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Netzwerküberwachung
– Erklärung und Definition

Netzwerküberwachung - industriellen Datenverkehr überwachen

Netzwerküberwachung wird von Außenstehenden häufig eindimensional als Aufgabe der IT-Administration betrachtet, in der Annahme, dass vernetzte Computer und Geräte vorwiegend in der Bürokommunikation auftreten. Dabei spielt Netzwerktechnik auch in der industriellen Kommunikation eine tragende Rolle. Der technologische Fortschritt im Produktionsprozess begünstigt eine steigende Vernetzung. Treibende Faktoren hinter dieser Entwicklung sind speicherprogrammierbare Steuerungen, effiziente Kommunikationsmedien, intelligenter werdende Geräte und Maschinen sowie zunehmend leistungsfähigere Software zur Verknüpfung ihrer Daten. An der Schwelle zur Industrie 4.0 findet die Vernetzung nicht mehr nur horizontal, sondern auch vertikal statt – also zwischen Produktion und Büro. Dies stellt sowohl Planer, Errichter und Betreiber als auch Instandhalter und Servicemitarbeiter vor neue Herausforderungen.

Der tiefgreifende Wandel macht vor dem Konzept der Netzwerküberwachung keinen Halt: Lag das Hauptaugenmerk bislang darauf, komplexe Netzwerkstrukturen und Datenwege zu erfassen, ihren Zustand zu dokumentieren und ihre kontinuierliche Verfügbarkeit sicherzustellen, so wird künftig der Qualitätssicherung die Gewährleistung der Security immer bedeutsamer. Je selbstständiger Maschinen arbeiten und untereinander Informationen austauschen, desto mehr nimmt der Anteil azyklischer gegenüber zyklischer Kommunikation zu, wodurch Condition Monitoring und Risikobewertung deutlich erschwert werden. Außerdem bieten größer werdende Netzwerke durch das Zusammenwachsen von Automatisierungstechnik und IT mehr Angriffspunkte für Manipulationen. Eine Permanente Netzwerküberwachung (PNÜ) steht deshalb vor folgenden zentralen Fragen: Wer hat wann, was, mit wem, auf welchem Weg kommuniziert? Nur wenn den Instandhaltern all diese Informationen vorliegen, können sie Störungsursachen und Security-Problemen effektiv beikommen.

Permanente Netzwerküberwachung in verschiedenen Netzwerktypen

Basis einer effektiven Überwachung ist folglich die zentrale Bündelung historischer und aktueller Zustandsdaten eines Netzwerks und seiner Teilnehmer. Um nicht noch mehr „Traffic“ zu erzeugen und damit die Netzwerklast weiter zu erhöhen, empfiehlt sich der Einsatz passiver Mess- und Diagnosegeräte bei der Überwachung. So analysieren die Geräte der INspektor^®-Familie von Indu-Sol als verlängerter Arm des technischen Personals rückwirkungsfrei und permanent den logischen Datenverkehr im jeweiligen Netzwerk. Dadurch können sie quasi „aus erster Hand“ Auskunft über die wichtigsten Parameter der Kommunikationsqualität geben. Die gesammelten Daten werden mithilfe der Netzwerk Monitoring Software PROmanage^® NT feldbusübergreifend an zentraler Stelle zusammengeführt. Dies ermöglicht dem Nutzer jederzeit den aktuellen Netzwerkzustand zu analysieren, ebenso wie er Einblick in historischen Zustandsdaten nehmen kann. Eine zustandsorientierte Instandhaltung ist damit im PROFIBUS ebenso umsetzbar wie in PROFINET-, ASi- und CAN-basierten Netzwerken. Die jeweiligen INspektoren^® sind auf die Besonderheiten der Netzwerktypen und ihre charakteristischen Parameter abgestimmt.

Neben der permanenten Diagnose des Datenverkehrs und der Security gehört die Betrachtung elektromagnetischer Einflüsse und des Potentialausgleichs zu einer ganzheitlichen Netzwerküberwachung. Vor Störströmen entlang von Feldbuskabeln, Geberleitungen, Potentialausgleichssystemen oder Leitungswegen der Spannungsversorgung ist schließlich keine Anlage gefeit. Deshalb hat Indu-Sol das Diagnosegerät EMV-INspektor^® V2 entwickelt. Es erlaubt automatisierte, berührungslose und unterbrechungsfreie Tests im laufenden Betrieb und erfasst permanente wie temporär auftretende elektromagnetische Störungen in bis zu vier gleichzeitig angeschlossenen Messkanälen. Die gesammelten Werte erfasst das Gerät separat für jeden Kanal, sodass eine saubere Analyse möglich ist.

Permanente Netzwerküberwachung verlängert den Lebenszyklus der Anlage

Zyklische vs. permanente Netzwerküberwachung

Permanente Netzwerküberwachung ermöglicht Zustandsorientierte Wartung

Netzwerküberwachung als Basis zustandsorientierter Instandhaltung

Warum das Konzept der Permanenten Netzwerküberwachung am Übergang zur Industrie 4.0 alternativlos wird, verdeutlicht ein Blick auf ihre bisherige Alternative: die zyklische Messung. Sie ist allein deshalb überholt, weil sie keine zustandsorientierte Instandhaltung ermöglicht und außer Acht lässt, dass Maschinen und Anlagen nicht linear verschleißen. Solange der Netzwerkzustand in (starren) Intervallen überwacht wird, besteht immer das Risiko, dass kurzfristige Verschlechterungen physischer oder logischer Parameter unerkannt bleiben. Lag die Störreserve bei der Messung vielleicht noch im Bereich sporadischer Störungen, kann sie bis zum nächsten Termin in den Bereich dauerhafter Störungen fallen – ein plötzlicher Ausfall der Anlage ist nicht mehr auszuschließen. Aus Instandhaltung wird Instandsetzung.

Eine Permanente Netzwerküberwachung, bei der Messwerte in Echtzeit erhoben werden, gibt jederzeit Aufschluss über die aktuelle Störreserve. So wird Instandhaltung planbar und Instandsetzung zum Ausnahmefall. Der Betreiber spart also nicht nur Reparaturkosten, sondern erreicht auch eine höhere Anlagenverfügbarkeit und Produktionskontinuität als bei der zyklischen Messung.