Wie können flüchtige Fehler in SPS-gesteuerten Anlagen zuverlässig identifiziert werden?

Flüchtige Fehler lassen sich nur durch hochauflösende, kontinuierliche Datenerfassung sichtbar machen. Mit ibaPDA-PLC-Xplorer können SPS-Signale symbolbasiert und mit kurzen Abtastraten (z. B. 10 ms) erfasst werden. Dadurch werden auch sehr kurzzeitige Signalzustände im Zeitverlauf nachvollziehbar. In Kombination mit der Trenddarstellung lassen sich Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge eindeutig erkennen.

Wie kann eine schnelle Ad-hoc-Fehlersuche in komplexen Automatisierungssystemen umgesetzt werden?

Eine effiziente Ad-hoc-Analyse erfordert eine schnelle Integration in bestehende SPS-Strukturen. ibaPDA-PLC-Xplorer ermöglicht die direkte Einbindung von S7-Programmen über symbolische Variablen ohne aufwendige Konfiguration. Dadurch können relevante Ein- und Ausgangssignale kurzfristig überwacht werden. Dies reduziert die Zeit bis zur Fehleridentifikation erheblich.

Wie lassen sich Ursache-Wirkungs-Ketten bei Signalabbrüchen in Echtzeit analysieren?

Signalabbrüche können durch die synchrone Aufzeichnung aller relevanten digitalen und analogen Signale analysiert werden. ibaPDA stellt die kontinuierliche Datenerfassung sicher und bildet alle Signalverläufe im gleichen Zeitkontext ab. Dadurch wird sichtbar, welche Aktionen unmittelbar zu einem Signalverlust führen. Solche Korrelationen sind mit klassischen SCADA-Systemen oft nicht erfassbar.

Welche Vorteile bietet hochauflösende Ethernet-basierte Datenerfassung in der Fehlersuche?

Ethernet-basierte Datenerfassung ermöglicht kurze Zykluszeiten und eine flexible Integration in bestehende Netzwerke. Mit ibaPDA-PLC-Xplorer können Signale mit hoher zeitlicher Auflösung erfasst werden, ohne zusätzliche Hardware am Feldbus. Dadurch lassen sich auch sehr schnelle Ereignisse präzise analysieren. Dies ist entscheidend für die Diagnose komplexer Sequenzfehler.

Wie kann durch datenbasierte Analyse die Reduzierung ungeplanter Stillstände erreicht werden?

Durch die schnelle Identifikation von Fehlerursachen können Stillstände signifikant verkürzt oder ganz vermieden werden. ibaPDA liefert die notwendige Datentransparenz für eine fundierte Ursachenanalyse. In Kombination mit ibaAnalyzer lassen sich die aufgezeichneten Daten detailliert auswerten. Dadurch können Probleme nachhaltig behoben und Produktionsausfälle minimiert werden.

Fehlersuche im Bergwerk

Die Herausforderung

Nach einem geplanten Wartungsstillstand in einer Erzverarbeitungsanlage kam die Inbetriebnahme immer dann zum Erliegen, wenn ein bestimmter Schritt beim Hochfahren erreicht wurde.

Die Anlagenbetreiber konnten die Grundursache des Problems nicht ermitteln, da ihr SCADA-System mit scheinbar nicht zusammenhängenden Alarmmeldungen bei Stopp überflutet wurde. Auch eine schnelle erste Online-Überwachung der S7-SPS-Logik durch den Anlageningenieur ergab keinen aussagekräftigen Hinweis auf die Ursache des Problems.

Schnelles und einfaches Ad-hoc-Setup

für alle S7-SPS-bezogenen Fehler- und Optimierungsaufgaben

Schnelle Datenerfassung

über Ethernet

Aufzeichnung

– kontinuierlich sowie auslöser- und ereignisbasiert

Die Lösung

Als iba-Anwender erkannte der Anlageningenieur schnell, dass es an der Zeit war, ernst zu machen und den ibaPDA-PLC-Xplorer in Betrieb zu nehmen.

Der ibaPDA-PLC-Xplorer ermöglicht dank der symbolbasierten S7-Programmintegration eine einfache Einrichtung der zu überwachenden digitalen Ein- und Ausgänge. Die Ethernet-basierte Erfassungszeit wurde auf 10 ms eingestellt um eine hochauflösende Erfassung des scheinbar flüchtigen Ereignisses zu erhalten. Sobald der Sequenzabsturz auftrat, warf der Ingenieur einen Blick auf die Live-Daten auf seinem ibaPDA-Trendbildschirm und erkannte sofort die Ursache des Problems. Der Trend zeigte deutlich, dass alle zuvor aktiven 24-V-Digitaleingänge nur 150 ms nach der Aktivierung eines bestimmten Digitalausgang des Sequenzprogramms auf Null fielen.

Eine Nahaufnahme von geschichtetem Gestein mit auffälligen blaugrünen und erdbraunen Streifen.

Dieser „Verlust“ aller 24-V-Digitaleingänge führte zur Alarmüberflutung des SCADA-Systems und zum sofortigen Abbruch der Sequenz durch das SPS-Programm. Da dieser Sequenzabbruch auch zur Deaktivierung aller zugehörigen digitalen Ausgänge führte (einschließlich desjenigen, der die 24-V-Versorgung „entleert“ hatte), waren alle Eingänge etwa 50 ms später wieder in Ordnung. Da dies alles in einem Wimpernschlag geschah, war es unmöglich, es mit herkömmlichen SCADA- oder S7-SPS-Online-Überwachungsmitteln zu beobachten.

Anhand der mit ibaPDA aufgezeichneten Daten war die Ursache jedoch offensichtlich und wurde kurze Zeit später behoben. Wie sich herausstellte, hatte der betreffende digitale Ausgang ein Magnetventil angesteuert, das bei Wartungsarbeiten in Wasser getaucht worden war. Dadurch entstand ein teilweiser Kurzschluss, der die 24V-Versorgung unterbrach.

Die Identifizierung dieses relativ einfachen Problems wurde durch die Leistungsfähigkeit von ibaPDA-SPS-Xplorer bei Hochgeschwindigkeits-Ethernet-basierter Datenerfassung, Trending und Analyse möglich.

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In diesem speziellen Fall wurde der ROI (Return On Investment) in Minuten erreicht. Durch den Einsatz von ibaPDA-PLC-Xplorer konnten viele Stunden ungeplante Ausfallzeit und damit verbundener Produktionsverlust eingespart werden.

Fritz Woller
System Engineer, iba Oceania

Verwendete Funktionen

Die folgenden Funktionen des iba-Systems werden in dieser Success Story verwendet.

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Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie können flüchtige Fehler in SPS-gesteuerten Anlagen zuverlässig identifiziert werden?: Flüchtige Fehler lassen sich nur durch hochauflösende, kontinuierliche Datenerfassung sichtbar machen. Mit ibaPDA-PLC-Xplorer können SPS-Signale symbolbasiert und mit kurzen Abtastraten (z. B. 10 ms) erfasst werden. Dadurch werden auch sehr kurzzeitige Signalzustände im Zeitverlauf nachvollziehbar. In Kombination mit der Trenddarstellung lassen sich Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge eindeutig erkennen.
Wie kann eine schnelle Ad-hoc-Fehlersuche in komplexen Automatisierungssystemen umgesetzt werden?: Eine effiziente Ad-hoc-Analyse erfordert eine schnelle Integration in bestehende SPS-Strukturen. ibaPDA-PLC-Xplorer ermöglicht die direkte Einbindung von S7-Programmen über symbolische Variablen ohne aufwendige Konfiguration. Dadurch können relevante Ein- und Ausgangssignale kurzfristig überwacht werden. Dies reduziert die Zeit bis zur Fehleridentifikation erheblich.
Wie lassen sich Ursache-Wirkungs-Ketten bei Signalabbrüchen in Echtzeit analysieren?: Signalabbrüche können durch die synchrone Aufzeichnung aller relevanten digitalen und analogen Signale analysiert werden. ibaPDA stellt die kontinuierliche Datenerfassung sicher und bildet alle Signalverläufe im gleichen Zeitkontext ab. Dadurch wird sichtbar, welche Aktionen unmittelbar zu einem Signalverlust führen. Solche Korrelationen sind mit klassischen SCADA-Systemen oft nicht erfassbar.
Welche Vorteile bietet hochauflösende Ethernet-basierte Datenerfassung in der Fehlersuche?: Ethernet-basierte Datenerfassung ermöglicht kurze Zykluszeiten und eine flexible Integration in bestehende Netzwerke. Mit ibaPDA-PLC-Xplorer können Signale mit hoher zeitlicher Auflösung erfasst werden, ohne zusätzliche Hardware am Feldbus. Dadurch lassen sich auch sehr schnelle Ereignisse präzise analysieren. Dies ist entscheidend für die Diagnose komplexer Sequenzfehler.
Wie kann durch datenbasierte Analyse die Reduzierung ungeplanter Stillstände erreicht werden?: Durch die schnelle Identifikation von Fehlerursachen können Stillstände signifikant verkürzt oder ganz vermieden werden. ibaPDA liefert die notwendige Datentransparenz für eine fundierte Ursachenanalyse. In Kombination mit ibaAnalyzer lassen sich die aufgezeichneten Daten detailliert auswerten. Dadurch können Probleme nachhaltig behoben und Produktionsausfälle minimiert werden.