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Soluzioni per monitoraggio permanente
L'importanza del monitoraggio permanente delle reti Profinet: il caso Volkswagen
Samuele Primiani - Indu-Sol
Sommario
La fabbrica Volkswagen di Emden ha uno stabilimento VW in bassa Sassonia in Germania di 50.000 mq dedicati alla produzione più 35.000 mq in costruzione per veicoli elettrici. Vengono prodotte 1.250 vetture al giorno, quasi una vettura al minuto, Passat B8 Berlina, SW, Alltrack e GTE Ibrida, Arteon berlina e shooting brake, ID4.... è perciò evidente quanto sia fondamentale disporre di un sistema per monitoraggio permanente.
Cambio di rete per maggiore efficienza
Nell 2005 VW inizia a studiare il passaggio da Profibus a Profinet, uno studio approfondito di Profinet porta a queste conclusioni:
- Vantaggi:
o Standard aperto basato su Ethernet;
o Utilizzo di più applicazioni sulla stessa rete;
o Safety - Profisafe;
o Diagnostica.
- Contro:
o Necessità di monitorare la rete, i parametri e possibili anomalie.
Nel 2011 inizia la migrazione dei sistemi verso Profinet. VW ha già scelto Indu-Sol come partner per Profibus nel 2005, sceglie di nuovo Indu-Sol per tutti gli aspetti riguardanti il Profinet dalla pianificazione di rete al monitoraggio permanente.
Step migrazione verso Profinet
1. Progettazione della nuova rete;
2. Messa in servizio e convalida della rete;
3. Infrastruttura affidabile;
4. Possibilità di diagnostica anche a distanza attraverso un'analisi PROFINET completa.
Il prodotto è più stabile, la soluzione è affidabile, fino al decimo anno di installazioni, facile installazione, semplice apprendimento, vengono anticipate tutte le anomalie di rete che possono portare allo stop (manutenzione predittiva).
Pianificazione di rete con PROnetplan Indu-sol:
- Visualizzazione del Netload per ogni connessione nella rete;
- Impostazione dell'update rate;
- Indicazione della profondità della linea per ogni dispositivo;
- Impostazione di diversi dispositivi di accesso alla rete, ad es. PROFINET-INspektor® NT (PROFINET-INspektor ® NT è un importante strumento diagnostico per la certificazione, la messa in servizio e l'ispezione di nuove reti PROFINET installate) o punti di misura PNMA;
- Visualizzazione di porte ancora libere su switch o dispositivi;
- Non un tool di commissioning ma un vero e proprio strumento di pianificazione;
- Esportazione in PDF con molte funzioni.
Nella pianificazione di rete con PROnetplan Indu-sol è possibile vedere da subito il Netload presente su ogni tratto di rete. Valore che non deve superare il 20%. Il software calcola questo dato in base ai collegamenti esistenti, valori degli switch come Backplane e Throughtput (La capacità effettiva di un canale di telecomunicazione è la capacità di trasmissione effettiva che viene usata, ed è minore di quella teorica), update rate del PLC (Il PLC, acronimo di Programmable Logic Controller che tradotto in italiano significa Controllore a Logica Programmabile, è l'elemento base del sistema di controllo di macchine e processi industriali), tipo di connessione (100 mb, 1 Gbit) ecc...
Per avere una infrastruttura di rete affidabile Switch Indu-Sol PROmesh:
- Netload classe III massima robustezza rispetto al Netload;
- Alta capacità di Backplane;
- Alta capacità di Throughtput;
- Funzioni diagnostiche integrate;
- Controllo cavi e connettori continuo;
- Controllo EMC continuo.
Fabbrica Volkswagen di Emden - Step migrazione verso Profinet
Step necessari al passaggio a Profinet
1. Progettazione della nuova rete;
2. Messa in servizio e convalida della rete;
3. Infrastruttura affidabile;
4. Possibilità di diagnostica anche a distanza attraverso un'analisi PROFINET completa;
In più:
- Prodotto stabile;
- Soluzione affidabile;
- Decimo anno di installazioni;
- Facile installazione, semplice apprendimento;
- Anticipare tutte le anomalie di rete che possono portare allo stop.
- Vantaggi:
o Standard aperto basato su Ethernet;
o Utilizzo di più applicazioni sulla stessa rete;
o Safety - Profisafe;
o Diagnostica.
- Contro:
o Necessità di monitorare la rete, i parametri e possibili anomalie.
Nel 2011 inizia la migrazione dei sistemi verso Profinet. VW ha già scelto Indu-Sol come partner per Profibus nel 2005, sceglie di nuovo Indu-Sol per tutti gli aspetti riguardanti il Profinet dalla pianificazione di rete al monitoraggio permanente.
Step migrazione verso Profinet
1. Progettazione della nuova rete;
2. Messa in servizio e convalida della rete;
3. Infrastruttura affidabile;
4. Possibilità di diagnostica anche a distanza attraverso un'analisi PROFINET completa.
Il prodotto è più stabile, la soluzione è affidabile, fino al decimo anno di installazioni, facile installazione, semplice apprendimento, vengono anticipate tutte le anomalie di rete che possono portare allo stop (manutenzione predittiva).
Pianificazione di rete con PROnetplan Indu-sol:
- Visualizzazione del Netload per ogni connessione nella rete;
- Impostazione dell'update rate;
- Indicazione della profondità della linea per ogni dispositivo;
- Impostazione di diversi dispositivi di accesso alla rete, ad es. PROFINET-INspektor® NT (PROFINET-INspektor ® NT è un importante strumento diagnostico per la certificazione, la messa in servizio e l'ispezione di nuove reti PROFINET installate) o punti di misura PNMA;
- Visualizzazione di porte ancora libere su switch o dispositivi;
- Non un tool di commissioning ma un vero e proprio strumento di pianificazione;
- Esportazione in PDF con molte funzioni.
Nella pianificazione di rete con PROnetplan Indu-sol è possibile vedere da subito il Netload presente su ogni tratto di rete. Valore che non deve superare il 20%. Il software calcola questo dato in base ai collegamenti esistenti, valori degli switch come Backplane e Throughtput (La capacità effettiva di un canale di telecomunicazione è la capacità di trasmissione effettiva che viene usata, ed è minore di quella teorica), update rate del PLC (Il PLC, acronimo di Programmable Logic Controller che tradotto in italiano significa Controllore a Logica Programmabile, è l'elemento base del sistema di controllo di macchine e processi industriali), tipo di connessione (100 mb, 1 Gbit) ecc...
Per avere una infrastruttura di rete affidabile Switch Indu-Sol PROmesh:
- Netload classe III massima robustezza rispetto al Netload;
- Alta capacità di Backplane;
- Alta capacità di Throughtput;
- Funzioni diagnostiche integrate;
- Controllo cavi e connettori continuo;
- Controllo EMC continuo.
Fabbrica Volkswagen di Emden - Step migrazione verso Profinet
Step necessari al passaggio a Profinet
1. Progettazione della nuova rete;
2. Messa in servizio e convalida della rete;
3. Infrastruttura affidabile;
4. Possibilità di diagnostica anche a distanza attraverso un'analisi PROFINET completa;
In più:
- Prodotto stabile;
- Soluzione affidabile;
- Decimo anno di installazioni;
- Facile installazione, semplice apprendimento;
- Anticipare tutte le anomalie di rete che possono portare allo stop.
Video
Monitoraggio permanente della rete
Con il monitoraggio continuo possiamo sapere in qualunque momento come sta andando la rete.
Possiamo controllare sempre:
- Netload;
- Telegrammi scartati o con errore;
- Jitter;
- Load ratio.
Prelevare il dato da PLC e non filtrato dallo switch.
Inoltre si viene avvisati tramite alert (mail, relè o trap SNMP) se un valore soglia viene raggiunto.
Questo permette di passare da manutenzione PREVENTIVA a manutenzione predittiva
Manutenzione predittiva:
Sostituire parti secondo una tabella temporale per prevenire rotture e stop di produzioni
Manutenzione predittiva:
Sostituire parti solo quando è necessario, essendo avvisati con congruo anticipo di quale parte inizia a dare problemi:
- Meno costi;
- Meno stop di produzione.
Esempio di collegamento di Profinet Inspektor NT:
- Va sempre collocato tra PLC e primo switch;
- Si può accedere da web interface anche su HMI;
- Con apposita configurazione si può accedere dall'esterno.
Monitoraggio permanente della rete
- Permanente;
- "On demand", con il device PNMA II, per non fermare la produzione.
Conclusioni
In conclusione si parla della differenza tra un monitoraggio permanente della rete e un monitoraggio permanente della rete "On demand" con il device PNMA II.
Un software PROmanage gestisce i dati acquisiti da ogni Inspektor. Inoltre:
- Imposta diversi utenti;
- Ha una interfaccia personalizzabile anche su più schermi;
- Cronologia web per un facile controllo remoto dello stato;
- Inserimento di tag, etichettatura degli eventi;
- Possibilità di allarmi individuali con valori di soglia regolabili;
- Destinatario dell'allarme regolabile in base alla responsabilità;
- Notifiche possibili:
o E-mail dispatch/OPC;
o Sending SNMP traps.
I vantaggi dal PROmanage riguardano l'acquisizione contemporanea di dati diagnostici da Profinet, Profibus, Ethernet IP, Asi, e l'avere tutti i dati diagnostici in un'unica interfaccia.
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Fonte: SAVE 4.0 Web Edition aprile 2021 Industria 4.0: soluzioni efficienti e sostenibili con le tecnologie digitali
