SIMATIC PCS 7
PCS 7: PROFINET per Process Automation
L’automazione industriale nelle diverse industrie
Industrie di processo
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Industrie ibride
Electronics
Automotive
Food & Beverage
Pharmaceuticals
Metals & Mining
Cement & Glass
Pulp & Paper
Oil & Gas
Discreto
Step 7
Chemicals
Refinery
Energy
PCS
Processo
7
Industrie manifatturiere
Industry Sector
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Tipo di controllo
Motion
Control
DCS
Sicurezza di
fabbrica
Logiche ad
alta velocità
Sicurezza di
Processo
Controllo
Batch
Controllo
Continuo
Ottimizzato per…
DCS e PLC sono stati concepiti con obiettivi diversi
PLC
Industry Sector
Una delle tendenze più significative nel campo
dell'automazione è la "convergenza" di DCS e PLC
DCS
PLC
In passato era abbastanza facile stabilire se un sistema di controllo distribuito (DCS) o di un controllore logico
programmabile (PLC) era giusto per una applicazione, perché i loro punti di forza e di debolezza erano definiti.
Negli ultimi anni, tuttavia, è più difficile, in quanto il trend diffuso è di utilizzare architetture aperte e
flessibili.
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Industry Sector
SIMATIC PCS 7 Offre il meglio di entrambi i mondi
SIMATIC PCS 7 integra i punti di forza di DCS e PLC
DCS
• Soluzione integrata
• Caratteristiche e funzioni configurabili
• Strumenti di engineering “Single entry
point”
• Controllo continuo e batch
• Fault tolerance e ridondanza
• Process safety, telecontrol,
powercontrol, asset management
• Gestione completa delle informazioni
dell’impianto e degli allarmi
• …
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PLC
• Modularità
• Robustezza e affidabilità
• Basso costo
• Eccellenza in logica & sequencing
• Flessibilità
• Facilità di manutenzione
• …
Industry Sector
SIMATIC PCS 7 –
Process Control System scalabile per tutti i settori industriali
SIMATIC PCS 7 Lab
Lab
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SIMATIC PCS 7 100 – 120 000 I/O
Impianti pilota
Impianti di produzione
Impianti interconnessi in un sito produttivo
Industry Sector
SIMATIC PCS 7 –
Accesso completo al campo
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Industry Sector
SIMATIC PCS 7 –
Accesso completo al campo anche Ex
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Industry Sector
SIMATIC PCS 7 –
Con PROFINET verso nuove dimensioni
Perchè Ethernet come bus di campo con SIMATIC PCS 7?
Con le esigenze future di prestazioni e quantità di dati, i bus di campo attuali stanno
raggiungendo i loro limiti
Attraverso il continuo sviluppo tecnico Ethernet offre una piattaforma di
comunicazione potente e a prova di futuro
L’integrazione verticale offre potenzialità di produttività finora inesplorate
attraverso la connessione del mondo office e automazione
Ethernet è lo standard inequivocabile in termini di tecnologia e protocolli nel mondo
office
L’integrazione verticale richiede Ethernet
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Industry Sector
Requisiti di PROFINET nella Process Automation
PROFIBUS & PROFINET International (PI) ha fondato il gruppo di lavoro "Requisiti di
PROFINET per il DCS“ per stabilire gli obiettivi di PROFINET nell’industria di processo
Sono stati sviluppati oltre 170 requisiti
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Industry Sector
Le specifiche PROFINET per il DCS
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Industry Sector
I profili di PROFINET
PROFINET IO
Integrazione di field devices distribuiti via Industrial Ethernet
PROFIsafe
Integrazione di componenti fail-safe in PROFINET
PROFIdrive
Profilo per drives su PROFIBUS e PROFINET
PROFIenergy
Profilo per la gestione dei consumi di energia
PROFINET CBA
Component Based Automation
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Industry Sector
PROFIBUS vs. PROFINET IO
Performance Overview
PROFIBUS
PROFINET
Baud rate
12 MBit/s
100 MBit/s
Cycle time
Min. 300µs
Min. 31,25µs
<1µs
<1µs
244 Byte
64 kByte (internal)
8 kByte (external)
125
256 (internal)
128 (external)
1625
3 Onboard IF + 10 CPs
768
1 Onboard IF + 4 CPs
244 Byte (internal)
128 Byte (external)
1440 Byte (internal)
240 Byte (external)
8 kByte (internal)
8 kByte (external)
8 kByte (internal)
4 kByte (external)
Bus cycle time
Jitter
User Data per Device (Slave)
Devices per interface
Devices per
controller rack
Consistent User Data
per device
I/O address area per interface
PROFIBUS
1,5 MBit
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PROFIBUS PROFINET
12 MBit
100MBit
internal: Onboard-Interface of Controller
external: CP as external Interface
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SIMATIC PCS 7 –
Topologie flessibili
Topologia basata sul design di impianto
 Semplice connessione
 Veloce commissioning
Linea
Ring (ridondante)
 Topologia a linea e struttura ad anello senza componendti di rete
addizionali
Stella
Albero
Topologia ad anello per ogni impianto
Comunicazione wireless
(IWLAN)
Supporto delle differenti topologie come stella, albero, linea e anello
Diversi media disponibili per il networking: cavi in rame Cat5, fibra ottica
in vetro e plastica o IWLAN
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Grazie alla libera scelta della topologia, PROFINET permette una
adattabilità flessibile al design di impianto dell’intero networking
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SIMATIC PCS 7 –
I componenti per PROFINET
Automazione
 CPU 414-3 PN/DP (6ES7414-3EM06-0AB0)
 CPU 416-3 PN/DP (6ES7416-3ES06-0AB0)
 CPU S7-meC
Comunicazione
 SCALANCE X
 SCALANCE W
I/O
 ET 200M con IM 153-4 PN (6ES7153-4AA00-0XB0)
 Con tutti i moduli standard Analogici e Digitali come oggi con
PROFIBUS
 Utilizzo dei moduli esistenti
 Moduli testati e garantiti continuano ad essere utilizzati
 Direttamente collegabili alla interfaccia PN integrata nel controller
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Industry Sector
SIMATIC PCS 7 –
Architetture PROFINET tipiche
Connessione diretta
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Connessione con SCALANCE
Industry Sector
SIMATIC PCS 7 –
Funzionalità „Multi-Master“
Connessione diretta
Connessione con SCALANCE
1
1
2
MRP –
MEDIA REDUNDANCY
PROTOCOL
2
Nodi nell’anello: 50
1
Riconfigurazione: 200 ms
2
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2
1
2
1
2
1
Industry Sector
SIMATIC PCS 7 –
PROFIBUS DP e PROFINET: Funzionalità mista
PROFIBUS e PROFINET in un controller
Coesistenza di PROFIBUS DP e PROFINET
 Design di sistema flessibile con PROFIBUS e PROFINET
 PROFIBUS e PROFINET si completano
ed estendono l’un l’altro
 Coesistenza di entrambe le tecnologie
Coesistenza di PROFIBUS e PROFINET
 Nessuna CP addizionale per il PROFIBUS
PROFIBUS e PROFINET possono essere usati allo stesso
tempo su un controller
 Facile migrazione da PROFIBUS a PROFINET
MENO HARDWARE RICHIESTO
 Migrazione step by step
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Industry Sector
SIMATIC PCS 7 –
PROFIBUS PA e PROFINET: Funzionalità mista
PROFIBUS e PROFINET in un controller
Derivazione di PROFIBUS PA da PROFINET
 Design di sistema flessibile con PROFIBUS e PROFINET
 PROFIBUS e PROFINET si completano
ed estendono l’un l’altro
 Coesistenza di entrambe le tecnologie
PROFIBUS e PROFINET possono essere usati allo stesso
tempo sulla stessa rete
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Industry Sector
SIMATIC PCS 7 –
Fault Tolerance e Redundancy
Automazione serie H
 CPU 412-5H PN/DP (6ES7412-5HK06-0AB0)
 CPU 414-5H PN/DP (6ES7414-5HM06-0AB0)
 CPU 416-5H PN/DP (6ES7416-5HS06-0AB0)
 CPU 417-5H PN/DP (6ES7417-5HT06-0AB0)
I/O
 ET 200M con IM 153-4 PN (6ES7153-4AA00-0XB0)
 Tutti i moduli analogici e digitali standard come già
oggi con PROFIBUS
 Utilizzo dei moduli esistenti
 Moduli testati e garantiti continuano ad essere
utilizzati
 Funzioni failsafe
 Moduli testati e garantiti continuano ad essere
utilizzati
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Industry Sector
SIMATIC PCS 7 –
PROFIBUS e PROFINET: Funzionalità mista con sistemi H
PROFIBUS e PROFINET in un controller
PROFINET su serie H
 Design di sistema flessibile con PROFIBUS e PROFINET
 PROFIBUS e PROFINET si completano
ed estendono l’un l’altro
 Coesistenza di entrambe le tecnologie
Coesistenza di PROFIBUS e PROFINET
 Nessuna CP addizionale per il PROFIBUS
 Facile migrazione da PROFIBUS a PROFINET
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 Migrazione step by step
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SIMATIC PCS 7 –
Il futuro di PCS 7 con PROFINET
Funzioni
Architetture
 Network I/O separate per ogni controller
 CIR - Configurazione In Run
 Time stamping e sincronizzazione
I/O
 ET 200iSP
 ET 200S
 ET 200SP
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Industry Sector
Grazie per l’attenzione !
Gabriele Belotti
System Engineer & Sales Support
SIMATIC PCS 7
Siemens I IA AS PCS 7 / Italy
Viale Piero e Alberto Pirelli, 10
20126 Milano (Italy)
e-mail: [email protected]
http: www.pcs7.com