Katja Koivistoinen SIMATIC NET Tuotepäällikkö I IA DT … · 12.11.2008 SIMATIC NET Industrial...
Transcript of Katja Koivistoinen SIMATIC NET Tuotepäällikkö I IA DT … · 12.11.2008 SIMATIC NET Industrial...
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 2
Totally Integrated Automation
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 3
Teollisuuden tiedonsiirtoväylät
TehdastasoEthernet, teollisuus- Ethernet
Ohjaustasoteollisuus- Ethernet, PROFINET
KenttätasoPROFINET, PROFIBUS DP, PROFIBUS PA
AnturitasoAS-i, IO- link, KNX
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 5
PROFIBUS & PROFINET International:in kenttäväyläjärjestelmä
Suurin kenttäväyläorganisaatioMaailmanlaajuinen tuki jahyväksyntäStandardisoitu ja avoinJoustavuus toimittajaneutraalinstandardin ansiostaInnovatiivinen ja kattavaYksi kenttäväyläjärjestelmäkaikkiin sovelluksiinTurvaa investointeja
Automaation Ethernet = PROFINET
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 7
PROFIBUS- standardi
PROFIBUS pohjautuu yleisesti hyväksyttyihin standardeihin ( IEC61158/ IEC61784)
Tärkeimmät PROFIBUS ratkaisut:PROFIBUS DP
Hajautettu I/OPROFIBUS PA
Prosessiautomaatio- laajennettu versio DP:stäPROFIsafe
Automaation turvatoiminnot väyläratkaisunaPROFIdrive
Liikkeenohjauksen ja moottorikäyttöjen sovellusprofiili
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 8
PROFIBUS- systeemirakenne
SiirtotekniikkaRS485/ RS485-IS FOC MBP/ MBP-IS
Kommunikaatiotekniikka (Protokollat)PROFIBUS DP
Yleiset sovellusprofiilit
PROFIsafe Time Stamp Redundanssi HART- laitteet
Erityiset sovellusprofiilit
PROFIdrive PA- laitteetPaikka- anturit, punnitus….Yhteensä 12 eri profiilia
Inte
graa
tio
Syst
eem
ipro
fiilit
Laite
kuva
ukse
t
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 9
PROFIBUS- väylän rakenne
Väyläliittyjien määrä koko väylässä 126 (osoitteet 0…125)
Väyläliittyjien määrä segmentissä 32, mukaan lukien toistimet
Toistinten määrä 9
•Master- Slave- protokolla•Väylä voidaan jakaa useampaan segmenttiin•Jokaisen segmentin alku- ja loppupäässä pitää olla päätevastus•Yksittäiset segmentit yhdistetään toisiinsa toistinten kautta•Segmentin väyläkaapelin maksimipituus riippuu käytettävästä siirtonopeudesta
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 10
PROFIBUS -väyläsegmentin rakenne
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 12
PROFINET monipuoliset ratkaisut tehdasautomaatioon
HMI
Tietoturva
ProxyHajautettuI/O
Standard Drives
Safety
Safety Kytkin
Anturit Proxy
PC-pohjainen
Sulautettu
Liikkeenohjaus & Drives
Controller
PROFIBUSAS-Interface
Langaton
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 13
Standardi Ethernet IEEE 802.3 mukaan Olemassa olevientoimistoverkkojen hyödyntäminen
Perustuu kytkintekniikkaan (Point- to- Point)
Full Duplex Fast Ethernet, Gigabitin Ethernet vahvasti tulossa
PROFINET on standardi Ethernet
Kustannussäästö käyttämälläOlemassa olevia verkkoja
Yhdenmukaisuus yhdelläverkkokonseptilla
Pre- ambel7 Byte
Source MAC
6 Byte
Dest. MAC
6 Byte
Priority Tagging*
4 Byte
Frame ID
2 Byte
FCS
4 ByteProcess data
up to 1440 Byte
Sync
1 Byte
Ether- type
2 Byte
PROFINET kehysStatus
information
4 Byte
PROFINETStandardi Ethernet * acc. to 802.1 Q
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 15
PROFINET reaaliaikainen tiedonsiirto
Integroitu tiedonsiirto ja nopeat vasteajatSamanaikainen IT- tiedonsiirto ja reaaliaikaisuus samassa kaapelissaSkaalautuva reaaliaikaisuus eri sovelluskohteisiin-
Real-Time (RT) -
Isochronous Real-Time (IRT)
IT- palvelut
InternetInternetKappaletavara-automaatio Liikkeenohjaus
TCP/IP
IRTRT
250 µs100 ms
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 16
Real-Time (RT)
Standardit komponentit (Esim. Kytkimet tai IWLAN- komponentit)Tyypillinen käyttöalue kappaletavara-automaatio
Rea
l-Tim
e
Real-Time (RT)Ethernet
TCP/UDP
PROFINET- sovelluksetIT- sovelluksetHTTPSNMPDHCP...
DiagnostiikkaKonfiguraatio Käyttäjätieto
IP
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 17
Isochronous Real-Time (IRT)
Laitteistollinen tuki aikaikkunoiden varaamiseen reaaliaikaisilleviestikehyksille-
TCP/IP tai broadcast/multi-cast –
tiedonsiirto
eivät
vaikuta
reaaliaikaisiin
ominaisuuksiin
-
Tarkkaan
ajoitettu
tiedonsiirto
(1μs jitter)Perusteknologia synkronoituihin sovelluksiin
Sykli 1 Sykli 2= Aikaikkuna
Sykli n
IRTIntervalli TCP/IP
Esim. 1 ms paikannussykli
Isochronous tiedonsiirto
TCP/IP tiedonsiirto
IRTIntervalli TCP/IP IRT
Intervalli
TCP/IP dataI/O data
TCP/IP
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 18
PROFINET
HTTP SNMP Socket
TCP / UDP
IP
PROFINET- tiedonsiirto
AnturijärjestelmäPROFINETPLC
PC SNMP/OPC server
PROFINETKenttälaitteet/ Liikkeenohjaus
PC Internet Explorer
Reaali-aikainen RT IRT
Ethernet
PROFINET - IEEE 802.3 standardin mukainen TCP/IP- kommunikointi JA reaalikaikainen kommunikaatio
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 19
Teollisuuden langattomat lähiverkot (IWLAN)
Langaton tiedonsiirto IEEE- standardienmukaisesti (802.11, 2,4GHz ja 5GHz)Nopea käyttöönottoHelppo diagnostiikkaLiikkuvuutta ja joustavuutta
IWLAN – teolliseen ympäristöön sovellettu
Langaton redundanttisuusDeterministinen tiedonsiirtoKeskeytymätön siirtymä tukiasemienvälilläTukavatekoisuus teollisuuten ja siihenliittyviin alueisiin
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 20
Erilaiset langattomat tekniikat eri soveluksiin
Personal
Area (PAN)
Local Area (LAN)
Wide Area (WAN)
10 m 100 m
Kantama, liikkuvuus
Tiedon siirtonopeus Mbit/sec
10k
100k
1
10
100
EDGE *GPRS*GSM*
IEEE 802.11nIEEE 802.11g,aIEEE 802.11bIWLAN
IEEE 802.15.4 Wireless HART
Bluetooth
Wireless modem 433, 868, 915 MHz (US only)
* Vaatii
palveluntarjoajan
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 21
Siemens langattomat tekniikat
Anturitaso
WSN ( 802.15.4)
PA: Wireless HARTFA: Advanced performance stack?
Kenttätaso
IWLAN ( 802.11)
Wide area network (WAN)
GSM / GPRS / EDGE
ET 200 Pro IWLAN
Anturi
CPU ja CP343-1
APW786-2RR
Langaton FA anturi
PROFINET APW786-2RR
PG
Mobile Panel 277IWLAN
Langaton PA anturi / wireless HART
PN/WSN FA LINK
PB/WSN PA LINK
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 22
Teollisuus vs toimisto
Automation plants do not usually have office environments, and do not allow a restart.
Yhteyden
varmuudella
ei
ole vaikutusta
kokonaiskustannuksiin
Radiolinkin
häiriö
voidaan
korjata
manuaalisesti
Radioliikenne
prioriteeteilla, mutta
ei
ennustettavuutta
Radiokanava
on jaettu
media, kuka
tahansa
voi
liittyä
Toimisto / kuluttajaWLAN 802.11
Redundanttinen
radiotoiminta
kahdella
erillisellä
taajuuskaistalla
yhteyden
varmentamiseksi
Radioliityntöjen
syklinen
kommunikointi
ja
nopea
prosessin
varoitus
Ennustettavissa
olevat
kommunikointisyklit
deterministiselle
tiedonsiirrolle
TeollisuudenWLAN 802.11
Kaistanleveyden
varaus
valituille
liittyjille
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 23
WLAN- standardit
2.4 GHz 5 GHzIEEE 802.11b IEEE 802.11g IEEE 802.11a*) IEEE 802.11h*)
Lähetysmenetelmä DSSS OFDM OFDM OFDM
KantamaSisällä: 30 mUlkona: 100 m
Sisällä: 30 mUlkona: 100 m
Sisällä: 10-15 m Ulkona: -
Sisällä: 30-50 mUlkona: > 1000 m**)
Lähetysteho 100 mW 100 mW 30 mW200 mW
(sisällä)1 W (sisällä/ulkona)
Tiedonsiirtonopeus 11 Mbit/sec 54 Mbit/sec 54 Mbit/sec 54 Mbit/sec
Vikaherkkyys Korkea Kohtalainen Matala Matala
Erillisiä
kanavia 3 3 4 19
Hyväksytyt
taajuudet Miltei
standardi Miltei
standardi Maakohtainen Maakohtainen
*) Saksassa!**) Suuntaavilla ANT 793-8DR- antenneilla reititettynä
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 24
IWLAN- topologia/ Infrastructure
Infrastucture- verkossa yksi tai useampi liittyjä (client) kommunikoitoistensa kanssa tukiaseman tai Ethernet- backbone- väylän välityksellä.Langattomat liittyjät (clientit) voivat muuttaa radiosolunsa tukiasemaltatoiselle.
DHCP serveri
SCALANCE W74x
SCALANCE W78x
Kannettava
Teollisuus-Ethernet
SCALANCE W74x
Kannettava
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 25
PROFINET integroituu olemassa oleviin kenttäväyliin
PROFINET integroituu kaikkiinjohtaviin kenttäväyliin
Perustuu proxy- teknologiaanLäpinäkyvä, ei ohjelmointiaSiemens tuotteet:
Muita laitetoimittajia:
Määritelmä PROFIBUS PA:lle olemassa, HART- ja FF- määrittelyt työn alla
PROFINET
PROFIBUS
ProxyTeollisuus- ethernet
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 26
Web-palvelut ja -diagnostiikka
Pääsy
automaatioon
kaikkialta
maailmassaAutomaatiolaitteiden integroidun web-serverin kauttaStandardi Internet- selainRiippumatta suunnittelutyökalustaHelppokäyttöinen etädiagnostiikka ja palvelut
Tapahtumapohjainen
viestin
lähetys
SMS:llä
tai sähköpostilla
PROFINET - innovatiivinen TCP/IP- kommunikaatio ja Internet myös automaatiosovelluksiin!
InternetInternet
Tietoturva
Tieto
HTML-
sivuillaja
appleteissa
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 27
Component Based Automation ja PROFINET IO
* RT
** RT
tai IRT
Der Standard, heute und MorgenPROFIBUS
Machine 1
Start State_1
Stop State_2
Up Ready
Down Running
Machine 2
Start State_1
Stop State_2
Up Ready
Down Running
PROFINET CBA*
PROFINET IO**
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 28
IO-laiteKenttälaite
PROFINET IO = Liityntä kenttälaitteille
PROFINET CBA = Hajautettu äly
PROFINET IO: - PROFINET ASICs ERTEC 200/400 - Kehityspaketit- Tuotteet PC- järjestelmiin
PROFINET CBA: - PROFINET- ohjelmisto PNO:lta
PROFINET- teknologia
IO-OhjainPLC tai PC-järjestelmä
IO-OhjainPLC tai PC-järjestelmä
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 29
PROFINET IO- laitteiden kehitys
Ethernet- ohjaimen valinta ERTEC 200 tai 400
PROFINET IO määrityksen muunto koodiksi, esimerkiksi kehityspaketin(Development Kit) avulla
TCP/IP pino, esim. Wind River:ltä ( ERTEC 200/400) tai NetSilicon:lta(NS9360)
Esimerkkisovelluksen mukauttaminen omalle laitteelle
Lisätietoja: www.siemens.de/comdec tai www.siemens.com/ertec
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 30
Development-Kit: DK-ERTEC 200/400 PN IO
ERTEC 200 tai ERTEC 400 (10 kpl)CP 1616 testilaitteeksi (IO- ohjain)KehitysalustaFastConnect – liittimet ja kuorintatyökaluLähdekoodi PROFINET IO-laitteelle VxWorks:lleKehityslisenssiDokumentointi ja esimerkkiohjelmat DK-ERTEC 200 PN IO
taiDK-ERTEC 400 PN IO
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 31
Development-Kit: DK-ERTEC 200/400 PN IO
PC ja CP 1616 Linux SUSE V9.3*
Teholähde EB 200/400:lle
Tornado-Shell/FTP-server
PC- kaapeli* (COM1) liitettynä
EB 200/400:nRS232:een PC* ja Wind River
kehitysympäristö (Windows XP Pro*)
Teollisuus- Ethernet
EB 200/400 voidaan käyttää joko PC:ssä tai sen ulkopuolella.
* Eivät kuulu DK:iin
= optio
Lisä PROFINET IO-laitteet*
EB 200/400 PN IO-laitteena
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 34
PROFINET CBA
Pinon ja PROFINET CBA:n dokumentaationlataaminen PROFIBUS Internationalin Web- sivuilta: http://www.profibus.com
Operointiympäristön ja Ethernet- ohjaimen, sekäsopivan kehitysympäristön valinta.
TCP/IP- pinon hankinta
Ohjelmiston sovitus käyttöjärjestelmään jakehitysympäristöön
Esimerkkisovelluksen sovitus
Jos käytössä on konfigurointityökalu (esimerkiksilogiikalle): työkalun kehitys komponenttien luomisenmahdollistamiseksi
ERTEC 4002339N560499
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 35
Teollisuus- Ethernet- järjestelmät
Reaaliaikaisuus ja TCP/IP, IWLAn ja turvatieto
On
Tulossa
tai suunnitteilla
Ei
tiedossa
Turvatiedonsiirto
Tietoturva
Hajautettu automaatio
Isochronous real time ja liikkeenohjaus
Ethernet I/O
PROFIBUS, AS-I, INTERBUS-S, DeviceNet
PROFIBUS,
PROFINETMODBUS RS485/232DeviceNet,
ControlNetIntegroidut kenttäväylät
Yli
1 400591300300Organisaation jäseniä
PROFINETEtherCATModbus TCPEthernet / IP
Turvatieto + IWLAN
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 37
PROFIsafe PROFINETissa, myös langattomasti
Yhdenmukaisuus turvastandardin IEC 61508 kanssa
PROFIsafe profiili vastaa mahdollisista virheistä, kuten osoitteiden korruptoitumisesta, viiveistä ja tietohävikistä
PROFIsafe- tiedon jatkuvallanumeroinnillaAikaseurannallaAutenttisuuden seurannallayksilöllisillä osoitteilla
PROFIsafe
tukee
standardi-
ja
turvatiedonsiirtoa
yhdessä
fyysisessä
väylässä
"Black channel"
PROFIsafekerros
Standardi- tieto
Turvatieto
Standardiväyläprotokolla
Standardi- tieto
Turvatieto
PROFIBUS
PROFINET
PROFIsafekerros
Standardiväyläprotokolla
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 39
23.3 milj
PROFIBUS DP
5 milj
10 milj
15 milj
PROFIBUSNodes
20 milj
25 milj
Aika1990 2000 2004
199919942007
18.8 milj
2008
2007:4.5 milj
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 40
Keskiarvoinen vuosittainen kasvu
37%
3 milj
PROFINET : Ennuste 2010
1 milj
2 milj
3 milj
4 milj
Aika2001 2004 2005 20062002 2003 2007 2008 2009 2010
PROFINET nodes
1.14 milj
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 41
PROFIBUS vs PROFINETPROFINET/PROFIBUS
nodes
4 milj
Aika/ Vuosi1 2 3 4 5 6 7 8 9
1 milj
2 milj
3 milj
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 44
SIMATIC NET tuoteportfolio:Teollisuusethernet-
kytkimet
SCALANCE XKompaktitkytkimet
SCALANCE X Modulaariset
kytkimet
Passiivisetverkkokomponentit
FastConnect
Tietoturva
SCALANCE S
Teollisuuden
langaton
LAN
SCALANCE W
IWLAN RCoax
Järjestelmäliitynnät
PLC-CP PC-CP
Ohjelmistot
& verkon
hallinta
Tietoliikenne-
ohjelmisto
ja SINEMA E
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 45
Teollisuuden tietoliikenne: FastConnect kaapelointijärjestelmä
FastConnect- liittimet (FC RJ45- liitin)Jykevä metallikotelointi (IP20)Luotettava suojausliitäntä ja vedonpoistoLäpinäkyvä liitäntäsuojus värikoodeilla
Luotettava teollisuusstandardin mukainenteollisuusethernet- kaapelointi kenttäasennuksiin
Kaapeli jokaiseen sovellukseen
FastConnect- kaapelitErikoissuunnittelu nopeaan asennukseenCat5Plus ja/tai Cat6 sertifioituSilikonitonStandard, Trailing, Torsion jneMyös valokuitukaapelille FC
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 46
FastConnect- liittimet RJ45 2X2 ja 4X2Kuorinta
RJ45 asennus
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 47
FastConnect- liittimet M12 2X2
M12 asennus
Kuorinta
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 48
Teollisuusethernet /PROFINET liityntävaihtoehdot eri sovelluksiin
OhjauskaappiIE FC RJ45 pistorasia
IE M12 liityntäkaapeli
SCA
LAN
CE
X204
-2
IE FC standardikaapeli
SIMATIC S7-300 ja CP 343-1
SIMATIC TP277B
ET 200pro ja CM IM PN M12
FC FO GP standardikaapeli
OhjauskaappiIE TP
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 49
SCALANCE X teollisuuden kytkimet
X-40
0X-
200
X-10
0X0
05X-
300
Mod
ulaa
rinen
HA
LLIT
UT
HA
LLIN
NO
IMA
TTO
MA
TX414-3E
X408-2
X208 X204-2
X206-1
X108
X104-2 X106-1
X005
X208PRO X204-2LD
X206-1LD
X212-2X212-2LD
X204IRT
X202-2IRT
X-200IRT PRO
X124 X116 X112-2
X 310 X 308-2 X 308-2 LD
X224X216
Reaaliaikainen (RT) Isochronous Real-Time (IRT)
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 50
Teollisuuden tietoliikenne: SCALANCE X – kattava portfolio
SCALANCE X-400 Modulaarinen laite Gigabit Ethernet- porteilla korkeansuorituskyvyn verkkoihinTukee toimistostandardeja: Automaatioverkot voidaanintegroida toimistoverkkoihinPROFINET- diagnostiikkaLayer 3 - kytkentä (IP- reititys)
SCALANCE X-300 Kompakti konfiguroitava kytkin, jossa Gigabit Ethernet- porttejaIntegroitu redundanttisuusmekanismi vikasietoisiin verkkoihinPaljon ohjelmistollisia toiminnollisuuksiaPROFINET-diagnostiikka
SCALANCE X-200Kompakti konfiguroitava kytkin kenttäasennuksiinIRT- ominaisuus ja redundanttisuusmekanismiPROFINET- diagnostiikka
SCALANCE X-100Kompakti kytkin vaativiin olosuhteisiin paikalliselladiagnostiikalla
SCALANCE X-005peruskytkin, jossa viisi RJ45- porttia ja paikallinen diagnostiikka
esim. X408-2
esim. X 310
esim. X208
esim.X108
X005
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 51
SCALANCE X-300 kytkimet Gigabitin Ethernet ohjaustasolle
SCALANCE X307-3 SCALANCE X307-3LD SCALANCE X308-2SCALANCE X308-2LDSCALANCE X308-2LHSCALANCE X308-2LH+SCALANCE X310
Kompaktit teollisuusethernet- kytkimetJopa 3 gigabitin ja 7 10/100Mbit/s porttia
Sekä RJ45- että valokuituliityntöjä
Rengastopologiassa nopea redundattisuus
SovelluskohteetIT standardit liittymiseen yritystasolle(VLAN, STP, RSTP, SNMP, …)
Yhteyden suojaus integroidullatietoturvakonseptilla
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 52
SCALANCE X-400 kytkimet Gigabitin Ethernet ohjaustasolle
SCALANCE X408-2 SCALANCE X414-3E; Media module MM492-2 Media module MM492-2LDMedia module MM492-2LHMedia module MM492-2LH+
Modulaariset teollisuusethernet- kytkimet4 Gigabitin Ethernet- porttia ja 24 10/100 Mbit/s porttia
Mediamoduuleilla sähköisten ja optistenporttien joustava konfigurointi
Rengastopologiassa nopea redundattisuus
Sovelluskohteet:IT standardit liittymiseen yritystasolle(VLAN, STP, RSTP, SNMP, …)
Yhteyden suojaus integroidullatietoturvakonseptilla
SCALANCE X414-3E:ssä integroitu layer 3-toiminto (IP- reititys)
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 53
Kattava tietoturva SCALANCE S- moduuleilla
Tietoturvaa automaation verkkoihin.
Turvattujen
yhteyksien
muodostamiseen
SCALANCE S:lllä
suojatuille
laitteille
SOFTNET Security Client VPN- ohjelmisto
Palomuuri
automaation
tietoverkkojen
suojaksi
SCALANCE S612 ja
S613
automaation
tietoverkkojen
suojaksi
SCALANCE S602 SCALANCE S613SCALANCE S612
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 54
Automaatioverkon turvaaminen palomuurilla
Toimisto- EthernetAutomaatio-
verkko
= I/O kommunikaatio = Broadcast
Toimistoverkon Ethernetin Broadcast- lähetysten suodattaminen
Vähentää automaatioverkon tiedonsiirtokuormitusta (Consumer-Provider)
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 55
IWLAN- Tukiasemat
SCALANCE W788
Vaativiin ympäristöihin
Ei tarvitse kotelointia (IP65)
PN IO
SCALANCE W786
Outdoor
Access Point
(OAP)
Erittäin vaativiin ympäristöihin
Ei tarvitse kotelointia (IP65, -40…+70ºC, UV-
resistiivisyys)
SCALANCE W784
Pienikokoinen
Kaappiasenteinen
(IP30)
PN IO
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 56
Clientit
SCALANCE W74X
Vaativiin ympäristöihin
Ei tarvitse kotelointia (IP65)
PN IO
SCALANCE W74X
Pienikokoinen
Kaappiasenteinen
(IP30)
PN IO
IWLAN/PB LINKKI
Pienikokoinen
Kaappiasenteinen
(IP30)
PN IO
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 57
Valikoima ympärille säteileviä ja suunnattavia antenneja
* MLFBs in annex
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 58
Rcoax- vuotava antennikaapeli
Varmaa tiedonsiirtoa vaikeissa olosuhteissa
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 59
Teollisuuden tietoliikenne: Järjestelmäliitynnät S7 prosessiasemalle ja PC/PG:lle
CP LeanIhanteellinen
pieniinautomaatiotoimintoihin
CP (Standard)Yleiskäyttöinen
CP perussovelluksiin
CP AdvancedSuuritehoiseenkommunikointiin
S7-300/ CP 343-1 S7-400/ 443-1
Aina oikeanlainen järjestelmäliityntä
PC & PG
CP 1613 A2, CP 1616,CP 1604, CP 7515
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 60
Kommunikointiprosessorit (CP)
CPU:n
kuormitusta
vähentävässä
kommunikointiprosessorissa
on integroidut
4-porttiset kytkimet
CP 443-1SIMATIC S7-400
CP 1616PCI- kortti
CP 1604PC/104 järjestelmät
Ulkoisen verkon kaapelointikustannusten pieneneminenvähentää kokonaiskustannuksia!
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 61
Teollisuuden Ethernetin historiaa
Teollisuus- Ethernet- väyläjärjestelmä SINEC H1
Optinen teollisuuden EthernetSINEC H1FO
OLM / ELM kierretty parikaapeli/FOWeb- serverit
1985 1989 1996 2004 2008
1982: Ethernet vakiinnuttaa
asemansa
kaupallisilla
Standard Ethernet- tuotteillaan
1985: Fast Ethernet toimistoympäristöön
1998: Gigabit Ethernet toimistoympäristöön
Ensimmäiset Fast Ethernet kytkimet
2004:Fast Ethernet teollisuuden
kenttätasolle
2008:Gigabit Ethernet teollisuuden
kenttätasolle
SCALANCEReaaliaikaisuusPROFINETIWLANSINAUT/SCADA
Gigabit Ethernet
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 62
Kenttätason kehityssuunta: Lyhyet vasteajat ja reaaliaikaisuus (PROFINET RT/IRT)
ReaaliaikaisuusAutomaatiojärjestelmän ja osoitettujenhajautettujen kenttälaitteiden välillä
Lyhyet vasteajat 250 µs … 100 ms
Lyhyet vasteajat tärkeämpiä kuinkaistanleveysLyhyet synkrooniset tietokehykset64…100 byteä
PROFINET: Fast Ethernet riittää kenttätason vaateisiin
ET 200S ET 200S
IPC with gigabit interface
and CP 1616
WinCC server
with CP 1623
SCALANCE
X308-2
SCALANCE
X308-2
SCALANCE
X408-2SCALANCE
X408-2
SCALANCE
X408-2
1000 Mbps
1000 Mbps
1000 Mbps
1000 Mbps
1000 Mbps
100 Mbps
SIMATIC S7-300
with
CP 343-1 Advanced
SIMATIC S7-400
with
CP 443-1 Advanced
S7-300 with CP 343-1 Lean ET 200pro Drives
1000 Mbps
Camera
Enterprise
level
Control
level
Field level
Industrial Ethernet
(optical)
Industrial Ethernet
(electrical)
Industrial Ethernet
PROFINET
ETHERNET
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 63
Industrial Ethernet
PROFINET
ETHERNET
Ohjaustason kehityssuunta: Korkea tiedon suorituskapasiteetti ratkaisee
Lisääntynyt tarve tiedon suorituskapasiteetille:
Lisääntynyt määrä liittyjiä verkossaNopeat serveri- yhteydetClient/server- rakenteetTyökalut ja järjestelmät, kuten HMI (SIMATIC WinCC)sisältävät yhäenemmän tietoaMultimedia- sovellukset, kuten VoIP taikuvanauhoituksetLisääntynyt Internet- liityntöjen määrä
Korkea laitoksen käytettävyysNopea redundanttisuus verkonongelmien varalle
Ohjaustasolla siirrettävä nopeasti suuria määriä tietoa -> Gigabitin Ethernet!
ET 200S ET 200S
IPC with gigabit interface
and CP 1616
WinCC server
with CP 1623
SCALANCE
X308-2
SCALANCE
X308-2
SCALANCE
X408-2SCALANCE
X408-2
SCALANCE
X408-2
1000 Mbps
1000 Mbps
1000 Mbps
1000 Mbps
1000 Mbps
100 Mbps
SIMATIC S7-300
with
CP 343-1 Advanced
SIMATIC S7-400
with
CP 443-1 Advanced
S7-300 with CP 343-1 Lean ET 200pro Drives
1000 Mbps
Camera
Enterprise
level
Control
level
Field level
Industrial Ethernet
(optical)
Industrial Ethernet
(electrical)
Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 64
SIMATIC NET: tiedonsiirtoa joka tasolle
ET 200S ET 200S
IPC with gigabit interface
and CP 1616
WinCC server
with CP 1623
SCALANCE
X308-2
SCALANCE
X308-2
SCALANCE
X408-2SCALANCE
X408-2
SCALANCE
X408-2
1000 Mbps
1000 Mbps
1000 Mbps
1000 Mbps
1000 Mbps
Industrial Ethernet
(optical)
Industrial Ethernet
(electrical)
Industrial Ethernet
PROFINET 100 Mbps
SIMATIC S7-300
with
CP 343-1 Advanced
SIMATIC S7-400
with
CP 443-1 Advanced
S7-300 with CP 343-1 Lean ET 200pro Drives
ETHERNET
1000 Mbps
Camera
Yritystaso
Ohjaustaso
Kenttätaso