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Reparatur und Diagnose Industrieller Netzwerke und Sicherheitssysteme

Kompletter Service für Industrielle Kommunikationssysteme

Industrielle Netzwerke sind das Nervensystem moderner Produktionsanlagen. Sie verbinden SPS-Steuerungen, Antriebe, Sensoren, HMI-Panels und SCADA-Systeme zu einem integrierten Automatisierungssystem. Im Gegensatz zu Office-IT müssen industrielle Netzwerke deterministisch arbeiten, höchste Verfügbarkeit bieten und unter extremen Umgebungsbedingungen funktionieren. EFIXLAB ist spezialisiert auf die Diagnose, Reparatur und Optimierung industrieller Netzwerkkomponenten und Sicherheitssysteme.

Unterstützte Feldbus- und Industrial-Ethernet-Protokolle

Profibus DP/PA

• Profibus DP - Dezentrale Peripherie (bis 12 Mbit/s, RS-485)
• Profibus PA - Process Automation (31,25 kbit/s, intrinsisch sicher)
• Komponenten:
  • DP/PA-Koppler und Linkverstärker (Siemens, Pepperl+Fuchs)
  • Profibus-Diagnose-Repeater (Procentec, Softing)
  • OLM (Optical Link Module) für Glasfaser-Verbindungen
  • Profibus-Stecker und -Terminatoren

Profinet IO/IRT

• Profinet IO - Industrial Ethernet mit TCP/IP
• Profinet IRT - Isochronous Real-Time (< 1 ms Zykluszeit)
• Komponenten:
  • Profinet-Switches (Siemens Scalance, Phoenix Contact, Hirschmann)
  • Media-Converter (Kupfer/Glasfaser)
  • Profinet-IO-Geräte und -Controller
  • Wireless-Access-Points (WLAN für Profinet)

EtherCAT

• EtherCAT Master - Beckhoff CX-Serie, TwinCAT
• EtherCAT Slaves - E/A-Klemmen, Antriebe, Sensoren
• Komponenten:
  • EtherCAT-Koppler (EK1100, EK1122)
  • EtherCAT-Switches und Junction-Module
  • EtherCAT-P (mit Power-over-EtherCAT)

Modbus RTU/TCP

• Modbus RTU - Seriell (RS-232/RS-485)
• Modbus TCP - Ethernet-basiert
• Komponenten:
  • Modbus-Gateways (RTU/TCP-Konverter)
  • Modbus-Repeater und RS-485-Isolatoren
  • Modbus-Master und -Slave-Module

Weitere Protokolle

• DeviceNet - CAN-basiert (Allen-Bradley, ODVA)
• CC-Link / CC-Link IE - Mitsubishi-Feldbus
• Sercos III - Real-Time-Ethernet für Antriebe
• POWERLINK - B&R Automation, Echtzeit-Ethernet
• CAN open - High-Layer-Protokoll auf CAN-Bus
• AS-Interface (AS-i) - Sensor-/Aktor-Bus
• IO-Link - Punkt-zu-Punkt-Kommunikation mit Sensoren

Netzwerkkomponenten und Geräte

Industrielle Switches und Router

• Siemens Scalance - X200, X300, X400, M800, W700 (managed/unmanaged)
• Phoenix Contact FL Switch - Fast/Gigabit Ethernet, PoE
• Hirschmann RSP/MACH - Rail-Switches, Layer-2/Layer-3
• Moxa EDS - Managed Ethernet Switches für raue Umgebungen
• Weidmüller IE-Switch - Modular, redundant, industrietauglich
• Cisco IE - Industrial Ethernet Switches (IE-2000, IE-3000)
• Belden/Hirschmann OCTOPUS - Medienredundanz (MRP, RSTP)

Gateways und Protocol-Converter

• HMS Anybus - Multi-Protokoll-Gateways (Profibus/Profinet/EtherCAT/Modbus)
• Hilscher netTAP - Diagnose-Gateways und Sniffer
• Softing PLCnext - Kommunikationsmodule
• Prosoft MVI - Modbus/Allen-Bradley-Gateways
• Moxa MGate - Modbus-Gateways (RTU/ASCII/TCP)

Diagnose- und Monitoring-Geräte

• Procentec ProfiTrace - Profibus-Analysator
• Softing BC-600-PB - Bus-Analyzer
• Wireshark Industrial - Netzwerk-Sniffer für Profinet/EtherCAT
• Fluke Networks DTX/DSX - Kabelzertifizierer
• Indu-Sol Profibus-Tester - Mobile Diagnose

Firewall und Security-Appliances

• Siemens Scalance S - Industrial Firewalls (S612, S627, S638)
• Phoenix Contact mGuard - VPN-Router, Firewall
• Hirschmann EAGLE - Firewall/VPN-Gateway
• Stormshield SNi - ICS-Security-Appliances
• Fortinet FortiGate - Industrial Firewalls

Sicherheits-SPS und Safety-Systeme

Sichere Steuerungen (SIL 2/SIL 3)

• Siemens S7-1500F - Safety Integrated (PROFIsafe)
• Siemens S7-300F/400FH - Fail-Safe-Controller
• Allen-Bradley GuardLogix - Safety-SPS mit CIP Safety
• Pilz PSS 4000 - Modulare Safety-Controller
• Phoenix Contact PSRmodular - Safety-Relais und -Controller
• ABB AC500-S - Safety-PLC mit FSoE (Fail Safe over EtherCAT)
• Beckhoff TwinSAFE - Integrierte Safety-Lösung auf EtherCAT
• Schneider Electric Preventa - Sicherheitssteuerungen

Sicherheitsbus-Systeme

• PROFIsafe - Safety-Protokoll über Profibus/Profinet
• CIP Safety - Safety on EtherNet/IP, DeviceNet
• FSoE - Fail Safe over EtherCAT
• SafetyBUS p - Pilz-proprietäres Safety-Protokoll
• openSAFETY - Open-Source Safety-Protokoll (POWERLINK, EtherCAT)

Sicherheitsperipherie

• Not-Aus-Module - Überwachung von Not-Aus-Kreisen
• Sicherheitsschaltgeräte - Pilz PNOZ, Schmersal, Euchner
• Lichtvorhänge und -gitter - Sick, Omron, Banner
• Sicherheits-Laserscanner - Sick S300, microScan3
• Zweihand-Bediengeräte - Sick, Schmersal
• Sicherheitsmatten und -leisten - Mayser, Haake

Häufigste Probleme in Industriellen Netzwerken

Kommunikationsfehler und Ausfälle

• Intermittierende Verbindungen - Sporadischer Ausfall von Geräten (Watchdog-Timeout)
• Kompletter Netzwerkausfall - Ausfall ganzer Segmente oder Strecken
• Paketverlu ste - Hohe Fehlerrate (CRC-Fehler, Frame-Errors)
• Latenzprobleme - Verzögerte Reaktionszeiten, Jitter
• Adresskonflikte - Doppelte IP-Adressen, Station-IDs
• Broadcast-Storms - Netzwerk-Überlastung durch Loops

Physikalische Schicht (Layer 1)

• Kabelschäden - Kabelbruch, Quetschungen, Durchscheuern
• Steckerkontaktprobleme - Korrosion, lockere Verbindungen, abgebrochene Pins
• Falsche Terminierung - Fehlende oder defekte Abschlusswiderstände (Profibus)
• EMV-Probleme - Störungen durch Frequenzumrichter, Schweißgeräte
• Zu lange Leitungen - Überschreitung zulässiger Kabellängen
• Falsche Kabeltypen - Verwendung von Standard-Ethernet statt Industrial

Switch- und Gateway-Fehler

• Port-Ausfälle - Einzelne Ports funktionieren nicht (PHY-Chip-Defekt)
• Überhitzung - Lüfterausfall, verstopfte Luftschlitze
• Netzteilprobleme - Instabile Spannungsversorgung, Spannungseinbrüche
• Firmware-Probleme - Bugs, Inkompatibilitäten nach Update
• Konfigurationsverlust - NVRAM-Fehler, Batterie-Entladung
• PoE-Probleme - Power over Ethernet funktioniert nicht (zu hohe Last)

Profibus-spezifische Probleme

• Busabschluss fehlt - Reflexionen, Signalverzerrungen
• Master-Ausfall - DP-Master antwortet nicht
• Slave geht nicht online - Teilnehmer meldet sich nicht am Bus
• Token-Rotation zu langsam - Bus-Parameter falsch konfiguriert
• Repeater-Defekt - Segment nicht erreichbar

Profinet-spezifische Probleme

• VLAN-Konfiguration - Falsche VLAN-IDs, fehlende Tags
• QoS-Probleme - Prioritäten nicht korrekt gesetzt (IRT funktioniert nicht)
• LLDP-Fehler - Topologie-Erkennung schlägt fehl
• DHCP vs. statische IP - IP-Adress-Konflikte
• Multicast-Probleme - IGMP-Snooping falsch konfiguriert

Safety-System-Fehler

• Safety-CPU-Fehler - Fail-Safe-Controller meldet Fehler
• Diskrepanz-Fehler - Unterschiedliche Werte in redundanten Kanälen
• Passivierungsfehler - Safety-Programm kann nicht aktiviert werden
• Zeitüberschreitungen - Safety-Teilnehmer überschreitet Watchdog-Zeit
• Signaturprüfung fehlgeschlagen - Safety-Programm korrumpiert

Diagnoseprozess bei EFIXLAB

1. Fehlererfassung und Anamnese (0,5 Tage)

• Interview mit Betreiber - wann tritt Fehler auf, Symptome, Häufigkeit
• Sammlung von Dokumentation - Netzwerkpläne, Topologie, Gerätelisten
• Review von Fehlerprotokollen - SCADA-Logs, Switch-Logs, SPS-Diagnose
• Erste Sichtprüfung - Schaltschrank, Verkabelung, Geräte

2. Netzwerkanalyse (1-3 Tage)

• Layer-1-Tests:
  • Kabeltests mit TDR (Time Domain Reflectometry) - Kabelbrüche lokalisieren
  • Messung Signalpegel und -qualität (Oszilloskop)
  • Prüfung Kabelverlegung (min. Biegeradien, Abstand zu Störquellen)
  • Messung Schirmwiderstände und Erdung
• Layer-2-Tests:
  • Switch-Port-Diagnose - Link-Status, Fehlerstatistiken
  • VLAN-Konfiguration prüfen
  • Spanning Tree Status (Loops erkennen)
  • MAC-Adresstabellen auslesen
• Protokoll-Analyse:
  • Profibus-Monitoring (ProfiTrace, OLM)
  • Profinet-Sniffer (Wireshark, Siemens Proneta)
  • EtherCAT-Diagnose (TwinCAT System Manager)
  • Modbus-Trace (Modbus Poll, Prosoft)

3. Hardwaretest defekter Komponenten (1-2 Tage)

• Ausbau verdächtiger Geräte (Switches, Repeater, Gateways)
• Funktionstests auf Testbank
• Elektronische Analyse (Oszilloskop, Multimeter)
• Identifikation defekter Bauteile (Port-Controller, Netzteile, Optiken)

4. Reparatur oder Austausch (2-14 Tage)

• Reparatur:
  • Austausch defekter Ports (RJ45-Buchsen, SFP-Module)
  • Netzteilreparatur (Kondensatoren, Gleichrichter)
  • Firmware-Recovery oder Update
  • Reinigung (Staub, Verschmutzung)
• Austausch:
  • Lieferung Ersatzgerät (neu oder refurbished)
  • Übernahme Konfiguration (Backup/Restore)
  • Dokumentation der Änderungen

5. Inbetriebnahme und Verifikation (1 Tag)

• Installation reparierter/neuer Komponenten
• Konfiguration und Parametrierung
• Funktionstest der gesamten Strecke
• Langzeittest (24h Monitoring)
• Übergabe Dokumentation und Report

Zusätzliche Dienstleistungen

Netzwerk-Optimierung

• Performance-Analyse und Tuning
• QoS-Optimierung für Echtzeit-Daten
• Redundanzkonzepte (MRP, RSTP, HSR/PRP)
• Segmentierung und VLAN-Design

Security-Audit

• Schwachstellenanalyse (Penetration Testing)
• Firewall-Konfiguration und -Härtung
• VPN-Einrichtung für Remote-Access
• IDS/IPS-Integration (Intrusion Detection/Prevention)
• Network Access Control (NAC) - 802.1X

Dokumentation und Training

• Erstellung/Aktualisierung Netzwerkpläne (Visio, AutoCAD)
• Konfigurationsdokumentation
• Schulung des Wartungspersonals
• Aufbau Ersatzteillager

Predictive Maintenance

• Installation Monitoring-Systeme (PRTG, Nagios, Paessler)
• Aufzeichnung Netzwerkmetriken (Latenz, Packet Loss, Uptime)
• Alarmierung bei Schwellwertüberschreitungen
• Regelmäßige Inspektionen und Reports

Branchen und Anwendungen

Automobilindustrie

• Lackieranlagen mit Profinet (ABB Roboter)
• Montagelinien mit EtherCAT (Beckhoff)
• Presswerke mit Profibus (Siemens S7)

Chemie und Pharma

• Prozessleitsysteme mit Profibus PA
• Batch-Anlagen mit Profinet
• Safety-Systeme (SIL 2/SIL 3) mit PROFIsafe

Energieerzeugung

• Kraftwerksleittechnik mit Modbus TCP
• Windkraftanlagen mit Profinet/EtherCAT
• Umspannwerke mit IEC 61850

Lebensmittelindustrie

• Abfüllanlagen mit Ethernet/IP
• Verpackungslinien mit Sercos III
• Hygiene-Monitoring mit IO-Link

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