Katja Koivistoinen SIMATIC NET Tuotepäällikkö I IA DT … · 12.11.2008 SIMATIC NET Industrial...

63
Tiedonsiirto teollisuudessa Katja Koivistoinen SIMATIC NET Tuotepäällikkö I IA DT SC IC

Transcript of Katja Koivistoinen SIMATIC NET Tuotepäällikkö I IA DT … · 12.11.2008 SIMATIC NET Industrial...

Tiedonsiirto teollisuudessa

Katja Koivistoinen SIMATIC NET TuotepäällikköI IA DT SC IC

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 4

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

PROFIBUS

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

PROFINET

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 32

ERTEC 200

Industry Automation12.11.2008 SIMATIC NET Industrial Communications/ Koivistoinen 33

ERTEC 400

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

PROFIsafe

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

Asennuskannan kehitys PROFIBUS vs PROFINET

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

SIMATIC NET tuotteet

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

Kysymyksiä, kommentteja?

Keskustelua...