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Transcripción

1 PROFINET

2 Motivación Qué es PROFINET? Ventajas de PROFINET Referencias

3 This is my way PROFINET Requisitos del usuario Conceptos innovadores para máquinas y plantas Bajos costes con una óptima utilización de los recursos Productividad incrementada con una excelente calidad de la producción Red Ethernet estándar Alto flujo de transmisión Wireless Topologías flexibles Bus estándar PROFIBUS Comunicación IO rápida Seguridad Diagnosis PROFINET Page

4 Motivación Qué es PROFINET? Ventajas de PROFINET Referencias

5 PROFINET es 100% Ethernet PROFINET es Ethernet Ethernet es el estándar establecido en el mundo IT para el intercambio rápido de datos (IEEE 802.3) PROFINET es siempre full dúplex Comunicación simultanea en ambos sentidos 100 Mbit/s 100 Mbit/s 100 Mbit/s full duplex PROFINET es siempre "Ethernet conmutada" Controlador Comparado con: PROFIBUS Un línea a la que todos los nodos están conectados El rendimiento depende directamente del número de nodos Maestro Esclavo Switches conectados en línea La distribución de la red se controla usando topología Dispositivos PROFINET usa todas las posibilidades ofrecidas por Ethernet Page

6 El principio básico de la comunicación en Ethernet: anidamiento de datos en tramas de mensajes Capa Modelo de capas OSI para comunicación estructurada Servicios Aplicación Presentación Sesión HTTP, FTP, SMTP, SNMP, etc. Páginas Web, correos, fotografías en vivo, información de red, etc. 4 Transporte TCP, UDP Cabecera TCP Datos de aplicación 3 Red IP Cabecera IP Cabecera TCP Datos de aplicación 2 1 Enlace de datos Física Ethernet, LLDP Cabecera Ethernet Cabecera Ethernet Cabecera IP Cabecera PROFINET Cabecera TCP Datos de aplicación Datos de aplicación Ethernet trailer Ethernet trailer Máximo rendimiento cumpliendo los estándares Ethernet Page

7 Mecanismos de comunicación en tiempo real en PROFINET Canales separados para datos IO y TCP/IP Rendimiento y comportamiento determinista mediante la asignación priorizada de los datos I/O Abierto al uso de cualquier comunicación Ethernet TCP, UDP, IP, etc. Integración de dispositivos Ethernet en máquinas y sistemas (Webcam, impresora de red, etc.) Organización del tiempo Ciclo de envío Datos IO TCP/IP Ciclo siguiente 1 2 n-1 n 1 2 n-1 n Abierto a cualquier comunicación Tiempo real y estándar en un solo cable = Uniformidad totalmente integrada Page

8 La tecnología PROFINET de un vistazo: Ethernet PROFINET Es 100% Ethernet conmutada (uso de switches) PROFINET Usa estándares IT como TCP/IP Ethernet header IP header TCP header Application data Ethernet trailer PROFINET Es tiempo real y determinista 1 2 Datos IO n-1 n TCP/IP Page

9 Motivación Qué es PROFINET? Ventajas de PROFINET Referencias

10 PROFINET proporciona incremento de la Flexibilidad, Eficiencia, y Rendimiento "PROFINET This is my way" Máxima flexibilidad Aumento de la Eficiencia Alto rendimiento Para conceptos de planta adaptados a medida Garantiza un uso óptimo de sus recursos Aumenta la productividad Page

11 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Realización Conceptos de planta adaptados a medida Wireless Industrial LAN Seguridad Topologías Flexibles Estándar abierto Herramientas de Web Posibilidad de expansión Uso óptimo de los recursos Un cable para todos los propósitos Diagnosis de los dispositivos/red Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado Fácil cableado sencillo Rápido reemplace de dispositivos Estabilidad Productividad incrementada Velocidad Alta precisión Estructuras de alta calidad Velocidad de transmisión elevada Redundancia de medio Arranque rápido Referencias PROFINET es la solución adecuada para cualquier aplicación Page

12 PROFINET Flexibilidad

13 Industrial Wireless LAN Safety Flexible Topologien Web Tools Erweiterbarkeit Medienredundanz Más flexibilidad permite la implementación de plantas adaptadas a medida Más flexibilidad para el usuario con PROFINET Tenemos un gran número de secciones en movimiento en nuestra planta de producción. Por este motivo, necesito la máxima flexibilidad y eso es lo que me garantiza PROFINET." Flexibilidad Plantas hechas a medida Wireless industrial LAN Seguridad Topologías flexibles Estándar abierto Herramientas Web Posibilidad de expansión Page

14 Wireless LAN industrial Más flexibilidad con IWLAN Se pueden conectar componentes de forma remota, sin cables. Costes de mantenimiento reducidos al omitirse conductores de contacto y cables Libertad de movimiento incrementada para los operarios de maquinaria gracias al PROFINET sobre IWLAN y los dispositivos móviles HMI con función de parada de emergencia incluida Ingeniería accede directamente por IWLAN IWLAN para uso industrial IWLAN basada en estándares (IEEE ) Permite comunicación determinista PROFINET mediante IWLAN Punto de acceso IWLAN Controlador F-CPU También se pueden implementar aplicaciones de seguridad (PROFIsafe) en combinación con IWLAN sin gastos adicionales Page La comunicación PROFINET permite aplicaciones de seguridad hasta SIL 3 mediante IWLAN

15 Industrial Wireless LAN en la práctica Implementación en productos Los Puntos de Acceso y Clientes de la gama de producto SCALANCE W para la infraestructura de radio El Mobile Panel como equipo HMI móvil La ET 200pro con interfase IWLAN integrada Amplio rango de accesorios con antenas, cables, conectores, etc. Software SINEMA E para planificación y simulación, y SINEMA Server para diagnóstico Aplicaciones de ejemplo Equipos de almacenaje en altura y transporte Vehículos Autónomos Equipos HMI móviles Grúas Escenarios de Teatros Puesta en marcha sencilla, dado que la programación se puede efectuar vía WLAN Page

16 Detalles técnicos de la fiabilidad del wireless LAN industrial con IWLAN Redundancia Gracias a los puntos de acceso con 2 interfases de radio: 2.4 GHz y 5 GHz IWLAN en tiempo real La reserva de datos del SCALANCE W permite tiempos de ciclo de hasta 16 ms. Rapid roaming Para la aplicación en carriles de electrovía como reemplazo de las escobillas de contacto Nuevas posibilidades con PROFINET y IWLAN Page

17 Detalles técnicos del Industrial Wireless LAN Mobile Panel wireless con seguridad Comunicación Wireless mediante IWLAN estándar con PROFINET Operación diferenciada en la máquina en función de la localización La operación depende de la localización Wireless y seguridad con PROFIsafe Operación segura (botón de habilitación) Botón de parada de emergencia Operación con batería y modo ahorro de energía Cambio de batería en marcha Power Reference of location IWLAN IWLAN Safety de Nuevos conceptos HMI con seguridad funcional y con total movilidad Page

18 Resumen de los beneficios de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

19 Seguridad funcional Perfecta Integración de la seguridad Uso óptimo de las infraestructuras de red existentes gracias a la ausencia de un cableado adicional o un controlador de seguridad. Rango integrado de productos disponibles para aplicaciones de seguridad: controladores Failsafe, periferia fail-safe y accionamientos fail-safe Conversión sencilla de los sistemas existentes de PROFIBUS a PROFINET Seguridad independiente del bus de campo Como perfil, PROFIsafe puede ser usado de la misma forma en PROFIBUS y PROFINET Combinación perfecta de PROFIsafe y PROFINET: Seguridad, periferia y datos estándar en paralelo y sin problemas en un solo cable Transmisión de tramas de mensajes PROFIsafe más allá de los limites de bus entre partes de la planta con PROFIBUS y PROFINET Page Hasta PL e de acuerdo con ISO SIL3 de acuerdo con EN El perfil probado PROFIsafe también garantiza comunicaciones seguras con PROFINET

20 Seguridad en la práctica Implementación en productos Controlador Fail-safe para aplicaciones seguras Periferia descentralizada con módulos fail-safe para I/Os seguras Accionamientos seguros para conceptos de seguridad inteligente en máquinas y plantas Integración de dispositivos PROFIBUS también sobre IWLAN usando pasarelas a PROFINET Aplicaciones de ejemplo Todo tipo de maquinas con partes móviles Prensas, sistemas de transporte, maquinas de impresión Sistemas de vehículos de guiado automatizado Page

21 Detalles técnicos de la seguridad Comunicación relacionada con la seguridad en PROFIsafe Esta tecnología puede ser usada para los buses de estándares abiertos PROFIBUS y PROFINET Se puede usar tecnología Wireless Datos Failsafe Capa PROFIsafe Datos estándar Datos Failsafe Datos estándar Capa PROFIsafe Especificado por PROFIBUS & PROFINET Internacional Se puede usar Hasta PL e según a ISO Hasta SIL3 según a EN Disponible desde 1999 Líder del mercado en comunicación segura con más de 1,150,000 nodos PROFIsafe instalados Protocolo de bus estándar IWLAN PROFIBUS PROFINET Protocolo de bus estándar "Black channel" PROFINET con PROFIsafe La solución segura probada Page

22 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

23 Topologías flexibles Topología basada en el diseño de la máquina Menor coste de cableado y puesta en marcha más sencilla Topología líneal y estructuras de anillo redundante posibles sin componentes de red adicionales Anillo (redundante) Línea Varios controladores pueden convivir en una red acceso simultaneo a un dispositivo con Shared Device e I-Device Árbol Estrella Topología adaptada para cada máquina Soporte de topologías variadas tales como estrella, árbol, línea o anillo Varios medios disponibles para la red: cable de cobre Cat5, cables de fibra óptica de vidrio y plástico, e IWLAN Acceso a máquinas y plantas mediante una conexión segura VPN, p.ej. para mantenimiento remoto Page PROFINET PROFIsafe Comunicación Wireless (IWLAN) Gracias a la libertad de selección de la topología, PROFINET permite un adaptación flexible del cableado a la máquina o a la planta

24 Topologías flexibles en la práctica Implementación en productos Switch integrado de 3-puertos para diseño de topologías lineales y en árbol Los switches integrados de 2 puertos en los dispositivos permite topologías lineales La integración de MRP en los dispositivos de campo permite topologías en anillo sin hardware adicional La amplia gama de componentes de red permite conectar en red máquinas y componentes de una planta de forma sencilla Switch integrado de 2-puertos para diseño de topologías lineales Aplicaciones de ejemplo Líneas de producción con topologías lineales Máquinas y plantas con topología en anillo para un incremento de la disponibilidad Topologías mixtas para todas las aplicaciones Componentes de red en varios diseños para una máxima flexibilidad Page

25 Ejemplo de topología con el uso de varios medios físicos PN POF PN Cu TCP/IP Armario de Control Caja de acceso seguro a puerta Caja de acceso seguro a puerta CPU 319F SCALANCE X202-2IRT ET200S PN/PN coupler SCALANCE X208 Comunicación con otras plantas SCALANCE X201-3IRT PRO SCALANCE X201-3IRT PRO Mobile Panel Comunicación con la red principal ET200S Caja de acceso seguro a puerta Page Caja de acceso seguro a puerta

26 Ejemplo de topología en estrella en el armario de control y líneal en campo Armario de control Red de la planta Punto de conexión ET200S Armario Ethernet Punto de conexión fácility overview SCALANCE S612 Engineering PC SCALANCE X224 áreas de seguridad Hasta 3 líneas Turntable 1 Slip ring 1 Herramienta Panel de operación SCALANCE X201-3 IRT Valve stations Up to 3 lines Turntable 2 Slip ring 2 Herramienta Convertidor Hasta 3 líneas CPU 319F PN/PN coupler Controlador de soldadura Armario de control Siguiente célula Max. 12 Robot 1 Robot 2 Robot x Control de agarre Page

27 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

28 Estándar abierto Un estándar para todos los requisitos PROFINET, el estándar para la automatización en fabricación, control del movimiento, y automatización de procesos Con PROFINET, uso paralelo ilimitado de una conexión Ethernet para comunicación I/O y datos IT estándar Integración simple de nuevos segmentos PROFINET dentro de infraestructuras existentes de plantas o de maquinas PROFINET abierto e integrado PROFINET es un estándar definido (IEC 61158/61784) Más de 600 dispositivos PROFINET de más de 100 fabricantes internacionales están disponibles PROFINET es 100% Ethernet de acuerdo con IEEE, por lo tanto es posible usar componentes estándar Ethernet para PROFINET Page El número de nodos PROFINET esta aumentando continuamente en todo el mundo

29 Un estándar abierto en la práctica Aplicaciones IT p.ej. HTTP SNMP DHCP... TCP/UDP IP Ethernet Aplicaciones PROFINET Diagnóstico de Configuración Nonreal-time Proceso de datos RT Real-time IRT Implementación en productos PROFINET esta abierto para cada tipo de comunicación estándar Ethernet (p.ej. TCP/IP) Ver también herramientas Web Apertura de PROFINET para todos los fabricantes de equipos de automatización aumento continuo de la cartera del producto Fácil integración de PROFINET en dispositivos usando la pila de software para fabricantes Aplicaciones de ejemplo Acceso a los controladores por navegador Web Dispositivos Ethernet estándar como PCs para almacenaje de datos y para garantizar la calidad en una máquina Expansión de una infraestructura existente mediante redes PROFINET adicionales Page

30 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

31 Herramientas Web Acceso fácil y rápido al diagnóstico Acceso directo a la información de diagnóstico usando navegador Web estándar (sin Step7) El acceso más rápido a la información de diagnóstico redunda en un en menor tiempo de inactividad Conceptos de mantenimiento adaptados individualmente gracias a las páginas Web definidas por el usuario Las máquinas remotas son simples de mantener mediante acceso remoto PROFINET Industrial Ethernet Uso de herramientas del mundo IT Integración de servidores Web en los controladores PROFINET Siemens Acceso al servidor Web usando un navegador estándar (p.ej. Internet Explorer) Los módulos de seguridad de la gama SCALANCE S permiten separar subredes de forma segura usando tecnología IT probada Page Se pueden usar herramientas Web estándar con PROFINET para acceder directamente a la información del dispositivo

32 Herramientas Web en la práctica Implementación en productos Servidores Web en controladores PROFINET para diagnosis y creación de páginas Web definidas por el usuario Los dispositivos PROFINET usan servicios SNMP del mundo IT para diagnosis de red Conexiones VPN para un acceso seguro a la planta Aplicaciones de ejemplo Las páginas Web permiten la implementación de varios escenarios de mantenimiento Acceso a la información de la máquina y planta usando dispositivos estándar (PC, portátil, PDA móvil) Conceptos de mantenimiento remoto usando conexión VPN segura Page

33 Expansiones Web Páginas Web definidas por el usuario Funciones Expansión de las páginas estándar en CPU actuales mediante páginas particularizadas según la aplicación En la página Web, los valores del programa de usuario pueden ser: mostrados y modificados con contraseña de protección Las páginas Web específicas de aplicación no sustituyen a los sistemas HMI, pero pueden ser particularmente útiles para propósitos de mantenimiento Página Web definida por el usuario Page Diagnóstico específico de la aplicación Adaptación de los parámetros de la máquina Funciones HMI para propósitos de mantenimiento

34 Expansiones Web Topología de red vista gráfica Funciones Topología de red posible mediante LLDP Las conexiones se pueden mostrar gráficamente en la página Web y comprobarse online (status) No se requiere una herramienta de ingeniería Topología de red en la Web Generada automáticamente Diagnóstico básico sin herramientas de ingeniería Page

35 Expansión Web Topología de red Estatus y diagnóstico Expansiones Web Page Mantenimiento y puesta en marcha más flexibles Acceso online sin herramienta de ingeniería Acceso a la red completa

36 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

37 Escalabilidad La escalabilidad está dentro del concepto Las redes PROFINET se pueden ampliar usando componentes de red adicionales Field PG Panel La ampliación de controladores PROFINET existentes mediante aplicaciones adicionales es posible sin ningún problema Partes de la planta con PROFIBUS se pueden integrar perfectamente en plantas PROFINET, también incluyendo comunicación segura mediante PROFIsafe S7-300 IE/AS-i LINK PN IO SIMOTION D AS-Interface SCALANCE W788-1RR ET 200S PROFINET Industrial Ethernet IWLAN/ P8 Link PN IO Cualquier ampliación es posible Los componentes de red permiten la ampliación de topologías de red existentes, frecuentemente incluso sin interrumpir su funcionamiento Ampliación de nuevos dispositivos PROFINET en un controlador también durante la operación continua para una puesta en marcha y mantenimiento libre de problemas Pasarelas de red desde segmentos PROFIBUS a PROFINET Page SIMATIC PX IO-Link ET 200S SINAMICS S120 ET 200pro PROFINET permite una perfecta integración de varios sistemas de comunicación

38 Escalabilidad en la práctica Implementación en productos CPUs con interfases PROFINET y PROFIBUS Los componentes de red SCALANCE están disponibles en muy diversos diseños, y permiten una alta modularidad Las pasarelas de red, p.ej. IWLAN/PB Link PN IO, permiten perfectamente integrar dispositivos PROFIBUS en PROFINET, incluso cuando se usa comunicación de seguridad Page S PN/DP 2 puertos PROFINET 1 puerto PROFIBUS Aplicaciones de ejemplo Nuevos componentes de planta o de máquina se pueden integrar rápidamente y de forma simple en la red PROFINET Es posible la integración sencilla de máquinas o componentes de planta que estén aun equipados con PROFIBUS, en instalaciones PROFINET nuevas, y por tanto su conversión

39 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

40 PROFINET Eficiencia

41 Más eficiencia permite una óptima utilización de los recursos Más eficiencia para el usuario... con PROFINET Eficiencia Con PROFINET, todo funciona a través de un mismo cable. Eso es lo que yo llamo eficiencia real." Uso optimo de los recursos Un cable para todo Diagnóstico de dispositivos/red Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Reemplazo rápido de dispositivos Robustez/estabilidad Page

42 Un único cable para todo Integración y fiabilidad Integración desde el nivel de control hacia abajo, llegando el dispositivo de campo, gracias a Ethernet Ahorro gracias unos menores costes de cableado y gastos de formación Amplio rango de funciones con menor nivel de complejidad Tiempo real y bus abierto en 1 solo cable Comunicación en paralelo de tiempo real y comunicación IT estándar (p.ej. TCP/IP) Transferencia de todos los datos de maquina, planta, proceso, diagnóstico y datos IT en un único cable La comunicación de perfiles específicos (PROFIsafe, PROFIdrrive y PROFIenergy) se pueden integrar sin cableado adicional Page Webcam PROFINET Punto de acceso Controlador CNC Dispositivo HMI Modulo cliente PROFIsafe Control de movimiento Dispositivo de campo Controlador PROFIenergy Accionamiento Datos de diagnóstico Datos de seguridad datos IO Datos para eficiencia energética Datos TCP/IP (Web) Todos los datos relevantes de maquina y planta se pueden comunicar mediante PROFINET

43 Un cable para todo Implementación en productos Webcam Los dispositivos PROFINET comunican usando tramas de tiempo real priorizadas para procesar datos y tramas de mensajes TCP/IP para servicios acíclicos Los componentes Ethernet estándar (PC para registrar datos medidos, impresoras LAN, etc.) se pueden integrar en la máquina o planta sin medidas adicionales Ejemplo de aplicación Accionamientos Síncronos Webcams en posiciones inaccesibles de máquinas o plantas PCs estándar para registrar los datos de medida y para asegurar la calidad, seguimiento y trazabilidad Los lectores de etiquetas e impresoras para acciones logísticas se conectan via Ethernet Page

44 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

45 Diagnosis de dispositivo/red Diagnosis para aumentar la disponibilidad de la planta El acceso fácil y eficiente a toda la información relevante de los dispositivos y redes durante la puesta en marcha y el mantenimiento permite una rápida eliminación de los fallos Solo se requiere un navegador estándar para encontrar los problemas Facilidad para realizar el mantenimiento independiente de la localización y sin necesidad de usar Step7 Procedimientos probados para el diagnóstico Mantenimiento Importación del probado concepto de diagnóstico de dispositivo de PROFIBUS a PROFINET Ventaja adicional: leer entradas de diagnóstico sin un sistema de ingeniería (p.ej. usando un servidor Web o herramientas de diagnóstico) La información de diagnosis de línea y de red (p.ej. paquetes perdidos o estatus de la interfase) también disponible como estándar Page Acceso simple al diagnóstico de datos

46 Diagnosis de dispositivo/red en la práctica Implementación en productos Tanto el diagnóstico del dispositivo (fallo en un canal) como de la red (fallo en un puerto) están disponibles en todos los dispositivos PROFINET El SINEMA Server Basic V11 es un SW para monitorizar Ethernet Industrial y PROFINET El servidor Web integrado en el controlador PROFINET simplifica el acceso a la información de diagnóstico Ejemplo de aplicación Diagnóstico para rápidas puestas en marcha de plantas y máquinas Información de diagnóstico en vista de topología Diagnostico para servicio y mantenimiento, también preventivo y no sólo en caso de fallo Mantenimiento remoto usando conexiones VPN seguras y acceso al servidor Web de los controladores PROFINET Page

47 Requisitos de diagnóstico Ciclo de vida Tipo/localización del fallo Desarrollo Puesta en marcha Operación Detección de todos los fallos Cableado Información apropiada en todas las fases del ciclo de vida Detalles extra si se requieren Estación Módulo Canal,.. Mostrar la localización del fallo Acceso local integración IT Acceso remoto Gestión de red Información de diagnóstico donde se requiera Diagnóstico simple y rápido Page Soporte de todos los requisitos Mediante los debidos mecanismos estandarizados

48 Asignación de nombre integrada Intuitiva asignación del nombre de los dispositivos Los nombres definidos para el direccionamiento se pueden usar también para el diagnóstico, p.ej. pupitre-3" Ingeniería offline Diagnóstico online Vista Web Soporte consistente incluso en el etiquetado de los conectores/cables Ingeniería offline Etiquetado en la carcasa Diagnóstico online X1 P2 Asignación de nombre integrada Page Prevención de fallos Identificación clara de la localización del fallo rápida reparación

49 Diagnóstico de los dispositivos Vista del diagnóstico en todos los niveles Dispositivo Módulo Canal Alarmas Errores actuales Acuse I&M (Identificación y Mantenimiento) Diagnóstico de dispositivo Vista rápida Visualización estandarizada Page

50 Diagnóstico de línea El diagnóstico de línea es como el diagnostico de dispositivo Misma representación de los puertos como canales IO Representación en vistas estándar y de topología Mantenimiento preventivo adicional con POF (Plastic óptical Fiber) Adicionalmente : Empleo de diagnóstico Ethernet estandarizado (SNMP/MIB2) Diagnóstico de línea Page Ingeniería habitual con rápida diagnosis basada en la localización Aplicación del diagnóstico estándar Ethernet

51 Topología Vista adicional de la ingeniería de la planta Grafica Tabular Offline Online Integrada en Ingeniería Controlador Topología Page Vista clara de la planta y rápida localización de los fallos Acceso rápido al diagnóstico detallado

52 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

53 Eficiencia energética Ahorro inteligente de energía Ahorro significante de energía incluso durante pausas cortas debidos a un corte selectivo Establecimiento de una capacidad de operación completa al final del corte Desconexión coordinada para una mayor disponibilidad Es posible la integración del sistema PROFIenergy, uniforme y sin consecuencias, en plantas actuales Estándar uniforme PROFIenergy es un estándar estandarizado por PI PROFIenergy proporciona mecanismos de apagado de dispositivos PROFINET durante las pausas Almacenamiento de valores medidos e información de status de los dispositivos PROFIenergy para una gestión de la energía Page PROFIenergy reduce significativamente el consumo de energía durante los tiempos muertos, y permite un uso inteligente de la energía

54 Eficiencia energética en la practica Implementación en productos PROFIenergy está siendo continuamente integrada en cada vez más productos PN Dispositivos de campo disponibles : ET 200S Controladores SIMATIC y SIMOTION ET 200S Arrancadores de motor SIRIUS SENTRON PAC Ejemplo de aplicaciones SIRIUS Aquellas plantas que no se usan durante tiempos libres (noches, fines de semana) pueden pasarse a un modo de ahorro de energía SENTRON PAC Page

55 Porqué PROFIenergy? Consumo de energía sin PROFIenergy Consumo de energía reducido con PROFIenergy Curva de carga (valores en kwh, 15 min) Fin de semana Previo consumo de energía en el tiempo libre: aprox. 60% del de la energía requerida en la operación productiva Fin de semana Hasta el 80% de ahorro energético con PROFIenergy Potencial para ahorrar energía Page Ahorro de energía de hasta el 80 % durante las pausas

56 PROFIenergy Casos prácticos Caso práctico Caracterizado por Apagado durante pausas cortas Ahorro de energía optimizado con altos niveles de disponibilidad Apagado durante pausas largas Ahorro máximo de energía Apagado durante pausas no planeadas Momento y duración de la pausa desconocida Lectura de datos de medida Muchos equipos miden la energía implícitamente (p.ej. Variadores) PROFIenergy Page Se concentra en apagar los dispositivos durante tiempos de inactividad y satisface todos los requisitos

57 Qué es PROFIenergy? Definición y condiciones límite Interfase de datos basada en PROFINET para apagar de forma centralizada consumidores de energía y con completa coordinación durante pausas independientemente del tipo o fabricante del dispositivo. Fabricante de Dispositivo/Sistema Implementación en los dispositivos Módulos para gestionar PROFIenergy PROFIenergy define Gestión de los protocolos de comunicación Mecanismos de transporte Interfase de control Funciones de status Constructores o Usuarios de planta Coordinación de las secuencias switch-off y switch-on Habilitar señales para el proceso Page

58 PROFIenergy Interfase de control y funciones de estado PROFIenergy Interfase de control Start_Pause End_Pause Funciones de estado Dispositivo_Identify Query_Modes PEM_Status Query_Measurement Inicio de pausa al transferir la hora de la pausa Se puede leer el tiempo de respuesta del dispositivo Re-arranque forzado Lectura de los comandos soportados... los estados energéticos (tiempos, datos de rendimiento)... del estado actual... de los datos medidos PROFIenergy Es apto también para adaptarse a futuros requisitos Page

59 Cinco beneficios de PROFIenergy Elección libre de dispositivo debido al estándar independiente del fabricante Seguridad de inversión gracias a la integración simple de los estándares existentes Ahorro de energía incluso durante pausas cortas gracias a la desconexión selectiva Alto nivel de fiabilidad de la planta gracias a la desconexión coordinada Ahorro de costes sin necesidad de un hardware externo Controlador Periferia descentralizada HMI 24 V DC Control de movimiento y accionamientos PROFIenergy Page Permite ahorrar energía durante las pausas apagando las cargas innecesarias

60 Ejemplo de aplicación - descripción de la tarea Controlador Conoce la respuesta a la desconexión de los dispositivos Coordina la secuencia de encendido/apagado Condiciones: El transporte debe apagarse 2 minutos después del robot, y ser encendido 2 minutos antes que el robot Principio de la pausa: 12:00 Final de la pausa: 12:45 PROFINET PROFIenergy Industrial Ethernet Transporte Tiempo apagado = 1 min Tiempo encendido = 1 min Mínimo tiempo de espera = 2 min Mínimo tiempo de pausa = 4min Page Robot Tiempo apagado = 3 min Tiempo encendido = 5 min Mínimo tiempo de espera = 2 min Mínimo tiempo de pausa = 10 min

61 Ejemplo de aplicación - coordinación y orden Start_Pause Transporte ON Continúa 2 min End_Pause Se adelanta 2 min OFF Start_Pause Robot ON End_Pause OFF 12: :45 Page

62 PROFIenergy Ventajas para el cliente Constructores Familiarización rápida gracias a su integración en las familias de producto actuales y a la utilización de mecanismos ya existentes Seguridad de inversión gracias a la simple ampliación de los programas existentes Bajo esfuerzo de programación gracias a los bloques de función cargables Ventaja competitiva en el mercado de las maquinas capaces de ahorrar energía Ahorro de costes mediante apagado de dispositivos inactivos Usuarios La reducción en los costes de producción aseguran una ventaja competitiva Conforme a normas de protección ambiental genéricas y propias de la compañía Seguridad de inversión mejorando los estándares actuales de la fábrica PROFIenergy Page Solo lo que es simple y rápido triunfa y es aceptado en la practica

63 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

64 Fácil cableado Cableado eficiente y rápido Ahorra tiempo y costes mediante un ensamblado in situ simple y rápido Alta disponibilidad de las conexiones PROFINET gracias al fiable apantallamiento, la protección frente a tensiones mecánicas y una buena protección EMC en el cableado de cobre Coste total reducido durante toda la vida del sistema Sistema de conexión rápida Cable de Fibra Óptica Industrial Ethernet estándar Cable RJ45 Armario de control Armario de control SIMATIC S7-300 El sistema de cableado de Siemens, conforme a los estándares y compatible industrialmente, consta de cables, conectores y herramientas Conexión rápida disponible para cables de cobre, de vidrio y de fibra óptica El código por colores y las herramientas preajustadas evitan errores durante el montaje. Page Industrial Ethernet Connecting Cable M12 Opciones de conexión para cualquier aplicación

65 Cableado sencillo en la práctica Pelado Montaje de RJ45 Implementación en productos Sistema de conexión rápida Fast Connect (FC) Rango completo de conectores, cables (cobre y FO) y herramientas FC Se previenen los errores gracias al código de colores y herramientas de premontaje Contactos fiables a pantalla y amortiguador de tensión / unidos a los dispositivos terminales Ejemplo de aplicaciones Diseño de la red de acuerdo con IEC para cableado especifico para plantas industriales Montaje de M12 Diseño de la red de acuerdo con ISO/IEC para cableado estructurado en edificios industriales Page

66 Detalles técnicos del fácil cableado Obtenga puntos adicionales con FastConnect Sistema integrado de conectores FC plug-in y extenso rango de cables FC con certificaciones UL apropiados para PROFIBUS y Ethernet Industrial Los errores se previenen gracias al código de colores, herramientas de premontaje y materiales definidos Contactos a pantalla fiables y amortiguadores de tensión así como buena protección EMC para el cableado de cobre Con el sistema de conexión rápida (FC) para cables de cobre para Ethernet industrial, los cableados estructurados del entorno de la oficina se vuelven aptos para uso industrial e instalación en plantas de producción Con el sistema de conexión rápida (FC) para cables de FO de vidrio (multimodo) de hasta 3 km, la instalación in situ de los cables de FO de vidrio es apta para uso industrial El uso de tecnologías estándar de conexión para PROFIBUS y Ethernet/PROFINET Industrial Reducción de los costes de planificación usando cables preconfeccionados Page

67 Detalles técnicos del sistema de conexionado fácil Tecnología de transmisión de cobre de acuerdo con IEC Cables Par trenzado según IEC 11801/61156 Versión híbrida para datos+energía Conector IP20 Conector RJ45 compatible con uno ofimático Ensamblaje in situ mediante conexión rápida Conector IP65 Conector compatible con la versión IP20 Versión Push-pull para datos y energía Versión híbrida para datos y energía Conector M12 redondo (4-pin) Se puede montar in situ Page

68 Detalles técnicos del sistema de conexión fácil sistema FC M12 Plug PRO y Push Pull Plug PRO Grado de protección IP65/67, compatible con PROFINET Fácil instalación in situ para aplicaciones específicas de cables M12 plug-in con conectores FastConnect M12 (IE FC M12 Plug PRO, D-coded) Conectores de datos Plug-in compatibles con el ensamblaje in situ para cables IE FC TP y POF/PCF para transmitir datos hasta 100 Mbit/s Conector Plug-in de alimentación compatible para ensamblaje in situ para transmitir 2 x 24 V entre nodos Industriales Ethernet Los conectores plug-in hacen contacto con el dispositivo usando un mecanismo push-pull Page

69 Detalles técnicos del sistema de conexión fácil (FOC) Tecnología de transmisión FO de acuerdo con IEC Cables FOC Plásticas (POF*/PCF*) FOC de vidrio de acuerdo con IEC 60793, Conector plug-in IP20 Conector SC RJ push-pull para POF, PCF, FOC de vidrio Conector SC push-pull/st para FOC de vidrio Conector plug-in IP65/67 Conector de cara compatible con la versión IP20 Conector Push-pull con conector integrado SC RJ * POF = Fibra óptica Plástica * PCF = Polymer Cladded Fiber Page

70 Detalles técnicos del sistema de conexión fácil (imágenes) Partes individuales del conector Quite el aislamiento y corte el Kevlar negro Pelado Conector de ensamblaje Comprobar la posible ruptura de la fibra con microscopio Herramienta de corte Page

71 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

72 Reemplazo rápido de dispositivos Fácil y rápido reemplazo de dispositivos Durante el servicio y mantenimiento, no son necesarios personal ni herramientas especializadas para el reemplazo de dispositivos Reducción de tiempo de inactividad porque basta con localizar un nuevo dispositivo en almacén para poner la maquina o la planta de nuevo en marcha No son necesarios más ajustes en el dispositivo Reemplazo de dispositivo sin usar PG Controlador Parámetros dinámicos Configuración automática del dispositivo (nombre, dirección IP) Dispositivo Las tarjetas de memorias opcionales (p.ej. MMC, C-Plug) permiten un reemplazo rápido y fácil de los dispositivos sin programadora El intercambio de dispositivos con PROFINET basado en la topología conocida también se realiza sin necesidad de tarjetas de memoria Servidor ipar para transferir parámetros dinámicos del dispositivo automáticamente al nuevo dispositivo Page Reconfiguración automática del nuevo dispositivo sin ingeniería ni tarjeta de memoria

73 Reemplazo rápido de dispositivos en la practica Implementación en productos Los dispositivos con PROFINET se pueden reemplazar en una topología conocida sin esfuerzo de ingeniería gracias a sus relaciones con equipos colindantes Alternativamente: memoria extraíble (p.ej. MMC, C- Plug) para un rápido cambio de dispositivos Servidor ipar en los controladores para guardar los parámetros dinámicos de dispositivos complejos Ejemplos de aplicaciones Los dispositivos pueden ser intercambiados por personal de servicio sin conocimiento de la planta o maquinaria Puesta en marcha y configuración automáticas de todos los dispositivos PROFINET usando una topología definida en el editor de topología Page

74 Detalles técnicos del reemplazo rápido de dispositivos Opcional: la tarjeta de memoria (p.ej. MMC) permite el reemplazo rápido y fácil de dispositivos sin programadora Reemplazo rápido sin reconfiguración del equipo reemplazado Reemplazo de dispositivo basado en la topología especificada sin la tarjeta de memoria Marcar el checkbox al configurar el controlador en SIMATIC STEP 7 Instalar el dispositivo exactamente con el mismo cableado y en el mismo lugar Page

75 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

76 Robustez/estabilidad Uso fiable en entornos severos No se producen reflexiones en cables ni problemas de cableado (por ejemplo, ausencia de resistencia terminal) con PROFINET SIMATIC S7-300 Panel de control y visualización Los problemas de conexión solo afectan a dos puntos de un enlace y no a la línea entera fácil localización del fallo También es posible el uso sin problemas de PROFINET en áreas sometidas a interferencias electromagnéticas Tecnologías robustas para PROFINET El uso de Ethernet conmutada siempre permite una conexión punto a punto Cable IE estándar SCALANCE X204IRT SCALANCE X202-2P IRT POF-FOC ET 200S con IM PN FO El uso de cables apantallados y cables de FO garantizan la inmunidad frente a influencias electromagnéticas La auto-negociación y el auto-crossing reducen los errores potenciales durante la puesta en marcha y el mantenimiento Page El uso de cables de FO garantiza una operación libre de interferencias incluso en áreas sujetas a fuertes interferencias electromagnéticas

77 Robustez/estabilidad en la practica Implementación en productos ET 200S con conexión para cables de FO Los dispositivos PROFINET son robustos y apropiados para el uso en el entorno industrial Están disponibles distintas versiones para diferentes aplicaciones, p.ej. sistemas de conexión en IP67 o en FOC Conexión rápida FastConnect para un fácil ensamblaje in situ de cables de Cu y de FO Opciones de diagnostico integradas Ejemplos de aplicaciones Respuesta estable en entornos severos, p.ej. con robots de soldadura, etc. Componentes de red en distintos diseños Uso de FOC, p.ej. para cableado entre edificios Page

78 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

79 PROFINET Rendimiento

80 Mayor rendimiento redunda en una mayor productividad Mayor rendimiento para el usuario con PROFINET Rendimiento Una alta velocidad por si sola no lo es todo. PROFINET no es solo rápido, simplemente puede hacer más." Productividad incrementada Velocidad Alta precision Estructuras con más equipos Alto ratio de transmision Redundacia Arranque rápido Page

81 Velocidad Alta velocidad con tiempo real isócrono Sistema de comunicación de alto rendimiento independiente de la red Tiempo de ciclo para la comunicación posible hasta en µs Uso óptimo del ancho de banda mediante configuración individual de los dispositivos de campo Productividad incrementada para maquinas y plantas Application Robot Warehousing and logistics máquinas de impresión máquina Herramientas Production lines Presses Packaging máquinary Performance reserves Ciclo de Bus 10 ms 1 ms 100µs 10µs Rapidez en Ethernet Comunicación hasta el nivel del ms debido al tiempo real isócrono Uso de Ethernet con un ancho de banda grande Uso de full duplex Communication mechanisms TCP/IP Real-time PROFINET Up to 250 µs tiempo real isócrono Up to µs PROFINET puede alcanzar cualquier requisito relativo a rendimiento. Todas las aplicaciones pueden ser implementadas hoy en PROFINET Page

82 Velocidad en la practica SIMOTION: El sistema de control de movimiento SINUMERIK 840D sl Implementación en productos Sistema de control de movimiento SIMOTION C/D/P SINUMERIK 840D sl CNC SINAMICS S/G: sistema de accionamientos SIMATIC S7-300, S7-400 ET 200S: periferia descentralizada Componentes de red SCALANCE X200 IRT SINAMICS: el convertidor apropiado para cada aplicación Ejemplos de aplicaciones Control rápido en prensas hidráulicas Maquinas de empaquetado Impresoras Maquinas de triturado/molido Page

83 Tiempo real isócrono Reserva de ancho de banda para Ethernet Canal IRT Canal estándar Canal IRT Canal estándar Canal IRT Ciclo 1 Ciclo 2 = ventana de tiempo Ciclo n p.ej. controlador de posición 1 ms Comunicación isócrona IRT data Comunicacion RT RT data comunicación estándar TCP/IP data Canal IRT Page Ventana de tiempo separada reservada solo para tramas IRT Las tramas estándar no pueden interrumpir un ciclo IRT Comunicación adicional planeada mediante topología para un máximo rendimiento en aplicaciones isócronas

84 Innovaciones PROFINET Carril rápido reservado para IRT Tiempo real garantizado independientemente de la velocidad de la red El trafico de datos TCP/IP tiene lugar de forma paralela IRT IRT Carril rápido reservado para IRT IRT RT RT TCP/IP RT TCP/IP RT RT TCP/IP RT RT RT TCP/IP TCP/IP TCP/IP TCP/IP RT Congestión TCP/IP Page

85 Implementación Hardware para IRT Aplicaciones IT p.ej. HTTP SNMP DHCP... Aplicaciones PROFINET Configuración de diagnostico Datos de proceso 1 TCP/IP Asignación de parámetros y configuración Datos de diagnostico Permiso para enviar para el canal de datos del usuario TCP/UDP IP Nonreal-time Real-time 2 Real-time RT Transmisión de datos del usuario cíclica de alta prestación Avisos/ mensajes dependientes del evento Ethernet 1 2 RT 3 IRT 3 real-time isócrona IRT Transmisión síncrona de los datos de usuario Soporte mediante Hardware ERTEC Jitter < 1 µs Page

86 Ventaja única de PROFINET: tiempo real y TCP/IP conviviendo en el mismo sistema PLC PROFINET PC Internet Explorer PROFINET HTTP SNMP Socket TCP/UDP Real-time RT IRT Dispositivos de campo PROFINET IP Ethernet ERTEC Cable PROFINET Sensores PC SNMP/OPC Server PLC PROFINET Page

87 Los controladores PROFINET con varios puertos incrementan el rendimiento 1 2 n n+1 n+2 n+m Comunicación simultanea mediante varios puertos Escalado simple de rendimiento y tiempo de ciclo Ampliación del sistema sin perder rendimiento 1 2 n-1 n 1 2 n-1 n PROFINET n-1 n n-1 n n-1 n n-1 n 1 2 n-1 n 1 2 n-1 n Page

88 PROFINET usa todo el ancho de banda mediante full duplex Envío y recepción simultáneos 1 2 n Casi completa utilización de todo el ancho de banda disponible físicamente Tiempos de ciclo extremadamente cortos de acuerdo a la topología Salidas PROFINET n-1 n n-1 n n-1 n n-1 n Entradas Page

89 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

90 Elevada precisión Requisitos de alta precisión Control de registros en máquinas de impresión Movimientos sincronizados en máquinas de empaquetado de alta productividad Transferencia de los discos de levas durante la operación Rolling Color impresión, in succession Drying Cooling Cutting and folding Unidad de engranaje electrónico Precisión de contorno a alta velocidad Precisión garantizada mediante Aplicaciones de alta precisión gracias al modo isócrono Jitter <1 µs con tiempo real isócrono Comunicación planificada con IRT Compensación de los tiempos de ejecución Page Las aplicaciones que demandan una precisión del control pueden ser implementadas en PROFINET

91 Elevada precisión en la práctica Implementación en productos SIMOTION C/D/P control de movimientos SINUMERIK 840D sl CNC SINAMICS S/G: sistema de accionamientos SIMATIC S7-300, S7-400 ET 200S: periferia descentralizada SCALANCE X200 IRT componentes de red Aplicaciones de ejemplo Máquinas de impresión Máquinas de empaquetado Cortadoras en movimiento Máquinas trituradoras Máquinas láser Máquinas para vidrio Page

92 Modo isócrono Sincronismo perfecto Grabación isócrona de los valores reales de posición Activación isócrona de las consignas Ciclo de comunicación Controlador Dispositivo de campo Control de movimientos Accionamiento Canal IRT Page Sincronización de los ciclos de control con los ciclos de bus Los bucles de control se cierran a través del bus Las tareas de control de movimiento descentralizadas (eje longitudinal, sincronización de ejes, aplicaciones multi-eje)

93 Tiempos en modo isócrono absolutamente determinista Ciclo del sistema T i : Lectura de entradas en un instante determinado OB OB OB Q I Q I Q I OB: Procesamiento de datos en la CPU T i CPU T o T o : Escritura de salidas en un instante determinado Entrada Salida Todas las ventanas de tiempo se coordinan en una secuencia apropiada ET 200S ET 200S Page

94 IRT y modo isócrono Funciones Soporte total de IRT en las CPUs y ET 200 PN Modo isócrono µs IRT y modo isócrono Page Máximo comportamiento determinista incluso con tráfico TCP/IP Sincronización de terminal programa de CPU terminal

95 Máxima precisión con tiempo real isócrono en 250 µs Sync Máxima precisión con PROFINET La especificación PROFINET permite un jitter máximo de 1 µs Mediciones con productos reales muestran una significativamente mejor precisión 1 ms 1 µs Several cycles frozen on the oscilloscope Page

96 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

97 Estructuras con elevado número de equipos Flexible gracias a las estructuras con elevado número de equipos Puede haber casi un numero ilimitado de dispositivos en una red PROFINET Todos los dispositivos de campo pueden coexistir en una única red Hasta 256 nodos en un sólo controlador Rompiendo los límites Uso de los estándares Ethernet Uso de switches para un mejor enrutado de los datos y un óptimo uso del ancho de banda Sin limitación en el número de nodos comparado con Profibus Estructuras con elevado número de equipos gracias al uso de Ethernet Page

98 Estructuras con elevado número de equipos en la practica Implementación en productos Todos los dispositivos PROFINET pueden procesar estructuras con elevado número de equipos (hasta 1400 bytes de periferia por cada dispositivo) Los controladores PROFINET pueden comunicar con hasta 256 dispositivos Aplicaciones de ejemplo Máquinas de impresión Máquinas de producción de vidrio Máquinas para papel Máquinas de laminado y enrollado Máquinas de trefilado de fibras Page

99 Detalles técnicos de las estructuras con elevado número de equipos 1 2 n Tramas de mensajes de dispositivos granulares con PROFINET No hay una limitación debida a la arquitectura en el número de dispositivos Rendimiento óptimo gracias a los tiempos de ciclo granulares Disponibilidad de planta elevada gracias a que las interferencias no afectan a toda la red Ciclo de envío Siguiente ciclo Datos de periferia 1 2 n-1 n 1 2 n-1 n Hasta 1440 bytes/dispositivo ms 1 ms 2 ms 3 ms 4 ms Ejemplo de los tiempos de ciclo granulares aumento del rendimiento y mayor ancho de banda Page

100 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

101 Alta velocidad de transmisión Rendimiento y alta velocidad de transmisión Usando Ethernet, PROFINET alcanza una velocidad de transmisión significativamente alta respecto a los buses de campo anteriores Debido al ancho de banda más grande, aplicaciones intensivas en datos se pueden usar paralelamente sin que ello afecte a la transmisión de datos de periferia Se puede ofrecer una conexión de alto rendimiento a segmentos PROFINET mediante un backbone Gigabit Uso de la tecnología de switch Ethernet 100 Mbit/s Switches conectados en línea Usando 100 Mbit/s Ethernet, PROFINET alcanza una velocidad de transmisión significativamente alta (p.ej. comparado con PROFIBUS DP) 100 Mbit/s es una prestación suficientemente alta para el nivel de campo 100 Mbit/s 100 Mbit/s full duplex PROFINET ofrece facilidades para usar Ethernet Gigabit en el backbone Page Alta velocidad de transmisión mediante switches Ethernet y modo full duplex

102 Alta velocidad de transmisión en la practica Implementación en productos Todos los dispositivos PROFINET soportan 100 Mbit/s full duplex Una amplia gama de switches SCALANCE X compatible con PROFINET y diferentes diseños de puertos y soporte de Gigabit Aplicaciones de ejemplo Uso de un backbone de red Gigabit para operación simultanea de aplicaciones intensivas en datos Page

103 Detalles técnicos del alta velocidad de transmisión Uso de un backbone de red Gigabit para operación simultanea de aplicaciones intensivas en datos Database Server 100 Mbit/s ofrece una prestación suficientemente alta para el nivel de campo IP camera SIMATIC S7-400 with CP Advanced SIMATIC S7-300 with CP ERPC WinCC server with CP 1623 SIMATIC IPC with Gigabit interface and CP 1616 S7-300 with CP Lean Accionamient os Page

104 Resumen de ventajas de PROFINET Flexibilidad Eficiencia Rendimiento Conceptos de planta hechos a medida Industrial Wireless LAN Safety Topología flexible Estándar abierto Herramientas Web Escalabilidad Óptimo uso de los recursos Un único cable para todo Diagnóstico de red/dispositivos Cableado Eficiencia sencillo energética Cableado sencillo Fácil sustitución de equipos Robustez/estabilidad Aumento de la productividad Velocidad Alta precisión Estructuras con amplio nº de equipos Elevado ancho de banda Redundancia de medio Arranque rápido Page

105 Redundancia de medio Alto rendimiento con redundancia de medio Incremento de la disponibilidad de la planta y la maquina La redundancia de medio está integrada en PROFINET y puede ser fácilmente utilizada sin costes adicionales También permite el diagnostico de los fallos de red para una rápida resolución de problemas Anillo redundante Redundancia integrada en PROFINET La redundancia se puede implementar con ayuda de switches externos y mediante las interfases integradas de PROFINET El fallo de dispositivos en las topología de anillo no tienen efecto en la disponibilidad de la planta El mantenimiento se agiliza incluso ante un fallo en la red Page Alta disponibilidad de la planta gracias a la redundancia

106 Redundancia de medio en la practica Implementación en productos Todos los switches SCALANCE X gestionables soportan la redundancia de medio PROFINET S7-300 Las Interfases integradas en los controladores SIMATIC, CPs PROFINET, dispositivos de campo ET200, y accionamientos SINAMICS soportan el protocolo MRP Los equipos sin MRP se pueden integrar mediante switches SCALANCE X gestionables SCALANCE X Aplicaciones de ejemplo Aplicaciones de seguridad Sistema de transporte de equipaje ET 200S Maquinaria para escenarios SINAMICS S110 Page

107 MRP protocolo de redundancia de medio Configuración en anillo sin switches IE específicos Innovación para la simplificación de la arquitectura del sistema Los dispositivos PROFINET tienen MRP No es necesario cerrar el anillo mediante switches IE o administradores de anillo PROFINET Industrial Ethernet Uno de los dispositivos toma automáticamente el papel de gestor del anillo MRP mediante puertos integrados PROFINET Page Incremento de la disponibilidad en la planta Más flexibilidad Menores costes, ya que se requieren menos equipos

108 MRP protocolo de redundancia de medio Reconfiguración de la transmisión En el caso de un fallo en un segmento o nodo del anillo, la comunicación se restablece Un segundo camino de comunicación a través de la red es habilitado por el gestor del anillo La comunicación se encamina a través de este camino alternativo PROFINET Industrial Ethernet El fallo se limita al segmento o nodo dañado Page

109 MRP Protocolo de redundancia de medio Propiedades IEC Issue INTERNATIONAL estándar Basado en topología de anillo Max. 50 nodos en el anillo Controlador PROFINET IO Dispositivos PROFINET IO Componentes de la infraestructura de red (switches IE) Configuración y diagnostico en STEP7 Tiempo de reconfiguración 200 ms Page

110 Comprobación en el Editor de Topología Testeo del anillo en el editor de topología Page

111 Status Online Una conexión interrumpida Page