Případová studie: PROFINET v Magně Powertrain pod kontrolou

Magna Powertrain neměla dostatečný přehled a detaily o funkčnosti PROFINETové komunikace na linkách běžících v režimu 24/7. S pokračující digitalizací a sběrem dat z výroby už nechtěli při výpadku postupovat metodou „pokus–omyl“. Chtěli rychle identifikovat příčinu problémů nebo jim přímo předcházet, vidět aktuální topologii, mít záznamy událostí a sledovat, zda se někde nekumulují chyby.

Po srovnání dvou konkurenčních řešení zvolil OT technik Igor Olexa z Magny PT jako nejlepší řešení kombinaci testerů pro PROFINET:

• Atlas2 Plus pro permanentní monitoring,
• TAP adaptér pro monitorování komunikace
• a software PNT Tool pro rychlou, mobilní a cílenou diagnostiku.

Výsledek? Kompletní přehled napříč výrobou, rychlejší odhalování příčin problémů a dohled nad dříve „slepými“ místy sítě.

Dnes má Igor Olexa, tým údržby pod vedením Rolanda Rooba i IT oddělení závodu aktuální přehled sítě, historii událostí i vylepšený postup zásahu. Deset analyzátorů Atlas běží trvale, další Atlas a PNT Tool se používá cíleně tam, kde je aktuálně potřeba.

Zákazník: Magna Powertrain Kechnec u Košic - výroba a testování převodovek a elektropohonů. Magna Powertrain je divizí společnosti Magna International a dlouhodobým prémiovým dodavatelem pohonných systémů pro globální automobilový průmysl, od návrhu a vývoje, přes výrobu až po testování.

Technologie: Průmyslový Ethernet - PROFINET,  EtherNet/IP, Modbus, Atlas2 (permanentní monitoring), TAP adaptér (pasivní diagnostika) PNT Tool (pokročilá diagnostika).

Výzva:

• Incidenty na PROFINETu se řešily ad‑hoc bez širšího kontextu.
• Chyběl globální obraz sítě: kdo je kde připojený, kde jsou smyčky/ringy, co je kritické.
• Nebyl trvalý záznam událostí, takže bylo těžké zpětně rozklíčovat příčiny poruch.
• Slepá místa mezi sériově řazenými PLC a nadřazenými systémy byly bez kontroly.
• Nedostatek specialistů cíleně zaměřených na komunikační vrstvy.

„Pri základnej diagnostike PLC boli zariadenia funkčné, ale k výmene dát nedochádzalo. Nevideli sme, aké ďalšie prepojenia – bypass a problémy existujú.“ – Igor Olexa, Magna Powertrain

Řešení:

• Porovnání nástrojů: Zapůjčili jsme sadu pro aktivní i pasivní diagnostiku („žlutý kufr“). Po srovnání s alternativou od konkurence zvítězila kombinace Atlas2 a PNT Tool díky snadné a rychlé instalaci, přehlednému uživatelskému rozhraní a celkové uživatelské přívětivosti.
  
• Školení PROFINET: OT technik Magny absolvoval školení ve FOXONu. Získal jistotu ve vyhodnocování dat z Atlasu i PNT Toolu a rozumí kontextu protokolů. Know‑how převedl do standardu práce s nástroji nebo nastavení parametrů komunikace pro vyšší robustnost.
• Infrastruktura: postupná výměna nemanažovatelných switchů za manažovatelné. Investice se vrátila díky rychlejšímu odstraňování výpadků a předcházení jejich vzniku. To by nebylo bez přehledu o stavu sítě možné.
• Standardizace postupů: sjednocení workflow a propojení OT↔IT nad společnými daty.

„Produkty od FOXONu boli jednoduchší na inštaláciu, prehľadnejší, user‑friendly. Rovnako podpora z tímu FOXON a Key Account manažera Rastislava Rudavského, boli rozhodujúcimi činiteľmi pri výbere.“ – Igor Olexa

Jak Atlas2 Plus zajišťuje bezchybný provoz sítě?

Atlas2 Plus kombinuje dvě klíčové metody měření, které poskytují komplexní a detailní obraz o zdraví průmyslové sítě PROFINET.

1. Aktivní testování sítě

    ◦ Princip: Atlas2 se jednoduše připojí do libovolného volného portu a periodicky se dotazuje všech zařízení v síti přes SNMP dotaz. Tím aktivně sbírá klíčová data o jejich stavu a konfiguraci.

    ◦ Co zjistíte: Získáte detailní mapu (topologii) celé sítě s vazbami mezi porty, zjistíte IP a MAC adresy, verze firmwaru, datové průtoky, UP-time jednotlivých stanic, počty poškozených či zahozených zpráv na jednotlivých portech a mnoho dalšího. Tato data jsou klíčová pro odhalení přetížených zařízení nebo poškozených kabelů.

2. Pasivní analýza komunikace

• Princip: Pomocí externího TAP adaptéru, který se vloží na nejvytíženější část sítě (typicky mezi PLC a první switch), Atlas2 nerušeně „odposlouchává“ veškerou komunikaci. Do sítě přitom nijak nezasahuje. Každý paket je opatřen přesnou časovou značkou pro detailní analýzu.
• Co zjistíte:
  Odhalíte problémy v časování komunikace, jako je jitter (kolísání zpoždění), zjistíte stabilitu datových cyklů a zachytíte veškeré PROFINET alarmy, které by mohly signalizovat blížící se problém. Zároveň v případě PROFINET alarmu nebo jiných zjištěných problémů s komunikací provádí záznam komunikace: Umožňuje nahrát komunikaci do souboru pro pozdější hloubkovou analýzu, například v programu Wireshark.
• Servisní funkce: Možnost provádět servisní akce na dálku: přejmenování zařízení, změna IP adresy nebo probliknutí LED diody pro snadnou fyzickou identifikaci zařízení v rozvaděči.

Díky kombinaci těchto dvou metod získáte nejen přehled o tom, kdo je kde připojen, ale také jak kvalitní a stabilní je samotná komunikace. Investice do tohoto nástroje se rychle vrací díky rychlejšímu odstraňování výpadků a především díky jejich prevenci, což potvrzují i zkušenosti zákazníků.

Co umí PNT Tool?

Zatímco Atlas2 slouží primárně k trvalému monitoringu, PNT Tool je špičkový softwarový analyzátor určený pro rychlou, mobilní a cílenou diagnostiku sítě PROFINET přímo z notebooku. Stejně jako Atlas2 kombinuje aktivní i pasivní metody diagnostiky, aby poskytl komplexní přehled o stavu sítě. Program je licencován pomocí USB klíče, což umožňuje jeho instalaci na více počítačů, přičemž aktivní měření probíhá na tom, ke kterému je klíč právě připojen.

1. Aktivní režim: Inventura a kontrola sítě

   V aktivním režimu stačí připojit počítač s PNT Toolem do libovolného volného portu v síti. Nástroj poté aktivně oslovuje všechna zařízení (pomocí protokolů SNMP) a sbírá o nich detailní informace. Tímto způsobem získáte:

   • Seznam všech PROFINET i non-PROFINET stanic v síti, včetně jejich názvů, IP a MAC adres, typu zařízení, objednacích kódů, sériových čísel a verzí firmwaru.
   • Detailní topologii sítě: Grafické znázornění celé síťové topologie s vazbami mezi jednotlivými porty, které ukazuje, kdo je kde připojen.
   • Statistiky chybovosti a zátěže: Přehled o počtech poškozených a zahozených paketů na jednotlivých portech, datové průtoky (včetně barevného varování při vysokém vytížení) a dobu provozu (uptime) každé stanice.
   • Servisní funkce: Možnost provádět servisní akce na dálku, jako je přejmenování zařízení, změna IP adresy nebo probliknutí LED diody pro snadnou fyzickou identifikaci zařízení v rozvaděči.

2. Pasivní režim – Analýza komunikace v reálném čase

V pasivním režimu PNT Tool „odposlouchává“ veškerý síťový provoz, typicky na nejvytíženějším spoji mezi PLC (IO controllerem) a zbytkem sítě. Pro připojení lze využít dvě metody:

1. Zrcadlený (mirror) port switche: Rychlé a jednoduché řešení pro základní orientaci. Poskytuje přibližně 80% přesnost a je ideální pro rychlou kontrolu PROFINET alarmů a datových cyklů bez nutnosti fyzického zásahu do kabeláže.
2. TAP adaptér: Pro 100% přesnou analýzu se mezi PLC a první switch vloží externí TAP adaptér. Ten kopíruje veškerou komunikaci bez jakéhokoliv zásahu do datového toku a zajišťuje naprosto přesné časování paketů, což je klíčové pro měření jitteru.

Pasivní analýza odhalí problémy v časování a stabilitě komunikace:

• PROFINET alarmy: Zachytí a vypíše veškeré alarmy v síti, které mohou signalizovat problémy se zařízeními.
• Stabilita cyklů a jitter: Změří stabilitu datových cyklů a odhalí jitter (kolísání zpoždění paketů), který může způsobovat výpadky komunikace (pro přesné měření jitteru je nutný TAP adaptér).
• Vytížení sítě a typy paketů: Zobrazí graf vytížení sítě a poskytne statistiky o typech a směrech paketů.
• Záznam komunikace: Umožňuje nahrát komunikaci do souboru pro pozdější hloubkovou analýzu, například v programu Wireshark.

Pro běžné a rychlé vyšetřování problémů se v praxi osvědčila kombinace aktivní analýzy a pasivního měření přes zrcadlený port, což umožňuje získat komplexní přehled bez přerušení provozu.

Více o analyzátorech PROFINETu

Jak funguje kombinace analyzátorů v Magně Powertrain 

• • 10 × Atlas2 v trvalém nasazení (11. Atlas2 pro případ potřeby).
    Na obrázku vidíte, jak v praxi vypadá zjištění nedostatků v nastavení switchů:
    
    
    
    
  • Backbone/nad PLC: Atlas2 + TAP adaptér na páteřních PROFINET, EtherNet/IP segmentech – pasivní sběr s přesným časováním + logy událostí.
    
    
  • Pod PLC (lokální segmenty): při potížích se nasadí dočasný Atlas na několik dnů pro hlubší analýzu konkrétní zóny.
  • Aktivní analýzy: průběžná inventarizace, topologie, kontrola verzí FW a stavu uzlů.
  • PNT Tool: operativní zásah v terénu – připojit, najít příčinu, opravit, odpojit, pokračovat.
    
    Ukázka přehledová části PNT Toolu
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    Ukázka části reportu
    
    
    
    Zjištění chybného packetu
    
    
    
    

• Rozšíření záběru: je možné nahrát nejen PROFINET, ale také další datový provoz jako je EtherNet/IP, EtherNet TCP/IP, Modbus apod., a následně si ho prohlédnout v aplikaci Wireshark.

• Směr do budoucna: budování vzdáleného dohledového office místa pro sítě v závodě.

• Propojení OT↔OT: výstupy z Atlasu slouží IT pro detekci přetížení, kapacitní plánování a vyhodnocení dopadů na RT komunikaci.

„IT nás aktívne podporuje v nasadzovaní Atlasov.“ – Igor Olexa

Reálné přínosy diagnostiky PROFINETu v Magně Powertrain

„Nemal som nikoho, kto by mi s tým pomohol – bol som samouk. Tieto nástroje a školenie mi rozšírili vedomosti a dodali istotu v tom, čo robím.“ – Igor Olexa

• Topologie během minut: kdo je připojený a kde, smyčky/ringy – bez obcházení rozvaděčů a papírové dokumentace.
• Přehled a informace: logování událostí (alarmy, výpadky, limity) pro zpětné dohledání a audit.
• Rychlejší zásahy: V případě problému začíná hledání příčiny z počítače v kanceláři, kde jsou k dispozici všechny data z jednotlivých Atlasů. Následně PNT Tool + dočasný Atlas pomáhají odhalit příčinu bez dlouhého tápání.
• Most mezi OT a IT: sdílená data pro řešení přetížení, kolizí RT a kapacitní plánování.
• Lepší rozhodování: snadněji se obhajují výměny prvků (např. managed switche) a úpravy topologie.
• Znalostní posun: školení + praxe sjednotily jazyk napříč týmy (PLC, údržba, IT).

K PROFINETu bez výpadků vedou 3 cesty

K tomu, abyste měli o průmyslové sběrnici perfektní přehled, potřebujete:

• diagnostiku PROFINETu našimi specialisty,
• testery a další kvalitní komponenty pro PROFINET z našeho e-shopu,
• nebo školení diagnostiky a modernizace PROFINETu.

Rádi vám poradíme, jak jednotlivé aktivity a produkty efektivně zkombinovat, protože...

„Vynaložená energia, čas a spolupráca stáli skutočne zato.“ – Igor Olexa

Kontaktujte obchodníka ze svého regionu a proberte s ním, jak účinně předcházet výpadkům PROFINETu.