23.07.2014

Überblick in Echtzeit

Hochwertige Daten sind die Grundlage für ein effizientes Arbeiten in der Entwicklung, bei der Inbetriebnahme und im Service von Automatisierungssystemen. Dabei sind Kriterien wie Echtzeit, lückenlose Aufzeichnung und die Darstellung von Verläufen unbedingt zu erfüllen. Mit entsprechenden Diagnoseinstrumenten lassen sich so zuverlässige Aussagen treffen. Das Software-Oszilloskop Scope 3 von Bachmann elec-tronic geht dabei einen Schritt weiter: Durch die vollständige Integration der Signalerfassung, Diagnose und Archivierung direkt in die Steuerung, spielt dieses innovative Werkzeug seine Stärken optimal aus.

Autor: Alexander Höss, Bachmann electronic GmbH.


Bild 1: Rasch bei der Fehlersuche: Bei der Entwicklung und Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen liefert der Scope 3 wertvolle Dienste.
Bild: Bachmann electronic GmbH

In der Projektierung und Programmierung von Automatisierungslösungen gilt es, zahlreiche Aspekte zu beherrschen. Um Fehler zu vermeiden, wird auf kurze Implementierungsphasen mit unmittelbarer Funktionsüberprüfung gesetzt. Denn je früher ein Fehler entdeckt wird, desto kostengünstiger ist dessen Behebung. Dieses Vorgehen ist nur dann erfolgreich, wenn entsprechende Daten zur Verfügung stehen. Doch Oszilloskope und Logikanalysatoren sind teuer und selten verfügbar. Gängige Messtechnik-Pakete hingegen verfügen meist nicht über die notwendigen Abtastraten. Der Datenrekorder des Scope 3 befindet sich direkt auf der M1-Steuerung. Als nachinstallierbares Software-Modul verursacht er keine Änderungen an bestehenden Applikationen. Abtastraten von 100µs ermöglichen Echtzeitmessungen, wobei genauso Langzeitaufnahmen mit stündlichen Messpunkten möglich sind. Neben digitalen und analogen E/A-Kanälen können auch beliebige Programmvariablen erfasst werden, um Funktionsüberprüfungen umfassend und einfach durchzuführen.

Alle Variablen sicher im Blick

Während der Inbetriebnahme arbeiten Techniker unter stets völlig neuen Bedingungen. Sie müssen Module miteinander verdrahten, notwendige Konfigurationen vornehmen und die reibungslose Funktion sicherstellen. Zuverlässige Tools sind dabei Voraussetzung für effizientes Arbeiten. Um das Zusammenspiel verschiedener Komponenten, die möglicherweise erstmals kombiniert zum Einsatz kommen, zu überprüfen, werden Signalchecks durchgeführt. Dies bedeutet, dass jedes Signal und jede Variable bei Bedarf live oder als Zeitverlauf zur Verfügung stehen muss. Treten Fehler oder Abweichungen auf, nimmt der Techniker die notwendigen Softwarekorrekturen oder Einstellungen der Regler vor. Bei komplexen Fehlern bedarf es oftmals der Rücksprache mit Experten in der Zentrale. Für präzise Antworten ist hierzu ein einfacher und vollständiger Datenaustausch gefragt. Mit Scope 3 werden physikalische Größen nicht nur als Zahlenwert dargestellt. Das Software-Oszilloskop macht den zeitlichen Verlauf von Vorgängen sichtbar und setzt diesen in Relation zu anderen Prozessgrößen. Ein spezielles Austauschformat ermöglicht die Speicherung und den Versand von Aufzeichnungskonfiguration und erfassten Werten in einer einzigen Datei, die beispielsweise per E-Mail weitergeleitet werden kann. Durch effiziente Speicherformate bleiben die Dateien relativ klein und können so problemlos transferiert werden. Die Aufzeichnungen sehen am Bildschirm des Empfängers identisch aus - alle gewählten Einstellungen bleiben beim Transfer erhalten. Auch kann der Empfänger die Diagramme nun nach Belieben bearbeiten.

Klare Fakten für effizienten Service

Stillstände von Anlagen, ausgelöst durch Fehler oder um Wartungen durchzuführen, sind teuer. Dies bedeutet, dass im Service stets unter immensem Zeitdruck gearbeitet wird. Tritt ein Fehlerfall auf, müssen Techniker in kürzester Zeit reagieren. Hierfür bedarf es transparenter Informationen über das Verhalten der Anlage. Gerade im Fall von sporadisch auftretenden Fehlern bedarf es eines zuverlässigen Datenrekorders, der sich entsprechend konfigurieren lässt. Das Scope 3 erlaubt die gezielte und autonome Aufzeichnung, die Archivierung in der entsprechenden Datenbank und die Auswertung einer großen Anzahl von Werten parallel. Verschiedene Trigger-Bedingungen sowie Pre- und Post-Trigger-Funktionalitäten ermöglichen die Erfassung aller relevanten Daten. Auch die Langzeitarchivierung von Messwerten direkt auf der Steuerung ist möglich. Backup- und Exportfunktionen erlauben wiederum das Weiterverarbeiten der gesammelten Daten. Weiterführende Diagramm- und Analysefunktionen, wie die Konfiguration mehrerer Y-Achsen oder die Visualisierung der Kurven im Stacked-Plot - jede Zeitreihe wird in einem eigenen Diagrammbereich dargestellt - sind möglich. Selbst das Anlegen von Sollwert- bzw. Referenzkurven sowie die Überlagerung vieler Aufzeichnungen (Infinite Persistence) lassen sich einfach erledigen.

Eine Oberfläche, zahlreiche Möglichkeiten

Der Datenrekorder wird vom Anwender über eine Arbeitsoberfläche am Engineering-PC oder Service-Laptop bedient. Variablen lassen sich ebenso live wie als Trendkurven darstellen oder zur Offline-Analyse herunterladen. Die Darstellung der Diagramme ist dabei frei konfigurierbar. Über die Positionierung zweier Mess-Cursor können Werte und Zeitbezüge einzelner Kurven exakt bestimmt werden. Verschiedene Berechnungsmethoden, die in der Kurvenmathematik Anwendung finden, stehen im Scope 3 zur Verfügung. Neben den Grundrechnungsarten erfolgt auch das Differenzieren und Integrieren automatisch. Selbst komplexe Berechnungen, wie beispielsweise die Transformation in den Frequenzbereich nach Fourier (FFT), sind möglich. Dem Anwender steht es zusätzlich frei, eigene Berechnungsmethoden über eine offene Schnittstelle problemlos zu integrieren.

Empfehlungen der Redaktion

Zukunftsträchtige Weiterentwicklung

Mit Scope 3 bringt Bachmann eine neue Version des bewährten Software-Oszilloskops auf den Markt. In diese Neuentwicklung sind die Rückmeldungen hunderter Experten und Anwender aus der Praxis eingeflossen. Die Arbeit von Technikern in der Entwicklung, der Inbetriebnahme und im Service wird mit durchdachten Funktionen deutlich erleichtert - und so die Time-to-market von Automatisierungsanlagen merklich verkürzt. Da der Datenrekorder in Echtzeit arbeitet, und Verläufe direkt auf der M1-Steuerung abspeichert, eröffnen sich mit Scope 3 neue Möglichkeiten für die Zukunft: Themen wie Selbstoptimierung und -diagnose werden erstmals greifbar und bringen die Smart Factory der Realität einen Schritt näher.

Factbox - Advanced Features im Scope 3

  • • Autonome Aufzeichnungen mit Archivierung in Datenbank
  • • Umfangreiche mathematische Operationen
  • • Überlagerungsvergleich mit Referenzaufzeichnung
  • • Infinite Persistence (Überlagerung vieler Aufzeichnungen)
  • • Anlegen von Referenz- bzw. Sollwertkurven
  • • Transformation von Kurven in den Frequenzbereich (FFT)
  • • Offene Schnittstelle für die Einbindung eigener Berechnungsmethoden
Anzeige