Wer lebt, der altert!

Transkript

1 PROFIBUS- Diagnose im Lebenszyklus der Anlage Wer lebt, der altert! Referent: Dipl.-Ing. Karl-Heinz Richter Firma: Indu-Sol GmbH Blumenstraße Schmölln

2 Ziele und Anforderungen: PROFIBUS-Diagnose 2 Die Qualität der Datenkommunikation und den Zustand der Teilnehmer eindeutig zu identifizieren und zu beurteilen Überwachung der Geräte- und Netzwerkqualiät als Garantie zur Anlagenfunktion Im Falle von Abweichungen von einem gewünschten Parametern oder erwarteten Zustand geeignete Maßnahmen durchzuführen. Warnung vor dem Ausfall Gewährleistung einer hohe Anlagenverfügbarkeit Absicherung permanent notwendiger Optimierungsmaßnahmen Minimierung Ressourceneinsatz bei Instandhaltungsmaßnahmen an z.b. Personal, Material, Energie, Kosten, etc. Condition Monitoring

3 3 Feldbusmanagement im Plant Life Cycle Design Engineering Installation & IBS Operation Maintenance Modernization & Upgrade Messstellentyp definieren (Feldgerät unbekannt) Technologieentscheidung Messstellen projektieren (Feldgerät unbekannt bzw. Feldgeräteversion unbekannt) Quelle: PI AK Marketing / Gerätemanagement leicht gemacht Gerätebeschreibung integrieren Feldgerät zuordnen Feldgerät parametrieren Prozessparameter ändern Status / Änderungen überwachen Inventarliste erstellen Feldgerät austauschen Feldgeräte hinzufügen Feldgerätestatus überwachen Feldgerät diagnostizieren Feldgerät kalibrieren Feldgerät tauschen (gleiche Version) Feldgerät austauschen (neue Version)

4 4 Voraussetzung: Verlässlich funktionierende Anlagenkomponenten Umsetzung der Planungs- und Installationsrichtlinien Abnahme- und Prüfkriterien bei Neu Installation Praxistaugliche Wartungs-, und IH-Konzepte Feldbusdiagnose (Netzwerkanalyse) - Ganzheitlicher Ansatz Informationsbedarf: Aussagefähige Qualitätsparameter zum aktuellen Geräte-und Netzwerkzustandes Permanente Datenanalyse für planbare Wartungsmaßnahmen, Trendaussagen bzw. Prognosen Werkzeuge: Diagnosewerkzeuge zur Netzwerkanalyse Monitoringwerkzeuge mit geeigneter Visualisierung der Ergebnisse zur kontinuierlichen Effizienzverbesserung.

5 5 Ganzheitliche Betrachtung Bus/Netzwerk- und Gerätediagnose Geräte Diagnose Betriebszustandsanalyse Verbindung Diagnose Daten/Telegrammanalyse System - Diagnose Bestandteil Plant Asset Management

6 6 Gerätediagnose werden zum Standard Intelligente Feldgeräte von Endress+Hauser

7 7 Gerätediagnose werden zum Standard Intelligente Feldgeräte von Samson

8 8 Intelligente Feldgeräte Einheitliche Diagnosesprache Maintenance Required Failure Functional Check Out of Specification z.b.: Process Control, Maintenance, Condition Monitoring PROFIBUS Feldgeräte Detaillierte Diagnose

9 9 Feldbusmanagement im Plant Life Cycle Design Engineering Installation & IBS Operation Maintenance Modernization & Upgrade Ganzheitliche Betrachtung Intelligente Geräte Digitale Kommunikation mittels Feldbus Hochfrequente Übertragungstechnik Verbindungen über Cu, LWL, W-LAN Infrastruktur (Verbindung) wird zum Asset? Infrastruktur als Komponente begreifen!

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11 11 Ganzheitliche Betrachtung Bus/Netzwerk- und Gerätediagnose Geräte Diagnose Betriebszustandsanalyse DD Verbindung Diagnose Daten/Telegrammanalyse System - Diagnose Bestandteil Plant Asset Management

12 12 Inbetriebnahme Richtlinien & Empfehlungen

13 Die Lehren & Erfahrungen PROFIBUS-Diagnose 13 Bei geschätzten 50 % der industriellen Anwendungen haben sich messtechnische Bewertungen der Kommunikationsqualität im Rahmen der Inbetriebnahme durchgesetzt. Aber nur 10 % messen im Laufe des Lebenszyklus (z.b. jährlich) Geschätzte 1 % investieren in eine permanente Netzwerküberwachung Qualität im Netzwerk? Never touch a running system.. Was ich nicht weiß, macht mich nicht heiß Es geht doch alles.! In meiner Schicht wird schon nicht s passieren Ca. 90 % haben Vertrauen und harren der Dinge, die da kommen

14 14 Wer lebt, der altert 100% Funktionsreserve Bereich der physikalischen Verschlechterung Bereich der sichtbaren logischen Veränderung mit sporadischen Problemen Bereich des permanenten Maschinen- / Anlagenausfalls 0% Funktionsreserve Laufzeit

15 15 Wer lebt, der altert 100% Funktionsreserve Diagnoseaufwand Bereich der physikalischen Verschlechterung Diagnosegewinn Bereich der sichtbaren logischen Veränderung mit sporadischen Problemen Bereich des permanenten Maschinen- / Anlagenausfalls 0% Funktionsreserve Laufzeit

16 16 Wer lebt, der altert.! Was sollen wir tun? 1. Strategie: Turnusmäßiger Tausch von Komponenten Ist mit zu hohen Kosten, Personal und Zeitaufwand verbunden. Außerdem gilt (wie für fast alle hochelektronischen Systeme) für Feldbusnetzwerke der goldene Instandhaltergrundsatz, never change a running system. 2. Strategie: Zyklische Kontrolle des aktuellen Abnutzungsvorrates durch geeignete Messgeräte. Momentan gängigste Strategie. Ist jedoch verbunden mit hohem personellen Aufwand. 3. Strategie: Automatisierte permanente Kontrolle Wir erkennen Unregelmäßigkeiten und warnen vor dem Ausfall! Fernwartung und Remote Service werden möglich. Vorteil: Wir gewinnen Zeit, können Eingriff planen und den Erfolg der Maßnahme Messbar machen! Kein zusätzlichen Personal notwendig! Nachteil: Hohe Anfangsinvestitionen in Hard- und Software notwendig,

17 16 Wer lebt, der altert.! Was sollen wir tun? 1. Strategie: Turnusmäßiger Tausch von Komponenten Ist mit zu hohen Kosten, Personal und Zeitaufwand verbunden. Außerdem gilt (wie für fast alle hochelektronischen Systeme) für Feldbusnetzwerke der goldene Instandhaltergrundsatz, never change a running system. 2. Strategie: Zyklische Kontrolle des aktuellen Abnutzungsvorrates durch geeignete Messgeräte. Momentan gängigste Strategie. Ist jedoch verbunden mit hohem personellen Aufwand. 3. Strategie: Automatisierte permanente Kontrolle Wir erkennen Unregelmäßigkeiten und warnen vor dem Ausfall! Fernwartung und Remote Service werden möglich. Vorteil: Wir gewinnen Zeit, können Eingriff planen und den Erfolg der Maßnahme Messbar machen! Kein zusätzlichen Personal notwendig! Nachteil: Hohe Anfangsinvestitionen in Hard- und Software notwendig,

18 18 Richtlinien & Empfehlungen

19 19 Condition Monitoring

20 17 Condition Monitoring

21 17 Condition Monitoring

22 17 Condition Monitoring

23 17 Condition Monitoring

24 17 Condition Monitoring

25 17 Condition Monitoring

26 17 Condition Monitoring

27 17 Condition Monitoring

28 17 Condition Monitoring

29 17 Condition Monitoring

30 17 Condition Monitoring

31 17 Condition Monitoring

32 17 Condition Monitoring Permanenten Geräte- und Verbindungsanalyse

33 18 Wartung Automatisieren Permanente NW Überwachung 100% Funktionsreserve Bereich der physikalischen Verschlechterung Bereich der sichtbaren logischen Veränderung mit sporadischen Problemen 0% Bereich des permanenten Maschinen- / Anlagenausfalls Lebenszyklus der Anlage

34 18 Wartung Automatisieren Permanente NW Überwachung 100% Funktionsreserve Bereich der physikalischen Verschlechterung Bereich der sichtbaren logischen Veränderung mit sporadischen Problemen 0% Bereich des permanenten Maschinen- / Anlagenausfalls Lebenszyklus der Anlage

35 18 Wartung Automatisieren Permanente NW Überwachung 100% Funktionsreserve Alarmmeldung Bereich der physikalischen Verschlechterung Diagnoseaufwand Permanente Netzwerküberwachung Bereich der sichtbaren logischen Veränderung mit sporadischen Problemen 0% Bereich des permanenten Maschinen- / Anlagenausfalls Lebenszyklus der Anlage

36 18 Wartung Automatisieren Permanente NW Überwachung 100% Funktionsreserve Bereich der physikalischen Verschlechterung Diagnoseaufwand Permanente Netzwerküberwachung Bereich der sichtbaren logischen Veränderung mit sporadischen Problemen 0% Bereich des permanenten Maschinen- / Anlagenausfalls Lebenszyklus der Anlage

37 18 Wartung Automatisieren Permanente NW Überwachung 100% Funktionsreserve Bereich der physikalischen Verschlechterung Diagnoseaufwand Permanente Netzwerküberwachung Bereich der sichtbaren logischen Veränderung mit sporadischen Problemen 0% Bereich des permanenten Maschinen- / Anlagenausfalls Lebenszyklus der Anlage

38 18 Wartung Automatisieren Permanente NW Überwachung 100% Funktionsreserve Bereich der physikalischen Verschlechterung Diagnoseaufwand Permanente Netzwerküberwachung Bereich der sichtbaren logischen Veränderung mit sporadischen Problemen 0% Bereich des permanenten Maschinen- / Anlagenausfalls Lebenszyklus der Anlage

39 18 Wartung Automatisieren Permanente NW Überwachung 100% Funktionsreserve Bereich der physikalischen Verschlechterung Diagnoseaufwand Permanente Netzwerküberwachung Bereich der sichtbaren logischen Veränderung mit sporadischen Problemen Diagnosenutzen Warnung vor dem Ausfall Planbare Instandhaltung Zeitgewinn für notwendigen Eingriff 0% Bereich des permanenten Maschinen- / Anlagenausfalls Lebenszyklus der Anlage

40 19 Kontakt Dipl.-Ing. Karl-Heinz Richter Indu-Sol GmbH Blumenstraße Schmölln Tel: Fax: Wir stellen aus: PROFIBUS & PROFINET International Halle 9, Stand D-80 Halle 9, Stand D April April 2014