld: “Al onze interne collega’s die tot nu toe met de PROmesh-switches hebben gewerkt, zijn zeer onder de indruk. Naar onze mening doen de switches zelfs meer dan verwacht. De kosten-batenverhouding is ongeëvenaard. De producten bieden veel meer dan de gebruikelijke prestaties, maar dit wordt niet weerspiegeld in de prijs.” Hij raadt daarom het gebruik van de switches aan, omdat de toepassing hem heeft overtuigd, maar ook omdat hij heeft gezien hoe tevreden andere klanten ermee zijn. Bijvoorbeeld een klant uit de auto-industrie die kiest voor de Indu-Sol. Dino Kovacic zegt: “De cyclustijden daar zijn extreem kort en de betrouwbaarheidseis is enorm. Dit is ook een argument dat we aanhalen in discussies met klanten.” De certificering van de switches voor Ethernet IP en Profinet is ook voordelig. Dit maakt hun internationale gebruik gemakkelijker. Voor de toekomst hoopt Dino Kovacic dat de switches industriële real time (IRT) en een firewall ondersteunen. Indu-Sol werkt al aan beide onderwerpen. Het zal daarom zeer interessant zijn om te zien hoe het al zeer uitgebreide productportfolio zich de komende jaren verder zal ontwikkelen.
PROmesh switches
De producten van de PROmesh-switch serie zijn verkrijgbaar in verschillende klassen (productfamilies). PROmesh P staat voor beheerde switches met diagnostische functie op het netwerkniveau. Ze verzamelen de statusgegevens van het netwerk en maken de fysieke kwaliteit ervan, zoals slijtage van de datakabel, zichtbaar. Als de slijtagereserves te veel zijn uitgeput, treden er herhaaldelijk sporadische storingen op.
Dankzij geïntegreerde EMC-bewaking kunnen verkeerd gerichte parasitaire stromen op de afscherming worden gevonden, die anders vaak tot storingen leiden. Een overzicht van een paar kenmerken van de PROmesh P-serie: Online lijndiagnose, monitoring van lekstroom, 24V- en temperatuurbewaking, presentatie van de netwerkbelasting met millisecondeprecisie, diagnostische functies, PROFINET v2.4 gecertificeerd, conformiteitsklasse B en netbelastingsklasse III.
