PROmesh P10

Mit integrierter Leitungsdiagnose und umfangreichem Monitoring. Gigabitfähig

Der intelligente "Netzwerk-Wächter"


Bei der Installation von PROFINET-Netzwerken in Maschinen und Anlagen müssen Verbindungsleitungen auf Funktion getestet oder sogar zertifiziert werden. Bislang musste diese Prüfung zwingend in einem separaten Arbeitsschritt erfolgen. Der PROmesh P10 stellt erstmals eine Alternative zu dieser aufwendigen Vorgehensweise dar.

 

Der Industrial Switch PROmesh P10, aus der neuesten Gigabit-Switch-Generation, besitzt eine integrierte Leitungsdiagnose, welche sowohl den Anforderungen einer Leitungsmessung als auch einer permanenten, qualitativen Leitungsüberwachung gerecht wird. Dadurch eignet er sich für die Leitungsprüfung bei Inbetriebnahme und während des Anlagenbetriebs. Kurzum: Es ist jederzeit eine fundierte Aussage über die „Abnutzungsreserve“ des Netzwerks möglich – ohne Unterbrechung des Anlagenbetriebs. Mit diesem Wissen werden Wartungsmaßnahmen planbarer.

PROmesh P10: Funktionen im Detail

Online-Leitungsdiagnose

Durch ein ausgeklügeltes Bewertungssystem der Sende- und Empfangsparameter kann der PROmesh P10-Switch eindeutige Aussagen zur aktuellen Übertragungsqualität und auch zum Zustand der Datenleitung treffen. Um den physikalischen Verschleiß von Netzwerkleitungen sichtbar zu machen, wird permanent ein Qualitätswert „Q-Ist-Wert“ pro Kabel ermittelt. Dieser Zustandswert wird einem der Länge entsprechenden „Q-Sollwert“ gegenübergestellt, wodurch sich der Leitungszustand pro Port bestimmen lässt.

Der Zustand jeder Datenleitung lässt sich bequem über die integrierte Weboberfläche des PROmesh P10 ablesen. Dank des Ampelfarben-Prinzips kann eine Unterschreitung des voreingestellten Schwellenwerts sofort erkannt werden. Betroffene Leitungen können – im nächsten Wartungsintervall – zustandsgerecht getauscht werden. Alle Alarme können zudem in ein übergeordnetes Netzwerk-Monitoringsystem übertragen werden (per SNMP, PROFINET, E-Mail, Relais).

Integrierter Kabeltest

Bislang ist die messtechnische Kontrolle neuinstallierter bzw. selbst konfektionierter Kabel und Stecker zwingend erforderlich. Diese Qualitätskontrolle übernimmt der integrierte Kabeltest des PROmesh P10 vollautomatisch – ohne zeitlichen Mehraufwand, ohne zusätzliches Kabelmessgerät. Mittels speziell entwickelter Bewertungskriterien kann die Leitungsqualität unter realen Bedingungen geprüft und zugleich permanent überwacht werden. 

Vorteile des integrierten Kabeltests

  • Kein zusätzlicher Zeitaufwand für manuelle Prüfungen
  • Kein zusätzliches Messgerät erforderlich (Kostenersparnis)
  • Aussagekräftiger Kabeltest unter echten Systembedingungen
  • Automatisierte Dokumentation und Auswertung

Performance-Monitoring

Überschreitet der Datenverkehr im Netzwerk die Leistungsgrenze eines Switches, kommt es zum Datenverlust (Discards). Dies wird oftmals durch sporadisch auftretenden Netzlastspitzen, z. B. aufgrund azyklischer Abfragen aus der IT-Ebene oder TCP/IP-Anwendungen, verursacht.

Um diese kurzfristige Überlastung sichtbar zu machen, verfügt der PROmesh P10 über eine nützliche Netzlast-Statistik. Diese zeigt alle Netzlasten pro Port und dazugehörige Discards sekundenaktuell an und ermöglicht es netzlastbedingte Engpässe zu erkennen und zu beheben.

EMV-Monitoring

Trotz korrekter Schirmung sorgen EMV-Einkopplungen in Datenleitungen oft für Kommunikationsfehler oder -Abbrüche. Mithilfe der permanenten Ableitstrom-Überwachung können häufige EMV-Störquellen ohne komplizierte Messeinsätze identifiziert werden.

Hierzu erfasst der PROmesh P10 neben dem exakten Zeitpunkt, die Frequenz und Intensität auftretender EMV-Störungen. Wird ein frei wählbarer Grenzwert überschritten, erfolgt eine automatische Alarmbenachrichtigung. Um die nachfolgende Analyse zu vereinfachen, wird zusätzlich ein genauer Zeitverlauf um das Ereignis (Snapshot) gespeichert. Dieser ist über die Weboberfläche des Switches abrufbar.

Überwachung der 24V-Spannungsversorgung

Industrial Switches bilden den zentralen Dreh- und Angelpunkt jedes Netzwerks. Ein Switch-Ausfall aufgrund zu geringer Spannungsversorgung ist nicht tolerierbar. Aus diesem Grund hat der PROmesh P10 eine Überwachung der Spannungsversorgung (24V) integriert, welche in die zentrale Netzwerküberwachung als zusätzlicher Stabilitätsparameter integriert werden kann.

Gemäß EN 61131-2 ist bei einer 24 V-Spannungsversorgung ein Toleranzbereich von -17,5 % bis +16,5 % für einen sicheren SPS-Betrieb einzuhalten. Die Praxis zeigt hingegen, dass die reale Spannungsversorgung vom geforderten Toleranzbereich abweicht und Geräte aufgrund der großen Verteilungstiefe ausfallen.

PROFINET-Spezifikation V 2.4-konform

Mit der PROFINET-Spezifikation V 2.4 ist seit 2020 PROFINET über TSN verfügbar. Damit können sowohl Hersteller als auch Anwender die Vorteile von TSN, wie zukunftssichere IEEEEthernet-Technik mit höherer Bandbreite, Deterministik, flexible Netzwerkkonfiguration und große Chipvielfalt, interoperabel umsetzen.

Der PROmesh P10 wurde auf Basis der PROFINET-Spezifikation V 2.4 entwickelt und nach folgenden Punkten zertifiziert:

  • Conformance Class B
  • Netload Class III
  • Realtime Class 1

Gigabitfähig (1000 / 2500 MB/s) / TSN ready

Der PROmesh P10 wurde besonders für die Anwendung in Gigabit- und/oder TSN-Netzwerken konzipiert. Dadurch ist er optimal auf den Einsatz in heterogenen bzw. konvergenten Industrien-Netzwerken geeignet.

  • 8 Port x 1 GBit/s; 2 Port x 2,5 GBit/s
  • Performance in der Kategorie Distribution Layer
  • Unterstützung mehrerer Ringprotokolle (MRP, STP, RSTP)
  • Implementierte TSN-Funktionalitäten

Mehr Bandbreite für heterogene / konvergente Netzwerke – nur wie?

Durch das höhere Kommunikationsaufkommen benötigen heterogene bzw. konvergente Netzwerke eine größere Bandbreite. Um die nutzbare Bandbreite zu erhöhen, gibt es im industriellen Umfeld vorrangig zwei Lösungsansätze:

  • Erhöhung der realen Bandbreite (Gigabit-Kommunikation) durch Steigerung der Datenrate auf 1 GB/s oder mehr
    Hinweis: Geräte, Applikationen und Leitungen müssen gigabitfähig sein
  • Erhöhung der nutzbaren Bandbreite (TSN-Kommunikation) durch verbesserte Echtzeitkommunikation und Datenpriorisierung
    Hinweis: Geräte und Applikationen müssen TSN-fähig sein

Mehr zur professionellen Planung heterogener/konvergenter Netzwerke im industriellen Umfeld erfahren Sie »hier.