Hier geht Abschnitt 4 in Betrieb: Stufe für Stufe, mit Protokoll, und mit einem Busfehler, der sich nur beim Anfahren zeigt. Nimm dir deinen Netzplan aus Lernangebot 3 und deine Telegrammliste aus Lernangebot 5 dazu.

Schritt 3 von 5. Du planst die Inbetriebnahme in Stufen, wertest Telegrammtest, Ansprechüberwachung und Messreihe aus, grenzt den Busfehler ein und führst Inbetriebnahme- und Fehlersuchprotokoll.

Danach: Rechenwege und Lösungen zu Teil 5

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Erst lesen, was die Diagnose sagt, dann eine Hypothese, dann eine Änderung. Wer an zwei Stellen zugleich ändert, weiß hinterher nicht, welche geholfen hat.

Am Ende hast du: das Inbetriebnahmeprotokoll von Abschnitt 4 mit Messwerten und das Fehlersuchprotokoll zum Busfehler aus der Probestunde.

Karte „Abschnitt 4 am Netz auf einen Blick“: Alle Teilnehmer des Anlagennetzes mit Referenzkennzeichen, Ort und Aufgabe, dazu der Übersichtsplan. Die Karte steht im Wissensspeicher, Lektion „Wissensspeicher und Expertenrunde“. Leg sie neben jede Aufgabe dieses Teils.

Karte „Steuerwort und Zustandswort lesen“: Das Kurs-Telegramm der Umrichter: Bits von Steuerwort und Zustandswort, Normierung des Sollwerts, Schreibweise 16#. Die Karte steht im Wissensspeicher, Lektion „Wissensspeicher und Expertenrunde“. Leg sie neben jede Aufgabe mit Telegrammen.

Das Anlagennetz, wie es aufgebaut ist

Netzplan Anlagennetz Abschnitt 4 · Linie45 m38 m85 mLWL 400 m zum Leitstand=A4-K1a4-k110.43.4.1=A4-KF20a4-kf2010.43.4.29=A4-KE21a4-ke2110.43.4.30=A4-P1a4-p110.43.4.3=ST4-KE1a4-st4-ke110.43.4.2=4.3-T1a4-b43-t110.43.4.11=4.5-T1a4-b45-t110.43.4.12=A4-KE11a4-ke1110.43.4.21=A4-KE12a4-ke1210.43.4.22Industrial Ethernet, Kupfer, geschirmtLichtwellenleiter
Netzplan des Anlagennetzes von Abschnitt 4 als Linie, logisch und nicht maßstäblich. In der Mitte der Switch =A4-KF20 (a4-kf20, 10.43.4.29). Links davon die Anlagensteuerung =A4-K1 (10.43.4.1), darunter die Tafel =A4-P1 (10.43.4.3), oben der Router =A4-KE21 (10.43.4.30) mit Lichtwellenleiter 400 m zum Leitstand, unten =ST4-KE1 von Stapler 4 (10.43.4.2) über 85 m. Rechts die Linie: =4.3-T1 (10.43.4.11), =4.5-T1 (10.43.4.12), über 45 m =A4-KE11 (10.43.4.21), über 38 m =A4-KE12 (10.43.4.22). Alle Teilnehmer sind erreichbar. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Abschnitt 4 am Netz zum Ausprobieren

Schalte Teilnehmer ab, trenne Leitungen, lass das Steigband anfahren und sieh am Leitstandfeld, was gemeldet wird.

Die interaktive Szene von Abschnitt 4 am Netz lädt. Ohne JavaScript siehst du sie nicht; der Netzplan oben zeigt dasselbe Netz.

Fehler im Netz systematisch suchen

Fehlersuche im Anlagennetz · Ablauf1 Symptom beschreibenWas fehlt, wo, seit wann, bei welchem Betrieb?2 Topologie lesenWas liegt gemeinsam vor den ausgefallenen Teilnehmern?3 Hypothese aufstellenDas Wahrscheinliche zuerst4 PrüfenDiagnose gegen die Hypothese halten5 Ursache gefunden?6 BehebenEine Änderung zur Zeit7 Nachweis und ProtokollGleicher Betrieb, gleiche Messung: Fehler weg?janeinDiagnose im AnlagennetzLED Link und Status am Gerätping vom ProgrammiergerätDiagnosepuffer und GerätezustandTopologiebild und Meldungen am LeitstandPortstatistik je PortMessung an Leitung und SchirmAblauf wie in Lernfeld 6, ergänzt um Schritt 2: Im Netz verrät die Topologie, wo du anfangen musst.
Ablauf der Fehlersuche im Anlagennetz in sieben Schritten: 1 Symptom beschreiben (was fehlt, wo, seit wann, bei welchem Betrieb), 2 Topologie lesen (was liegt gemeinsam vor den ausgefallenen Teilnehmern), 3 Hypothese aufstellen, 4 Prüfen, 5 Ursache gefunden? Bei nein zurück zu 3, bei ja weiter mit 6 Beheben (eine Änderung zur Zeit) und 7 Nachweis und Protokoll. Rechts der Kasten „Diagnose im Anlagennetz“ mit LED Link und Status am Gerät, ping vom Programmiergerät, Diagnosepuffer und Gerätezustand, Topologiebild und Meldungen am Leitstand, Portstatistik je Port, Messung an Leitung und Schirm. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Erst du, dann die anderen

Beim Funktionstest sind =A4-KE11 und =A4-KE12 gleichzeitig weg. Womit fängst du an? Den Weg gibt dir keiner vor. Wie würdest du vorgehen?

So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
  • Topologie lesen, gemeinsamen Vorgänger suchen. Zwei Teilnehmer zugleich deuten auf etwas, das beide gemeinsam brauchen. Das geht schnell und ohne Werkzeug. Dafür musst du dem Netzplan trauen können: Ist anders gesteckt als geplant, suchst du am falschen Ort.
  • Diagnosepuffer und Portstatistik ansehen. Die Zeiten und Zähler zeigen, was zuerst kam und wo Rahmen kaputtgehen, auch wenn der Fehler längst vorbei ist. Dafür brauchst du Zugang mit dem Programmierwerkzeug und musst die Anzeigen lesen können.
  • Vor Ort messen und LEDs ansehen. Du siehst Stecker, Schirm und Leitungsführung mit eigenen Augen. Dafür fährst du in den Keller, und ein Fehler, der nur beim Anfahren kommt, ist dann vielleicht gerade nicht da.

Es gibt hier nicht den einen richtigen Weg. Entscheide dich für einen und schreibe dazu, weshalb.

Gegebene Werte: Inbetriebnahme Abschnitt 4 · aufklappen, wenn du rechnest

Gegebene Werte: Inbetriebnahme Abschnitt 4

Aktualisierungszeit
Umrichter 4 ms, Peripherie =A4-KE11 und =A4-KE12 8 ms, =ST4-KE1 16 ms; Ansprechüberwachung = 3 · Aktualisierungszeit
Fehlerreaktion =4.3-T1
parametriert in Teil 3: bei Ausfall der Kommunikation AUS1, Rücklauf an der Rampe 3 s aus 1,4 m/s
Steigband 4.3
1,4 m/s, also 1,4 mm je Millisekunde
Telegrammtest
STW1, NSOLL, ZSW1 und NIST beider Umrichter in der Beobachtungstabelle, siehe Aufgabe 10.2
Rahmen
zum Rechnen: über jede Leitung der Linie geht je Richtung alle 4 ms ein Rahmen
Probestunde
Abschnitt 4 läuft eine Stunde mit Leerwannen; zum Prüfen wird der Abschnitt mehrmals angehalten und wieder angefahren. Beim Anfahren laufen Steigband 4.3 und Beschleunigerband 4.5 gemeinsam hoch.
Toleranz
jede Wanne innerhalb ± 0,2 m ihrer Lücke an der Zusammenführung 4/5

Alle Werte zu Abschnitt 4 und Stapler 4 sind Unterrichtswerte. Zahlen zum Flughafen sind öffentliche Größenordnungen, gerundet.

Messreihe und Diagnosedaten der Probestunde · aufklappen, wenn du auswertest

Messreihe bei der Inbetriebnahme: Wanne mit schwerem Prüfkoffer, Lückenregelung mit PI-Regler KP = 2,0 (m/s) je m, Tn = 1,0 s, TA = 20 ms. Die Steuerung =A4-K1 hat die Regelabweichung e = w − x alle 0,25 s aufgezeichnet, ab dem Moment, in dem der Laser =4.5-BG1 die Wanne erfasst.

t in s 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50
e in m 0,350 0,331 0,258 0,184 0,119 0,069 0,031
t in s 1,75 2,00 2,25 2,50 2,75 3,00
e in m 0,006 −0,009 −0,018 −0,021 −0,022 −0,020

Portstatistik nach der Probestunde, abgelesen im Programmierwerkzeug (Telegrammfehler, also Rahmen mit falscher Prüfsumme, je Port):

Port Fehler in 1 h
=4.3-T1 Port 2 0
=4.5-T1 Port 1 0
=4.5-T1 Port 2 312
=A4-KE11 Port 1 298
=A4-KE11 Port 2 0
=A4-KE12 Port 1 0

Fehlerzuwachs in Abschnitten zu 10 Minuten und Zahl der Anfahrten (Hochläufe von 4.3 und 4.5):

Minute 0 bis 10 10 bis 20 20 bis 30 30 bis 40 40 bis 50 50 bis 60
Hochläufe 2 1 0 2 0 1
=4.5-T1 Port 2 106 51 0 103 0 52
=A4-KE11 Port 1 101 49 0 99 0 49

Diagnosepuffer von =A4-K1: in Minute 3 und in Minute 34 je „=A4-KE11 keine Verbindung“ und „=A4-KE12 keine Verbindung“, beide nach weniger als einer Sekunde wieder da. =4.3-T1 und =4.5-T1 ohne Meldung.

Alle Werte sind Unterrichtswerte, aus den Anlagendaten hergeleitet.

Dein Lernprodukt im Einzelnen

Dein Lernprodukt

Inbetriebnahmeprotokoll und Fehlersuchprotokoll Abschnitt 4

Darauf laufen die Aufgaben dieses Lernangebots zu. Die Aufgaben sind die Stufen dorthin, das Lernprodukt ist das Ergebnis.

Es besteht aus

  • dem Inbetriebnahmeplan in drei Stufen (ohne Last, mit Last, mit Wannen), jeder Prüfschritt mit Soll
  • dem Inbetriebnahmeprotokoll mit Ist, Messwert und Zeichen je Prüfschritt: Signaltest, Telegrammtest, Ansprechüberwachung, Not-Halt, Betriebsarten
  • der Auswertung der Messreihe der Lückenregelung gegen ± 0,2 m
  • dem Fehlersuchprotokoll zum Busfehler: Symptom, Hypothese, Prüfung, Ergebnis, Ursache, Behebung, Nachweis
  • der Rollenverteilung bei der Inbetriebnahme und dem Vorschlag zur Übergabe an den Leitstand

Zur Dokumentation

Jeder Prüfschritt steht mit Datum, Uhrzeit, Soll, Ist, Messwert und Kürzel im Protokoll; jede Änderung an Parametern, Programm oder Verdrahtung mit Revisionsstand. Bildschirmfotos von Diagnosepuffer und Portstatistik gehören als Anlage dazu.

Die Protokolle gehen in die Übergabe an Gepäcklogistik und Leitstand zu Meilenstein M4 am Ende von Teil 6. Abgenommen werden sie zuerst von einem anderen Team, dann von der Projektleitung abgezeichnet.

10.1Lege die Reihenfolge der Inbetriebnahme von Abschnitt 4 fest
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Aufgabe 10.1

Die Prüfschritte, ungeordnet:

  • Lückenregelung mit schwerem Prüfkoffer, Messreihe
  • Gerätenamen und Topologie im Programmierwerkzeug vergleichen
  • Telegrammtest je Umrichter
  • Sichtprüfung und Prüfungen am Schaltschrank
  • Not-Halt in jeder Betriebsart
  • Signaltest jedes Eingangs
  • Ansprechüberwachung absichtlich auslösen
  • Leitungen und Abnahmemessung
  • Übergabe an den Leitstand
  • Ausgänge einzeln steuern, ohne dass sich etwas bewegt
  • Betriebsarten und gesperrter Fernstart
  • Leerwannen über alle Bänder

Lege die Reihenfolge der Inbetriebnahme von Abschnitt 4 fest:

  • Ordne die zwölf Prüfschritte den Stufen ohne Last, mit Last und mit Wannen zu.
  • Ordne die Prüfschritte innerhalb jeder Stufe.
  • Begründe, weshalb Gerätenamen und Topologie vor dem Signaltest geprüft werden.
  • Begründe, weshalb die Lückenregelung erst mit Wannen geprüft werden kann.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Inbetriebnahme · Inbetriebnahme, PROFINET · Funktionsprüfung

Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.

10.2Werte den Telegrammtest der beiden Umrichter aus
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Aufgabe 10.2

=4.3-T1 =4.5-T1
STW1 gesendet 16#047F 16#047F
NSOLL gesendet 16#3D71 16#3D9B
ZSW1 empfangen 16#0737 16#0278
NIST empfangen 15.729 0

Werte den Telegrammtest der beiden Umrichter aus:

  • Berechne die Motordrehzahl von 4.3 aus NIST.
  • Prüfe mit ZSW1, ob =4.3-T1 läuft und den Sollwert erreicht hat.
  • Benenne die Bits, die in ZSW1 von =4.5-T1 gesetzt sind.
  • Erkläre, weshalb 4.5 trotz Steuerwort für Lauf steht.
  • Entscheide, was du an =4.5-T1 tust, bevor du quittierst.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Frequenzumrichter · Dualzahlen · Sedezimalzahlen

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10.3Prüfe die Fehlerreaktion von =4.3-T1 bei Ausfall der Kommunikation
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Aufgabe 10.3

Prüfe die Fehlerreaktion von =4.3-T1 bei Ausfall der Kommunikation:

  • Lege fest, wie du den Ausfall der Kommunikation an =4.3-T1 gefahrlos herbeiführst.
  • Berechne, nach welcher Zeit =4.3-T1 den Ausfall erkennt.
  • Berechne den Weg einer Wanne in dieser Zeit.
  • Beschreibe die Reaktion von =4.3-T1, die du erwartest.
  • Berechne den Weg, bis das Steigband aus 1,4 m/s steht.
  • Begründe, weshalb ihr den Not-Halt zusätzlich bei gezogener Busleitung prüft.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Inbetriebnahme, PROFINET · NOT-AUS-Schaltung · Sicherheitsfunktionen, Antriebe

Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.

10.4Werte die Messreihe der Lückenregelung bei der Inbetriebnahme aus
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Aufgabe 10.4

Werte die Messreihe der Lückenregelung bei der Inbetriebnahme aus:

  • Zeichne den Verlauf der Regelabweichung e über der Zeit.
  • Bestimme den Zeitpunkt, ab dem die Wanne innerhalb ± 5 cm bleibt.
  • Bestimme die größte Abweichung in Gegenrichtung.
  • Berechne die Abweichung am Ende der Messreihe in Prozent der Toleranz.
  • Vergleiche die Messung mit deiner Sprungantwort aus Lernangebot 8.
  • Entscheide, welche Messung noch fehlt, bevor das Abnahmekriterium „jede Wanne innerhalb ± 0,2 m“ als erfüllt gilt.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Sprungantwort · Regelkreis, Einstellung · Diagramme

Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.

10.5Wähle für das Symptom aus dem Funktionstest die passenden Diagnosewege
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Aufgabe 10.5

Symptom aus dem Funktionstest: =A4-KE11 und =A4-KE12 melden zweimal für weniger als eine Sekunde „keine Verbindung“, danach sind sie wieder da. Die Bänder 4.0 bis 4.5 halten dabei an. =4.3-T1 und =4.5-T1 melden keine Störung. Zehn Minuten später ist wieder alles grün.

Wähle für das Symptom aus dem Funktionstest die passenden Diagnosewege:

  • Ordne jedem Diagnoseweg aus dem Kasten „Diagnose im Anlagennetz“ die Frage zu, die er beantwortet.
  • Begründe, weshalb ein ping zehn Minuten nach dem Ausfall wenig sagt.
  • Beschreibe, was dir die Topologie über den Ort des Fehlers verrät.
  • Lege fest, mit welchem Diagnoseweg du anfängst.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Netzwerkanalysator · Switch · IP-Adresse

Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.

10.6Grenze den Busfehler mit der Portstatistik ein
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Aufgabe 10.6

Grenze den Busfehler mit der Portstatistik ein:

  • Berechne die Zahl der Rahmen, die in einer Stunde je Richtung über eine Leitung gehen.
  • Berechne die Fehlerquote an den beiden Ports mit Fehlern.
  • Benenne die Strecke, auf der die Fehler entstehen.
  • Begründe den Ort mit den Zählern an beiden Enden der Strecke.
  • Werte die Verteilung der Fehler über die Probestunde gegen die Hochläufe aus.
  • Stelle eine Hypothese zur Ursache auf.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Twisted-Pair-Leitungen · EMV · elektromagnetische Störungen

Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.

10.7Grenze einen Leitungsfehler mit dem Halbierungsverfahren ein
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Aufgabe 10.7

Grenze einen Leitungsfehler mit dem Halbierungsverfahren ein:

  • Stelle in der Szene „Schirm nicht aufgelegt“ ein und lass das Steigband anfahren.
  • Prüfe die Strecken der Linie mit möglichst wenigen Prüfschritten.
  • Notiere die Zahl deiner Prüfschritte.
  • Berechne die Zahl der Prüfschritte für eine Linie der Ausbaustufe mit acht Strecken.
  • Vergleiche mit dem Prüfen Strecke für Strecke.
  • Begründe, wann du die Halbierung trotz Portstatistik brauchst.

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Netzwerkanalysator · Datenleitungen

Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.

10.8Führt die Inbetriebnahme durch und dokumentiert sie
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Aufgabe 10.8

Befund bei der Prüfung vor Ort (nach eurer Hypothese aus 10.6):

  • Die Busleitung von =4.5-T1 zu =A4-KE11 liegt auf den ersten 12 m im selben Kabelkanal wie die Motorleitung von Band 4.5, ohne Trennsteg.
  • Am feldkonfektionierten Stecker auf der Seite von =4.5-T1 ist die Schirmklemme offen; der Schirm hat dort keinen Kontakt.
  • Die Motorleitung von 4.5 ist geschirmt, der Schirm ist im Schrank großflächig aufgelegt.

Führt die Inbetriebnahme durch und dokumentiert sie:

  • Verteilt die Rollen: prüfen, Not-Halt und Absperren, Gespräch mit dem Leitstand, protokollieren.
  • Arbeitet euren Inbetriebnahmeplan am Busaufbau im Labor oder an der Szene ab.
  • Tragt jeden Prüfschritt mit Soll und Ist ins Inbetriebnahmeprotokoll ein.
  • Füllt das Fehlersuchprotokoll zum Busfehler von Symptom bis Nachweis aus.
  • Legt die Behebung und den Nachweis fest.
  • Entscheidet, ob Abschnitt 4 an den Leitstand übergeben werden kann.

Fehlersuchprotokoll

Schritt Eintrag wer, wann
Symptom
Hypothese
Prüfung
Ergebnis
Ursache
Behebung
Nachweis

Inbetriebnahmeprotokoll, Auszug

Prüfschritt Soll Ist, Messwert bestanden? Kürzel
Gerätenamen und Topologie
Signaltest Eingänge und Ausgänge
Telegrammtest =4.3-T1
Telegrammtest =4.5-T1
Ansprechüberwachung
Not-Halt in jeder Betriebsart
Fernstart gesperrt in Hand, Einrichten, Wartung
Lückenregelung, Messreihe
Portstatistik nach 1 h

Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Prüfprotokoll · Dokumentation · Arbeiten im Team

Im Team Diese Aufgabe bearbeitet ihr im Projektteam. Jede und jeder kann das Ergebnis am Ende erklären.

Die Lage ändert sich

Ein halbes Jahr später fällt =4.5-T1 aus und wird gegen ein Ersatzgerät gleichen Typs getauscht. Das Ersatzgerät ist fabrikneu. Nach dem Einschalten läuft Abschnitt 4 nicht an.

Überprüfe dein Lernprodukt an diesem Fall:

  • Prüfe, welche Einstellungen ein fabrikneues Gerät nicht hat.
  • Beurteile, ob dein Inbetriebnahmeplan für einen Gerätetausch reicht.
  • Entscheide, welche Prüfschritte nach dem Tausch wiederholt werden.

Mit Lernpartner Diese Überprüfung macht ihr zu zweit. Wer beide Fälle erklären kann, hat die Sache verstanden.