Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbh Intelligente Lösungen für die industrielle Kommunikation

Transkript

1 Holger Pfrommer Gruppenleiter netanalyzer Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbh Intelligente Lösungen für die industrielle Kommunikation

2 netanalyzer Messen, Filtern und Analysieren was Real-Time-Ethernet ausmacht

3 Agenda Herausforderungen bei der Netzwerkanalyse Funktionsprinzip netanalyzer Highlights der Messsoftware Holger Pfrommer September 2014 Seite 3 3

4 Herausforderungen bei der Netzwerkanalyse Holger Pfrommer September 2014 Seite 4

5 Situation in der Netzwerkanalyse Generationenwechsel von Feldbussen auf Echtzeit- Ethernet Herkömmliche Analysekonzepte für Feldbusse sind oft nicht 1:1 übertragbar Neue Technologien erfordern neue Analyseverfahren Holger Pfrommer September 2014 Seite 5

6 Vergleich Feldbus und Ethernet Unterschiede zu klassischen Feldbussen Master Komplexere Topologiestrukturen Klassischer Feldbus Slave Slave Slave Höhere Datenraten Master Slave Slave Slave Niedrigere Zykluszeiten Heterogene Services Real-Time Ethernet Slave Holger Pfrommer September 2014 Seite 6

7 Was ist bei der Analyse zu beachten? Unterschiedliche Messpunkte liefern unterschiedliche Daten Wo messen? Holger Pfrommer September 2014 Seite 7

8 Was ist bei der Analyse zu beachten? Heterogene Netze übertragen viele verschiedene Daten Große Mengen an unterschiedlichen Daten Echtzeitkritischer Netzwerkabschnitt Zyklische Prozessdaten Diagnose Address-Auflösung Sonstige Dienste Holger Pfrommer September 2014 Seite 8

9 Die Datenflut im Rohformat Holger Pfrommer September 2014 Seite 9

10 Funktionsprinzip netanalyzer Holger Pfrommer September 2014 Seite 10

11 netanalyzer Der netanalyzer ist eine vollständige Analyselösung für Ethernet-Netzwerke Aufzeichnungshardware Erfassung des vollständigen Telegrammverkehrs Analysesoftware Aufbereitung und Visualisierung der erfassten Daten Holger Pfrommer September 2014 Seite 11

12 netanalyzer Prinzip Hardware Software Holger Pfrommer September 2014 Seite 12

13 Messmöglichkeiten Gleichzeitige Erfassung von bis zu 2 Ethernet-Verbindungen bidirektional 4 Digitalsignalen Holger Pfrommer September 2014 Seite 13

14 netanalyzer ist passiv Zwei integrierte Zero-Delay TAPs Exakte Zeitstempelung aller Signale Holger Pfrommer September 2014 Seite 14

15 netanalyzer Formfaktoren NEU Host PC PCI ExpressCard Gigabit Ethernet Schnittstelle Gerätetyp PC Karte tragbar tragbar Aufzeichnungsschnittstellen 4x 10/100 Ethernet, 4x digital IO 3.3 V 4x 10/100 Ethernet, 4x digital IO 3.3 V 4x 10/100 Ethernet, 4x digital IO 3.3 / 24 V Netzwerkzugriff Zero Delay Test Access Point Zero Delay Test Access Point Zero Delay Test Access Point Aufzeichnungseigenschaften voll passiv, ±5 ns Genauigkeit, erfasst fehlerhafte Telegramme voll passiv, ±5 ns Genauigkeit, erfasst fehlerhafte Telegramme voll passiv, ±5 ns Genauigkeit, erfasst fehlerhafte Telegramme Holger Pfrommer September 2014 Seite 15

16 Highlights der Messsoftware Holger Pfrommer September 2014 Seite 16

17 Nutzerfreundliche Analyse Telegramm-Rohdaten Durch intelligente Daten-Visualisierung und Aufbereitung gezielt Analysieren Visualisierung der Telegramm-Metadaten Visualisierung der Telegramm-Inhalte Holger Pfrommer September 2014 Seite 17

18 netanalyzer Analysesoftware Standard Aufzeichnungssoftware Low-level Sicht auf Ethernet Telegramme Umfangreiche low-level Analysemethoden (Jitter, Netzlast, etc.) netanalyzer Scope Software Einfache Ansicht aller Prozessdaten und -stati Keine low-level Netzwerk-Kenntnis vorausgesetzt Anwenderspezifische Software Implementierung eigener, spezialisierter Messaufgaben unter Nutzung der netanalyzer Hardware mit offener Treiber API z.b. Sercos Monitor von Sercos International Holger Pfrommer September 2014 Seite 18

19 Beispiel: Performanceabschätzung mit Standard Software Holger Pfrommer September 2014 Seite 19

20 Beispiel: Performanceabschätzung mit Standard Software Zykluszeit Ringlaufzeit Gemessene minimale Zykluszeit µs - Theoretisch minimale Zykluszeit SPS Verarbeitungszeit 620 µs + Maximale Ringlaufzeit 139 µs + Sicherheitsfaktor 10 % = Summe 835 µs = Theoretischer Puffer für zukünftige Erweiterungen oder Optimierung µs (78%) Holger Pfrommer September 2014 Seite 20

21 Beispiel: Netzwerklast ermitteln mit Standard Software Holger Pfrommer September 2014 Seite 21

22 Beispiel: Prozessdatenanalyse mit netanalyzer Scope Software Holger Pfrommer September 2014 Seite 22

23 Beispiel: Prozessdatenanalyse mit netanalyzer Scope Software Steuerung Endschalter A Endschalter B Gondel Antrieb Holger Pfrommer September 2014 Seite 23

24 Hilscher Gesellschaft für für Systemautomation mbh Intelligente Lösungen für die für industrielle die industrielle Kommunikation Kommunikation Holger Pfrommer Gruppenleiter I netanalyzer Telefon: +49 (0) Fax: +49 (0) hpfrommer@hilscher.com Web: Rheinstrasse 15 I Hattersheim I Germany Holger Pfrommer September 2014 Seite 24 24