PROFINET: Nuevo estandard de ethernet industrial. Phoenix Contact

Transcripción

1 PROFINET: Nuevo estandard de ethernet industrial Phoenix Contact

2 Tendencias en Buses de Campo y Ethernet industrial 2 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

3 La nueva generación de buses de campo 3 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

4 QUÉ DEMANDAN LOS USUARIOS A LAS COMUNICACIONES INDUSTRIALES? 4 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

5 POSIBLEMENTE... + Reducir costes + Integración + Asegurar inversiones + AUMENTAR PRODUCTIVIDAD 5 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

6 Cuál es el mejor concepto? 6 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

7 Cuál es el mejor concepto? 7 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

8 Otra vez más de lo mismo? 8 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

9 Demandas requeridas a una solución normalizada Clara compatibilidad con tecnologías de la información TCP/IP, UDP, SNMP, FTP,... Un modelo de arquitectura que permita inteligencia distribuida Fácil integración de los buses existentes Soluciones escalables en tiempo real Respaldo de empresas líderes 9 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

10 PROFINET en el camino para ser un estándar mundial 1. Independiente del fabricante 2. Soportado por nodos de bus de campo 3. y por organizaciones de usuarios establecidas en todo el mundo ( INTERBUS CLUB, PNO ) 10 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

11 PROFINET tiene para cada aplicación un canal adecuado! Escalable y bajo un mismo cable 11 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

12 Integración óptima de bus de campo gracias al concepto Proxy PROFINET ofrece la apertura para la integración de sistemas de bus de campo PROFINET Proxy Proxy INTERBUS PROFIBUS 12 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

13 Sistema básico con PC WORX Uniforme y escalable INLINE IEC Control Fácil manejo PROFINET IO/INTERBUS Varios controles en el mismo proyecto Switch PC WORX Utilización cableado existente TCP/IP utilizable en paralelo Sigue funcionando el sistema en caso de fallo de un equipo INLINE Redundancia INLINE Block Tecnología inalámbrica Modular Fibra óptica y diagnóstico Intercambio fácil de equipos Reconocimiento de topología Sin direccionamiento o nombre Rápida INTERBUS conexión/desconexión (cambio Proxy de herramientas) 13 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

14 istema básico con SIMATIC ntegrado y escalable S7 300/400 STEP7 Switchintegrado (línea/anillo) Diagnóstico de enlace Diagnóstico de periferia Managed Switch Systemkonfiguration configuration en STEP7 nur in HW-Config Keine Parametrización speziellen Funktionsbausteine desde el controlador Diagnosemeldungen No FB especiales in Klartext OB-Aufruf Mensajes de bei Diagnostico wichtigen Ereignissen textuales Parametrierung OB con alarmasaus der Steuerung Diag+ parallel utilizable nutzbar en paralelo INLINE Block INLINE Modular INTERBUS Proxy 14 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

15 INTERBUS + PROFIBUS 15 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

16 Tecnología escalable y modular Control de movimiento Web Inteligencia distribuida Periferia descentralizada MES Automatización de procesos Integración de bus de campo Seguridad Instalación de red Gestión de red 16 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact Comunicación en tiempo real WEBIntegration

17 PROFINET : Flexible Infraestructura Control1 Control 2 Control 3 Dispositivo PN Dispositivo PN INTERBUS Dispositivo PN Dispositivo PN Profibus 17 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

18 PROFINET : Terminología PROFINET CBA Control 1 Control 2 Control 3 PROFINET I/O Dispositivo PN Dispositivo PN PROFINET I/O Dispositvo PN Dispositivo PN PROFINET CBA INTERBUS Profibus 18 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

19 Combinación de aplicaciones PROFINET IO Misma visión de E/S que con el bus de campo Emplazamiento de las señales de E/S para el control en la imagen de proceso Configuración en la herramienta específica del fabricante, con configuración del hardware y lenguajes de programación Reutilización a nivel de módulo PROFINET CBA Vista de sistema superior Definición de interfaces de comunicación Configuración a nivel de sistema con una herramienta para todos los fabricantes Reutilización a nivel de máquina Conexión E/S Máquinas/ Comunicación entre máquinas 19 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

20 Comunicación en tiempo real Comunicación estándar Comunicación Datos proceso Motion Control 100ms 10ms TCP/IP 1ms RT Una comunicación que que cubre cubre todas todas las las demandas Comunicación escalable en en tiempo tiempo real real Apertura sin sin límites límites a TCP/IP TCP/IP y servicios Todo Todo sobre sobre un un único único cable cable IRT 20 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

21 PROFINET I/O RT / IRT Infraestructura Control 1 Control 2 Control 3 PROFINET RT Equipo PN Equipo PN PROFINET RT Equipo PN Equipo PN PROFINET IRT Ejes 1... n 21 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

22 PROFINET IO Tiempo Real (RT) SW HW Datos estándar TCP IP Ethernet Aplicación Datos Tiempo real SRT Controlador estándar FL MMS (Infraestructura estándar) Los switches gestionan la transmisión de datos en tiempo real, aplicando mecanismos de priorización. Esto se realiza por software Ethernet industrial 22 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

23 PROFINET I/O RT / IRT PROFINET RT PROFINET RT PROFINET IRT Achse 1... n 23 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

24 PROFINET IO Tiempo Real Síncrono (IRT) SW HW Datos estándar TCP IP Ethernet Aplicación Datos Tiempo real RT HW especial IRT (HW) FL MMS (Infraestructura ampliada) Tiempo real estricto. Solo es posible mediante la implementación de un hardware especial (ASIC) Ethernet industrial 24 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

25 Cómo se implementa PROFINET IRT? PN Software-Stack Control Dispositivo (IRT) Context Management CL RPC Sock UDP/IP User ACP Ethernet Device Driver Checke r Ethernet Controller + IRT ASIC y sincronización de equipos PN Software-Stack User Ejes 1... n Context Management CL RPC Sock UDP/IP ACP Ethernet Device Driver Checke r Ethernet Controller + IRT ASIC y sincronización de equipos 25 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

26 Ethernet síncrona en tiempo real Transferencia con control de intervalo de tiempo Sincronización temporal de equipos Parte determinista, parte abierta IRT- Canal estándar Canal IRT- Canal estándar Canal Ciclo 1 Ciclo 2 Ciclo n 1 ms Sincroniza ción Comunicación determinista Datos IRT Comunicación abierta p.e. Datos TCP/IP 26 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

27 Ethernet síncrona en tiempo real 27 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

28 TCP/IP RT IRT PROFINET tiene para cada aplicación un canal adecuado! Escalable y bajo un mismo cable 28 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

29 PROFINET RT declaración de dataframe (trama) ethernet Protocolo uniforme en tiempo real para todas las aplicaciones dataframe estándar según IEEE Ethernettype específico PROFINET Real-Time h: IP frame h: PROFINET Trama Real-Time frame-id: Informa sobre datos recibidos - Transmisión datos cíclica - Transmisión datos acíclica (alarmas & eventos) Estados de dispositivos (p.e. run, stop, error) 29 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

30 PROFINET RT Ethernet dataframe preámbulo SFD DA SA TIPO TAG TIPO DATOS FCS (TAG) INFO? TYPE (TAG) = 8100h (tagged frame)? TAG (INFO) = TCI (Tag Control Information) User CFI VLAN identifier Prioridad de usuario: valor 6 indicación para Profinet RT 30 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

31 PROFINET RT Ethernet dataframe PROFINET RT Preamb. + SFD 8 bytes Dest MAC 6 bytes Fuente MAC 6 bytes VLAN ID 4 bytes TYPE 2 bytes Trama ID 2 bytes DATOS RT 36 tot 1472 bytes STAT. ID 4 bytes FCS 4 bytes? 0800h significa IP frame (no real-time)? 8892h significa PROFINET RT frame 31 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

32 PROFINET RT Ethernet dataframe PROFINET RT Preamble + SFD 8 bytes Dest MAC 6 bytes Source MAC 6 bytes VLAN ID 4 bytes TYPE 2 bytes Frame ID 2 bytes RT DATA 36 tot 1472 bytes STAT. ID 4 bytes FCS 4 bytes específico para PROFINET RT:? Trama/Frame ID? State ID: para reconocimiento de fallos 2 bytes contador de ciclos 1 byte Estado de datos 1 byte Estado de transferencia 32 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

33 PHOENIX CONTACT y PROFINET

34 PROFINET Grupos de trabajo con participación de Phoenix Contact TC 1 Test and Certification Manfred Patz WG 1 Procedures, Quality Managem. Manfred Patz WG 2 WG 2 PROFIBUS PA Certification Fiber Optics Dennis van Booma Hermann Loske WG 3 WG 3 PROFIBUS DP Slave Certification Data Link & Application Layer Electromecánica Arne Neumann Thorsten Szczepanski WG 4 PROFIBUS DP Master Certification Karl Weber WG 5 PROFINET Certification Manfred Popp WG 6 PCC Max Felser Movimiento WG 7 PROFIsafe Certification Manfred Popp TC 2 TC 3 Communication Profiles Application Profiles Peter Neumann Wolfgang Stripf WG 1 WG 1 WG 2 Network Components Robot and Numerical Controls Display & Panel Devices Integración Manfred Flach Web PN IO WG 4 Communication Function Blocks Hans-Peter Otto WG 5 PROFINET Core Norbert Bechstein Integración IB WG 6 Electromechanics Andreas Huhmann WG 7 Intrinsic Safety Gerhard Hammer GSD(ml) Advisory Board WG 3 PA Devices Christian Diedrich WG 5 Safety Profile Herbert Barthel WG 7 Fluid Power/Hydraulics Mario Thron WG 4 Encoder Steffen Bielski Gestión de red WG 6 PROFIdrive Michael Franke WG 8 Semi-Devices Rudi Bünger WG 9 WG 10 Identification Systems Weighing & Dosage Devices Seguridad Thomas Bangemann Thomas Bangemann WG 11 Intelligent Pumps WG 12 Low Voltage Switch Gear and Electric Transducers Karl Hiereth Marketing TC 4 System Integration Achim Laubenstein WG 1 Device Description Language Ingo Weber WG 2 GSD Specification Andreas Macher WG 3 WG 4 DCS Requirements Ludwig Winkel WG 5 Web Integration PROFINET Joachim Feld WG 6 XML@PROFIBUS Martin Wollschlaeger WG7 MES and PROFINET Wolfgang Gross TC 5 Marketing Thomas Schott Core Team WG 1 Factory Automation Thomas Schott WG 2 Process Automation Christian Tepper PN IO IRT Fibra óptica WG 13 WG 14 Presentes WG 8 en WG 8 12 grupos Remote I/O de for Process trabajo Control PROFINET I/O Integration PROFIdrive Certification Network Management PROFINET Martin Wollschlaeger Gerhard Schweigert Klaus Götz Andreas Köpke WG 9 WG 15 WG 16 Conocimiento Integration de INTERBUS los desarrollos Master Profiles PROFIpoint desde el inicio Jürgen Jasperneite Wolf-D. Zabel Reinhard Schlagenhaufer WG10 WG 17 WG 18 Participación PROFINET CBA Lab Devices PROFINET Security en el diseño Georg Biehler Christian Diedrich Franz Köbinger WG 19 Creación Train Applications WGs, die PROFINET del Know-How Erich Renner Themen aufgenommen haben Presencia en el mercado más rápida WG 3 Standardization Strategy Peter Wenzel WG 4 PROFINET Joachim Lorenz WG 5 PROFIdrive Walter Möller-Nehring WG 6 PROFIsafe Rainer Kremp WG 7 Research & Education Klaus-Peter Willems WG 8 PROFIBUS SEMI Rudi Bünger 34 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

35 PHOENIX CONTACT colabora en diseño PROFINET Libro blanco Integración de INTERBUS en PROFINET 35 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

36 PHOENIX CONTACT colabora en diseño PROFINET + Desarrollo de un transceiver PROFINET FO 36 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

37 PROFINET Competence Center Phoenix Contact ha obtenido el certificado de : PROFINET Competence Center Desde la aplicación a la formación de técnicos - Apoyo a los usuarios durante su cambio de tecnología 37 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

38 AUTOMATIONWORX con PROFINET Herramientas Componentes Profinet Infraestructura Herramientas, parametrización PROFINET IO Infraestructura, Soluciones para instalación en redes Ethernet I/O Device IO Controller PROXY IO Controller, Controlador compacto con E/S modulares y conexión a INTERBUS IO Device, Cabecera de bus modular o en formato bloque Proxy, I/O-Server como equipo PROFINET y maestro INTERBUS 38 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

39 PHOENIX CONTACT y Tecnología PROFINET Integración PROFINET en el software de automatización 39 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

40 Integración en Step 7 40 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

41 ILC 370 con 2 puertos Ethernet Ethernet Ethernet Ideal para : Instalación Ethernet en línea 10 / 100 Mbit/s Unidades funcionales independientes 41 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

42 AUTOMATIONWORX con PROFINET FL IL 24 BK, Cabecera para conexión modular de E/S 63 Slots I/O Device 42 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

43 AUTOMATIONWORX con PROFINET ILB PN 24 DI16 DIO16, PROFINET Compacto - 16 Señales entrada y 16 configurables como E/S - Configuración en línea sin necesidad de un switch I/O Device 43 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

44 AUTOMATIONWORX con PROFINET FL PN IBS, PROXY como equipo PROFINET y maestro INTERBUS I/O-Server Asegura las inversiones tanto de usuarios como fabricantes 44 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

45 VENTAJAS con PROFINET

46 PROFINET : Topologías Estructura en línea En anillo Fibra óptica En estrella 46 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

47 Ventaja: redundancia Comunicación datos Standby Comunicación datos Comunicación datos 47 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

48 Camino alternativo Comunicación datos Datenkommunikation Comunicación datos l switch reconfigura la red ctivando un camino alternativo Comunicación datos 48 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

49 Ventajas: Control distribuido Visualización Web Terminal (1.. n) Web Terminal BT20 Ersatz Funcionalidad 1 Web Terminal BT35 Ersatz Verbundsteuerung función 1 Funcionalidad 2 Standard TCP/IP Kommunikation Tarea 2 tarea 3 Programa central 49 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact tarea 4

50 Novedades en Ethernet Industrial 50 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

51 Switches a Gigabit Cuantos puertos Gigabit se necesitan? Como mínimo 2 para el Backbone -> 2 Puertos para conexión en línea o en red redundante Una ramificación en T del Backbone necesita puertos Gigabit adicionales Dispositivos terminales de altas prestaciones (p.e. Servidores de datos en aplicaciones logísticas, scanner, cámaras...) Se necesitan más de dos puertos Gigabit 51 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

52 Factory Line Gigabit Switches Gigabit en todos los puertos (novedad en switches industriales) Conexión en cascada flexible (adaptación a la estructura de la instalación) Integración de equipos terminales a Gigabit Planificación sencilla Instalación sencilla Redes preparadas para el futuro 52 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

53 Switches SFN Gigabit : Versión 8 Puertos 10/100/1000 Datos generales 10/100/1000 TX, autonegociación, autocruzado Fibra óptica Gigabit multimodo y monomodo Contacto de señalización & alimentación redundante FL SWITCH SFN 8GT FL SWITCH SFN 7GT/SX FL SWITCH SFN 6GT/SX FL SWITCH SFN 6GT/2LX FL SWITCH SFN 6GT/2LX Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

54 Smart Managed Compact Switch Switch Gestionado para Automatización y Tiempo Real Switch with Management for Automation and RealTime = Smart Managed Compact Switch Primer switch industrial del mundo con Gigabit en los 8 puertos Conexión de máquinas e instalación con Gigabit Ethernet / Profinet 54 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

55 Integración de diferentes servicios Video, voz, automatización, Comunicación estándar Características: Gigabit en todos los puertos > mayor ancho de banda > menores tiempos de transmisión 4 niveles de prioridad (Quality of Service) Mayor capacidad de transmisión de datos (Backbone, servidor) 55 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

56 Alta disponibilidad Conexión continua entre IT y Producción Estructuras de red redundantes (anillo, complejas) según estándar IEEE 802.1w Conexión (Redundante) en Gigabit con el nivel IT (PPS/ERP como SAP ) Diagnóstico de red local mediante Web, SNMP y Profinet 56 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

57 Instalación, puesta en marcha y servicio sencillos Puesta en marcha sencilla via Profinet, conector de configuración ( smart ) Infrmación de diagnóstico mediante teclas Etiquetado de aparato y puertos Reemplazo sencillo mediante Mem Plug 57 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

58 Smart Managed Compact Switch (8TX) 8 puertos 10/100/1000 Mbit/s Autocruzado, Autonegociación Preparado para PROFINET Prioridad según IEEE 802.1Q Detección de topología LLDP Profinet IO Device/ PDEV (FW 2.0) Gestión basada en Web Gestión SNMP Interface serie Redundancia RSTP, Fast Ring Detection MRP (FW 2.0) Preparado para MEM PLUG 58 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

59 Redundancia de red - RSTP Basada en IEEE 802.1w (Protocolo Rapid Spanning Tree) Compatible con proveedores de Oficina (Cisco, Nortel, 3Com, etc.) Tiempo de reconexión estándar RSTP >1 seg Estructuras de red flexibles Anillos y otras estructuras combinadas Disponible para (10)/100/1000 Mbit/s 59 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

60 Estándar IEEE 802.1w (ejemplo) FAST ETHERNET 60 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

61 Red redundate Rapid Spanning Tree y detección rápida de anillo Controlador IO Camino redundante 61 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

62 Red redundate Detección rápida de anillo Controlador IO iempo de reconexión rápido 62 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

63 Redundancia de red - RSTP con detección rápida de anillo Ampliación del estándar RSTP (IEEE 802.1w) Estructuras de red flexibles Anillos y/o estructuras combinadas Tiempo de reconexión ms con detección rápida de anillo 500ms con 1000 dispositivos terminales en redes de automatización Necesario 100 Mbit/s Full Duplex Soporte para árboles grandes 28 Switches bajo el raiz, 57 switches en un gran anillo 100 Mbit/s 63 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

64 Redundancia rápida Detección rápida de anillo (ejemplo) Raiz Raiz Respaldo 64 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact

65 Media Redundancy Protocol (MRP) Anillos redundantes Ethernet Parte de la especificación Profinet / IEC Proceso de estandarización en marcha IEC Redes de automatización de alta disponibilidad networks 65 Profinet, nuevo estandard de ethernet industrial / Phoenix Contact