Bei Interbus realisiert

Rolf D. Quade

Störungen werden in großen Firmen über eine Betriebsdatenerfassung registriert, kleinere Betriebe führen Schichtprotokolle, um feststellen zu können, wo die Störquelle zu suchen ist. Fehler zu registrieren ist eine Sache, die richtigen Schlüsse daraus zu ziehen eine andere. Eine Verbesserung der Situation kann nur durch gute Technik, gewissenhafte Installation und trainiertes Wartungspersonal herbeigeführt werden. Die Erfahrung zeigt, daß der bei weitem größte Teil von technisch bedingten Störungen nicht durch ein schadhaftes Produkt oder Rohmaterial verursacht wird, sondern auf Defekte an der Sensorik zurückzuführen ist. Mechanisch beschädigte oder verschmutzte Geber sind ebenso häufig der Grund für einen Anlagenstillstand wie Kabelbrüche oder Dejustierung. Solche Mängel sind relativ leicht zu lokalisieren und zu beheben. Etwas anspruchsvoller gestaltet sich die Suche in der Steuerung oder in den Bussystemen, die zur Datenübertragung eingesetzt werden.

Die rapide gestiegene Anzahl von Signalen aus dem Feld zog eine aufwendige Verkabelung nach sich. Kabelstränge, die einen Querschnitt von 800 cm2 und mehr beanspruchen, sind in Abfüllanlagen keine Seltenheit mehr, sondern an der Tagesordnung. Eine Vereinfachung bringen hier Bussysteme, die die vor Ort eingesammelten Signale seriell an die Steuerung übertragen und auf derselben Leitung Aktoren wie Lampen, Hupen, MMI´s, Magnetventile usw. ansteuern. In der rauhen Umgebung der Abfüllbetriebe haben sich nur drei Systeme durchgesetzt. Bereits seit zehn Jahren ist Interbus am Markt vertreten, auch heute noch mit dem gleichen Übertragungsprinzip, jedoch laufend um Komponenten ergänzt, die dem technisch neuesten Stand entsprechen (Abb. 1).

Der Verkabelungsaufwand je Steuerung beschränkt sich auf die Verlegung eines einzigen Buskabels, einer 24-V-Versorgung und der Motorleitungen. So werden viele hundert durch nur fünf Klemmstellen ersetzt.

Bei der Entwicklung von Interbus wurde ein besonderes Augenmerk darauf gelegt, daß die Fehlersuche und -behebung so schnell und einfach wie nur möglich vor sich geht. Die Interbus-Anschaltung (Abb. 2), die es für alle namhaften Steuerungen gibt, enthält ein Display, das die aktuellen Informationen permanent anzeigt. So ist schon eine viertel bis halbe Stunde eingespart, die man bei anderen Systemen benötigt, um das Programmiergerät zu holen, einen trockenen und sicheren Platz zum Aufbau zu finden, Spannungs- und Datenkabel zu verbinden, die Schaltplanunterlagen bereitzulegen, die benötigten Programme hochzufahren und die richtigen Menüs aufzurufen.

Relativ wahrscheinliche Fehler sind Kabelbrüche, ausgelöst durch enge Biegeradien, falsches Kabelmaterial, scharfe Kanten oder Installationsfehler. Auch Kurzschlüsse können an solchen Stellen auftreten, wenn sich die Einzeldrähte der Adern an den Bruchstellen berühren. Etwas seltener sind Beschädigungen der Leitungen in den Kabeltrassen, da die Leitungen hier normalerweise an unzugänglichen Stellen verlegt sind.

Im Falle einer Unterbrechung versucht ein konventioneller Bus, der typischerweise eine Linienstruktur aufweist, zyklisch seine Teilnehmer zu erreichen. Nachdem das nicht gelingt, schaltet er sich ab und gibt eine Meldung aus, z.B. „Teilnehmer 24 nicht erreichbar“. Die Aussage hilft dem Instandhalter nur bedingt weiter. Denn unklar bleibt, ob nur Teilnehmer 24 nicht erreichbar ist oder ob vielleicht andere Teilnehmer ebenso gestört sind.

Der Aufbau des Interbus-Systems ist grundsätzlich anders. Man findet hier eine Ringstruktur. Physikalisch gibt es nur ein Kabel, das nicht zurückgeführt wird (die Rückführung erfolgt im selben Kabel). Der gesamte Ring besteht aus einzelnen Teilringen, die jeweils zwei Teilnehmer miteinander verbinden. Jeder Teilnehmer meldet sich beim nächsten. Das erklärt, warum die Anschaltbaugruppe den Fehlerort genau auf die Verbindung zweier Teilnehmer eingrenzen kann. Diese Stelle wird am Display angezeigt, entweder als Ziffer der Struktur oder als kurzer Klartext: „LOOK FOR FAIL – TANK“. Entweder weiß der Instandhalter, wo der Tank ist, oder es genügt ein Blick in die Anlagenkonfiguration, die mit dem Software-Tool Interbus-CMD (Configuration, Monitoring, Diagnostic) ausgedruckt werden kann. Bei einem Kurzschluß auf der Busleitung stellt sich die Situation noch kritischer dar. In der Linienstruktur wird nur gemeldet, daß der Bus gestört ist – mehr ist nicht feststellbar. Wo der Fehler zu suchen ist, bleibt allein dem Elektriker überlassen. Er muß Segment für Segment abklemmen, messen und wieder anschließen. Die Suche kann sich über Stunden hinziehen. Bei Interbus genügt ein Blick auf das Display der Busanschaltung und der Fehlerort ist auf ein Segment eingekreist. Hartnäckig hält sich das Gerücht vom Totalausfall der Ringstruktur, sollte ein Teilsegment gestört sein (Abb. 3). Dies trifft jedoch nicht zu. Denn die Ringstruktur ist nur das Innenleben von Interbus, geplant werden kann und soll er als Baumstruktur mit bis zu 16 Unterebenen. Teilsegmente können stillgelegt werden, der Rest der Anlage läuft weiter, wo dies sinnvoll ist. Verzweigungen sind notwendig, um die Anlage übersichtlich zu halten. Das alles hilft, die Anlage effizient zu betreiben.

Weitere Informationen dei 227