TIA Sporadischer Ausfall Profinet Devices

PatrickGMA

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Hallo,
wir haben zwei Maschinen mit dem selben SPS-Programm aber unterschiedlichen Ausbaustufen (Stationen) und an beiden Anlagen fallen gelegentlich immer dieselben Profinet-Slaves aus. An der Anlage mit weniger Geräten weniger oft, deshalb haben wir bereits die Netzwerkswitches getauscht, leider ohne großen Erfolg. Ich würde behaupten, dass es minimal stabiler läuft, aber die Probleme sind immer noch die selben.
Ich habe auch versucht die Aktualisierungszeit der betroffenen Geräte von automatisch auf 4ms zu erhöhen, leider auch ohne Erfog. Bei alle anderen Geräte ist die Aktualisierungszeit auf Automatisch eingestellt.
Die Anlage besitzt:
  • 1x S7-1507SF Software Controller
  • 1x Extension Unit für IPC Profisafe
  • 5x ET200SP
  • 2x Festo CPX-Ventilinsel
  • 8x ADFWeb Profinet-ModBus RTU Gateways
  • 1x Promess Presse
  • 1x Keyence Lasermarker MDX-1000C
  • 1x Keyence Kamera XG-X2800
  • 2x Yaskawa Roboter YRC1000
Profinet und Ethernet sind nicht getrennt.
Als Netzwerkswitches sind zwei Wago 852-1106 verbaut.
Die Ausfälle treten Hauptsächlich bei den ADFWeb Geräten und der Promess-Presse auf, bei anderen Geräten selten bis überhaupt nicht!
Interessant ist zudem, dass alle ADFWeb Geräte der Reihe nach ausfallen nach einigen Sekunden verbinden sich die Geräte wieder und die Anlage läuft weiter. Auch wenn ich mich über Fernwartung auf die Anlage verbinde fallen manchmal genau dann die Geräte aus. Die Anlage
Ich vermute, dass evtl. das Netzwerk überlastet ist und es deshalb zu dem Ausfällen kommt.
Die Linientiefe beträgt maximal 4! Die Leitungslängen sind zwischen 1m und max. 10m lang, und es werden alles fertig konfektionierte Kabel verwendet.
Als Sendetakt der CPU ist 1ms eingestellt.
Im Anhang befindet sich die Netzsicht des Projekts sowie der Diagnosepuffer.
Hat irgendjemand eine Idee wie man das Problem lösen könnte oder evtl. die Netzlast verringern kann.
Eine Änderung der Profinet Topologie ist zurzeit Schwierig, da die Anlage sich 900km entfernt befindet und wir aus Italien dürfen zurzeit sowieso das Haus und Land nicht verlassen....
 

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Das einzige was ich gerade gesehen und nicht verstanden habe ist das dein IPC mit 3 Verbindungen ins gleiche Netz verbunden ist.
Aber Ansonsten würde ich sagen kommst du um ein Profinet Monitoring nicht drum rum.
Es gibt da zahlreiche Möglichkeiten Software oder Hardware und du musst dich für eine entscheiden.
 
Wir hatten mal ein ähnliches Problem bei der Migration unseres Brandschutzklappensystems auf S7. Die S7 ist dabei über PN an zahlreiche PN-ASi Gateways angebunden. Sporadisch fielen immer wieder einzelne Gateways kurzzeitig aus. Ursache waren 2 DSL-Modems die wir genutzt hatten um eine entfernte Station anzubinden die kabelmäßig nicht anders zu erreichen war. Die DSL-Verbindung an sich war prima aber es gab wohl mit den Modems irgendwelche Latenzen die das PN gar nicht mochte. Das beeinflusste nicht nur die entfernte Station sondern auch die anderen Teilnehmer.
Vielleicht gibt es in deinem Aufbau auch irgendwo ein überlastetes Nadelöhr.
 
... kannst Du mal einen Trace von Konnektor r2050[0] im Antrieb machen. Ggf. Geht das Lebenszeichen Bit10 sporadisch auf 0?
Dann müsstest Du mal in Deinem Programm suchen.
 
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Was für Protokolle laufen da so übers Netz außer PN-IO? Legen die Pressen z.B Kurven in eine Datenbank ab per TCP/IP? Gibts einen Rechner mit Netzlaufwerk wo irgendwas kopiert wird usw?

Wir hatten in der Vergangenheit auch öfter Probleme mit solchen Sachen. Seit wir die Netze strikt trennen (PN in einem, andere Dienste in einem anderen Netz) haben wir solche Probleme nicht mehr.
 
Was für Protokolle laufen da so übers Netz außer PN-IO? Legen die Pressen z.B Kurven in eine Datenbank ab per TCP/IP? Gibts einen Rechner mit Netzlaufwerk wo irgendwas kopiert wird usw?

Wir hatten in der Vergangenheit auch öfter Probleme mit solchen Sachen. Seit wir die Netze strikt trennen (PN in einem, andere Dienste in einem anderen Netz) haben wir solche Probleme nicht mehr.

Hallo, außer Profinet werden noch die Bilder der Keyence Kamera auf die Terminal-Software übertragen, die Presskurven der Promess werden in die Datenbank gespeichert und sofort angezeigt, außerdem greift noch die WinCC Runtime auf ca. 3000 Variablen der SPS zu, wobei einige auf Zyklisch fortlaufend alle 100ms aktualisiert werden.
An der Anlage wo die Presse nicht verbaut ist, tritt das Problem auch auf, nur wesentlich weniger oft!
Wird das Netzwerk entlastet, wenn die Aktualisierungszeit aller Geräte auf 4ms verändert wird? Könnte das zu einer Verbesserung führen?
Eine Änderung der Verkabelung bzw. der Switches ist zurzeit sehr schwierig….
 
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Hallo.

Zykluszeit des Profinets schneller als die SPS Zykluszeit zu machen ist sinnlos. Stell mal auf 4ms oder gar 8ms ein. Bei 1ms brauchst du echt perfekte Voraussetzung um den Jitter nicht explodieren zu lassen, was zu Ausfällen führt.
Weiterhin ist die Frage, was die WAGO Switche sind, gemanaged oder ungemanaged? Bei gemanaged Switchen würde ich mal deren Einstellung prüfen. Die meisten Geräte werden bei Profinet auf Ring voreingestellt, bei dir liegt aber ein Stern vor. Dies bitte dann umstellen!
 
Hallo.

Zykluszeit des Profinets schneller als die SPS Zykluszeit zu machen ist sinnlos. Stell mal auf 4ms oder gar 8ms ein. Bei 1ms brauchst du echt perfekte Voraussetzung um den Jitter nicht explodieren zu lassen, was zu Ausfällen führt.
Weiterhin ist die Frage, was die WAGO Switche sind, gemanaged oder ungemanaged? Bei gemanaged Switchen würde ich mal deren Einstellung prüfen. Die meisten Geräte werden bei Profinet auf Ring voreingestellt, bei dir liegt aber ein Stern vor. Dies bitte dann umstellen!

Hallo, die SPS läuft mit ca. 0,7ms Zykluszeit, ich werde demnächst testen die Aktualisierungszeit an allen Geräten auf 4ms einzustellen.
Die Wago-Switches sind unmanaged und unterstützen laut Bedienungsanleitung auch die Priorisierung der Profinettelegramme. Folgendes ist im Datenblatt angegeben: Priorisierung von Profinet Ethernet Datenpaketen (EtherType=0x8892) nach IEEE802.1p
 
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Was ich noch sehe, ist die sehr kurze Ansprechüberwachungszeit. Muss die so kurz sein? ich erhöhe die akzeptierte Anzahl Zyklen ohne Daten auf 50. Oft rekonfigurieren sich Switches, vor allem solche im Ring gerne mal was zu eben solchen sporadischen Ausfällen führt?

Das Problem habe ich vor allem bei Anlagen wo die Switches vom Betreiber gestellt und konfiguriert werden. Da hatte ich schon eine da wurde immer am Montag in der Nacht eine automatische Rekonfiguration ausgelöst was unsere Anlage direkt für n paar ms abgeworfen hat.
 
Was ich noch sehe, ist die sehr kurze Ansprechüberwachungszeit. Muss die so kurz sein? ich erhöhe die akzeptierte Anzahl Zyklen ohne Daten auf 50. Oft rekonfigurieren sich Switches, vor allem solche im Ring gerne mal was zu eben solchen sporadischen Ausfällen führt?

Wobei das einfach so pauschal auf 50 zu stellen nicht unproblematisch ist, weil du später womöglich zu Problemen im Prozess kommst falls dein Netzwerk überlastet ist, und niemand mitbekommt was da los ist weil die Fehler dadurch ausgeblendet werden.

Bei Ringredundanz ist auch das Protokoll zu beachten und die Zeit die zur Rekonfiguration notwendig ist. Bei MRP sind das 200 ms, da bist du mit Faktor 50 bei 4 ms Aktualisierungszyklus gerade an der Grenze. Bei HRP sind das 300 ms zur Rekonfiguration. Aufgrund der dann notwendig hohen Ansprechüberwachungszeit, würde ich bei einem Prozess der wirklich immer die schnelle Aktualisierung benötigt ein anderes Ringprotokoll einsetzen welches schneller umschaltet (dann meistens proprietär), z.b. HSR bei den Siemens Scalance RNA Varianten, oder Fast-Hiper von Hirschmann.
 
Wobei das einfach so pauschal auf 50 zu stellen nicht unproblematisch ist, weil du später womöglich zu Problemen im Prozess kommst falls dein Netzwerk überlastet ist, und niemand mitbekommt was da los ist weil die Fehler dadurch ausgeblendet werden.

Drum hab ich gefragt ob der so kurz sein muss. Ich habe eben keine Anlagen welche schnelle Aktualisierungen benötigen, dafür aber oft LWL Ringe (MRP). Drum 6ms auf 50 Zyklen eingestellt. Ich kann aber auch aufs maximum an Zyklen gehen ohne nennenswerte Nachteile ausser natürlich das man nicht sieht dass sich irgendwo langsam Probleme aufbauen.
Da frage ich mich grad, könnte man die Switches die ja auch IO Devices sind in der überwachung knapper einstellen so dass diese als erstes Ausfälle melden, ohne dass dadurch die nachgelagerten Teilnehmer auch eine Störung produzieren?
 
Hallo,
ich habe jetzt die Aktualisierungszeiten der einzelnen Profinet-Teilnehmer auf 4ms erhöht, die Anzahl der akzeptierten Zyklen ohne Daten von 3 auf 6 erhöht, sowie die Verkabelung etwas angepasst (Geräte direkt auf den Switch geführt, anstelle die Geräte über den Geräteinternen Switch weiter zu verbinden).
Ich werde die Änderungen jetzt testen und hoffe dass sich die Probleme mit diesen Anpassungen lösen.

Vielen Dank.
Gruß Patrick
 
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