© Siemens AG 2012
Comunicazione industriale
Brochure · Aprile 2012
© Siemens AG 2012
Totally Integrated Automation
Adottate nuovi criteri di produttività
per garantirvi vantaggi competitivi durevoli
In risposta alla crescente pressione della concorrenza
internazionale è oggi più importante che mai
sfruttare costantemente tutti i potenziali di ottimizzazione – lungo l'intero ciclo di vita di una macchina o di
un impianto.
2
Totally Integrated Automation
I processi ottimizzati consentono una riduzione
del Total Cost of Ownership, una diminuzione del
Time-to-Market e un miglioramento della qualità.
Questo perfetto equilibrio tra qualità, tempo e costi è
oggi più che mai il fattore di successo de terminante
per l'industria.
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Contenuto
Totally Integrated Automation risponde perfettamente
a tutte le esigenze con apertura a standard internazionali e sistemi non-Siemens. Con le sue sei caratteristiche di sistema, Totally Integrated Automation supporta
l'intero ciclo di vita di una macchina o di un impianto.
L'architettura di sistema completa offre soluzioni globali per ogni applicazione di automazione sulla base di
una vastissima gamma di prodotti.
Totally Integrated Automation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
SIMATIC - Caratteristiche di sistema . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Comunicazione industriale con
Totally Integrated Automation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
Sistemi di bus per l'industria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Industrial Ethernet/PROFINET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Industrial Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
SIMATIC: automazione più efficiente –
con tecnica di sistema
SIMATIC, un nucleo centrale di Totally Integrated
Automation, comprende una molteplicità di prodotti
standardizzati, flessibili e scalabili.
Una caratteristica di sistema essenziale di Totally
Integrated Automation è la comunicazione, che
vi presentiamo in questa brochure.
La base per la comunicazione è costituita dai diversi
sistemi di bus con i componenti di rete e le interfacce
verso i nodi/partner collegati. Scegliete da questa gamma completa di sistemi e componenti di comunicazione
quelli adatti per realizzare la vostra soluzione.
Performance e tecnologie di rete con
Industrial Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Infrastruttura di rete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
PROFINET –
lo standard Ethernet aperto per l'automazione . . . . . . . . . 18
Industrial Wireless Communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
PROFIBUS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
AS-Interface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
IO-Link. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Comunicazione completa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Industrial Remote Communication . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Remote Networks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Telecontrol (telecontrollo) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
SIMATIC è oggi il numero uno a livello mondiale
nell'automazione. Ciò dipende in gran parte dal fatto
che SIMATIC possiede le sei caratteristiche di sistema di
Totally Integrated Automation:
• Engineering
• Comunicazione
• Diagnostica
• Safety
• Security
• Robustezza
Inoltre SIMATIC si distingue per
due ulteriori caratteristiche di sistema:
• Tecnologia
• Elevata disponibilità
Ulteriori informazioni sulle caratteristiche di sistema e
sui vantaggi risultanti sono riportate nel seguente
capitolo "Caratteristiche di sistema".
Teleservice (telediagnostica e telemanutenzione)
con SIMATIC TeleService . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Teleservice tramite reti basate su IP . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Teleservice con SIMATIC IPC Remote Manager
Telemanutenzione e telegestione di SIMATIC IPC . . . . . . . 39
Temi e componenti attinenti al sistema . . . . . . . . . . . . 40
Industrial Security & Safety Integrated . . . . . . . . . . . . . . . 40
Comunicazione fail-safe PROFIsafe . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Comunicazione fail-safe ASIsafe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
Accoppiamenti tra reti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Comunicazione fault-tolerant e ridondanza . . . . . . . . . . . 47
Collegamento a banche dati . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Diagnostica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
Dati di pratico utilizzo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet . . . . 54
Processore di comunicazione (CP) e componenti
di rete – funzioni supportate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
Interfaccia integrata – funzioni supportate . . . . . . . . . . . . 56
Apparecchiature e servizi per PROFIBUS . . . . . . . . . . . . 58
Processore di comunicazione (CP) –
funzioni supportate . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Interfaccia integrata – funzioni supportate . . . . . . . . . . . . 59
Comunicazione industriale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
I vantaggi in sintesi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Modulo fax . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
Totally Integrated Automation
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SIMATIC – Caratteristiche di sistema
Panoramica
Engineering
Elevatissima efficienza di engineering –
in tutte le fasi del ciclo di vita delle macchine e degli impianti
Con SIMATIC vi avvalete di un ambiente di engineering omogeneo. Il software efficiente vi
supporta completamente lungo l’intero ciclo di vita della vostra macchina o del vostro impianto
– dalla pianificazione e dalla concezione attraverso la progettazione e la programmazione fino
alla messa in servizio, all’esercizio e alla modernizzazione. Il software SIMATIC consente, grazie
alla capacità d’integrazione e ad interfacce accordate, una grande coerenza dei dati – in tutto
il processo di engineering. Con il Totally Integrated Automation Portal (TIA Portal) Siemens ha
ridefinto l’engineering. Il nuovo Engineering Framework del TIA Portale riunisce gli Automation
Software Tool SIMATIC STEP 7, SIMATIC WinCC e SINAMICS StartDrive in un unico ambiente di
sviluppo.
Comunicazione
Massima trasparenza dei dati attraverso tutti i livelli di automazione –
sulla base di standard ampiamente collaudati
Con SIMATIC create il presupposto per un’omogeneità illimitata nella comunicazione –
e pertanto per la massima trasparenza attraverso tutti i livelli, dal livello di campo e di comando attraverso il livello di direzione operativa fino al livello di direzione aziendale. SIMATIC si
basa su standard internazionali non proprietari e combinabili in modo flessibile. PROFINET, il
principale standard Industrial Ethernet e PROFIBUS, il bus di campo numero uno al mondo.
Diagnostica
Minimizzazione dei tempi improduttivi –
grazie ad efficienti concetti di diagnostica
Tutti i prodotti SIMATIC possiedono funzioni diagnostiche integrate, che consentono di
individuare ed eliminare in modo efficiente un guasto – a garanzia di un’elevata disponibilità
di sistema. Anche per gli impianti di maggiori dimensioni la Maintenance Station fornisce una
vista unitaria delle informazioni rilevanti per la manutenzione relative a tutti i componenti di
automazione.
Safety
Protezione dell’uomo e della macchina –
nell‘ambito di un sistema globale omogeneo
SIMATIC Safety Integrated offre prodotti certificati dal TÜV, semplificando così la conformità
alle norme principali: IEC 62061 fino a SIL 3, EN ISO 13849-1 fino a PL e nonché EN 954-1.
Grazie all’integrazione della tecnica di sicurezza nella tecnica standard sono necessari solo un
controllore, una periferia, un engineering e un sistema di bus. I vantaggi di sistema e la
completa funzionalità di SIMATIC sono disponibili anche per applicazioni fail-safe. Grazie a
Safety Integrated è possibile integrare assai semplicemente funzioni di sicurezza in macchine
e impianti.
4
SIMATIC – Caratteristiche di sistema
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Security
Sicurezza dei dati nel mondo interconnesso in rete – grazie a sistemi di sicurezza
accordati e scalabili
Con l’impiego crescente di collegamenti Ethernet fino nel livello di campo, diventano sempre
più importanti le domande relative alla sicurezza nell’industria. Per proteggere completamente un impianto si devono adottare diverse misure appropriate. Queste vanno dall’organizzazione dell’azienda con relative direttive alle misure di protezione per sistemi di PC e controllori
fino alla protezione di celle di automazione mediante la segmentazione della rete. Siemens
segue qui il concetto di protezione per celle ed offre moduli della serie SCALANCE e processori di comunicazione con Security Integrated per la realizzazione di celle protette in sicurezza.
www.siemens.com/industrialsecurity
Robustezza
Massima idoneità industriale – grazie all’elevata robustezza
Ogni prodotto standard della gamma SIMATIC si distingue per l’altissimo grado di qualità e robustezza e si presta perfettamente all’impiego in ambiente industriale. Specifici test di sistema
assicurano la qualità pianificata e richiesta. I componenti SIMATIC soddisfano tutte le principali
norme internazionali e sono certificati in conformità ad esse. Le direttive SIMATIC per la qualità
definiscono l‘insensibilità alla temperatura e agli urti come pure la resistenza alle vibrazioni o
alle influenze EMC.
Per condizioni d’impiego da gravose ad estreme sono disponibili varianti speciali come ad es.
SIPLUS extreme o le varianti speciali del SIMATIC ET 200. Esse si contraddistinguono per grado
di protezione elevato, campi di temperatura estesi e impiegabilità in atmosfera estremamente
aggressiva.
Elevata disponibilità
Tecnologia
Più possibilità, meno complessità –
grazie a funzioni tecnologiche integrate
Sia che si tratti di conteggio e misura, comando a camme, regolazione o Motion Control:
i compiti tecnologicipossono essere integrati senza discontinuità di sistema nelle più svariate
combinazioni e con qualsiasi grado di complessità nel mondo SIMATIC – in modo semplice,
confortevole, omogeneo. La parametrizzazione e la programmazione si eseguono nel consueto ambiente STEP 7.
Altissima disponibilità –
con concetti di ridondanza omogenei
Per un’elevata disponibilità degli impianti Siemens ha sviluppato un concetto globale di ridondanza per l’intero impianto: dal livello di campo attraverso il livello di comando fino al livello
di direzione operativa. Ad es. controllori testati sul campo assicurano in modo assoluto la loro
elevata disponibilità grazie alla commutazione bumpless con sincronizzazione automatica
in riferimento agli eventi.
www.siemens.com/simatic-system-features
SIMATIC – Caratteristiche di sistema
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Introduzione
Le vostre esigenze
La nostra offerta
Volete introdurre rapidamente nuovi prodotti sul mercato?
Reagire tempestivamente e con flessibilità alle richieste del
mercato e ridurre i tempi di riequipaggiamento e quindi velocizzare il Time-to-Market? Volete produrre con efficienza ed a
bassi costi? Sfruttare al meglio la capacità del vostro impianto/macchina e minimizzare eventuali tempi improduttivi?
Le reti di comunicazione sono di fondamentale importanza
per le reti di automazione. SIMATIC NET – Networking for
Industry – garantisce un'ampia offerta di componenti modulari - designed for industry - che contribuiscono a risolvere in
modo efficiente i vostri compiti di comunicazione:
Queste esigenze possono essere soddisfatte solo se tutte le
macchine del vostro impianto interagiscono in modo ottimale
Dovete allora realizzare la vostra automazione sulla base di
una comunicazione aperta e omogenea – trasversale a tutta
l'azienda e oltre i limiti dell'azienda.
Evitate soluzioni ad isole nell'automazione e nella tecnologia
informatica garantendo:
• Flusso continuo e completo di informazioni dal livello dei
sensori e degli attuatori fino al livello di direzione aziendale
• Disponibilità delle informazioni in ogni luogo
• Veloce scambio dati tra le sezioni d'impianto
• Progettazione semplice e omogenea nonché diagnostica
efficiente
• Funzioni di sicurezza integrate, che impediscono accessi
non autorizzati
• Comunicazione fail-safe e comunicazione standard sullo
stesso collegamento
•
•
•
•
Nei diversi settori applicativi dell'automazione
Attraverso l'intero workflow
Durante l'intero ciclo di vita degli impianti
Per tutti i settori applicativi
SIMATIC NET offre soluzioni che sfruttano i vantaggi di
Ethernet ed integrano semplicemente anche i sistemi di bus di
campo. Esempi significativi sono:
• L'apertura del livello di campo all'impiego di
Industrial Ethernet
• L'omogeneità dal livello di campo fino al livello di
direzione aziendale
• La realizzazione di nuove soluzioni con la comunicazione
wireless
• L'integrazione di tecnologie IT (Information Technology)
Trend mondiali
Da molti anni la decentralizzazione dell'automazione va acquistando sempre maggiore importanza. La struttura decentrata
degli impianti riduce gli oneri di installazione, manutenzione
e diagnostica. Le apparecchiature intelligenti funzionano localmente e sono interconnesse tra di loro tramite reti. Apertura e flessibilità sono caratteristiche importanti per poter collegare sistemi diversi ed eseguire ampliamenti. In quest'ottica
sono definiti e normalizzati in comitati internazionali gli standard per i sistemi di bus.
Tutte le configurazioni presentate in questa brochure
hanno solo carattere di esempio.
6
Introduzione
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PROFINET/Industrial Ethernet
■
Industrial Ethernet
(IEEE 802.3)
lo standard industriale basato sullo
standard internazionale Ethernet
■
PROFINET
(IEC 61158/61784)
il principale standard Industrial Ethernet per
l'automazione
■
Industrial Wireless LAN
(IEEE 802.11)
lo standard industriale per la comunicazione wireless
basato sullo standard internazionale
PROFIBUS
■
PROFIBUS
(IEC 61158/61784)
lo standard internazionale per il livello di campo è
leader di mercato mondiale dei bus di campo
AS-Interface
■
AS-Interface
(IEC 62026-2/EN 50295)
lo standard internazionale, che come alternativa
economica al fascio di cavi, collega sensori e attuatori
tramite un cavo a due conduttori
IO-Link
■
IO-Link
lo standard per il collegamento intelligente di
sensori e attuatori dal livello di campo fino al
livello di controllo della produzione
Introduzione
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Comunicazione industriale con Totally Integrated Automation
Con Totally Integrated Automation Siemens è l'unica
azienda in grado di offrire una gamma omogenea di prodotti e sistemi per l'automazione in tutti i settori - dall'entrata dei materiali attraverso il processo produttivo fino
all'uscita dei prodotti finiti, dal livello di campo attraverso
il livello di controllo della produzione fino al collegamento
con il livello di direzione aziendale.
I vantaggi di Totally Integrated Automation risultano già nel
design e nell'engineering, ma anche nel montaggio e nella
messa in servizio nonché nell'esercizio e nella manutenzione
degli impianti.
Si possono realizzare soluzioni di automazione a costi ridotti.
Nuovi gradi di libertà consentono di reagire con maggiore rapidità e flessibilità a nuove richieste del mercato. Gli impianti
possono essere ampliati o riequipaggiati facilmente senza dover per questo interrompere la continuità di funzionamento.
Con la crescente affermazione di Industrial Ethernet nell'automazione, i seguenti temi stanno guadagnando sempre maggiore importanza nell'ambito di Totally Integrated Automation:
• PROFINET incl. la comunicazione fail-safe PROFIsafe
• Industrial Wireless Communication con GSM/GPRS/UMTS,
IWLAN e WirelessHART
• Concetti di Industrial Security, ad es. con SCALANCE S
Una soluzione globale consiste di:
• Sistema di comunicazione con
- componenti di rete passivi, ad es. cavi
- componenti di rete attivi, ad es. switch
• Interfacce per il collegamento delle apparecchiature di
automazione al sistema di comunicazione
- interfacce integrate
- propri processori di comunicazione
• Componenti per reti wireless, ad es. SCALANCE W
• Routers, ad es. IE/PB Link PN IO
• Software per la progettazione delle reti
• Strumenti per la manutenzione e la diagnostica, ad es.
SINEMA
8
Introduzione
PROFINET ...
per l'aumento della produttività del vostro impianto
Per le vostre decisioni strategiche è necessario un continuo
flusso informativo completo ed esteso a tutta l'azienda – dalla
prima fase di produzione attraverso il livello di esercizio degli
impianti fino al livello di direzione aziendale. Per raggiungere
questo scopo puntate già nella scelta dello standard di comunicazione industriale su flessibilità, efficienza e performance.
PROFINET, lo standard Industrial Ethernet aperto e innovativo, soddisfa tutte le esigenze dell'automazione industriale e
consente una comunicazione omogenea, estesa a tutta
l'azienda.
PROFINET serve per il collegamento diretto di apparecchiature da campo decentrate a Industrial Ethernet e per la soluzione
di applicazioni di Motion Control con sincronismo di clock.
PROFINET rende inoltre possibile l'integrazione verticale e la
soluzione di applicazioni orientate alla sicurezza.
Industrial Security
Con l'impiego crescente di collegamenti Ethernet fino nel livello di campo, diventano sempre più importanti le domande
relative alla sicurezza nell'industria. Per proteggere completamente un impianto si devono adottare diverse misure.
Queste vanno dall'organizzazione dell'azienda con relative direttive alle misure di protezione per sistemi di PC e controllori
fino alla protezione di celle di automazione mediante la segmentazione della rete. Siemens segue qui il concetto di protezione per celle ed offre, con i Security-Module della famiglia
SCALANCE S e i processori di comunicazione (CP) con funzioni
di Security integrate (Security Integrated: Firewall, VPN) i componenti necessari per la realizzazione di celle protette in sicurezza.
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PROFINET (IEC 61158/61784) –
lo standard internazionale utilizza Industrial Ethernet e consente la comunicazione in tempo reale fino nel livello di campo. Utilizzando completamente gli standard IT esistenti,
PROFINET consente con Industrial Ethernet performanti applicazioni di Motion Control, un engineering efficiente non proprietario e una disponibilità assai elevata delle macchine e degli impianti. Grazie alla sua flessibilità, PROFINET offre nuove
possibilità nella concezione dell'impianto, come ad es. l'impiego di topologie qualsiasi e di collegamenti fail-safe, anche wireless.
PROFIBUS (IEC 61158/61784) –
lo standard internazionale per il livello di campo è leader di
mercato mondiale dei bus di campo. Esso è l'unico bus di campo che consente la comunicazione sia in applicazioni di tecnica manifatturiera sia in applicazioni di tecnica di processo.
AS-Interface (IEC 62026/EN 50295) –
lo standard internazionale per collegare sensori e attuatori
particolarmente economici tramite un cavo a due conduttori
in alternativa al fascio di cavi.
IO-Link –
lo standard per il collegamento intelligente di sensori, sistemi
RFID e attuatori dal livello di campo fino al livello di controllo
della produzione.
IO-Link
AS-Inteface
PROFIBUS
DP
Enterprise Resource
Planning (ERP)
(e.g. PC)
Control
(e.g. SIMATIC S7-300)
Motion Control
(e.g. SIMOTION)
Intelligent field devices
(e.g. ET 200S/CPU)
Simple field devices
(e.g. ET 200)
Sensors/actuators
Identification systems
(e.g. RFID and code
reading systems)
Drives
(e.g. SINAMICS)
SIRIUS
(e.g. M200D motor
starter, compact
starters, monitoring
and overload relay)
CNC system
(e.g. SINUMERIK)
Safety-oriented
Communication
not suitable
suitable
ideally suitable
G_IK10_XX_00003
Sulla base di standard radio validi in tutto il mondo, ad es.
IEEE 802.11a/b/g/n, GSM, UMTS (3G), si possono realizzare
reti wireless affidabili in ambito industriale.
PROFINET
Industrial Ethernet (IEEE 802.3) –
lo standard internazionale per la rete d'area è oggi, con una
quota di mercato di oltre il 90 %, la rete numero uno nel panorama mondiale delle LAN.
Tramite Industrial Ethernet si possono realizzare potenti reti di
comunicazione con grande estensione.
Use of communication systems
Industrial
Ethernet
Siemens offre tutti i componenti per una soluzione globale
omogenea e supporta i seguenti sistemi di comunicazione:
Routers –
vengono realizzati tramite controllori o link. La progettazione
e la diagnostica possono essere eseguite da ogni punto
dell'impianto.
Introduzione
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Sistemi di bus per l'industria
La figura mostra il collegamento dei
diversi sistemi di automazione alle reti
standardizzate.
Control and
monitoring system
Laptop
Remote access, e.g.
via teleservice
Controller
Motion Control
Systems
Telecontrol and
substation control
Numeric
Control
PROFINET
Industrial Ethernet
Controller
Notebook
Field device for
intrinsically safe area
Numeric
Control
PC/PG/IPC
Control and
monitoring system
Coupler
PROFIBUS PA
PROFIBUS
ASM 456
Energy
monitoring
Field devices
RFID
system
Mobile
Panel
SIMOCODE
pro
Code reading
systems
IO-Link
module
RFID Sensors
system
SINAMICS Drives
G_IK10_XX_00006
Compact feeder
arrangement
10
Introduzione
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Telecontrol and
substation control
PC
S7ಣ1200 with
CP1242ಣ7
Controller
PC/PG/IPC
Database
Server
IWLAN
Controller
Security
Access
Point
Controller
PC/PG
Industrial Ethernet
Switches
Access
Point
IWLAN
RCoax Cable
Controller
Link
Wireless
Devices
Link
RF180C
Field devices
Mobile
Panel
Drives
RFID
system
IO-Link
master
Motion Control
Systems
'36ODYH
Energy
monitoring
Code
reading
systems
Access
Point
Link
IO-Link
module
Link
Power
supply
Power
supply
LOGO!
Controller
Compact feeder RFID
arrangement
system
Client
Module
Sensors
AS-Interface
Compact
feeder
Field device
Slaves
Slaves
Signalling column
G_IK10_XX_00007
Compact
starter
Introduzione
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Industrial Ethernet/PROFINET
Industrial Ethernet
Con Industrial Ethernet è disponibile per l'industria una
potente rete di settore e di cella conforme allo standard
IEEE 802.3 (Ethernet) e IEEE 802.11 a/b/g/n (Wireless LAN).
Ethernet è la tecnologia base di Internet per il collegamento in rete a livello mondiale.
Le molteplici possibilità di Intranet, Extranet e Internet, che
sono già oggi a disposizione nell'ambiente d'ufficio, sono anche utilizzabili, grazie a Industrial Ethernet, nell'automazione
manifatturiera e di processo.
Ethernet, tecnologia di successo da molti anni per "Switching",
"Industrial Wireless LAN" e "Security", offre all'utente la possibilità di adattare esattamente alle esigenze la performance
necessaria nella sua rete. Egli può infatti scegliere, secondo
l'effettivo bisogno, la velocità di trasmissione dati fino a
10 Gbit/s, poiché la compatibilità omogenea consente un'introduzione graduale della nuova tecnologia.
Ethernet offre notevoli vantaggi:
• Veloce messa in servizio grazie ad una tecnica di
collegamento semplice
• Elevata disponibilità perchè gli impianti già in servizio
possono essere ampliati senza effetti di retroazione
• Potenza di comunicazione pressoché illimitata poiché in
caso di necessità è disponibile una potenza scalabile grazie
alla tecnologia switching e alle elevate velocità di trasmissione dati
• Connessione in rete degli ambienti più svariati, come
l'ufficio e la fabbrica
• Comunicazione estesa a tutta l'azienda con la possibilità di
accoppiamento tramite WAN (Wide Area Network) come
radiomobile o Internet
• Esatte correlazioni temporali di eventi grazie al controllo
del tempo orario esteso all'intero impianto.
• Flessibilità grazie alla possibilità di ampliamento wireless
con Industrial Wireless LAN (IWLAN)
SIMATIC NET si basa su questa tecnica collaudata. Oltre due
milioni sono le connessioni che Siemens ha contribuito a realizzare con forniture in tutto il mondo in ambienti industriali
gravosi con inquinamento elettromagnetico EMC.
12
Industrial Ethernet/PROFINET
SIMATIC NET mette a disposizione per l'ambiente industriale
importanti ampliamenti della tecnica Ethernet:
• Componenti di rete per l'impiego in ambiente
industriale gravoso
• Rapido confezionamento sul posto di cavi e connettori
grazie al sistema di cablaggio FastConnect per cavi
elettrici e ottici
• Reti sicure da caduta grazie a ridondanza veloce e
alimentazione ridondante
• Monitoraggio continuo dei componenti di rete grazie ad un
concetto di segnalazione semplice ed efficace
• Componenti di rete a prova di futuro per Switching
(SCALANCE X), Industrial Wireless LAN (SCALANCE W),
Security (SCALANCE S) e comunicazione con
modem/router (SCALANCE M)
• Comunicazione Gigabit nel Control Level per grandi quantità di dati, ad es. WinCC, applicazioni Web, applicazioni
multimedia etc.
• Separazione di rete, ad es. mediante CP 443-1 Advanced
Funzioni di comunicazione/servizi
Comunicazione PG/OP
La comunicazione PG/OP comprende funzioni di comunicazione
integrate mediante le quali i sistemi di automazione SIMATIC,
SIMOTION e SINUMERIK possono eseguire la comunicazione dati
con ogni apparecchiatura HMI e PG SIMATIC (STEP 7), anche oltre
i limiti di rete (S7-Routing).
Comunicazione S7
La comunicazione S7 è la funzione di comunicazione integrata
(blocco funzionale di sistema) per l'S7-400 o un insieme di
blocchi funzionali caricabili per l'S7-300, il tutto ottimizzato
nell'ambito di SIMOTION, SINUMERIK e SIMATIC S7/WinAC.
Essa consente anche il collegamento di PC e Workstation.
La comunicazione S7 offre servizi di comunicazione semplici,
potenti ed indipendenti dalla rete.
Comunicazione aperta
La comunicazione aperta consente la comunicazione dei controllori SIMATIC S7 con altri controllori SIMATIC S7, controllori
SIMATIC S5, PC/IPC e sistemi non-Siemens. I CP supportano la
comunicazione aperta mediante blocchi funzionali
SEND/RECEIVE. Le CPU con interfaccia PROFINET integrata utilizzano blocchi T per la comunicazione aperta. Per il semplice
collegamento di stazioni HMI viene offerto FETCH & WRITE.
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Control and
monitoring
system
MD741-1
Database
Server
S7-200 with
SINAUT MICRO
S7ಣ1200 with
CP1242ಣ7
S7-300 with
SINAUT ST7
Field PG
PC with
WinCC flexible
and TeleControl
Server Basic
S7-400
Mobile
Panels
SINUMERIK
SCALANCE
W-780
SIMATIC IPC
with WinAC
SIMOTION C/P/D
S7-300
SCALANCE S
S7-1200
PROFINET
Industrial
Ethernet
RF180C
SCALANCE X
SCALANCE
W-780
Energy
monito- Code
ring
reading
systems
ET 200S with
IM 151-3 PN FO
RFID
system
Industrial Ethernet (optic)
SCALANCE
W-740
ET 200S with
IM 151-3 PN FO
SINAMICS
SIMATIC IPC
with WinAC
ET 200
SIRIUS M200D
G_IK10_XX_10230
ET 200
Panoramica su Industrial Ethernet
L'interfaccia socket per Industrial Ethernet
OPC UA (Unified Architecture)
consente la comunicazione dati con computer mediante
TCP/IP. Su questa interfaccia ampiamente diffusa nel mondo
PC e UNIX, gli utenti possono programmare liberamente lo
scambio dati. Nel SIMATIC S7 e nel SIMATIC TDC i blocchi
SEND/RECEIVE sono utilizzati come accesso a TCP/IP.
Attualmente si fa distinzione tra la funzionalità OPC classica e
quella del suo conseguente sviluppo OPC UA. È possibile una
semplice migrazione al nuovo standard OPC UA, che offre ulteriore valore aggiunto come ad es. Security.
Gli OPC-Server SIMATIC NET sono dotati (attualmente per S7 e
PROFINET) di entrambe le interfacce, OPC UA e OPC classica.
OPC (Openness, Productivity & Collaboration)
è un'interfaccia standardizzata, aperta e non proprietaria, ampiamente diffusa nella tecnica di automazione. Essa consente
il collegamento di applicazioni OPC-compatibili mediante i più
svariati protocolli, come ad es. comunicazione S7, PROFINET e
SNMP.
S7 OPC Redundancy
consente inoltre la realizzazione di OPC UA-Server ridondanti,
assicurando così l'accesso all'impianto per i sistemi HMI.
Industrial Ethernet/PROFINET
13
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Industrial Ethernet
Tecnologia informatica (IT) con e-mail, FTP e
tecnica Web
Integrazione verticale
Integra SIMATIC, SIMOTION e SINUMERIK nella tecnologia informatica tramite Industrial Ethernet. Nell’ambiente di ufficio
e-mail e browser web si sono ormai imposti come mezzi di comunicazione di larga diffusione. Il File Transfer Protocol (FTP)
consente un accoppiamento semplice e universale ad es. del
PLC a diversi computer o sistemi embedded. Come vie di comunicazione sono utilizzate prevalentemente reti Ethernet
ma anche reti telefoniche e Internet.
Per l'integrazione verticale, cioè la comunicazione omogenea
dal livello di campo fino al livello di controllo della produzione
(ERP/MES), sono disponibili sia la separazione di rete sia la possibilità dell'accoppiamento diretto di controllori al livello di
controllo della produzione.
Ulteriori servizi
Sincronizzazione oraria
Mediante la procedura SIMATIC o Network Time Protocol
(NTP) si realizza la sincronizzazione oraria dell'intero impianto.
Simple Network Management Protocol (SNMP)
SNMP (Simple Network Management Protocol) è un protocollo standardizzato per il trasporto di informazioni di NetworkManagement e serve specialmente per l'amministrazione di
reti TCP/IP. I singoli nodi/partner nella rete (componenti di rete
o anche apparecchiature terminali) dispongono di un cosiddetto agente SNMP, che mette a disposizione informazioni in
forma strutturata. Con questo accesso a informazioni di apparecchiature è possibile ad es. realizzare una visualizzazione
della rete, una diagnostica di sistema o il monitoraggio di stati
d'impianto.
14
Industrial Ethernet/PROFINET
Separazione di rete
Mediante l'infrastruttura di rete possono essere realizzate due
sottoreti IP indipendenti tra loro. È così possibile ottenere un
disaccoppiamento mirato del carico nella rete o regolare le diverse competenze nell'ambito di un'azienda (ad es. rete di ufficio e rete di fabbrica). Tramite un'interfaccia definita è possibile una comunicazione mirata tra le sottoreti.
Collegamento a ERP
Sulla base di TCP/IP è resa disponibile un'interfaccia universale
per banca dati tramite il processore di comunicazione
CP 343-1 ERPC, che supporta applicazioni di banche dati
ORACLE, MySQL, MS-SQL, DB2 mediante un Partner-Software.
Il CP elabora il protocollo in modo ampiamente autonomo e
sgrava pertanto la CPU da blocchi che impegnano molto spazio di memoria. Le parametrizzazioni necessarie, al fine ad es.
di stabilire quale area dati sulla CPU è da trasferire nella banca
dati, vengono eseguite con un semplice PC-Tool facente parte
del Partner-Software.
© Siemens AG 2012
Performance e tecnologie di rete con Industrial Ethernet
Le attuali tecnologie Industrial Ethernet possono, in combinazione tra loro, aumentare la performance nella rete del fattore
50 ed oltre, rispetto alla tecnologia originaria di 10 Mbit/s.
• Autocrossover
consente l'incrocio automatico delle linee di
trasmissione e ricezione sulle connessioni Twisted Pair.
Queste tecnologie sono:
• Fast Ethernet
a 100 Mbit/s: rispetto a Ethernet a 10 Mbit/s, i telegrammi
sono trasportati assai più velocemente ed impegnano il bus
per tempi brevissimi.
• Autosensing
identifica la capacità di nodi/partner della rete (terminali
e componenti di rete) di rilevare automaticamente la velocità di trasmissione di un segnale (10 Mbit/s, 100 Mbit/s o
1 Gbit/s) e di supportare Autonegotiation.
• Gigabit Ethernet
a 1 o 10 Gbit/s: Rispetto a Fast Ethernet, Gigabit Ethernet è
ancora più veloce del fattore 10 o 100.
• Autonegotiation
è un protocollo di configurazione in Fast Ethernet. Prima
della trasmissione effettiva dei dati, le apparecchiature
nella rete stabiliscono una modalità di trasmissione, che
ogni apparecchiatura può supportare (1000 Mbit/s,
100 Mbit/s o 10 Mbit/s, Full Duplex o Half Duplex).
• Full Duplex
esclude collisioni: La portata di dati aumenta enormemente poiché si evitano le solite ripetizioni di telegrammi.
Tra due nodi/partner i dati possono essere trasmessi e ricevuti contemporaneamente.
La portata di dati di un collegamento Full Duplex sale pertanto a 200 Mbit/s con Fast Ethernet ed a 2 Gbit/s con
Gigabit Ethernet. Con Full Duplex è anche possibile realizzare reti di maggiore estensione. Si possono raggiungere
così, ad es. con l'impiego di cavi FO in vetro 50/125 µm,
distanze fino a 26 km.
• Sistema di cablaggio per Gigabit
Il sistema di cablaggio FastConnect a 8 conduttori di
SIMATIC NET con cavo, connettore e outlet, consente velocità di trasmissione fino a 1 Gbit/s o, con tecnica FO, fino a
10 Gbit/s.
• Switching
consente una comunicazione parallela: La suddivisione di
una rete in più segmenti mediante uno switch ha come effetto il disaccoppiamento del carico in rete. In ogni singolo
segmento il traffico dati locale si può svolgere indipendentemente dagli altri segmenti. In tutta la rete possono pertanto essere in circolazione più telegrammi contemporaneamente. Il guadagno di performance è dovuto quindi alla
contemporaneità di più telegrammi.
Cavi confezionati
Industrial Ethernet/PROFINET
15
© Siemens AG 2012
Infrastruttura di rete
Topologie di rete
Struttura ad albero
Le topologie di rete si orientano alle esigenze delle apparecchiature da interconnettere. Alle più frequenti topologie appartengono le strutture a stella, lineare, ad albero e ad anello.
In pratica, negli impianti esistenti si hanno per lo più strutture
miste. Queste possono essere realizzate sia con cavi in rame
sia con cavi in fibra ottica (FO). I cavi FO in vetro sono impiegati per superare grandi distanze.
Con il sistema FastConnect si possono confezionare in proprio
sia cavi in rame sia cavi in FO in vetro. Per brevi distanze un'alternativa semplice, pure adatta per il confezionamento in proprio, è costituita dalle fibre ottiche in plastica come Polymer
Optic Fiber (POF) o dalle fibre ottiche in vetro rivestite di plastica come Polymer Cladded Fiber (PCF). Per PROFINET sono
disponibili switch Industrial Ethernet e Media-Converter nonché apparecchiature da campo decentrate con interfacce per
POF / PCF integrate.
La struttura ad albero risulta dal collegamento di più strutture
a stella in una rete – combinando eventualmente cablaggio
FO e cablaggio Twisted Pair. Essa trova impiego in caso di suddivisione di impianti complessi in sezioni d'impianto.
Struttura a stella
La struttura a stella è caratterizzata da uno switch centrale con
singoli collegamenti verso tutte le apparecchiature terminali
della rete. Settori applicativi per le strutture di rete a stella
sono quelli con alta concentrazione di apparecchiature e limitata estensione in lunghezza – ad es. piccole celle o una singola macchina di produzione.
Struttura lineare
La struttura lineare può essere realizzata con uno switch nelle
vicinanze dell'apparecchiatura terminale da collegare – o con
uno switch integrato nell'apparecchiatura terminale. La struttura lineare viene preferita in impianti sviluppati in lunghi percorsi – ad es. in sistemi di trasporto e per il collegamento di
celle di produzione.
Struttura ad anello
Collegando insieme le due estremità di una struttura lineare si
ottiene una struttura ad anello. Questa viene impiegata in impianti con elevate esigenze di disponibilità, per garantire il
funzionamento anche in caso di una interruzione del bus o di
guasto di un componente di rete. Questa ridondanza dei mezzi trasmissivi è resa possibile con l'implementazione del Media
Redundancy Protocol (MRP) in controllori, dispositivi nonché
componenti di rete e garantisce tempi di riconfigurazione pari
a 200 ms.
S7-400
PC
Operator Station
6&$/$1&(
;
PROFINET
Industrial Ethernet
SCALANCE
X208
SCALANCE
X208
SCALANCE
X208
SCALANCE
X208
ET 200S
S7-300
S7-300
S7-300
S7-400
S7-400
ET 200S
Struttura di rete a stella
16
Industrial Ethernet/PROFINET
ET 200S
S7-400
ET 200S
ET 200S
*B,.B;;B
ET 200S
© Siemens AG 2012
Tecnica di cablaggio
Industrial Wireless LAN (IWLAN)
Per il montaggio rapido e senza errori o per modifiche sul posto,
Siemens ha sviluppato con FastConnect un sistema di montaggio rapido ben studiato per cavi, connettori e attrezzi di confezionamento. FastConnect è disponibile per Industrial Ethernet/
PROFINET e PROFIBUS, per RJ45, M12, Sub-D o RS485. Anche
per cavi FO (BFOC e SC-Duplex) con lunghezze fino a 3 km sono
offerti componenti FastConnect.
Grazie alla comunicazione senza fili con le apparecchiature di
automazione, l'impianto raggiunge un alto grado di flessibilità,
i lavori di manutenzione risultano semplificati e i tempi di service e di fermo si riducono. La soluzione IWLAN di Siemens Industry permette di sfruttare questi vantaggi grazie ad un portfolio
armonizzato di apparecchiature WLAN per l'impiego industriale, persino per la comunicazione fail-safe nell'ambito della sicurezza delle persone e delle macchine. Ne fanno parte
IWLAN-Access Point e Client Modules (SCALANCE W), interfacce wireless per PROFIBUS e periferia decentrata, pannelli operatore mobili, software di pianificazione e numerosi accessori.
Industrial Ethernet Switching Components
La rete di comunicazione è di essenziale importanza per le soluzioni di automazione. Con SIMATIC NET Siemens offre
Switching Components per Industrial Ethernet che consentono
l'interconnessione strutturata in rete di macchine e impianti
nonché l'integrazione nell'intera rete aziendale. Un portfolio
graduato di switch (CSM, SCALANCE X) in diverse forme costruttive e di processori di comunicazione con switch integrato
consente di realizzare la soluzione ottimale per ogni tipo di
compito di switching, non solo nel gravoso ambiente industriale.
Diverse topologie come linea, anello o stella offrono molte possibilità, ad es. per la realizzazione di una linea o di una cella di
produzione.
Nelle applicazioni industriali è indispensabile un brevissimo
tempo di riconfigurazione della rete dopo un errore, poiché altrimenti le apparecchiature terminali collegate disattivano i collegamenti di comunicazione logici. La conseguenza sarebbe un
processo incontrollato o la disinserzione di emergenza dell’impianto. Per raggiungere i brevissimi tempi di reazione necessari,
sono utilizzati diversi metodi standardizzati. Oltre alla possibilità
di configurazione e diagnostica in STEP 7 degli switch
SCALANCE X, è offerta una trasmissione dati ottimizzata dei telegrammi PROFINET Real-Time mediante prioritizzazione.
Industrial Security
La crescente interconnessione in rete cablata e wireless degli
impianti industriali rende possibile, grazie all'integrazione nella
rete aziendale, una omogeneità ed un'apertura che comportano molti vantaggi, come ad es. l'accesso remoto a sezioni d'impianto tramite Internet. Vanno tuttavia anche considerati certi
rischi riguardo alla sicurezza dei dati. Con il suo concetto di Industrial Security, Siemens offre una soluzione di sicurezza speciale per la tecnica di automazione industriale, che soddisfa le
specifiche esigenze di questo ambiente applicativo.
I prodotti di Industrial Security con funzioni di Security integrate
(Security Integrated: (firewall, VPN) come ad es. SCALANCE S,
CP Advanced S7 o SCALANCE M875, sono facili da usare come
il rispettivo software e la loro integrazione in reti già esistenti
può avvenire senza effetti di retroazione.
Switch SCALANCE X308-2
Montaggio semplice e rapido
con FastConnect
Industrial Ethernet/PROFINET
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© Siemens AG 2012
PROFINET –
lo standard Ethernet per l'automazione
Your advantages at a glance
Tailor-made plant concepts
Efficiency
Optimal use of resources
Increased productivity
Industrial Wireless LAN
One cable for all purposes
Speed
Safety
Device/network diagnostics
High precision
Flexible topologies
Energy efficiency
Large quantity structures
Open standard
Easy cabling
High transmission rate
Web tools
Fast device replacement
Media redundancy
Expandability
Ruggedness/stability
Fast start-up
Con PROFINET Siemens utilizza lo standard Ethernet per l'automazione. PROFINET consente lo scambio dati rapido e sicuro
a tutti i livelli, offrendo così la possibilità di realizzare concetti
innovativi di macchine e impianti. In virtù della sua flessibilità
e apertura, PROFINET offre all'utente un notevole grado di libertà nella configurazione dell'architettura di macchine e impianti.
Grazie all'efficienza di PROFINET, le risorse presenti dell'utente
vengono utilizzate al meglio e la disponibilità dell'impianto
aumenta notevolmente. I prodotti innovativi di Siemens e la
performance di PROFINET incrementano durevolmente la produttività delle aziende.
18
Performance
Industrial Ethernet/PROFINET
I vostri vantaggi in sintesi
■
PROFINET è lo standard Industrial Ethernet aperto
per l'automazione
■
PROFINET si basa su Industrial Ethernet
■
PROFINET utilizza TCP/IP e standard IT
■
PROFINET è Ethernet Real-Time
■
PROFINET consente l'integrazione diretta di
sistemi di bus di campo
■
PROFINET supporta la comunicazione fail-safe
con PROFIsafe anche tramite IWLAN
G_IK10_XX_10304
Flexibility
© Siemens AG 2012
Brevi tempi di reazione e processi ottimizzati sono il requisito
fondamentale per la competitività in mercati globali, poiché i
cicli di vita dei prodotti si riducono sempre di più. PROFINET
consente strutture di comunicazione flessibili e pertanto la realizzazione di concetti innovativi di macchine e impianti. Si
può quindi raggiungere un alto livello di flessibilità in strutture
d'impianto e in processi di produzione, per fronteggiare con
successo le sfide del mercato.
Industrial Wireless LAN (IWLAN)
PROFINET supporta anche la comunicazione wireless con
Industrial Wireless LAN e rende pertanto accessibili nuovi
campi d'impiego. È possibile ad es. sostituire tecniche soggette ad usura come conduttori a strisciamento ed impiegare sistemi di trasporto automatici e pannelli operatore mobili.
Safety
Il comprovato profilo di sicurezza PROFIsafe di PROFIBUS (vedi
pagina 42), che consente il trasferimento di dati standard e
orientati alla sicurezza su un cavo di bus, è utilizzabile anche
con PROFINET. Per la comunicazione fail-safe non è necessario
alcun componente di rete speciale; switches standard e router
standard possono essere impiegati senza limitazioni. È inoltre
possibile allo stesso modo la comunicazione fail-safe tramite
Industrial Wireless LAN.
Topologie flessibili
PROFINET, oltre alla struttura lineare tipica dei bus di campo
consolidati, consente anche strutture a stella, ad albero e ad
anello. Ne risulta pertanto una maggiore flessibilità nella pianificazione di macchine e di impianti. La rete PROFINET può
essere installata senza conoscenze tecniche specialistiche e
soddisfa tutte le esigenze essenziali in ambito industriale. La
"PROFINET Installation Guide" supporta il costruttore e l'utente
nell'installazione della rete. In funzione dell'applicazione trovano impiego cavi simmetrici in rame o cavi in fibra ottica (cavi
FO) insensibili ai disturbi EMC. Apparecchiature di differenti
produttori sono collegabili in modo semplice tramite robusti
connettori normalizzati (fino a IP65/IP67).
Grazie all'integrazione della funzionalità di switch nelle apparecchiature sono configurabili strutture lineari, che si orientano direttamente ad una struttura di macchina o d'impianto già
esistente. Ciò comporta risparmi dell'onere di cablaggio e di
componenti, come ad es. switch esterni.
Standard aperto
PROFINET, lo standard aperto non proprietario (IEC
61158/61784) è supportato dall'organizzazione PROFIBUS e
PROFINET International (PI). Esso sta per massima trasparenza, comunicazione IT aperta, sicurezza della rete e comunicazione in tempo reale.
Grazie alla sua apertura, PROFINET costituisce la base per una
rete di automazione unitaria nell'impianto, alla quale possono
essere collegate tutte le macchine e le apparecchiature. Anche
l'integrazione di sezioni d'impianto già esistenti con ad es.
PROFIBUS è realizzabile senza problemi con l'impiego di routers.
Impiego di Web-Tools
Con il supporto illimitato di TCP/IP, PROFINET consente l'utilizzo di servizi web standard nell'apparecchiatura, come ad es.
Web-Server. Indipendentemente dal tool impiegato, è possibile accedere da qualsiasi luogo ad informazioni del livello di automazione mediante un comune browser Internet, con conseguente notevole semplificazione della messa in servizio e della diagnostica.
Ogni utente può qui decidere autonomamente l'entità
dell'apertura al mondo IT per la sua macchina o il suo impianto. PROFINET può così funzionare semplicemente come rete
d'impianto isolata o essere collegata tramite Security Module
adatti, come le unità SCALANCE S, alla rete office o a Internet.
In questo modo sono realizzabili nuovi concetti di telecontrollo o anche il rapido scambio di dati di produzione.
PROFINET
Industrial
Ethernet
IE/PB
Link
PN IO
IE/AS-i
LINK
PN IO
PROFIBUS
AS-Interface
G_IK10_XX_30117
Flessibilità
Integrazione di bus di campo tramite Proxy
Industrial Ethernet/PROFINET
19
© Siemens AG 2012
PROFINET –
lo standard Ethernet per l'automazione
Efficienza
La competizione globale impone alle aziende di utilizzare le
loro risorse in modo economico ed efficiente. Ciò vale soprattutto per la produzione, dove PROFINET garantisce maggiore
efficienza. Un engineering semplice assicura una rapida messa in servizio e apparecchiature affidabili contribuiscono ad
aumentare la disponibilità dell'impianto. Concetti globali di
diagnostica e manutenzione consentono di ridurre i guasti
dell'impianto e i costi di riparazione ad un minimo assoluto.
Un cavo per tutto
PROFINET consente in contemporanea la comunicazione tramite bus con sincronismo di clock e la comunicazione IT standard (TCP/IP) su un unico cavo. La comunicazione in tempo reale per la trasmissione dei dati utili/di processo e di diagnostica
si svolge sullo stesso cavo. Tipi di comunicazione con profilo
specifico (PROFIsafe, PROFIdrive e PROFIenergy) sono integrabili senza onere cablaggio addizionale. Questa soluzione offre
un ampio repertorio di funzioni con ridotta complessità.
Diagnostica delle apparecchiature/della rete
Mantenendo il comprovato modello di apparecchiatura di
PROFIBUS, le stesse informazioni diagnostiche sono disponibili con PROFINET. Inoltre, con la diagnostica delle apparecchiature si possono anche rilevare dati specifici di modulo e di canale dalle apparecchiature, cosicché risulta possibile una semplice e rapida localizzazione degli errori.
Efficienza energetica
Verso la fabbrica verde: PROFIenergy
PROFIenergy è un profilo, che mette a disposizione funzioni e
meccanismi per apparecchiature da campo PROFINET, che
supportano una produzione con efficienza energetica.
Questo profilo indipendente da produttori e apparecchiature,
definito dall'organizzazione PROFIBUS & PROFINET International (PI, PNI in Italia) consente all'utente di ridurre considerevolmente il fabbisogno di energia e i costi:
Con PROFIenergy si possono disinserire in modo mirato i carichi non necessari. Di conseguenza si ha un sensibile contenimento dei costi energetici nelle pause di produzione. Con
PROFIenergy è possibile inserire e disinserire semplicemente
in modo automatico sezioni d'impianto tecnologicamente affini. Il coordinamento avviene centralmente con un controllore sovraordinato, l'interconnessione in rete tramite PROFINET.
Nelle pause lunghe si risparmia pertanto energia quanto più
possibile. Sezioni d'impianto, che vengono disinserite rapidamente, contribuiscono alla distribuzione uniforme dell'energia ed al suo utilizzo ottimale.
L'utilizzo di PROFIenergy è semplificato per il costruttore di
macchine con l'integrazione in note famiglie di prodotti. Inoltre PROFIenergy è definito in modo da poter facilmente integrare a posteriori i blocchi funzionali necessari nei sistemi di
automazione esistenti.
G_IK10_XX_10305
Ampliabilità
Con PROFINET è da un lato possibile l'integrazione di sistemi e
reti già esistenti in modo semplice e poco oneroso. PROFINET
assicura pertanto gli investimenti fatti in sezioni d'impianto
già esistenti, che ad es. comunicano tramite PROFIBUS e altri
bus di campo, come AS-Interface. Dall'altro lato possono essere aggiunti in ogni momento ulteriori nodi/partner PROFINET.
Grazie all'impiego di ulteriori componenti di rete possono essere ampliate strutture di rete sia cablate sia wireless, persino
durante l'esercizio,
Consumo di energia senza PROFIenergy
Per una più semplice manutenzione di apparecchiature
PROFINET, sia localmente sia in remoto tramite un collegamento sicuro VPN, si possono creare pagine web personalizzate con il noto standard HTML.
20
Industrial Ethernet/PROFINET
G_IK10_XX_10306
Oltre alla disponibilità di informazioni riguardo alle apparecchiature, l'affidabilità del funzionamento della rete ha la massima priorità nella gestione della rete. Per la manutenzione e
il monitoraggio dei componenti di rete e della loro funzione si
è affermato nelle reti esistenti il Simple Network Management
Protocol (SNMP) come standard de-facto. PROFINET utilizza
questo standard, offrendo così all'utente la possibilità di eseguire la manutenzione delle reti con i tool a lui noti.
Consumo di energia con PROFIenergy
© Siemens AG 2012
Cablaggio semplice
Il montaggio e il cablaggio in ambiente industriale devono
soddisfare requisiti particolarmente elevati. Si ha inoltre l'esigenza di realizzare reti adatte all'ambiente industriale in brevissimo tempo, senza errori e senza conoscenze specialistiche.
Siemens offre con FastConnect un sistema di montaggio veloce che risponde a tutto ciò.
Performance
FastConnect è il sistema di cablaggio adatto all'ambiente industriale conforme alla normativa, che consiste di cavi, connettori e attrezzi di confezionamento per reti PROFINET. Il tempo
necessario per il collegamento di apparecchiature terminali è
minimizzato dal montaggio semplice e con un solo attrezzo,
mentre la pratica codifica a colori permette di evitare errori di
installazione. Sono facilmente confezionabili sul posto sia cavi
in rame sia cavi FO in vetro.
Velocità e precisione
Veloci applicazioni di Motion Control richiedono uno scambio
dati preciso e deterministico. Ciò viene realizzato mediante regolazioni di azionamento con sincronismo di clock impiegando Isochronous Real-Time (IRT).
Rapida sostituzione delle apparecchiature
Le apparecchiature PROFINET vengono identificate con un
nome assegnato in fase di progettazione. In caso di sostituzione di un'apparecchiatura a causa di un difetto, l'IO-Controller
può riconoscere una nuova apparecchiatura mediante informazioni sulla topologia e assegnarle quindi automaticamente
un nome. Per la sostituzione di un'apparecchiatura non è pertanto necessario alcun Engineering Tool. Lo stesso meccanismo può essere utilizzato per la prima messa in servizio di un
impianto completo. Specialmente per le macchine di serie si
può eseguire una rapida messa in servizio.
Robustezza/stabilità
Una rete di automazione deve essere estremamente resistente
a fonti di disturbo esterne. l'impiego di Switched Ethernet impedisce che disturbi in una sezione della rete possano influenzare l'intera rete dell'impianto. Per aree particolarmente soggette a disturbi EMC, PROFINET consente l'impiego di cavi in
fibra ottica.
Produttività e qualità dei prodotti determinano il successo sul
mercato. Comando esatto del movimento, azionamenti dinamici, controllori ad alta velocità e la sincronizzazione deterministica delle apparecchiature sono fattori chiave per questo
scopo. Essi consentono alte velocità di produzione e nel contempo l'ottimizzazione della qualità dei prodotti.
PROFINET con IRT e sincronismo di clock consente una comunicazione rapida e deterministica, in cui i vari cicli di un sistema (ingresso segnali, rete, elaborazione della CPU ed uscita
segnali) vengono sincronizzati, anche con traffico TCP/IP
parallelo.
I brevi tempi di reazione di PROFINET contribuiscono ad aumentare la produttività delle macchine e degli impianti, garantendo nel contempo la qualità dei prodotti grazie all'alta
precisione.
Il profilo di azionamento standardizzato PROFIdrive consente
una comunicazione di tipo non proprietario tra le CPU e gli
azionamenti.
6ZLWFK
352),1(7
6,0$7,&6
,QGXVWULDO(WKHUQHW
+0,
6,027,21'
SIMOTION D
6,027,21'
Struttura di automazione modularmente distribuita
con Motion Controller drive-based.
Industrial Ethernet/PROFINET
21
© Siemens AG 2012
PROFINET –
lo standard Ethernet per l'automazione
Grandi struttura d'insieme
Grazie all'impiego di PROFINET si possono superare facilmente
le limitazioni finora esistenti per le macchine e gli impianti da
realizzare. Così oggi un controllore SIMATIC può gestire con
PROFINET fino a 256 apparecchiature da campo. In una rete
possono interagire più controllori con le apparecchiature da
campo rispettivamente assegnate. Il numero di apparecchiature da campo per ogni rete PROFINET è effettivamente illimitato – è disponibile l'intera gamma di indirizzi IP.
Datarate elevato
Con 100 Mbit/s nella modalità Full Duplex, PROFINET raggiunge un datarate nettamente superiore rispetto ai bus di campo
finora disponibili. È pertanto possibile trasmettere senza problemi mediante TCP/IP, oltre ai dati di processo, anche ulteriori
dati d'impianto. In questo modo PROFINET soddisfa l'esigenza
industriale di trasmettere contemporaneamente veloci dati IO
e grandi quantità di dati. Grazie ai meccanismi PROFINET, persino la trasmissione di grandi quantità di dati, come ad es. nel
caso delle telecamere, non influisce in alcun modo sulla velocità e la precisione della trasmissione di dati IO.
Innovazioni PROFINET
Ridondanza di sistema
Applicazioni con esigenze speciali di disponibilità possono essere realizzate con elevata disponibilità ricorrendo
a meccanismi di ridondanza di sistema. In questo caso si
hanno due controllori funzionanti in parallelo e in caso
di errore avviene la commutazione dal sistema master
alla stazione di riserva.
Una maggiore disponibilità dell'impianto può essere ottenuta mediante una topologia ad anello e il Media
Redundancy Protocol (MRP). Questo è direttamente
eseguibile tramite le porte PROFINET integrate sulle apparecchiature PROFINET e può essere combinato a piacere con gli switch PROFINET.
Elevati gradi di disponibilità senza tempi di riconfigurazione sono ottenibili con l'utilizzo del metodo MRPD
(Media Redundancy for Planned Duplication).
Ridondanza dei mezzi trasmissivi
Con un'installazione ridondante si può ottenere una superiore
disponibilità degli impianti (topologia ad anello). La ridondanza è realizzabile in diversi modi.
Una ridondanza dei mezzi trasmissivi può essere realizzata
sia mediante switch esterni sia direttamente tramite interfacce PROFINET integrate. Sono raggiungibili tempi di riconfigurazione di 200 ms. Nel funzionamento IRT la ridondanza dei
mezzi trasmissivi può essere realizzata anche mediante MRPD.
In caso di interruzione della comunicazione solo in una sezione dell'anello significa che viene evitato un fermo dell'impianto e possono essere eseguiti i necessari lavori di manutenzione
e riparazione senza premura.
Rapido avvio a regime
La funzione Fast Start-Up consente il rapido avvio a regime di
IO-Device PROFINET, che sono collegati a controllori SIMATIC.
In meno di un secondo viene attivato il collegamento di comunicazione tra controllore e device. È così possibile in impianti
modulari accoppiare o disaccoppiare singole sezioni d'impianto in brevissimo tempo. In applicazioni con robot ad es. l'operazione di cambio utensile può essere notevolmente accelerata.
22
Industrial Ethernet/PROFINET
Comunicazione wireless affidabile con IWLAN e un cavo di guida d'onda di
fuga (antenna)
© Siemens AG 2012
Industrial Wireless Communication
GPRS/GSM/UMTS
La tecnologia radiomobile sulla base di standard unitari consente l'accesso in tutto il mondo a macchine e impianti di tutti
i settori. Il campo d'impiego si estende dai compiti di telecontrollo e telediagnostica alla comunicazione continua tra stazioni molto distanti fino alla trasmissione di dati di ordine, posizione o video tra veicoli mobili (ad es. bus, veicoli ferroviari,
camion) ed una stazione centrale. Trovano per questo impiego modem e router radiomobili della gamma di prodotti Telecontrol atti ad assicurare collegamenti affidabili. Si possono
così ridurre o eliminare ad es. i costi per interventi di service,
monitorare stazioni decentrate
ed aumentare la sicurezza in
veicoli.
Componenti per Industrial Wireless LAN
La comunicazione wireless non rappresenta solo una possibilità di aumentare il comfort di un'applicazione eliminando i cavi. Molto di più essa è la chiave per applicazioni del tutto nuove ed offre enormi vantaggi – specialmente nell'impiego in
ambito industriale:
• Aumento della competitività grazie a maggiore mobilità e
flessibilità
• Riduzione dei lavori di manutenzione, dei costi di service e
dei tempi di fermo grazie all'impiego di componenti a bassa
usura
• Continua disponibilità e raggiungibilità dei dati
indipendentemente dai collegamenti di rete in ambiente
interno ed esterno
Siemens Industrial Wireless Communication offre per ogni
compito la soluzione ottimale grazie all'impiego della tecnologia di volta in volta più adatta, sia che si tratti di radiomobile
(GSM/GPRS/UMTS), Industrial Wireless LAN (IWLAN) o
WirelessHART.
Wireless Remote
Networks
WirelessHART
G_IK10_XX_30229
Industrial Wireless
LAN
Router radiomobile e modem radiomobile
Industrial Wireless LAN
Industrial Wireless LAN (IWLAN) offre una soluzione completa
affidabile, robusta e sicura sulla base dello standard
WLAN IEEE 802.11 per l'interconnessione wireless in rete locale.
Le applicazioni vanno dall'interconnessione in rete di macchine ed edifici attraverso il collegamento di nodi/partner mobili
(ad es. sistemi di trasporto automatici, trasportatori aerei monorotaia elettrici, gru) e il comando di impianti mediante
SIMATIC Mobile Panel fino alla trasmissione di dati video.
La soluzione completa IWLAN comprende:
• Access Points e Client Modules SCALANCE W per
la realizzazione dell'infrastruttura e per il collegamento
wireless di apparecchiature terminali nonché persino di
segmenti PROFIBUS
• Un'ampia gamma di accessori con antenne, cavi di
collegamento, connettori, supporti di montaggio e
alimentatori da rete
• Wireless Devices come il SIMATIC Mobile Panel 277(F)
IWLAN per il comando wireless di impianti standard e
critici sotto l'aspetto della sicurezza (PROFINET con profilo
PROFIsafe) e l'unità periferica decentrata ET 200pro IWLAN.
Industrial Ethernet/PROFINET
23
© Siemens AG 2012
Industrial Wireless Communication
Con Industrial Wireless LAN sono disponibili ampliamenti
dello standard IEEE 802.11, che soddisfano specialmente le
esigenze di funzionalità deterministica e ridondanza
(iFeatures) dei clienti industriali. È per la prima volta disponibile una rete radio unica per i dati critici di processo (ad
es. comunicazione della periferia, comunicazione orientata
alla sicurezza) e per la normale comunicazione non critica
(ad es. service e diagnostica).
Ulteriori vantaggi sono dati dall'infrastruttura riutilizzabile più
volte, ad es. per la trasmissione di voce e dati oltre i limiti
dell'azienda nonché l'eliminazione di costose installazioni di
cavi e conduttori striscianti.
• In aree assai difficili per la radiocomunicazione (ad es.
in tunnel, canali e vani di ascensore), dove è importante
una soluzione senza possibilità di usura meccanica e quindi
senza particolare necessità di manutenzione per la trasmissione sicura dei dati. Ciò è reso possibile dal campo radio
definito a forma di cono lungo l'RCoax Cable.
• Gli RCoax Cable, specialmente in impianti di trasporto,
con robot e ogni tipo di veicolo guidato da rotaie offrono un
collegamento radio non degradabile per usura meccanica e
pienamente affidabile.
SCALANCE W – Infrastruttura per la comunicazione
senza fili
Esempi applicativi
■
Trasportatori aerei monorotaia elettrici (EMS)
La famiglia di prodotti SCALANCE W comprende IWLAN Access
Points, Client Modules ed un IWLAN Controller per la realizzazione dell'infrastruttura radio e del collegamento di apparecchiature terminali in ambito industriale. Questi prodotti offrono una combinazione del tutto particolare di affidabilità, robustezza e sicurezza. Con i componenti IWLAN SCALANCE W e la
comunicazione PROFINET con essi realizzabile è disponibile una
soluzione radio per applicazioni fino nel livello di campo.
■
Sistemi di trasporto automatici (AGV)
■
Gru
■
Traslolevatori (RSU)
■
Linee a trasferta
■
Carrelli cambiautensili
■
Robot
■
Stazioni ferroviarie
All'affidabilità del canale radio contribuisce la robusta custodia
in metallo in una forma costruttiva stagna a polvere e acqua
(IP65), con le note caratteristiche di robustezza meccanica del
SIMATIC. Moderni meccanismi standard per il riconoscimento
degli utenti (autenticazione) e crittografia dei dati proteggono
da accessi non autorizzati e sono integrabili senza problemi in
Security Policies già in atto.
■
Ascensori
■
Palcoscenici di teatro
Wireless Devices - Panels e periferia
Per poter utilizzare al meglio l'infrastruttura IWLAN, fanno parte
della soluzione completa pannelli operatore mobili e apparecchiature periferiche decentrate con Radio-Client integrato:
• SIMATIC Mobile Panel 277(F) IWLAN per la funzionalità HMI
mobile persino in applicazioni critiche per la sicurezza con tasto di arresto di emergenza integrato
• SIMATIC ET 200pro IWLAN per l'installazione senza quadro
elettrico e senza cavi di periferia decentrata direttamente
sulla macchina
Access Point SCALANCE W788 M12 secondo IEEE 802.11n
24
Cavo di guida d'onda di fuga RCoax - l'antenna speciale
per installazioni particolarmente difficili
Industrial Ethernet/PROFINET
WirelessHART
WirelessHART è uno standard industriale aperto, sviluppato
per le speciali esigenze della comunicazione wireless nel livello di campo nell'industria di processo. Esso soddisfa tutti i requisiti specifici di affidabilità, sicurezza, economicità e comodità operativa.
WirelessHART apre nuove opzioni di comunicazione, che finora non erano praticabili o non possibili a causa dell'ambiente
operativo o per motivazioni economiche.
© Siemens AG 2012
Numeric Control
SIMATIC S7-400
as IO Controller
PROFINET
Access Point
SCALANCE
W-780
RCoax Cable Segment 1
IWLAN/
PB Link PN IO
Antenna
ET 200S
Access Point
SCALANCE
W-780
RCoax Cable Segment 2
PROFIBUS
RCoax Cable Segment 3
Antenna
IWLAN/
PB Link PN IO
Access Point
SCALANCE
W-780
IWLAN/
PB Link PN IO
ET 200S
PROFIBUS
Antenna
ET 200S
PROFIBUS
G_IK10_XX_30033
Industrial Ethernet
Configurazione di esempio di un impianto di trasportatori aerei monorotaia elettrici (EMS)
Esempi applicativi con relativi vantaggi sono:
I vantaggi di WirelessHART possono essere sfruttati con le apparecchiature da campo SITRANS dotate di interfaccia WirelessHART integrata o con un adattatore per apparecchiature
HART cablate. Per il collegamento alla rete dell'impianto è disponibile l'IE/WSN-PA LINK come router tra WirelessHART e
Industrial Ethernet.
SITRANS
MDS
OS
Industrial Ethernet
Controller without
HART support
SITRANS
AW200
4 –20 mA
IWLAN
IEEE802.11
4 –20 mA
Wireless
HART
Industrial
Ethernet
Remote I/O station
w/o HART support
4 –20 mA
IE/WSNPA LINK
PROFIBUS
• Flessibilità riguardo a installazione, ricambistica o retrofit:
ideale per misurazioni temporanee e per misurazioni su
dispositivi rotanti.
• Raggiungibilità di impianti decentrati e luoghi difficilmente
accessibili: notevoli risparmi di costi per cablaggio, messa
in servizio ed engineering nonché ridotti costi di esercizio
grazie al più alto grado di efficienza degli impianti ed al più
basso onere di messa in servizio.
• Accesso a informazioni diagnostiche per lo sviluppo di
strategie di manutenzione predittiva: non si deve più
sostenere alcun onere di manutenzione per i cavi o per la
verifica manuale dello stato delle apparecchiature.
Configurazione di WirelessHART
Industrial Ethernet/PROFINET
25
© Siemens AG 2012
PROFIBUS
SIMATIC S7
SINUMERIK
SIMOTION C/P/D
Notebook
S7-300F with standard
and F I/Os
Field PG M
PROFIsafe
PROFIBUS DP
ET 200pro
ET
200M
MSS
SIMOCODE
PRO
Field devices
ASM456
ET
200eco
RFID
system
AS-Interface
DP/ASDP/AS-i
Interface F-Link
Link 20E
IO-Link
module
Compact
feeder
arrangement
SINAMICS
DP/AS-i
LINK
Advanced
ET 200M with
F-IO
ET 200L
Code
reading
systems
RFID
system
Sensors
IO modules
Panoramica su PROFIBUS
Con PROFIBUS è possibile collegare apparecchiature da campo, come ad es. apparecchiature periferiche decentrate o azionamenti, con sistemi di automazione come SIMATIC S7,
SIMOTION, SINUMERIK o SIMATIC IPC. Il PROFIBUS standardizzato secondo IEC 61158/61784 è un sistema di bus di campo
potente, robusto e aperto, con brevi tempi di reazione. PROFIBUS è disponibile in diverse versioni fisiche per diverse applicazioni.
PROFIBUS DP (periferia decentrata)
Serve per il collegamento di apparecchiature da campo decentrate, ad es. SIMATIC ET 200 o azionamenti con tempi di reazione assai brevi. PROFIBUS DP viene impiegato quando si
hanno attuatori e sensori distribuiti sulla macchina o nell'impianto (ad es. livello di campo). In questo caso gli attuatori e i
sensori vengono collegati alle apparecchiature da campo.
Queste ricevono i dati di uscita secondo il metodo
Master/Slave e forniscono i dati di ingresso al controllore o al
PC industriale.
Apertura su tutta la linea
Grazie all'apertura di PROFIBUS DP è possibile interconnettere
in rete componenti di produttori diversi conformi alla norma.
La norma IEC 61158/61784 garantisce la sicurezza dei vostri
investimenti nel tempo.
Comunicazione fail-safe tramite
PROFIBUS con PROFIsafe
vedi pagina 42
26
PROFIBUS
G_IK10_XX_50026
MICROMASTER
© Siemens AG 2012
SIMATIC PC with WinAC
Vision Sensor
VS 120
Monitoring and
control system
SIMATIC TDC
SIPART PS2
SIMATIC
PDM
*
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA
DP/DP
coupler
Customized
solutions with
ASICs
DP/PA
Coupler/
Link
Mobile
Panel
Customized
solutions with
ASICs
SITRANS P
S7-1200 with
CM 1242-5
RS 485iS coupler
ET 200iSP
SITRANS FM
DP slave
G_IK10_XX_50027
Power Rail
Booster
Intrinsically safe area
* PDM is a parameterization tool for intelligent field devices
Numerosissime aziende operanti a livello internazionale offrono in tutto il mondo i prodotti più svariati con interfaccia
PROFIBUS DP per il livello di campo. Siemens dispone di una
gamma completa di prodotti quali controllori standard e failsafe, componenti di rete, software di comunicazione e apparecchiature da campo. E per i produttori di apparecchiature da
campo, Siemens offre tutto ciò che riguarda l'interfaccia PROFIBUS DP, come ad es. ASICs, training, certificazione e molto altro ancora.
PROFIBUS PA (Process Automation)
amplia PROFIBUS DP con la trasmissione di dati e energia in
tecnica a sicurezza intrinseca (ad es. trasmettitori nell'industria alimentare) in conformità alla norma internazionale IEC
6158-2 (protocollo uguale, fisica diversa).
PROFIsafe
consente di combinare la comunicazione standard e la comunicazione orientata alla sicurezza su un unico cavo bus. Si tratta di una soluzione aperta per la comunicazione orientata alla
sicurezza tramite bus standard con l'utilizzo dei servizi di
PROFIBUS.
Sincronismo di clock
CPU, azionamenti, periferia e programma applicativo vengono
in tal modo sincronizzati sul clock di PROFIBUS.
La funzione "Sincronismo di clock" è supportata da molte
CPU SIMATIC, SIMOTION, SINUMERIK e SINAMICS. Il comando
degli azionamenti avviene tramite il profilo PROFIdrive.
PROFIBUS
27
© Siemens AG 2012
AS-Interface
Sensori, valvole, organi attuatori, azionamenti - nel livello
di campo operano molti componenti diversi. Tutti questi
attuatori/sensori devono essere collegati ad un sistema di
automazione. Per questo vengono impiegate apparecchiature periferiche decentrate; in un certo senso come avamposti intelligenti direttamente sul posto.
AS-Interface Master
SIMATIC S7-1200
CM 1243-2
SIMATIC S7-300
Come alternativa economica al fascio di cavi, AS-Interface
collega i componenti del livello di campo mediante un semplice cavo a due conduttori (doppino) per dati ed energia.
CP 343-2
CP 343-2 P
SIMOTION C
AS-Interface è normalizzato come standard industriale internazionale secondo EN 50295 e IEC 62026-2 ed è supportato
in tutto il mondo da una molteplicità di aziende membri della
AS International Association, tra cui i più importanti produttori
di attuatori e sensori. AS-Interface trova impiego laddove singoli attuatori/sensori sono distribuiti spazialmente sulla macchina (ad es. in un impianto di imbottigliamento).
CP 343-2 P
SIMATIC S7-200
CP 243-2
AS-Interface Links
Per il collegamento dell'AS-Interface a PROFIBUS DP sono disponibili il DP/AS-i LINK Advanced, il DP/AS-i F-Link o il
DP/AS-Interface LINK 20E con grado di protezione IP20. E' pertanto possibile utilizzare l'AS-Interface come sottorete di
PROFIBUS DP. L'IE/AS-i LINK PN IO consente il collegamento di
AS-Interface a Industrial Ethernet e pertanto un'integrazione
diretta nell'ambiente PROFINET.
Risparmio di costi
L'AS-Interface sostituisce gli onerosi fasci di cavi tradizionali e
collega attuatori e sensori binari come interruttori di prossimità, valvole o indicatori luminosi ma anche segnali analogici
con un controllore, ad es. SIMATIC.
Ciò significa in pratica: l'installazione funziona senza problemi, poiché dati ed energia sono addotti insieme attraverso un
solo cavo. Grazie ad uno speciale cavo piatto (di colore giallo)
e al collegamento in tecnica a perforazione d'isolante, gli slave
AS-Interface possono essere collegati in qualunque punto
dell'impianto.
28
AS-Interface
DP/AS-i LINK Advanced
DP/AS-Interface Link 20E
DP/AS-i F-Link
PROFIBUS
AS-Interface
IE/AS-i LINK PN IO
PROFINET
Industrial Ethernet
AS-Interface
G_IK10_XX_20009
L'AS-Interface è un sistema Single-Master. Sono disponibili per
i sistemi SIMATIC e per SIMOTION processori di comunicazione
(CP) e link, che gestiscono come master la comunicazione di
campo. Con la specifica AS-Interface V2.1 o V3.0 è possibile
collegare fino a 62 slave. La specifica AS-Interface V3.0 consente il collegamento di max. 1000 ingressi/uscite digitali
(profilo S-7.A.A: 8DI/8DO come slave A/B). Nuovi profili consentono l'impiego dell'ulteriore indirizzamento anche per gli
slave analogici. Il "Fast-Analog-Profile" accelera la trasmissione
di valori analogici. L'accesso ai valori analogici è, grazie all'elaborazione di valore analogico integrata nei master, altrettanto
facile come l'accesso ai valori digitali.
Master e links AS-Interface
Con questo concetto si guadagna enormemente in flessibilità
e in risparmio di costi. Non sono necessarie conoscenze particolari per l'installazione e la messa in servizio. Oltre a ciò, grazie alla facilità di cablaggio e alla chiarezza della struttura dei
collegamenti nonché all'esecuzione speciale del cavo, si riducono non solo il rischio di errori ma anche contemporaneamente gli oneri relativi a service e manutenzione.
L'ampliamento di AS-Interface con AS-i Power24V consente
ora anche l'utilizzo di alimentatori da rete standard a 24 V in
reti AS-i, con conseguenti ulteriori risparmi di costi. La tecnologia di comunicazione di AS-Interface funziona con tensione
di esercizio DC 30 V e 24 V a pari alto livello di qualità.
© Siemens AG 2012
SINUMERIK
SIMATIC/
SIMOTION
PROFINET
Industrial Ethernet
PROFIBUS DP
DP/AS-i F-Link
AS-Interface
power supply
DP/AS-i Link Advanced
S7-300
CP343-2(P)
S7-300
CP343-2(P)
DP/AS-i Link 20E
S7-200
mit CP243-2
S7-1200
with CM 1243-2
IE/AS-i Link PN IO
AS-Interface
power supply
AS-Interface
Analog and digital
K20, K45, K60 field modules
Safe position
switch with
door interlock
Safe
EMERGENCY-STOP
and field module
Signaling
columns
Pushbuttons
Indicator lights
Safe and standard control cabinet
modules S22.5 and S45
24 V DC
power
supply
3RK3 Modular
Safety System
3RK1 safety
monitor
3RA2 load
feeders
3RA6
compact
starters
SIRIUS
M200D motor
starters or
G110D
frequency
converters
G_IK10_XX_20027g
Load feeders
with safe
AS-i outputs
Esempio di una configurazione di sistema
Comunicazione fail-safe
in rete AS-Interface con ASisafe
vedi pagina 44
Automazione nell'industria
delle bevande
AS-Interface
29
© Siemens AG 2012
IO-Link
Comunicazione completa fino all'ultimo metro:
l'interfaccia punto a punto IO-Link
IO-Link – più di una semplice ulteriore interfaccia
Insieme per una qualità omogenea
IO-Link è il concetto intelligente per l'accoppiamento standardizzato di apparecchi di manovra, sensori e sistemi RFID al livello di comando mediante un economico collegamento punto a punto. Il nuovo standard di comunicazione IO-Link sotto il
livello di bus di campo consente una diagnostica centrale e
una localizzazione degli errori fino al livello degli attuatori/dei
sensori e facilita la messa in servizio e la manutenzione, rendendo possibile la modifica dinamica diretta dei dati di parametrizzazione.
Lo standard di comunicazione è stato sviluppato su iniziativa
dei membri dell'organizzazione IO-Link – aziende leader di
mercato per i prodotti di automazione, che si sono associate
per supportare il nuovo concetto in tutti i settori applicativi
della tecnica di comando, dei sensori e degli attuatori. La specifica è la base di lavoro del gruppo IO-Link. Questa è parte integrante dell'IEC 611 31-9 ed è stata già resa pubblica come
IEC Draft.
La crescente intelligenza delle apparecchiature da campo e la
loro integrazione nell'automazione complessiva consente un
accesso ai dati fino nel livello di campo più basso.
Il risultato: maggiore disponibilità dell'impianto e ridotto onere di engineering.
Come interfaccia aperta IO-Link è integrabile in tutti i comuni
sistemi di bus di campo e di automazione. La conseguente interoperabilità garantisce grande protezione dell'investimento.
Ciò vale anche nell'ambito di concetti di macchina già realizzati per l'ulteriore utilizzo di sensori, che non dispongono di alcuna interfaccia IO-Link.
Le esigenze di una comunicazione omogenea sono in costante aumento. Contemporaneamente si amplia la molteplicità di
apparecchiature da campo, di attuatori e di sensori con intelligenza crescente. IO-Link offre la soluzione per soddisfare queste esigenze ed è visto dai produttori come valido ampliamento del panorama della comunicazione (incl. AS-Interface).
Come promotrice impegnata di questo tema, la Siemens non
solo ha ulteriormente sviluppato la sua gamma di prodotti e sistemi, ma fornisce anche con l'integrazione di IO-Link in
Totally Integrated Automation una soluzione di comunicazione esclusiva, assolutamente omogenea.
Engineering and visualization
IO-Link
engineering:
SIMATIC
S7-PCT
Visualization:
SIMATIC
HMIWinCC
Switching cabinet installation
Field installation
Controller
S7-300/
S7-400
PROFINET
SIRIUS
Relais
3UG48
Actuators
Interconnessione con IO-Link
30
IO-Link
SIMATIC
ET200eco PN
with IO-Link
master
ET 200S
with IO-Link master
SIRIUS
3RA6
compact
starters
SIRIUS
3RA2 load
feeders with
3RA27 function
modules
SIRIUS
3RB24
overload
relays
SIRIUS
3RS14/
3RS15
relays
K20
IO-Link
module
SIMATIC
RF260R
IO-Link
SIMATIC
RF210R
IO-Link
Standard
sensors
G_IK10_XX_30141
IO-Link
© Siemens AG 2012
Engineering
Messa in servizio
Esercizio e manutenzione
Tempi di engineering ridotti
Tempi di messa in servizio ridotti
Maggiore disponibilità dell'impianto
■ Sistema standardizzato aperto per maggiore
■ Montaggio più rapido con tasso di errore
■ Grande trasparenza nell'impianto fino nel
flessibilità (IO-Link Device non-Siemens
sono integrabili nell'engineering)
minimizzato grazie alla riduzione del
cablaggio del circuito di comando
■ Progettazione e programmazione unitarie e
■ Ridotto fabbisogno di spazio nel quadro
trasparenti grazie all'engineering integrato
(SIMATIC STEP 7)
■ I blocchi funzionali liberamente disponibili
per SIMATIC consentono la comoda esecuzione della parametrizzazione e della diagnostica nonché della lettura di valori di misura
■ Engineering efficiente grazie all'integrazione
di device Siemens in SIMATIC HMI
■ Basso tasso di errore nel design circuitale
CAD grazie alla riduzione del cablaggio del
circuito di comando
elettrico
■ Tecnica di cablaggio economica con
più partenze grazie all'utilizzo illimitato
di componenti Siemens
livello di campo
■ Riduzione dei tempi di fermo e manutenzio-
ne grazie alla diagnostica estesa all'intero
impianto e alla più rapida eliminazione degli
errori
■ Supporto della manutenzione preventiva
■ Grande trasparenza grazie all'integrazione di
sistemi di gestione dell'energia con lettura di
valori di corrente e segnalazioni diagnostiche
■ Tempi di riconfigurazione più brevi grazie
alla gestione centrale dei parametri e
delle ricette anche per le apparecchiature da
campo
IO-Link
31
© Siemens AG 2012
Industrial Remote Communication
Remote Networks
Industrial Remote Communication
Telecontrol
Teleservice
Ulteriori applicazioni per Remote Communication
del tipo videosorveglianza, applicazioni Smart Grid,
Condition Monitoring
■ Collegamenti permanenti o
■ Collegamento sporadico
■ Collegamenti permanenti o spontanei
■ Media esigenza di larghezza di banda
■ Da bassa ad alta esigenza di larghezza di banda
spontanei
■ Bassa esigenza di larghezza di banda
■ Portata dati ottimizzata
■ Applicazioni stazionarie e mobili
Remote Networks
Telecomunicazione tramite reti eterogenee provate e pubbliche
Integrazione nel concetto di Industrial Security
Disponibilità
Flessibilità
I megatrend riguardo a urbanizzazione, globalizzazione/aumento della popolazione e cambiamento climatico determinano il crescente sviluppo di nuove applicazioni, che vanno oltre
le classiche soluzioni di teleservice e telecontrollo.
Anche per il monitoraggio economico e la manutenzione
degli impianti a distanza (teleservice) sono offerti da Industrial Remote Communication prodotti e sistemi rispondenti
su misura alle rispettive esigenze dei clienti.
Siemens propone pertanto con Industrial Remote Communication un'ampia offerta per applicazioni di teleservice e telecontrollo. E' inoltre offerta un'ampia gamma di prodotti per la
realizzazione di Remote Networks per ulteriori applicazioni
tramite reti pubbliche.
• SIMATIC Teleservice
• Prodotti SIMATIC NET CP, SCALANCE M e S
per IP-based Teleservice
• IPC Remote Manager
• Siemens Remote Support Services
Per classiche soluzioni di telecontrollo di pipeline per petrolio
e gas, nel settore dell'approvvigionamento idrico e dello smaltimento delle acque reflue nonché nel settore dell'energia è
disponibile il sistema completo TeleControl Professional. In
queste applicazioni, le stazioni esterne e di misura devono comunicare con il Control Center anche con grandi volumi di dati
su notevoli distanze, spesso anche tramite le reti di comunicazione più svariate.
I prodotti SIMATIC NET per Remote Networks della nuova famiglia di prodotti SCALANCE M offrono ulteriori possibilità,
che vanno oltre l'impiego in applicazioni di telecontrollo e
teleservice.
TeleControl Basic è invece ottimizzato per sottostazioni con
basso grado di automazione. Il sistema supporta anche un notevole numero di stazioni esterne, cosicché si possono realizzare molte applicazioni di telecontrollo addizionali come ad
es. monitoraggio di nodi/partner mobili o impianti per ottenere risparmi energetici.
32
Larghezza di banda
Industrial Remote Communication
© Siemens AG 2012
Central monitoring center
Internet
SCALANCE
S612
Provider APN
DSL
router
UMTS
Control center
IP camera
SCALANCE
X204-2TS
IP
camera
Industrial Ethernet
VPN tunnel
G_IK10_XX_30294
SCALANCE
M875
Videosorveglianza per treni
Condition Monitoring
Il router UMTS SCALANCE M875 consente, grazie ad elevate
velocità di trasmissione dati di downlink e uplink, molteplici
servizi per dati con alta esigenza di larghezza di banda tramite
radiomobile in e da veicoli. Per il miglioramento della qualità
del collegamento durante il movimento, lo SCALANCE M875
è dotato di Antenna-Diversity. E' possibile trasmettere a scelta
dati sensibili nel tunnel VPN sicuro.
Gli impianti eolici diventano sempre più grandi ed il loro rendimento migliora continuamente. Questo sviluppo ha reso gli
impianti eolici sempre più complessi. Lo stato deve essere monitorato permanentemente al fine di riconoscere per tempo se
si devono sostituire parti usurate. Aumenta pertanto la disponibilità degli impianti e viene garantita nel contempo la sicurezza richiesta dalla legge. Per il collegamento degli impianti
eolici ad una centrale sono particolarmente adatti i componenti SCALANCE M per reti radiomobili, che si distinguono per
elevato datarate, grande sicurezza dei dati e bassi costi d'installazione.
La trasmissione video in tempo reale dal vano passeggeri serve ad aumentare la sicurezza dei passeggeri (sorveglianza video). I dati video di tutti i veicoli confluiscono in una stazione
centrale per il monitoraggio e l'ulteriore elaborazione.
Smart Grid (Energy Automation)
Sono di conseguenza possibili applicazioni come collegamento dati per distributori automatici di biglietti, servizi di infotainment e Internet a bordo o monitoraggio proattivo della
tecnica di veicolo (telemetria).
La rete energetica attuale sarà soggetta nei prossimi anni e decine di anni ad un cambiamento estremo. Finora c'è stato un
ampio disaccoppiamento tra la produzione di energia, la relativa distribuzione e il relativo consumo. Il carico base è assicurato da grandi centrali elettriche e mediante centrali elettriche
a gas e centrali idroelettriche di pompaggio si possono equilibrare picchi e pause di richiesta. In futuro la rete energetica diventerà più intelligente grazie al crescente impiego di forme di
energia rigenerative. Stazioni di distribuzione e cabine elettriche vengono automatizzate e interconnesse tra loro. Nelle stazioni vengono determinati continuamente i consumi e trasmessi tramite le Remote Networks con SCALANCE M ai rispettivi Control Center.
www.siemens.com/industrial-remote-communication
Industrial Remote Communication
33
© Siemens AG 2012
Telecontrol (telecontrollo)
Ind
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n
SIMATIC NET −
Comunicazione industriale di Siemens
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C
PROFINET/
Industrial
Ethernet
k
PR
OF
n
-Li
AS-Interface
G_IK10_XX_10332
IO
IBU
S
SIMATIC NET
Industrial Remote Communication
Portfolio di prodotti per l'accesso in tutto il mondo a impianti remoti, macchine distaccate e applicazioni mobili.
Per ogni applicazione Siemens offre una soluzione adatta!
Telecontrollo significa collegamento di stazioni di processo distribuite in remoto ad una o più stazioni centrali. La comunicazione per la funzionalità di monitoraggio e comando è possibile con l'utilizzo di reti pubbliche o private. Lo scambio di
dati di processo ciclico o comandato da evento avviene mediante protocolli di telecontrollo speciali e consente al personale operativo la conduzione efficiente dell'intero processo.
I sistemi Telecontrol basati su SIMATIC. Essi ampliano questo
sistema con l'hardware e il software rispettivamente necessari, consentendo così l'interconnessione in rete dei singoli componenti tramite WAN (Wide Area Network). La trasmissione
dei dati avviene tramite WAN classica, come ad es. linea dedicata in rame, rete telefonica, radio ma anche tramite moderne
reti IP-based come reti radiomobili o Internet.
TeleControl Basic – Ridotto all'essenziale
Per soluzioni di accesso remoto con basso livello di automazione; il sistema supporta anche un elevato numero di stazioni
esterne ed è perfettamente adatto per controllori della fascia
di potenzialità bassa.
34
Industrial Remote Communication
La comunicazione industriale riveste un'importanza fondamentale per applicazioni di automazione performanti. La
sua varietà si riflette nell'intera gamma di soluzioni di comunicazione industriali di SIMATIC NET, che vanno oltre
PROFINET/Industrial Ethernet: con Industrial Wireless Communication, Industrial Remote Communication, PROFIBUS,
AS-Interface e IO-Link sono coperti tutti i campi della comunicazione industriale. È così garantita la soluzione ottimale per ogni applicazione in ogni settore industriale.
Telecontrol
comprende componenti e sistemi per il monitoraggio e il
comando sicuri di impianti distribuiti a largo raggio con
SIMATIC S7 tramite collegamenti di telecontrollo.
Teleservice
offre componenti e sistemi per la telemanutenzione di
macchine e impianti tramite reti telefoniche, radiomobile o
Internet.
Remote Networks
offre un portfolio completo di componenti di trasmissione
e Security per la comunicazione wireless o via cavo per applicazioni di telecontrollo, teleservice e ulteriori applicazioni remote, ad es. trasmissione di dati video.
TeleControl Basic collega la stazione centrale (Control Center)
mediante il relativo software TeleControl Server Basic con le
sottostazioni, che consistono di controllori SIMATIC S7-1200
con modulo GPRS CP 1242-7. Il server consente anche il collegamento di stazioni S7-200 e S7-300 con modem MD720-3.
Per il mezzo trasmissivo è disponibile la tecnologia wireless
GPRS. Una sottostazione S7-1200 può comunicare in remoto
sia con un Control Center sia trasversalmente con altre sottostazioni S7-1200. Omologazioni internazionali consentono
l'impiego in tutto il mondo.
TeleControl Server Basic con GPRS offre i seguenti vantaggi:
• Standard radiomobile valido in tutto il mondo con qualsiasi
provider
• Collegamento permanente con tariffe GPRS convenienti
• Dati subito trasferibili
• Caduta di stazione riconoscibile immediatamente
• Bassi costi di investimento
• Nessun investimento per l'infrastruttura di comunicazione,
grazie alla disponibilità in tutto il mondo di GPRS/Internet
© Siemens AG 2012
• Messa in servizio rapida e semplice, grazie a componenti di
sistema accordati tra loro
• Progettazione semplice e confortevole delle stazioni
esterne da parte di più utenti in contemporanea
(capacità multiuser)
• Modifiche e ampliamenti sono possibili in ogni momento
senza interruzione del funzionamento
• Allertamento comodo e sicuro con gestione di più livelli
di escalazione
• Collegamento al Control Center System tramite
OPC-Interface
Le funzionalità ampliate di TeleControl Server Basic consentono l'impiego di servizi server di telecontrollo.
La soluzione globale comprende anche la funzione di teleservice e consente pertanto ad es. a costruttori di impianti e macchine attivi a livello internazionale l'accesso in tutto il mondo
alle stazioni S7-1200.
TeleControl Professional –
Impianti di processo complessi sotto controllo a distanza
Per soluzioni di accesso remoto complete con elevato livello di
automazione; il sistema supporta una molteplicità di strutture
di rete e di mezzi di comunicazione. Sistemi di controllo di processo come PCS 7, WinCC o sistemi non-Siemens con OPC consentono il comando e il monitoraggio di stazioni esterne, basate sui controllori SIMATIC S7-300 e S7-400.
SIMATIC PCS 7 V7.1 SP2 with
SIMATIC PCS 7 TeleControl V7.1 SP2 (as DNP3 master)
Industrial
Ethernet
Control center
MD2
Modem
MD2
TIM 4R-IE
DNP3
SIMATIC
S7-400
CP
443-1
Station
G_IK10_XX_30269
MD2
CP
443-1
Station
Tutte le reti possono essere combinate a piacere in un progetto. Sono realizzabili strutture a stella, lineari, nodali e anche
configurazioni miste di queste strutture base. Una stazione
può essere accoppiata a due linee di trasmissione per assicurare una trasmissione dati ridondante. Le due linee di trasmissione possono essere dello stesso tipo o di tipo diverso, ad es.
linea dedicata combinata con rete telefonica o ISDN con DSL.
SINAUT ST7cc
• Pacchetto di programmi basato su WinCC
• Ideale per SINAUT ST7
• Dimensionabile come sistema semplice o ridondante
• Fornisce agli archivi disponibili in WinCC i dati di processo,
secondo marca temporale, delle stazioni esterne
DSL router
SIMATIC
S7-400 H
TeleControl Professional offre anche i modem adatti per le
WAN classiche. La comunicazione è possibile anche tramite
WAN basate su Ethernet, e precisamente:
• Tramite sistemi radio basati su Ethernet, ad es.
Industrial Wireless LAN con SCALANCE W
• Tramite cavi in fibra ottica (cavi FO), ad es. mediante l'impiego degli switch SCALANCE X con porte ottiche; possono
essere così superate distanze di svariate centinaia di
chilometri.
• Tramite reti pubbliche e Internet mediante DSL e/o
GPRS/UMTS
Per progettare il Control Center sono possibili a scelta diverse
varianti:
Internet
TIM 4R-IE
DNP3
Reti di trasmissione
Telecontrol Professional supporta le più svariate reti di comunicazione. Nel campo delle WAN classiche questo significa:
• Linee dedicate (private o affittate)
• Reti radio private (opz. con metodo time-slot)
• Rete telefonica analogica
• Rete ISDN digitale
• Rete radiomobile (GSM)
TeleControl Professional per il Control Center
Con i sistemi di controllo SIMATIC PCS 7 o SIMATIC WinCC si
possono integrare in un solo sistema l'automazione di impianti centralizzati e la sorveglianza di impianti distribuiti. In questo modo macchine ed impianti si possono gestire e sorvegliare tramite una stazione di controllo comune nonchè progettare con un solo sistema di progettazione omogeneo.
Serial Ethernet
converter
DSL
router
Le stazioni esterne e le sottostazioni possono comunicare sia
tra loro sia con uno o più Control Center. TeleControl Professional è strutturato modularmente e può essere impiegato in
modo flessibile a seconda delle esigenze dei clienti.
Impiego di Telecontrol con stazione centrale e sottostazioni con DNP3
Industrial Remote Communication
35
© Siemens AG 2012
G_PCS7_XX_00294
Telecontrol (telecontrollo)
OS Clients
Engineering Station
TeleControl
OS Server
OS Single Station
(dedicated or
dual channel)
,QGXVWULDO(WKHUQHW
IEC 60870-5-104
or Modbus
DNP3
SINAUT ST7
Converter
TCP/IP - serial
TCP/IP
WAN router
TIM 4R-IE
Modem
IEC 60870-5-101
or Modbus
Converter
TCP/IP - serial
TCP/IP
WAN router
Modem
Modem
TCP/IP
communication
WAN
Serial
communication
Widely distributed
TeleControl
WAN
outstations
S7-300 +
TIM 3V-IE
Advanced
S7-400 +
TIM 4R-IE
TCP/IP
communication
WAN
S7-300 +
TIM 3V-IE
S7-400 +
TIM 4R-IE
Widely distributed
TeleControl
outstations
Serial
communication
WAN
TCP/IP
communication
WAN
S7-300 +
TIM 3V-IE
DNP3
Widely distributed
TeleControl
outstations
Third-party
RTU
WAN
ET 200S with
PN CPU
ET 200S
with CPU
S7-300 +
CP 343 or
PN interface
S7-300 +
CP 341
S7-400/400H +
CP 443 or
PN interface
S7-400/400H +
TIM 4R-IE
DNP3
Serial
communication
Third-party
RTU
S7-400/400H +
CP 441/
CP 341
Third-party
RTU
Possibilità di integrazione e di comunicazione attraverso diversi protocolli con TeleControl Professional
SIMATIC PCS 7 TeleControl e SIMATIC WinCC TeleControl
SIPLUS RIC Bundles
• Basato su WinCC e PCS 7, ampliato con collegamenti
di accesso remoto
• Ideale per impianti nei quali i compiti di automazione
locali devono essere combinati con collegamenti di accesso
remoto
• Protocolli SINAUT ST7, DNP3 oppure IEC 60870-5
• Il sistema di engineering è basato sulla tecnologia DBA
(Data Base Automation) e dispone di un'ampia biblioteca
di blocchi, che consente anche il collegamento con stazioni
di telecontrollo non-Siemens.
SIPLUS RIC offre sottostazioni per il sistema di telecontrollo
TeleControl Professional. In questo modo le sottostazioni per
i protocolli di telecontrollo IEC 60870-5-101, -103, -104 sono
strutturate su base SIMATIC.
I SIPLUS RIC Bundle sono costituiti di regola da:
• CPU
• Unità di interfaccia/comunicazione
• Memory Card
• CD con biblioteca e licenza
Collegamento a sistemi non-Siemens:
Attraverso il pacchetto di programmi SINAUT ST7sc con l'interfaccia OPC, le stazioni di accesso remoto SINAUT ST7 possono
anche essere accoppiate a sistemi Control Center di altri fornitori. ST7sc dispone di sofisticati meccanismi di bufferizzazione, che escludono una perdita di dati – anche in caso di caduta
dell'OPC-Client.
Stazioni di telecontrollo con DNP3 possono essere collegate a
qualsiasi Control Center System, che disponga di una interfaccia master DNP3. Stazioni di telecontrollo sulla base di SIPLUS
RIC (Remote Interface Control) possono essere collegate a
qualsiasi Control Center System con interfaccia conforme alla
norma IEC 60870-5.
36
Industrial Remote Communication
Teleprogrammazione e telediagnostica
Sia durante la messa in servizio sia in esercizio, tramite la rete
di comunicazione si possono eseguire in modo confortevole
modifiche di programma o indagini diagnostiche nelle stazioni remote, e questo senza interruzione della comunicazione
dei dati di processo in corso. Ciò permette di risparmiare tempi
di spostamento e interventi di manutenzione.
Condizioni ambientali estreme
Le stazioni esterne per TeleControl Professional sono offerte
anche come varianti per l'impiego in condizioni ambientali
estreme (componenti SIPLUS extreme).
© Siemens AG 2012
Teleservice (telediagnostica e telemanutenzione) con SIMATIC TeleService
La telediagnostica e la telemanutenzione di impianti di produzione sono diventate nel frattempo indispensabili nella moderna tecnica di automazione. Esse sono più efficienti ed economiche rispetto all'impiego di un tecnico di service sul posto.
Gli errori possono essere riconosciuti ed eliminati assai più rapidamente, i tempi di fermo delle macchine si riducono e la
loro disponibilità aumenta.
3*3&ZLWKPRGHP
6
TeleService consente anche l'invio di messaggi di testo mediante sms o e-mail dal controllore SIMATIC e contribuisce notevolmente a risparmiare costi di viaggio e di personale per interventi sul posto.
$QDORJ
,6'1
*60
6
6
+0,
$QDORJ
,6'1*60
(WKHUQHW
*B67B;;B
Il luogo di impiego di macchine e impianti è sempre più spesso
lontano dal luogo in cui questi sono stati costruiti. Ciononostante, i costruttori degli impianti devono comunque poter assicurare le necessarie prestazioni di service in caso di guasti.
Specialmente nel periodo di garanzia ciò può causare costi
elevati. TeleService aiuta a ridurre significativamente tale rischio. Le possibilità d'impiego di TeleService sono svariate.
Tramite la linea telefonica è possibile eseguire da qualsiasi parte del mondo la diagnostica di impianti , impostare valori e anche trasmettere dati.
76$GDSWHU
,(%DVLF
Configurazione di esempio SIMATIC TeleService con TS Adapter IE Basic
Nel collegamento remoto con TeleService noi distinguiamo
tra telemanutenzione e teleaccoppiamento.
Telemanutenzione
La telemanutenzione consente l'accesso ad una CPU con
STEP 7 o ad un'apparecchiatura HMI tramite WinCC. Per la telemanutenzione il tecnico accede telefonicamente ad un impianto remoto. Con STEP 7 è possibile rilevare mediante la telemanutenzione informazioni di stato o eseguire correzioni
nel programma applicativo.
Teleaccoppiamento
Il teleaccoppiamento è un collegamento per la trasmissione di
dati. Il teleaccoppiamento serve per trasmettere dati tramite
la rete telefonica. TeleService supporta la realizzazione del collegamento gestita da programma tra PG o PC e sistema di automazione. È anche possibile coordinare lo scambio di dati di
processo tra più sistemi di automazione.
Adattatore di TeleService con modem integrato
Industrial Remote Communication
37
© Siemens AG 2012
Teleservice tramite reti basate su IP
SCALANCE DSL
S61x router
VPN tunnel 2
VPN
tunnel 3
VPN
tunnel 1
Service Center
Internet
S7-300 with
CPU 315-2 DP
and CP 343-1
Lean
SCALANCE S
PROFIBUS
S7-300
with CP 343-1
Remote Station 2
S7-300 with
CP 343-1
Advanced
VPN tunnel 3
Industrial Ethernet
Service PC with
Software SOFTNET
Security Client
MD741-1
Remote Station 1
Industrial Ethernet
Tipici scenari di accesso remoto a stazioni S7 distribuite tramite un collegamento Internet protetto basato su GPRS.
La base per una telemanutenzione ottimale è costituita da collegamenti per la comunicazione di dati affidabili, sempre disponibili, protetti ed economici.
A seconda del caso applicativo SIMATIC NET offre la soluzione
appropriata:
• Per collegamenti permanenti o per l'accesso contemporaneo a più impianti è consigliabile una soluzione con
SCALANCE S, sia lato service sia lato impianto.
• Per l'accesso flessibile di telemanutenzione da ogni
connessione Internet – sia che si tratti di ufficio,
domicilio o camera d'albergo – il SOFTNET Security Client è
la soluzione giusta per il collegamento con lo SCALANCE S
Security Module installato sull'impianto.
• Per impianti senza collegamento di rete cablato il router
radiomobile MD741-1 fornisce l'accesso per telemanutenzione allo SCALANCE S nella centrale di service.
In ogni caso la comunicazione è protetta in modo affidabile
con l'autenticazione e la crittografia tramite un VPN-Tunnel
(Virtual Private Network), per escludere ogni possibilità di
spionaggio e manipolazione.
38
Industrial Remote Communication
I vostri vantaggi in sintesi
■
Service otttimizzato per impianti remoti
■
Raggiungibilità di stazioni esterne in tutto il mondo
■
Parametrizzazione e diagnostica possibili per tutte
le stazioni remote con mezzi standard STEP 7
■
Elevata disponibilità della comunicazione grazie
a tecnologia radiomobile e tecnologia Internet
standardizzate
■
GPRS assicura brevi tempi di trasmissione e
collegamento online permanente
■
Trasmissione dati economica grazie all'addebito
basato sul volume di dati
■
La funzionalità VPN consente un collegamento dati
sicuro, protetto e codificato mediante lo standard
IPSec
■
Elevata sicurezza dell'impianto grazie a firewall
integrati
■
Configurazione semplice e user-friendly del
VPN-Tunnel con il Security Configuration Tool
G_IK10_XX_30228
GPRS
Provider
© Siemens AG 2012
Teleservice con SIMATIC IPC Remote Manager
Telemanutenzione e telegestione di SIMATIC IPC
IPC Remote Management
I vantaggi in sintesi
Fault correction, software
update, KVM redirection
Admin/Service PC
for remote control
DSL modem
internet
M875
UMTS
Client PC 1
Client PC 2
■
Service centrale senza intervento sul posto
■
Accesso remoto tramite collegamento protetto
HTTPS o TLS, senza hardware addizionale e indipendentemente dal sistema operativo
■
Semplice eliminazione di errori riguardo a software,
applicazioni o sistema operativo
■
Rapida esecuzione di update di BIOS e programma
con successivo riavvio
■
Gestione efficiente dell'energia e del service
■
Riduzione del consumo di corrente e dei relativi costi
grazie all'arresto mirato, ad es. al termine della produzione o durante il fine settimana
■
Riduzione dei tempi di fermo e dei relativi costi grazie
all'avvio a regime ed ai lavori di service al di fuori dei
regolari tempi di produzione
S612
Client PC x
SIMATIC IPC Remote Manager
Funzioni
Con il nuovo pacchetto software SIMATIC IPC Remote Manager
è possibile realizzare concetti di service centrale, accedendo
mediante funzioni di Intel Active Management Technology
(AMT) da distanza ai SIMATIC IPC. Ad esempio, da una sala
controllo centrale e senza intervento sul posto è possibile eliminare errori di sistema o di programma oppure anche aggiornare BIOS e programma.
Keyboard Video Mouse Redirection (KVM)
Il segnale del Keyboard-Video-Mouse può essere reindirizzato
a/da un computer del reparto IT, permettendo ad un amministratore di gestire il computer a distanza senza hardware addizionale.
Inserzione e disinserzione di sistemi ed esecuzione di update
al di fuori dei tempi di produzione aumentano la produttività
e fanno risparmiare risorse. L'accesso remoto avviene, impedito per i non autorizzati, tramite collegamenti sicuri con crittografia HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) o TLS
(Transport Layer Security).
Avvertenza di sicurezza
Con il Remote Management vanno adottate misure di protezione adeguate (IT Security, ad es. segmentazione della rete)
per garantire un funzionamento sicuro dell'impianto.
Ulteriori informazioni sul tema Industrial Security si trovano in
Internet all'indirizzo:
www.siemens.com/industrialsecurity
Remote Power Control
Grazie a spegnimento e accensione mirati si possono ridurre i
costi energetici/operativi. Il computer può essere spento di
notte o nel fine settimana o essere temporaneamente acceso
per un update. Un reset è possibile in ogni momento.
Remote Reboot
Il computer può essere riavviato con boot da disco rigido, CD
o drive di rete, facendo risparmiare così al tecnico di service
viaggi, tempo e costi.
IDE Redirection
Per evitare lunghi tempi di handling si può ad es. rendere disponibile come drive CD-ROM un file ISO, che si trova su un disco rigido della IT Management Console.
Siemens Remote Services
Il concetto dei Siemens Remote Services rende disponibile una
piattaforma protetta e performante per un accesso remoto a
macchine e impianti. Con l'integrazione di "Shared Experts" è
garantito un supporto efficace da parte non solo di Siemens
ma anche degli specialisti interni dell'azienda.
Industrial Remote Communication
39
© Siemens AG 2012
Temi e componenti attinenti al sistema
Industrial Security & Safety Integrated
Operations level
Operator Station
PCS 7
UMTS
PCS 7
SCALANCE
S623
Internet
SOFTNET
Security
Client
DSL Modem
SCALANCE XR324-12M
Control level
Field PG
Industrial Ethernet
SCALANCE
S612
SCALANCE
M875
SCALANCE X308-2M
SIMATIC S7-300
with CP 343-1
Advanced
SIMATIC S7-400
with CP 443-1
Advanced
STEP 7
WinCC
Engineering
Station
PROFINET/
Industrial Ethernet
WinCC
Operator
Station with
CP 1628
SIMATIC
S7-1200
SIMATIC
S7-300 with
CP 343-1
Lean
SINAMICS
S120
SIMATIC
ET 200S
HMI
n†prXW††XWY`^
Field level
Realizzazione del concetto di protezione per celle grazie a SCALANCE S e componenti con Security Integrated
I moderni impianti di automazione devono essere sicuri. A
questo proposito il concetto "sicuro" o "sicurezza" in relazione
alle apparecchiature di automazione e alle reti di comunicazione assume diversi significati.
• Sicurezza delle informazioni – Security
• Sicurezza delle macchine – Safety
Nuove sfide per le reti di automazione
La comunicazione e l'interconnessione in rete di singole isole
di produzione assumono un significato sempre più rilevante
nella tecnica di automazione. Acquista sempre maggiore importanza l'integrazione di tutti i componenti della produzione
con interconnessione omogenea alla rete office.
La comunicazione industriale interagisce sempre più con il
mondo IT ed è ora esposta agli stessi pericoli, che sono ben
noti nell'ambiente dell'office e dell'IT, quali ad es. hacker, virus, worm o troiani.
40
Temi e componenti attinenti al sistema
Secondo il concetto della protezione per celle al fine della sicurezza dei sistemi di automazione, una rete d'impianto viene
suddivisa in singole celle di automazione protette, all'interno
delle quali tutte le apparecchiature possono comunicare in sicurezza tra loro. Il collegamento delle singole celle alla rete
globale avviene in modo protetto via VPN e firewall.
Per la sicurezza di PC e controllori sono disponibili funzioni di
Security integrate:
• User Management e Role Based Access Control con
SIMATIC Logon per sistemi di engineering e runtime
SIMATIC
• Protezione del know-how mediante codifica del programma applicativo per controllori SIMATIC
• Whitelisting per il funzionamento sicuro del sistema SCADA
SIMATIC WinCC e del sistema di controllo di processo
SIMATIC PCS 7
Servizi professionali come workshop e training, pacchetti per
whitelisting e firewall nonché offerte di soluzioni personalizzate garantiscono concetti di sicurezza completi e durevoli.
Ciò riduce la possibilità di guasto dell'intero impianto di produzione e aumenta pertanto la sua disponibilità.
© Siemens AG 2012
Soluzioni tecniche per Industrial Security sono offerte da
Siemens in tre varianti:
Meccanismi di sicurezza standard, ad es. crittografia, protezione con password e la possibilità di disattivare interfacce e
servizi; queste funzioni sono presenti di serie in svariatissime
apparecchiature, come ad es. controllori SIMATIC S7, apparecchiature per servizio e supervisione SIMATIC HMI, processori di
comunicazione SIMATIC NET e componenti di rete SCALANCE.
Prodotti specifici di Security, che svolgono esclusivamente
compiti di sicurezza; sono tali i Security-Module SCALANCE S
e il software VPN SOFTNET Security Client.
Security Integrated, componenti hardware, i cui compiti rientrano in prima linea nel campo della comunicazione, ma
che apportano anche l'insieme completo di funzioni di Security relative alla protezione con firewall e VPN; si tratta qui di
processori di comunicazione per SIMATIC S7 (CP 343-1
Advanced e CP 443-1 Advanced) e per PC (CP 1628).
Security Module SCALANCE S623
Sicurezza delle macchine – Safety
Scopo della tecnica di sicurezza è la protezione dell'uomo, della macchina e dell'ambiente da pericoli e danni causati da funzionamenti errati della macchina (errori hardware o software). Si deve qui sempre monitorare l'intero sistema, dal sensore all'attuatore, mediante un'unità di controllo.
Questo scopo viene raggiunto con la sicurezza funzionale: ciò
significa che la macchina esegue sempre correttamente la
funzione di sicurezza.
La capacità di resistere al verificarsi di guasti stabilisce l'integrità di sicurezza di una macchina (cioè quali effetti ha un guasto
sulla macchina).
Con i seguenti provvedimenti tecnici si può aumentare l'integrità di sicurezza:
• Funzioni diagnostiche
• Struttura ridondante
• Scelta di componenti immuni ai disturbi e robusti
Siemens mette a disposizione con "Safety Integrated" un sistema globale omogeneo, sicuro, certificato secondo IEC 61508,
che soddisfa i massimi requisiti di sicurezza e semplifica così il rispetto della conformità alle norme principali: EN 954-1 fino a
Cat. 4, IEC 62061 fino a SIL 3 nonché EN ISO 13849-1 fino a PL e.
Esso viene supportato per la comunicazione da:
• PROFIsafe, il profilo di sicurezza basato su PROFIBUS e
PROFINET
• ASIsafe, la variante orientata alla sicurezza del sistema
di comunicazione per attuatori e sensori AS-Interface
Apparecchiature per Safety Integrated
Configurazione d'esempio con componenti per Safety e Security
Internet
Control and
monitoring system
Safety
Controller
Fail-safe communication
via PROFIsafe profile
Controller
Security
IPC427C Bundle
with WinAC RTX F
Switch
PROFINET
PROFIsafe
Industrial
Ethernet
Access
Point
Distributed l/O
IE/PB
Link
PN IO
ET 200pro
IWLAN
RCoax Cable
HMI
Proxy
PROFIsafe
SINAMICS Drives
DP/AS-i
F-Link
SINAMICS
G120
AS-Interface
Distributed I/O
G_IK10_XX_30118
other field busses
PROFIBUS
SINUMERIK
840D sl and
SINAMICS
S120 Drives
Temi e componenti attinenti al sistema
41
© Siemens AG 2012
Comunicazione fail-safe
PROFIsafe
Apertura di PROFIsafe
Il protocollo PROFIsafe V2 supporta la comunicazione sicura
per i bus standard aperti – sia che si tratti del comprovato
PROFIBUS DP o di tutte le varianti del nuovo sistema di bus veloce PROFINET IO. Con la variante di trasmissione PROFIBUS PA
(IEC 61158-2) l'omogeneità dell'automazione decentrata si
estende fino al mondo del processo, ad es. in ambienti a rischio d'esplosione. PROFIsafe trova impiego anche nelle moderne tecnologie radio.
Funzionalità di PROFIsafe
PROFIsafe previene errori, come alterazione di indirizzo, perdita, ritardo etc., nella trasmissione di informazioni, ad es. con
la numerazione progressiva dei dati PROFIsafe e il monitoraggio del tempo.
Tramite nodi slave, i segnali di un nodo/partner del bus orientati alla sicurezza arrivano nella CPU fail-safe. Dopo la combinazione di questi segnali, un corrispondente segnale d'uscita
raggiunge uno slave fail-safe. La trasmissione è monocanale,
senza utilizzo di una via di comunicazione ridondante.
42
Temi e componenti attinenti al sistema
Standard
data
PROFIsafe
layer
Standard
bus protocol
Fail-safe
data
Standard
data
PROFIsafe
layer
Standard
bus protocol
PROFIBUS DP
or
PROFINET
"black channel“
Protocollo PROFIsafe
La comunicazione tra i controllori fail-safe (SIMATIC, SINUMERIK)
e la periferia fail-safe avviene mediante il profilo di protocollo
"PROFIsafe" sviluppato inizialmente per PROFIBUS DP.
PROFIsafe è stato il primo standard di comunicazione conforme a IEC 61508, che consente lo svolgimento della comunicazione standard e della comunicazione orientata alla sicurezza
su un unico bus. Con SIL 3 e PL e, PROFIsafe soddisfa le più elevate esigenze dell'industria manifatturiera e di processo.
PROFIsafe è stato testato e omologato dal TÜV (Technischer
Überwachungsverein, Associazione Tecnica di sorveglianza)e
dal BGIA (Berufsgenossenschaftliches Institut für Arbeitssicherheit, Istituto per l'assicurazione contro gli infortuni sul lavoro).
Fail-safe
data
G_ST70_XX_00617
Ampliamento con PROFINET
Questa offerta è stata ampliata con componenti con capacità
PROFINET, cosicché è adesso disponibile una gamma completa di prodotti con controllori fail-safe, periferia fail-safe ed un
corrispondente ambiente di engineering. Sono compresi controllori per la fascia di potenzialità medio-alta, moduli di ingresso/uscita digitali nonché avviatori motore e convertitori di
frequenza con grado di protezione IP20 e anche IP65/67 per
l'installazione senza quadro elettrico. I controllori fail-safe dispongono di interfacce per PROFIBUS e PROFINET. I moduli
I/O fail-safe possono funzionare a scelta collegati a PROFIBUS
o PROFINET tramite corrispondenti moduli di interfaccia.
Trasmissione di dati orientati alla sicurezza e di dati standard con PROFIsafe
Alcuni vantaggi della tecnica di sicurezza integrata
in sintesi
■
Stessa filosofia operativa per automazione
standard e automazione fail-safe
■
Un solo cavo PROFIBUS/PROFINET per la comunicazione standard e la comunicazione fail-safe
■
Progettazione unitaria della comunicazione standard
e della comunicazione fail-safe
■
Un Engineering Tool per lo sviluppo del programma
standard e del programma di sicurezza
■
Comoda duplicazione di una soluzione per più macchine/impianti, copiando il programma di sicurezza.
■
Gestione dati comune per programma standard
e di sicurezza
■
Tempi di fermo più brevi grazie alla diagnostica
omogenea dal sensore al controllore fino al sistema
HMI
■
Supporto della comunicazione fail-safe anche tramite
Wireless LAN
© Siemens AG 2012
Possibilità di comunicazione con il profilo PROFIsafe
Fail-safe S7 communication
IO Controller ↔ I Device
I Device
IO Device
G_ST70_XX_00619
IO Controller
IO Controller ↔ IO Device
PROFIBUS
• Comunicazione master/master tra master DP oltre i limiti di
sottorete – ad es. tra CPU fail-safe tramite DP/DP-Coupler
• Comunicazione Master/I-DP-Slave tra master DP e slave I-DP
nella stessa sottorete - ad es. tra CPU fail-safe e CPU ET 200S
• Comunicazione master/slave tra master DP e slave DP nella
stessa sottorete, ad es. tra CPU fail-safe e sistema ET 200
con moduli fail-safe
• Traffico trasversale tra slave I-DP e slave DP senza inserimento del master DP, ad es. tra slave intelligente (CPU failsafe) e slave (ET 200 con moduli fail-safe). Per questo non
è necessario alcun master DP fail-safe (CPU fail-safe), un
master DP standard è sufficiente.
IO Device
Comunicazione fail-safe tramite PROFINET
1
SINAMICS
DP/DP Coupler
PROFIBUS
DP Slave
DP Master
3
DP Master
4
DP Slave
1 Master / I-DP Slave communication
2
2 I-DP Slave / DP Slave communication
3 Master / Slave communication
4 Master / Master communication
G_ST70_XX_00618
I-DP Slave
Accoppiamenti tra reti
Gli accoppiamenti tra reti consentono la comunicazione failsafe tra diversi sistemi di bus:
• Comunicazione tra IO-Controller e slave DP, ad es. tramite
IE/PB Link PN IO
• Comunicazione master/slave tra IO-Controller e slave
DP intelligente, ad esempio tramite IE/PB-Link
• Comunicazione tra CPU e AS-Interface: con il DP/ASi F-Link
è possibile rilevare segnali fail-safe nell'AS-Interface e metterli a disposizione della CPU fail-safe tramite PROFIsafe
• Tutti i componenti SIMATIC sono raggiungibili in tutto il sistema anche tramite sistemi di bus. Tutte le apparecchiature sono accessibili da qualsiasi punto dell'impianto.
Comunicazione fail-safe tramite PROFIBUS
1
2
3
IO Controller
IO-Controller / I-DP Slave communication
IO-Controller / DP Slave communication
CPU / AS-Interface communication
3
IO Controller
PROFINET
Industrial Ethernet
2
IE/PB-Link PN IO
PROFIBUS
I-DP Slave
1
AS-Interface
DP Slave
DP/
AS-i
F-Link
DP
Slave
DP Master
G_ST70_XX_00620
PROFINET
PROFINET offre le seguenti possibilità per la comunicazione
fail-safe:
• Comunicazione fail-safe tra CPU oltre i limiti di rete , ad es.
con PN/PN-Coupler (non riportato in figura) o comunicazione S7
• Comunicazione fail-safe tra IO-Controller e I-Device nella
stessa sottorete
• Comunicazione fail-safe tra IO-Controller e IO-Device nella
stessa sottorete
• Queste vie di comunicazione sono possibili anche wireless
con corrispondenti componenti SCALANCE
• Con la funzione Shared Device due differenti IO-Controller
possono inoltre accedere contemporaneamente allo stesso
IO-Device
Comunicazione fail-safe tramite accoppiamenti tra reti
Temi e componenti attinenti al sistema
43
© Siemens AG 2012
Comunicazione fail-safe – ASIsafe
I componenti fail-safe sono parte integrante di Safety
Integrated, il programma di sicurezza di Siemens basato su apparecchiature per rilevare, analizzare e reagire
con sicurezza. Per la comunicazione fail-safe sono impiegati ASIsafe e PROFIsafe.
Il concetto "ASIsafe" consente l'integrazione dei componenti
rilevanti per la sicurezza, quali interruttore di arresto di emergenza, interruttore di porta/riparo di protezione o griglia ottica
di sicurezza direttamente in una rete AS-Interface. Questi
componenti sono pienamente compatibili con i noti componenti AS-Interface (master, slave, alimentatore da rete, repeater etc.) secondo IEC 62026-2 e funzionano insieme collegati
al cavo AS-Interface giallo. In questo modo ASIsafe consente
una disinserzione fail-safe fino alla Categoria 4 / PL e
(DIN EN ISO 13849-1) o SIL 3 (IEC 61508), senza perdere i vantaggi di un cablaggio semplice ed economico.
Standard PLC
and
standard master 1)
Safety
monitor 2)
Safe AS-i
outputs 4)
Safe
input
slave 3)
AS-i
power
supply unit
ASInterface
Standard
slave
Standard
slave
Standard
slave
AS-Interface cable
Signal evaluation of safe input slave/ safety monitor/
or safe disconnect signal to the safe AS-i output
■
Soluzioni di sicurezza basate su bus autonome e
disponibili anche indipendentemente da sistemi di
bus e di automazione sovraordinati
■
Possibilità di realizzare una struttura economica,
senza PLC fail-safe e senza master speciale.
■
Maggiore flessibilità con progettazione grafica
supportata da software
■
Comoda duplicazione di una soluzione per più macchine/impianti, copiando il programma di sicurezza.
■
Rapida visualizzazione della funzionalità di sicurezza
dell'impianto mediante un semplice tool grafico.
■
Semplice integrazione di hardware come interruttore
di arresto di emergenza, interruttore di porta/riparo
di protezione o griglia ottica di sicurezza direttamente
mediante slave AS-Interface integrati
ASIsafe Solution local: il monitor di sicurezza
Con la "ASIsafe Solution local" il monitor di sicurezza controlla
gli ingressi e i sensori sicuri, che fanno capo agli slave sicuri, li
combina secondo una logica parametrizzabile e provvede alla
disinserzione sicura tramite un relè di sicurezza incorporato.
44
Temi e componenti attinenti al sistema
1)
2)
3)
4)
Central installation at the PLC and distributed installation using DP-AS-i
Links is possible.
The safety monitor evaluates all safe inputs on the AS-i bus and ensures
safe disconnection.
Safe signals are made available through the safe slaves and e.g. to the
safety monitor for evaluation.
The disconnection signal from e.g. the safety monitor can be used via
ASIsafe for the safety-oriented disconnection of distributed safe AS-i outputs.
G_NSB0_XX_01509
Extended ASIsafe diagnostics (through regular I/O transfer)
Alcuni vantaggi in sintesi
ASIsafe Solution local: Struttura e componenti
In caso di sgancio di un nodo/partner o di caduta della comunicazione, il monitor di sicurezza disinserisce con un massimo
tempo di reazione di 40 ms i suoi circuiti di abilitazione in esecuzione a due canali. Parallelamente al secondo circuito di abilitazione del monitor di sicurezza, si potrebbero comandare
tramite ASIsafe anche ad es. valvole decentrate o avviatori
motore fail-safe (versione di apparecchiatura 3).
Tutti i dati vengono trasmessi mediante un protocollo sicuro
dinamizzato. Ad ogni ciclo del bus, il monitor di sicurezza attende da ogni slave uno specifico telegramma, che cambia
continuamente secondo un determinato algoritmo. Mediante
il software di configurazione asimon viene parametrizzata la
logica di disinserzione del monitor di sicurezza, affinché questo possa reagire in modo differenziato allo sgancio dei nodi/partner sicuri. La diagnostica del monitor di sicurezza è possibile tramite il controllore. Non è necessario un cablaggio addizionale dei componenti di sicurezza. Pagine HMI predefinite
consentono la visualizzazione degli eventi rilevanti per la sicurezza sui SIMATIC HMI Panel presenti.
© Siemens AG 2012
Visualization
SIMATIC HMI / Panel PC
PROFIBUS
DP/AS-i F-Link
DI/DO and AI/AO
AS-Interface
Safe
slave
AS-Interface line
Signal flow of safety-related signals
dwon to the PLC (PROFIsafe level)
Signal flow for digital and analog standard signals
EMERGENCYSTOP
Standard
slaves
ASIsafe Solution PROFIsafe: Struttura e componenti
ASIsafe Solution PROFIsafe: il DP/AS-i F-Link
Software di configurazione asimon V3
Il DP/AS-i F-Link consente l'impiego di AS-Interface sotto controllori fail-safe SIMATIC o SINUMERIK e provvede alla conversione dei segnali d'ingresso ASIsafe nel protocollo PROFIsafe.
L'acquisizione dei segnali sicuri avviene con moduli ASIsafe o
sensori di sicurezza con slave ASIsafe integrato. L'elaborazione
viene eseguita dal controllore fail-safe presente.
Al livello di PROFIsafe l'F-Link è la scelta migliore:
• Con grandi strutture d'insieme facenti capo a slave sicuri
• Con una molteplicità di circuiti di disinserzione
• Per l'ulteriore elaborazione orientata alla sicurezza al livello
di bus di campo sovraordinato
• Per combinazioni logiche complesse
• Editor in grafica totale per la logica di sicurezza
• Funzionalità ampliata, ad es. filtraggio di brevi
interruzioni monocanale nel circuito dei sensori
• Comando di attuatori AS-i sicuri
• Accoppiamento di più reti AS-i sicure
La configurazione e la parametrizzazione avvengono mediante STEP 7 Config. HW. La logica sicura viene programmata con
i tool di STEP 7 Distributed Safety in F-KOP o F-FUP.
La diagnostica avviene con le funzioni di sistema messe a disposizione da STEP 7 nonché localmente sull'apparecchiatura
tramite segnalazioni sul display.
Router fail-safe
DP/AS-i F-Link
Temi e componenti attinenti al sistema
45
© Siemens AG 2012
Accoppiamenti tra reti
6,0$7,&
+0,3DQHOV
6
6
352),1(7
,QGXVWULDO
(WKHUQHW
6
3&ZLWK
6,0$7,&
:LQ$&
SUR[\
6
$FFHVV3RLQW
6&$/$1&(
:
6,180(5,.
6
,:/$1
5&RD[&DEOH
,(3%
/LQN31,2
3UR[\
,(:613$
/,1.
3&
3*
:LQ$&
6
,($6L
/,1.
31,2
S7-1200
,:/$13%
/LQN31,2
3UR[\
:LUHOHVV+$57
ILHOGGHYLFH
352),%86
'3$6,QWHUIDFH/LQN(
6
6
'3$6L/,1.$GYDQFHG
6,027,21&
$6,QWHUIDFH
*B,.B;;B
'3$6L)/LQN
Accoppiamenti tra reti di sistemi di bus
L'accoppiamento di un sistema di bus con un altro viene realizzato tramite Link, controllori (PLC) o PC. Con controllori o
IPC sono impiegabili per questo interfacce integrate e processori di comunicazione (CP). I Link inoltrano i dati da una rete
all'altra senza ulteriori collegamenti.
Sono disponibili i seguenti Link:
• IE/WSN-PA LINK per il passaggio tra
WirelessHART e Industrial Ethernet
• IE/PB Link PN IO per il passaggio da
PROFINET/Industrial Ethernet a PROFIBUS
• IE/AS-i LINK PN IO per il passaggio da
Industrial Ethernet a AS-Interface
• IWLAN/PB Link PN IO per il passaggio da
IWLAN a PROFIBUS
• DP/AS-i LINK Advanced, DP/AS-Interface Link 20E e
DP/AS-i F-Link per il passaggio da PROFIBUS ad AS-Interface
46
Temi e componenti attinenti al sistema
Con controllori, come ad es. SIMATIC S7-1200, S7-300,
S7-400, SINUMERIK o SIMOTION C, i dati vengono scambiati
tra le singole reti tramite processori di comunicazione o interfacce integrate. I dati vengono combinati mediante un controllore e quindi inoltrati preelaborati all'altra rete.
Accoppiamento tra reti per PROFINET con funzionalità proxy
I segmenti PROFIBUS possono essere collegati a Industrial
Ethernet tramite apparecchiature con funzionalità di "rappresentante", i Proxy PROFINET. Questo tipo di collegamento può
essere realizzato sia con il pacchetto opzionale SIMATIC WinAC
PN, con CPU SIMATIC S7-300/400 dotate di interfaccia DP e PN
o tramite l'IE/PB Link PN IO.
Per un accoppiamento senza fili tra reti si può utilizzare un
Access Point SCALANCE W-700 con l'IWLAN/PB Link PN IO. È
così possibile impiegare tutti gli slave a norma PROFIBUS senza
variazioni anche per PROFINET.
© Siemens AG 2012
Comunicazione fault-tolerant e ridondanza
Comunicazione di processo o di campo
Gli impianti di produzione sono concepiti e realizzati per un
servizio continuo di 24 ore al giorno. In caso di fermo impianto, si hanno come conseguenze costosi tempi improduttivi,
costi di riavviamento elevati e perdita di dati preziosi o di materiali. I sistemi di comando ridondanti, come il sistema
SIMATIC S7-H, proteggono da cadute del sistema di automazione.
Per PROFINET è disponibile il collegamento unilaterale (disponibilità normale) o ridondante tramite anello aperto. La disponibilità nell'anello aperto aumenta quando vengono collegati
device che supportano la ridondanza del sistema PROFINET IO,
ad es. la periferia decentrata SIMATIC ET 200M.
,QGXVWULDO(WKHUQHW
6+
6+
Sistemi fault-tolerant
Flexible Modular Redundancy (FMR)
Il design del sistema S7-400H è unico grazie alla sua flessibilità, modularità e ridondanza.
Grazie a questa flessibilità si può prevedere una ridondanza
solo laddove risulta effettivamente necessaria. Ciò consente di
realizzare soluzioni più interessanti con un miglior rapporto
prezzo/prestazioni rispetto alle architetture tradizionali con
configurazione univoca.
Periferia
La periferia può essere collegata in modo flessibile tramite
PROFIBUS e PROFINET. Le configurazioni PROFIBUS e PROFINET
possono essere combinate tra loro.
Per PROFIBUS è disponibile il collegamento con periferia unilaterale (disponibilità normale) o condivisa (disponibilità elevata).
6ZLWFK
(70
(70
(70
352),1(7'ULYH
(70
*B67B;;B
La configurazione di controllore, periferia e bus di campo può
essere adattata alle varie esigenze. Ridondanze semplici e
doppie possono essere integrate nello stesso sistema e adattate le une alle altre.
352),1(7
Collegamento con periferia unilaterale (a sinistra) o condivisa (a destra)
via PROFINET
Comunicazione
La comunicazione fault-tolerant per collegamenti ridondanti è
già integrata nel SIMATIC S7-400H.
In caso d'errore la comunicazione fault-tolerant prosegue automaticamente senza alcuna notifica all'utente. In caso di collegamento della periferia tramite PROFIBUS, per la comunicazione può essere usata l'interfaccia PROFINET interna.
352),%86DOVRSRVVLEOH
Industrial Ethernet
3&ZLWK[&3
RU&3
S7-400H
ET 200M
Collegamento con periferia unilaterale (a sinistra) o condivisa (a destra)
via PROFIBUS
6+
6+
6+&38
LQVLQJOHPRGH
*B67B;;B
PROFIBUS DP
G_ST70_XX_00755
PROFIBUS DP
ET 200
,QGXVWULDO(WKHUQHW
S7-400H
Comunicazione fault-tolerant
Temi e componenti attinenti al sistema
47
© Siemens AG 2012
Ridondanza
Reti ridondanti
S7-REDCONNECT garantisce una comunicazione senza problemi tra applicazioni su PC (ad es. WinCC) e controllori S7-400H
tramite collegamenti ridondati. Applicazioni su PC, che utilizzano già oggi la comunicazione S7 (ad es. tramite l'interfaccia
OPC), possono continuare ad essere utilizzate invariate.
Ridondanza dei mezzi trasmissivi
Per raggiungere l'altissima velocità di reazione necessaria richiesta dall'industria, SIMATIC NET utilizza un procedimento
speciale per il controllo della ridondanza. La riconfigurazione
di una rete dopo un guasto (rottura conduttore o caduta di
uno switch) in una infrastruttura di rete funzionante è pertanto assicurata e non viene disattivato alcun collegamento logico.
Parallel Redundancy Protocol (PRP)
Il concetto fondamentale del metodo di ridondanza PRP
(IEC 62439-3) è la doppia trasmissione dei telegrammi in due
reti separate.
PG/PC/IPC with
SOFTNET-IE RNA
Server with
SOFTNET-IE RNA
SCALANCE
X204RNA
SCALANCE
X204RNA
EEC
IP camera
Protection device
without PRP 1)
PC
1)
48
Parallel Redundancy Protocol
Environment with a
high EMC load, e.g.
low-voltage and
high-voltage switchgear
Temi e componenti attinenti al sistema
G_IK10_XX_10334
Protection device
with PRP 1)
SIMATIC
S7-400
Ridondanza dei mezzi trasmissivi MRP e MRPD
Con un'installazione ridondante si può ottenere una superiore
disponibilità degli impianti (topologia ad anello). La ridondanza dei mezzi trasmissivi può essere realizzata da un lato mediante switch e dall'altro anche direttamente tramite le interfacce PROFINET su controllori SIMATIC e I/O decentrati.
Grazie al protocollo MRP (IEC 61158 Type 10) sono possibili
tempi di riconfigurazione inferiori a 200 ms, variabili a seconda del numero di nodi/partner. Se si verifica un'interruzione
della comunicazione in una sola parte della struttura ad anello, viene comunque evitato un fermo impianto.
Elevati gradi di disponibilità senza tempi di riconfigurazione
sono ottenibili con l'utilizzo del metodo MRPD (Media
Redundancy for Planned Duplication).
Industrial
Ethernet
(LAN A)
Industrial
Ethernet
(LAN B)
Sul lato unità trasmittente il software SOFTNET-IE RNA o il
punto di accesso alla rete SCALANCE X-200RNA raddoppia il
telegramma emesso ad es. da un PC e invia singolarmente i
due duplicati nelle due reti. La trasmissione del telegramma è
assicurata sempre e senza ritardo anche al verificarsi di un
guasto, poiché non è necessaria alcuna riconfigurazione della
rete. Per l'applicazione (ad es. PCS 7) nel PC il metodo è trasparente.
Ridondanza di router
Gli switch di layer 3 consentono la ridondanza di router allo
scopo di aumentare notevolmente la disponibilità della rete e
sono quindi adatti all'impiego in reti d'impianto altamente
performanti (ad es. con High Speed Redundancy). Grazie alla
struttura modulare è possibile adattare esattamente lo switch
al rispettivo compito. In virtù del supporto di standard IT
(ad es. VLAN, IGMP, RSTP) è possibile l'integrazione diretta di
reti di automazione in reti di office già esistenti. Funzioni di
routing a livello layer 3 consentono la comunicazione tra diverse sottoreti IP.
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Collegamento a banche dati
Management
Level
Database
server
Ethernet
Operations Level
SCALANCE
X414-3E
SCALANCE
X414-3E
Industrial Ethernet
Control Level
SCALANCE
X308-2
IP camera
SCALANCE
XR324-12M
1000 Mbit/s
1000 Mbit/s
SCALANCE
X308-2M
1000 Mbit/s
1000 Mbit/s
SIMATIC S7-400
with
CP 443-1 Advanced
1000 Mbit/s
SIMATIC S7-300
with
CP 343-1 Advanced
Field Level
WinCC
Server
with
CP 1623
PROFINET
IPC with
Gigabit interface
and CP 1616
100 Mbit/s
ET 200S
S7-300 with
CP 343-1 Lean
ET 200S
ET 200pro
Drives
G_IK10_XX_10270
Industrial Ethernet
Industrial Ethernet (Twisted Pair)
Industrial Ethernet (Fiber Optic)
La disponibilità di dati di produzione in banche dati sovraordinate per l'analisi e quindi l'ottimizzazione di processi è assolutamente necessaria per il successo durevole dell'azienda, ma
ha comportato finora determinati oneri.
I collegamenti con banche dati sono adesso progettabili senza
gateway o PC intermedi. Il percorso passa attraverso i controllori del Control Level con collegamento a banche dati tramite
Industrial Ethernet.
Risolvere semplicemente problemi complessi
Oltre alle note possibilità di comunicazione con dispositivi di
programmazione, apparecchiature HMI e sistemi SIMATIC S7 è
pure possibile realizzare in modo semplice l'accoppiamento diretto ad applicazioni di banche dati come ORACLE, MySQL,
MS-SQL, DB2. I controllori possono così ricevere dati o job mediante il CP 343-1 ERPC direttamente da banche dati del Manufacturing Execution System (MES) o del livello di Enterprise
Ressource Planning (ERP).
Il processore di comunicazione CP 343-1 ERPC collega, unitamente ad un Partner-Software, i controllori SIMATIC S7-300
direttamente tramite Industrial Ethernet con sistemi di banche
dati ed esegue per questo la necessaria conversione nei formati richiesti.
Temi e componenti attinenti al sistema
49
© Siemens AG 2012
Diagnostica
La diagnostica della rete e la diagnostica delle apparecchiature
semplificano la messa in servizio e l'esercizio continuo dell'impianto. Esse minimizzano le cadute della rete e aumentano la
sicurezza d'esercizio e la disponibilità dell'impianto.
Diagnostica in rete Industrial Ethernet/PROFINET
Lo scambio dati relativo a informazioni di processo e di comando nei moderni impianti di produzione avviene quasi
sempre tramite Industrial Ethernet/PROFINET. Per questo è indispensabile una diagnostica. I sistemi di analisi e di management della rete sono però normalmente onerosi e costosi.
L'analisi diagnostica avviene completamente tramite la visualizzazione con WinCC flexible o WinCC.
Anche la tecnica di rete SCALANCE è integrata in questa soluzione di sistema. I comprovati switch Industrial Ethernet vengono configurati con STEP 7 e diagnosticati durante l'esercizio
come apparecchiature da campo. Le informazioni diagnostiche vengono elaborate nel programma applicativo del PLC.
Questa funzionalità integrata apporta vantaggi nell'engineering, nella messa in servizio e durante l'esercizio dell'impianto.
Vista topologica dell'impianto per una maggiore trasparenza
Concetto di diagnostica
PROFINET IO supporta un concetto di diagnostica omogeneo
per un'efficiente localizzazione degli errori con relativa eliminazione. Se si verifica un errore, l'IO-Device interessato genera
un allarme diagnostico destinato all'IO-Controller. Questo richiama nel programma applicativo un'opportuna routine di
programma, per reagire all'errore. In alternativa è possibile rilevare le informazioni diagnostiche direttamente dall'apparecchiatura da campo (IO-Device) e visualizzarle su un IO-Supervisor (PG o PC). L'IO-Device genera anche un allarme diagnostico, se si verifica un errore in un canale. Un meccanismo di
tacitazione consente di elaborare in sequenza gli errori nell'
IO-Controller.
Editor di topologia: rappresentazione grafica di porte comunicanti
Per le reti PROFINET l'editor di topologia può, in SIMATIC STEP 7
o SIMOTION SCOUT, rappresentare graficamente le connessioni
delle porte delle apparecchiature in modo semplice e rapido.
Le apparecchiature possono essere suddivise in gruppi, per
rendere più chiara la rappresentazione in presenza di molti
componenti. Inoltre è possibile riconoscere e rappresentare
anche IPC SIMATIC e stazioni HMI. Un confronto offline/online
identifica le porte comunicanti e le rappresenta in forma tabellare o grafica.
Concetto di diagnostica omogeneo: emissione degli errori di sistema in
forma grafica sull'interfaccia HMI
Nell'ambito di Totally Integrated Automation Siemens offre il
pacchetto di diagnostica PNIODiag scaricabile gratuitamente
da Internet, per semplificare l'indagine diagnostica dei sistemi
di periferia decentrata in collegamento con SIMATIC S7.
Un blocco funzionale nella CPU determina ad es.
• gli stati dei sistemi di periferia collegati e
• gli stati delle stazioni di un sistema di periferia.
50
Temi e componenti attinenti al sistema
Grazie alla possibilità di determinare, rappresentare e sorvegliare i collegamenti fisici tra le apparecchiature in PROFINET IO,
l'amministratore è in grado di sorvegliare e mantenere reti anche complesse. Inoltre l'utente ottiene con l'editor di topologia
una diagnostica completa di tutti i componenti durante l'esercizio e un utile supporto per la documentazione dell'impianto.
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Diagnostica
Sostituzione di un'apparecchiatura senza PG o supporto di
memoria rimovibile
Se in caso di guasto è necessario sostituire un'apparecchiatura, tramite l'editor di topologia viene presentata o rilevata online una topologia di riferimento. L'apparecchiatura sostitutiva
deve essere impiegata nello stesso posto e con identico cablaggio delle porte. L'IO-Controller può assumere autonomamente l'apparecchiatura nella comunicazione produttiva.
Targhetta identificativa elettronica
La "Targhetta elettronica", ad es. sulle apparecchiature da
campo SIMATIC ET 200, facilita il piano di manutenzione. I dati
relativi ad es. a produttore e numero di serie consentono
l'identificazione dell'apparecchiatura. Ulteriori dati, ad es. codice dell'impianto e data di installazione, facilitano la manutenzione stessa.
Diagnostica tramite Web
Diagnostica di sistema
Tramite il Web-Server integrato è possibile richiamare da qualsiasi luogo con Web-Browser standard pagine diagnostiche
preconfigurate sull'impianto. È così possibile visualizzare ad
es. topologia e stato di unità di apparecchiature da campo collegate a PROFINET e PROFIBUS. Stato di unità e stato di variabili vengono aggiornati automaticamente. Diversi controllori,
processori di comunicazione e componenti di rete supportano
la diagnostica mediante funzioni IT.
Visualizzazione della topologia grafica nel browser Internet
Diagnostica di processo
Mediante il programma del PLC è possibile realizzare una semplice diagnostica di processo tramite e-mail, funzioni FTP o
persino pagine web configurate dinamicamente. Ciò viene
supportato da diversi processori di comunicazione Industrial
Ethernet.
Network-Management SINEMA Server
Il software di Network-Management SINEMA Server
(SIMATIC Network Manager) esegue la diagnostica e la visualizzazione di reti Ethernet. Esso registra permanentemente le
attività in rete mediante diversi protocolli, riconosce topologie
e prepara statistiche di rete. Queste possono essere espresse
in forma grafica e completate a piacere con proprie rappresentazioni diagnostiche.
SINEMA Server è facilmente integrabile in sistemi HMI come
SIMATIC WinCC. L'interfaccia utente SINEMA e le funzioni lì disponibili sono richiamabili da qualsiasi computer nella rete tramite il Browser. Anche le modifiche nella rete vengono registrate e archiviate in una banca dati.
Possibilità diagnostiche con Industrial Ethernet Switches
• Richiamo di informazioni sullo stato della rete
• Diagnostica locale riguardo al traffico dati tramite LED
• Diagnostica remota, integrata in STEP 7
• Diagnostica PROFINET
• Diagnostica per cavi in POF
Visualizzazione di reti Ethernet con SINEMA Server
Temi e componenti attinenti al sistema
51
© Siemens AG 2012
,QGXVWULDO(WKHUQHW
SIMATIC STEP 7: Vista diagnostica unitaria per componenti di rete e apparecchiature da campo
Diagnostica PROFIBUS
Messa in servizio con il tester di bus
Il tester di bus BT200 può verificare la funzionalità di segmenti
di bus in funzionamento offline, cioè senza master collegato.
Il tester di bus offre le seguenti funzioni:
• Diagnostica del cavo di bus, ad es. rottura conduttore,
cortocircuito
• Test delle interfacce PROFIBUS di master e slave
• Test della raggiungibilità di tutti gli slave (Life list)
Funzionamento con Repeater diagnostico
Per la diagnostica dei cavi con l'impianto in esercizio è disponibile il Repeater diagnostico. Esso mostra la topologia del sistema di automazione e riconosce ad es. i seguenti guasti sui
cavi:
• Rottura conduttore
• Cortocircuito dei conduttori di segnale
• Resistenze terminali di chiusura mancanti
Diagnostica in STEP 7/SIMOTION SCOUT
STEP 7/SIMOTION SCOUT offrono una cosiddetta "diagnostica
generale". Simboli diagnostici forniscono informazioni diagnostiche sulle apparecchiature monitorate (ad es. slave
PROFIBUS difettoso). Una finestra di dettaglio mostra ulteriori
dati con informazioni dettagliate sui guasti in riferimento alle
singole unità (stato dell'unità), ad es.
• Posto connettore dell'unità
• Numero di canale
• Causa di guasto con testo in chiaro
52
Temi e componenti attinenti al sistema
Unità con funzionalità diagnostica
*B,.B;;B
Diagnostica
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Dati di pratico utilizzo
Communication Systems Compared in Practice
Industrial
Ethernet
PROFINET
PROFIBUS DP
AS-Interface
10/100 Mbit/s
1/10 Gbit/s
(only 100 Mbit/s for
PROFINET)
9.6 Kbit/s – 12 Mbit/s
adjustable
Send cycles
more than 1000
125
IO-Link
Criteria
Data rate
Number of nodes
Maximum
5 ms
31.25 Kbit/s 1)
62
4.8/38.4 Kbit/s
or
SIO (switching operation)
2
125 DP/PA links 1)
31 field devices per 1)
DP/PA link
Topology
Between two nodes:
electrical up to 100 m
optical up to 5 km
(multimode) or up to
120 km (singlemode)
For the entire network:
electrical up to max.
10 km:
- without repeater up
to 1 km
- with repeater up to
10 km
optically with optical
link modules (OLM)
up to 1875 km
For the entire network:
electrical up to max.
600 m:
- with extension plug
up to 200 m
- with repeater or
extender up to 300 m
- with repeater and
extension plug up to
600 m
Line Tree Ring Star
Line Tree Ring Star
Line Tree Star
electrical up to 20 m
Point-to-point
Power supply
- separate 24 V DC
- Power-over-Ethernet
(PoE)
separate 24 V DC
(also via hybrid cable)
Sensors and modules:
over bus cable actuators:
over UAUX 2 V DC (standard case) or
over bus cable (30 V)
integrated
Fail-safe communication
PROFIsafe SIL3, PL e
PROFIsafe SIL3, PL e
ASIsafe SIL3, PL e
–
1)
G_IK10_XX_00004
Length of the network
For PROFIBUS PA
La tabella contiene valori ricavati dall'esperienza, che possono
servire come consiglio per la scelta della rete ottimale.
Temi e componenti attinenti al sistema
53
© Siemens AG 2012
Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet
Processore di comunicazione (CP) e componenti di rete –
funzioni supportate
The following products support the listed
functions or can be used in combination
with these functions
Product
PG/OP
S7
communication
Open
communication
PROFINET
●
●
●
●
●
●
CP 343-1 ERPC
●
●1)
●
TIM 3V-IE/TIM 3V-IE 12)
Advanced/TIM 4R-IE
●
●3)
TIM 3V-IE DNP3/
TIM 4R-IE DNP3
●15)
Web
diagnostics
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●9)
PROFIsafe
SIMATIC
S7-200
CP 243-1
CP 343-1 Lean
S7-300
CP 343-1
12)
12)
CP 343-1 Advanced
S7-400
PCS 7
PC
HARDNET-IE S7 /
HARDNET-IE S7
REDCONNECT
HARDNET PN IO
Development Kit
(DK-16xx)
2)
8)
●
●13)
10)
●
●
●
●
●
●4)
CP 443-1 Advanced 10)
●
●
●
●
●9)
●4)
TIM 4R-IE/
TIM 4R-IE DNP3
●15)
●3)
●
●
●4)
CP 443-1
SIMATIC
TDC
10)
●
1)
CP 5100
●
CP 51M1
●
CP 443-1
●
●
TIM 4R-IE/
TIM 4R-IE DNP3
CP 1613 A2/CP 1623/
CP 1628
●15)
●3)
●
●
●
●
CP 1616
●
●
●
SIMOTION
SIMOTION
C/P/D
MCI-PN 5)
●
●
●
●
●
CBE30 6)
●
●
●
●
●
CP 1613 A2/CP 1623/
CP 1628
●
●
●
SIMATIC IPC/PG
HARDNET-IE S7 /
HARDNET-IE S7
REDCONNECT
HARDNET PN IO
Development Kit
(DK-16xx)
CP 1616
CP 1604
CP 1616 onboard
11)
SOFTNET PN IO
1612 A2
SOFTNET-IE S7 /
SOFTNET-IE S7 Lean
1612 A2
●
●
CP 1613 A2/CP 1623/
CP 1628 7)
●
●
CP 1604/CP 1616
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
PC-based Automation
WinAC
WinAC RTX/RTX F
1)
2)
3)
4)
5)
6)
54
Only in server mode
Only IO Device
Only within the scope of the
telecontrol protocol SINAUT ST7
With CPU 416F
In connection with SIMOTION P
In connection with SIMOTION D
7) Also with integrated Ethernet interface of the
SIMATIC IPC
8) As IO Controller or IO Device
9) FTP, web, e-mail
10) CPs for S7-300/S7-400 are also available as SIPLUS
components for corrosive atmosphere/condensation
11) Not for field PG
Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet
●
●14)
G_IK10_XX_10231
Nanobox PC
Microbox PC
Box PC
Rack PC
Panel PC
Field PG
12) CPs for S7-300/S7-400 are also available as SIPLUS components for an extended temperature range
-25 ... +60/+70 °C and corrosive atmosphere/condensation
13) MES/ERP interface via partner software
14) With F variant
15) With DNP3 only via IP-based WAN
© Siemens AG 2012
The following products support the listed
functions or can be used in combination
with these functions
Product
PG/OP
S7
communication
Open
communication
PROFINET
Web
diagnostics
PROFIsafe
SINAMICS
G120/G120D
G130/G150
S120/S110
DCM
6)
6)
6)
6)
GM150/SM150/GL150/
6)
SL150
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Network components 1)
4)
SCALANCE
X-200
X-200
XF-200
4)
X-200IRT
XF-200IRT
SCALANCE
X-300
●
●
●
X-300
XR-300
X-300EEC
XR-300EEC
●
●
●
SCALANCE
X-400
X -400
●
●
●
SCALANCE
X-500
XR552-12M
XR528-6M
●
●
●
W-780
W-740
●
●
●
IE/AS-i LINK PN IO
●
●
●
IWLAN/PB Link PN IO
●
●
IE/PB link PN IO
●
●
5)
SCALANCE
W-700
1) The components of the SCALANCE X, SCALANCE W
and SCALANCE S product families can be used with all
Industrial Ethernet networks for setting up a network
and for processing data
2) As IO Controller or IO Device
3) FTP, web, e-mail
G_IK10_XX_10232
Network transitions
4) Some SCALANCE X200/200IRT are available as SIPLUS
components also for extended temperature range
-25 ... +60/+70 °C and corrosive atmosphere/condensation
5) As SIPLUS components also available for corrosive
atmosphere/condensation
6) HMI access by means of S7 communication
Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet
55
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Interfaccia integrata – funzioni supportate
The following products support the
listed functions or can be used in
combination with these functions
Product
PG/OP
S7
communication
Open
communication
PROFINET
PROFIsafe
Web
diagnostics
●
●
●1)
●6)
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●1)
●1)
●1)
●1)
●
●
●1)
●1)
●
●1)
●1)
●
●
●1)
●
●1)
●1)
●1)
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●4)
●
●
●1)
●
●
●4)
●
●
●1)
●
●
●4)
Standard PC 5) or SIMATIC IPC with
WinAC RTX/RTX F
●
●
●1)
●
●
●4)
IM 151-3 PN 2)
IM 151-3 PN HS
IM 151-3 PN HF
IM 151-3 PN FO
●
●
●
●
ET 200SP
IM 155-6 PN
●
●
ET 200M
IM 153-4 PN 2)
IM 153-4 PN/HF
●
●
ET 200pro
IM 154-4 PN HF
IM 154-6 PN HF IWLAN
●
●
●
●
SIMATIC controllers
CPU 1211C 2)
CPU 1212C 2)
CPU 1214C 2)
CPU 314C-2 PN/DP
S7-1200
S7-300
CPU 315/317-2 PN/DP 2)
CPU 315/317F-2 PN/DP 2)
CPU 319-3 PN/DP
CPU 319F-3 PN/DP
CPU 412-2 PN
S7-400
CPU 412-5H
Modular
CPU 414-3 PN/DP
CPU 414F-3 PN/DP
CPU 414-5H
CPU 416-3 PN/DP
3)
CPU 416F-3 PN/DP
CPU 416-5H
CPU 417-5H
IM 154-8 PN/DP CPU
ET
200pro
ET 200S
IM 154-8F PN/DP CPU
IM 151-8 PN/DP CPU 2)
IM 151-8F PN/DP CPU 2)
S7-mEC Embedded Controller
3)
PC-based
SIMATIC IPC227D bundle 5)
SIMATIC IPC427C bundle via
CP1616, CP1604 5)
SIMATIC IPC277D bundle
SIMATIC HMI IPC477C bundle via
CP1616 5)
●
●
●
●
●
SIMATIC Distributed I/O
ET 200S
ET 200eco PN
●
●
S110
CU305 PN
●
●
●
S120
CU320-2 for multi-axis applications,
CU310 PN for SINAMICS S120
AC-Drives
●
●
●
G120 central frequency inverter and
G120D distributed frequency inverter
●
●
●
G120
1) Open Industrial Ethernet communication
2) As SIPLUS component also available for extended temperature range -25…+60/+70 °C
and corrosive atmosphere/condensation
3) As SIPLUS component also available for corrosive atmosphere/condensation
56
Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet
4) Only with F variant
5) Only selected Ethernet interface
6) Firmware V2.0 or higher
G_IK10_XX_10233
SINAMICS
© Siemens AG 2012
The following products support the listed
functions or can be used in combination with
these functions
Product
PG/OP
Singleturn/Multiturn
●
S7
communication
Open
communication
PROFINET
Web
diagnostics
PROFIsafe
SINAMICS
MC Encoder
Absolute encoder
●
SENTRON
Protection, switching and measuring technology
Measuring unit 7KM PAC3200
Measuring unit 7KM PAC4200
●
●
SINUMERIK
840D sl
840Di sl
●
●
●
●
●
●
●
●
●1)
C240 PN
D4x5
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
Integrated interfaces
●
●
●
SIMOTION
SIMOTION
C/P/D
D410 PN
P350/P320
SIMATIC IPC/PG
Nanobox PC
Microbox PC
Box PC
Rack PC
Panel PC
Field PG M
SOFTNET S7/
S7 Lean
●
SOFTNET PN IO Integrated interfaces
SIMATIC HMI
Panels
Mobile Panel 277F IWLAN
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
WinCC flexible
●
●
WinCC
●
●
Key Panel KP8 PN
Key Panel KP8F PN
Basic Panel
Comfort Panel
Mobile Panel 177/277
Mobile Panel 277 IWLAN
Visualization
software
PC/PG
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
SIMATIC Ident
RFID systems
VS 130-2
●
●
MV420/MV440
●
●
RF170C
●
●
RF180C
●
●
RF182C
●
RF640R / RF670R
●
●
ASM 475
●
G_IK10_XX_10234
Code reading
systems
●
PC-based Automation
WinAC
WinAC via integrated
interfaces
1)
●
●
●
●
●
●
CNC SW 4.4 or higher
Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet
57
© Siemens AG 2012
Apparecchiature e servizi per PROFIBUS
Processore di comunicazione (CP) – funzioni supportate
The following products support the listed
functions or can be used in combination
with these functions
Product
PG/OP
S7
communication
Open
communication
DP/PA
S7-1200
CM 1243-5
CM 1242-5
●
●
●
S7-300 5)
CP 342-5 / CP 342-5 FO
7)
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
OPC
PROFIsafe
SIMATIC
CP 343-5
CP 443-5 Basic
S7-400
SIMATIC
TDC
5)
IM 467/467 FO
●
●
CP 50M0
●
CP 443-5 Extended
●3)
SINUMERIK
840D
CP 342-5/CP 342-5 FO
●
●
●
CP 343-5
●
●
●
●
●
●
SIMATIC IPC/PG
Microbox PC
Box PC
Rack PC
Panel PC
Field PG
HARDNET-PB DP
Development Kit
(DK-5613)
SOFTNET-PB DP /
SOFTNET-PB DP
slave
SOFTNET-PB S7
HARDNET-PB DP
CP with DP-Base
HARDNET-PB DP
CP 5603/CP 5613 A2/CP
5614 A2/CP 5623/CP 5624
CP 5512/CP 5611 A2/
CP 5621/CP 5711
CP 5512/CP 5611 A2/
CP 5621/CP 5711
CP 5603/CP 5613 A2/CP
5614 A2/CP 5623/CP 5624
CP 5603/CP 5613 A2/CP
5614 A2/CP 5623/CP 5624
●
●1)
●
1)
●2)
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
PC-based Automation
WinAC
PC-based
controllers
WinAC RTX/RTX F
CP 5603/
CP 5613 A2/CP 5623
CP 5611 A2/CP 5621
●
●
●4)
●6)
S7-mEC
Embedded
Controller
via CP 5603 in
EM PC-104
●
●
●4)
●6)
SIMATIC
IPC427C bundle
Integrated interface or
CP 5603
●
●
●4)
●6)
SIMATIC
IPC227D/IPC277D
bundle
via CP 5621
●
●
●4)
●6)
SIMATIC HMI
IPC477C bundle
Integrated interface
●
●
●4)
●6)
SOFTNET-PB DP /
SOFTNET-PB DP
slave
CP 5512/CP 5611 A2/
CP 5621/CP 5711
CP 5512/CP 5611 A2/
CP 5621/CP 5711
CP 5613 A2/CP 5614 A2/
CP 5623/CP 5624
CP 5613 A2/CP 5614 A2/
CP 5623/CP 5624
●1)
PC/Notebook
SOFTNET-PB S7
HARDNET-PB DP
CP with DP-Base
HARDNET-PB DP
1) In connection with STEP 7
2) Not for SOFTNET DP slave
3) With CPU 416F
58
●
1)
●2)
●
●
●
4) Without PA
5) CPs for S7-300/S7-400 are also available as SIPLUS
components for corrosive atmosphere/condensation
6) Only with F variant
Apparecchiature e servizi per PROFIBUS
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
7) As SIPLUS component also available for extended
temperature range -25…+60/+70 °C and corrosive
atmosphere/condensation
G_IK10_XX_50101
PC
© Siemens AG 2012
Interfaccia integrata – funzioni supportate
The following products support the listed
functions or can be used in combination
with these functions
Product
PG/OP
S7
communication
CPU 315F 4)/317F 4)/
319F
●
●
●
CPUs with
DP interface 3)
●
●
●
CPU 414H/417H 3)
●
●
●
●
CPU 416F
●
●
●
●
CPU 41x -2/3 3)
FM 458-1 DP
(isochronous)
●
●
●
CPUs with
DP interface 3)
●
●
●
IM 151-1 4)
●
●
IM 151-1 HF 4)
●
●
IM 151-7 CPU 4)
●
●
●
IM 151-7 F-CPU 4)
●
●
●
IM 152-1
●
●2)
BM 141/142/143/148
●
●
IM 153-1 4)
●
●
IM 153-2 4)
●
IM 154-1 DP
●
●
IM 154-2 DP HF
●
●
Open
communication
DP/PA
OPC
PROFIsafe
SIMATIC
S7-300
S7-400
ET 200S
●
●
●
ET 200iSP
ET 200eco
ET 200pro
●
1) Only BM 148
2) With 1.5 Mbit/s, via RS485-iS coupler
3) As SIPLUS components also available for
corrosive atmosphere/condensation
●
4)
●
●
G_IK10_XX_50102
ET 200M
●1)
As SIPLUS components also available
for extended temperature range
-25 ... +60/+70 °C and corrosive
atmosphere/condensation
Apparecchiature e servizi per PROFIBUS
59
© Siemens AG 2012
Interfaccia integrata – funzioni supportate
The following products support the listed
functions or can be used in combination
with these functions
Product
PG/OP
S7
communication
Open
communication
DP/PA
OPC
840Di/840Di sl
●
●
●
840D/840D sl
●
●
●
C240, C240 PN
●
●
●
●
P350
●
●
●
●
D410, D425/435/445
●
●
●
●
G120/G120C/G120D
●
PROFIsafe
SINUMERIK
●2)
SIMOTION
SIMOTION
C/P/D
●
●
SINAMICS
SINAMICS
G/S/GM/
GL/SL
3)
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
GM150/SM150/GL150/
SL150 3)
●
●
●
●
Singleturn/Multiturn
●
SOFTNET DP
IPC427C
IPC627C/827C
IPC647C/847C
●1)
SOFTNET DP
Slave
HMI IPC477C/577C/677C
Field PG
●1)
G130/G150
S110/S120/S150
DCM
3)
3)
MC Encoder
Absolute
encoder
Microbox PC
Box PC
Rack PC
Panel PC
Field PG
1) In connection with STEP 7
2) SW version 2.5 or higher
3) HMI access by means of S7 communication
60
Apparecchiature e servizi per PROFIBUS
●
●
●
●
●
G_IK10_XX_50103
SIMATIC IPC/PG
© Siemens AG 2012
The following products support the listed
functions or can be used in combination
with these functions
Product
PG/OP
S7
communication
Open
communication
Basic, Comfort,
Mobile Panels1)
●
●
●
WinCC flexible
●
●
WinCC
●
●
DP/PA
OPC
PROFIsafe
SIMATIC HMI
Panels
Visualization
software
PC/PG
●2)
●
SIMATIC Ident
Code reading
systems
VS 130-2
●
● DP
RFID
systems
ASM 456/RF160C
●
●
RF170C
●
●
ASM 475
●
●
Protection,
switching and
measuring
devices
Measuring device 7KM
PAC3200
●
Measuring device 7KM
PAC4200
●
3WL air circuit breakers
●
3VL circuit breakers
●
G_IK10_XX_50104
SENTRON
1) As SIPLUS components also available for
corrosive atmosphere/condensation
2) Only for Comfort Panels
Apparecchiature e servizi per PROFIBUS
61
© Siemens AG 2012
Comunicazione industriale
I vantaggi in sintesi
Attrazioni
■
Soluzione globale dal sistema di bus fino agli strumenti
di engineering e di diagnostica
■
Sicurezza dell'investimento grazie al continuo sviluppo
nel segno della compatibilità, sulla base di standard
internazionali
■
Realizzazione di applicazioni in reti orientate alla
sicurezza grazie al profilo di sicurezza PROFIsafe per
PROFIBUS e PROFINET
■
Comunicazione omogenea dal livello di campo fino
al livello ERP (Enterprise Resource Planning)
■
Comunicazione in tempo reale e trasmissione dati su
un sistema di bus Ethernet
■
Grande mobilità e flessibilità grazie a Industrial
Wireless Communication
■
Protezione affidabile della soluzione di automazione,
ad es. protezione da indirizzamento errato o da
accesso non autorizzato
■
Componenti di rete affidabili, robusti e sicuri con
funzioni diagnostiche integrate
Industrial Security
Grazie alla crescente interconnessione in rete degli
impianti industriali risulta aumentata la produttività.
Sorgono però contemporaneamente anche rischi per la
sicurezza IT, cui bisogna fare fronte con corrispondenti
misure di protezione per Industrial Security. E' per questo
necessaria una considerazione complessiva, che tenga
conto sia di misure tecniche sia dell'addestramento del
personale e della definizione di direttive e processi.
Ciò è necessario per ottenere la massima sicurezza possibile e garantire un funzionamento sicuro dell'impianto.
Ulteriori informazioni su soluzioni tecniche, come pure
sulla nostra offerta di service per Industrial Security si
trovano in Internet sotto:
http://www.siemens.com/industrialsecurity
62
Comunicazione industriale
© Siemens AG 2012
Modulo fax
Questa documentazione vi ha dato una visione panoramica
sui tipi di comunicazione e sulle reti nell'ambito di Totally
Integrated Automation. Per informazioni approfondite su apparecchiature, tecnica e funzionalità sono disponibili brochure
e cataloghi.
Brochure
■
Totally Integrated Automation
■
Sistema di controllo di processo SIMATIC PCS 7
■
PROFINET
■
Industrial Ethernet Switching
■
Tecnica di cablaggio industriale
■
Industrial Wireless Communication
■
Industrial Security
■
Soluzioni di rete con PROFIBUS
■
AS-Interface
■
Controllori SIMATIC
■
SIMATIC S7-1200
■
SIMATIC Technology
■
SIMATIC Safety Integrated
■
Modulo logico LOGO!
■
SIMATIC IPC / PC-based Automation
■
Software industriale SIMATIC
■
SIMATIC IT
■
SIMATIC Panels
■
SIMATIC WinCC flexible
■
SIMOTION
■
SINAMICS
■
SINUMERIK
■
Azionamenti a velocità variabile
■
SIMATIC Ident
■
IO-Link
■
Telecontrol
■
Sistema di sicurezza modulare SIRIUS 3RK3
■
Avviatori motore SIRIUS
■
SIMOCODE pro - Apparecchiature di gestione e
comando motore SIRIUS
Utilizzando questo modulo, potete avere la documentazione
già in pochi giorni sul vostro tavolo.
Noi vi ringraziamo per l'interesse dimostratoci e siamo volentieri a disposizione per rispondere al vostro fax!
Cataloghi
■
Catalogo interattivo CA 01 - su DVD
Potete indirizzare per fax la vostra richiesta a:
Siemens AG,
Industry Automation, Infoservice / Z068
+49 (0) 9 11 - 9 78 33 21
Mittente
Nome
Ditta
Posizione
CAP/Località
Paese
Via
Telefono
Fax
Comunicazione industriale
63
© Siemens AG 2012
Ulteriori informazioni
Tutto su PROFINET:
www.siemens.com/profinet
Per ulteriori informazioni su SIMATIC NET:
www.siemens.com/automation/simatic-net
Totally Integrated Automation:
www.siemens.com/totally-integrated-automation
SIPLUS extreme –
Estrema robustezza per condizioni ambientali gravose
www.siemens.com/siplus
Service & Support:
www.siemens.com/automation/service&support
Partner di riferimento SIMATIC:
www.siemens.com/automation/partner
Materiale informativo per il download:
www.siemens.com/simatic/printmaterial
Manuali SIMATIC Guide:
www.siemens.com/simatic-docu
Industry Mall per l'ordinazione elettronica:
www.siemens.com/industrymall
Siemens AG
Industry Sector
Viale Piero e Alberto Pirelli 10
20126 Milano
Tel. 0224363333/Fax.0224362890
Con riserva di modifiche
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MQ.R0.R1.BRIK.08.2.05
BR 0412 64 It
Produced in Germany
© Siemens AG 2012
www.siemens.com/automation
4
Totally Integrated Automation
Le informazioni riportate in questa brochure contengono descrizioni e
caratteristiche che potrebbero variare con l'evolversi dei prodotti o non
essere sempre appropriate, nella forma descritta, per il caso applicativo
concreto. Le caratteristiche richieste saranno da considerare impegnative solo se espressamente concordate in fase di definizione del contratto. Con riserva di disponibilità di fornitura e modifiche tecniche.
Tutte le denominazioni di prodotto possono essere marchi registrati o
denominazioni di prodotti della Siemens AG o di altre aziende subfornitrici, il cui utilizzo da parte di terzi per propri scopi può violare i diritti
dei proprietari.