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Grafana-Dashboard des Ethernet-QS-Prüfsystems

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Detailbeschreibung

Damit hochautomatisierte industrielle Prozesse reibungslos ablaufen können, werden Zustände und Abläufe in Maschinen und Anlagen einem permanenten Monitoring unterzogen. Die drahtgebundenen Ethernet-basierten Kommunikationsleitungen für den schnellen und sicheren Datenaustausch und für die Vernetzung der Industrieanlagen werden aber bisher nicht kontinuierlich überwacht, da geeignete Verfahren fehlen. Die Prüfung der physischen Verbindungen erfolgt bisher nur während der Inbetriebnahme oder einer Wartung. Da die Kabel in Produktionsanlagen aber oft z.B. über Schleppketten geführt werden, sind sie durch die Wechselbiegebelastungen stark beansprucht. Dadurch können sich die Übertragungseigenschaften schleichend bis zum Kabelbruch verschlechtern und die Ethernet-Kabel werden zu einer zusätzlichen Schwachstelle im System.

Im Forschungsprojekt Ko²SiBus* wurden Lösungen entwickelt und evaluiert, mit denen künftig die Signalqualität der Ethernet-Kabel einer Anlage während des regulären Betriebs kontinuierlich und kostengünstig überprüft werden, ohne in die eigentliche Kommunikation einzugreifen. Damit lassen sich Wartungen besser planen. Außerdem werden die Monitoring-Daten über eine einheitliche und offene Schnittstelle weitergegeben, so dass eine Integration in kundenspezifische Monitoring-Lösungen, z.B. als Erweiterung für Switches oder als Visualisierung auf einem mobilen Endgerät, möglich ist.

Das IMMS hat hierfür ein eingebettetes System entworfen, passende Schaltungskonzepte erarbeitet und einen Demonstrator realisiert, der physikalische Signalparameter überwacht und Abweichungen meldet. Mit dem Demonstrator ist es möglich, die gesamte Signalverarbeitungskette von der Signalaufnahme, Analyse und Auswertung bis hin zur Darstellung zu verfolgen.

Vorteile dieser Lösung:

kontinuierliche Überprüfung
kostengünstig
Integrationsmöglichkeit in kundenspezifische Monitoring-Lösungen

* Das Projekt Ko²SiBus wurde durch die DFAM (Deutsche Forschungsgesellschaft für Automatisierung und Mikroelektronik e.V.) über die AiF Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen als IGF-Vorhaben unter dem Kennzeichen 19574 BG durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Link

https://www.zentrum-ilmenau.digital/images/materialien/demonstratoren/20210907_Ethernet_QS_Steckbrief.pdf

Ansprechpartner