WAGO AUTOMATION. Industrial ETHERNET MODBUS/TCP

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1 WAGO AUTOMATION Industrial ETHERNET MODBUS/TCP

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3 Inhalt Industrial ETHERNET in der Automatisierungstechnik WAGO-I/O-SYSTEM 750, 753, WAGO-SPEEDWAY Durchgängige Kommunikation mit WAGO - Feldbuskoppler - Programmierbare Feldbuscontroller - Kompakt-Industrie-PC Durchgängige Automatisierungslösungen mit WAGO Inbetriebnahme und Anbindung an die IT-Welt MODBUS TCP/UDP ETHERNET/IP PROFINET IO SERCOS III EtherCAT Referenzen ETHERNET EtherNet/ IP TM ist ein Warenzeichen der Open DeviceNet Vendors Association. PROFINET ist ein eingetragenes Warenzeichen von PROFIBUS International. SERCOS interface ist ein eingetragenes Warenzeichen des SERCOS International e. V.. EtherCAT ist ein registriertes Warenzeichen und eine patentierte Technologie der Beckhoff Automation GmbH.

4 Industrial ETHERNET in der Automatisierungstechnik... Automatisierungskonzepte auf der Basis von ETHERNET sind ein Erfolgsfaktor im Unternehmen. Weil sie Systemprozesse optimieren. Weil sie Zeit- und Einsparungspotentiale ausschöpfen. Weil mit ihnen die Kommunikation ganz einfach funktioniert ohne Schnittstellenprobleme. Direkt, standardisiert und durchgängig für ein enormes Spektrum von Applikationen. Von der IT-Welt über Facility Management bis zur Energiewirtschaft. Von der einzelnen Maschine bis zur kompletten Anlagenautomatisierung. Die leistungsstarken WAGO-ETHERNET- Koppler/-Controller für das WAGO-I/O-SYSTEM und SPEEDWAY liefern den Schlüssel, um Management-, Steuerungs- und Feldebenen in einem Netzwerk zu verbinden. Horizontal und vertikal. Für prozessoptimale, transparente Kommunikation. Für eine skalierbare Lösung von hoher Integrationsdichte zu einem unschlagbaren Preis-/ Leistungsverhältnis. 3

5 mit dem WAGO-I/O-SYSTEM und SPEEDWAY zum zuverlässigen Industriestandard Durch fortschreitende Dezentralisierung und die daraus resultierende und ständig wachsende Komplexität der Busteilnehmer entstehen neue Systemanforderungen, die übergreifend alle Systeme vereinen: Management und Service/Diagnose, Sicherheits- und Safety-Aspekten. Industrial ETHERNET bietet hierfür die geeignete Plattform, unter Bewahrung des originären Feldbusnutzens, einen deutlichen Mehrwert für Ihre Automatisierungsaufgabe zu schaff en. 4

6 WAGO-I/O-SYSTEM 750, 753, 758 Das WAGO-I/O-SYSTEM 750, 753, 758 bietet die zunkunftsichere Systemarchitektur. Das für vielfältigste Anwendungsgebiete zugelassene WAGO-I/O-SYSTEM trägt mit seinem feinmodularen und feldbusunabhängigen Design den Anforderungen an dezentrale Feldbussysteme besonders Rechnung. on - mit einer in der Leistung skalierbaren Lösung nahezu unendlich ren sich dagegen auf ein Minimum Effi zienz Der modulare Grundgedanke des Systems fi ndet sich auch in der Unterstützung zahlreicher Feldbussysteme wieder. Je nach Anwendungsfall kann zwischen Feldbuskopplern und -controllern für unterschiedliche Protokolle ausgewählt werden. Prog. Fe Kompakt-Industrie-PC MODBUS/TCP 5 ON ETHERNET LINK ACT 1 LINK ACT 2 MS NS I/O USR W B D B D Digitaleingangsklemmen Digitalausgangsklemmen Analogeingangsklemm 2-Kanal-Digitaleingangsklemmen - DC 5 V, 24 V, 42 V, 48 V, 110 V - AC 24 V, 42 V, 120 V, 230 V - NPN/PNP, 0,2 ms/3,0 ms Filter, Diagnose 2-Kanal-Digitalsonderfunktionen - NAMUR, Impulsverlängerung - Einbruchsmeldung, V-/R-Zähler, 100 khz 4-Kanal-Digitaleingangsklemmen - DC 24 V, AC 110 V V 8-Kanal-Digitaleingangsklemmen - DC 24 V, DC 5 V V, NPN/PNP 16-Kanal-Digitaleingangsklemmen - 24 V, CAGE CLAMP S / Flachbandkabel Sicherheitsklemmen (PROFIsafe) - 4F-DI, 8F-DI - SIL 3, CEN (IEC 62061) und Kat. 4 / PL e (EN ISO 13849) Eigensichere Busklemmen (Ex i) B C D 1-Kanal-Digitalausgangsklemmen - AC 440 V, 16 A; Handbedienung, bistabil 2-Kanal-Digitalausgangsklemmen - DC 24 V, 0,5 A/2 A, AC 230 V 2-Kanal-Digital-Sonderfunktionen - Pulsweiten (PWM)-Ausgangsklemme 4-Kanal-Digitalausgangsklemmen - DC 24 V, 0,5 A, AC V, 0,25 A - NPN/PNP, Diagnose 8-Kanal-Digitalausgangsklemmen - DC 5 V V, 1 A, DC 24 V, 0,5 A 16-Kanal-Digitalausgangsklemmen - 24 V, CAGE CLAMP S / Flachbandkabel Sicherheitsklemmen (PROFIsafe) - 4/4F-DIO, 8F-DO - SIL 3, CEN (IEC 62061) und Kat. 4 / PL e (EN ISO 13849) 2-Kanal-Relaisausgangsklemmen - AC/DC V, 2 Schließer/2 Wechsler Eigensichere Busklemmen (Ex i) A B D 1-Kanal-Analogeingangsklemme - Widerstandsbrücke (DMS) 2-Kanal-Analogeingangsklemme - Diff erenz-/single-ended-eingang - Messwerteingang (galvanische Tre - 12-/14-/16-Bit-Aufl ösung - AC/DC 0(4) ma, (5) A - DC V, ±10 V, V, D 4-Kanal-Analogeingangsklemme - Single-Ended-Eingang - 0(4) ma V, ±10 V Analoge Sonderfunktionen - HART-Protokollunterstützung - RTD-Messklemme (einstellbar) - Thermoelement-Messklemme, Diag Eigensichere Busklemmen (Ex i)

7 IP20 g. Feldbuscontroller Optimiert für die Anforderungen der Praxis Feinmodular Feldbusunabhängig Investitionssicher der Busmodule Klare Kennzeichnung Skalierbare Leistungen Leistungsstark Hohe Flexibilität Potentialen, Leistungen und Signalen an einem Feldbusknoten Betriebssicher Bergbau garantieren vielseitige Verwendungsmöglichkeiten auch bei verschärften Umgebungsbedingungen Automatische Kontaktierung Steckbare Anschlussebene Safety-Fähigkeit Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen Temperaturbereich 20 C bis +60 C Prog. Feldbuscontroller emmen 14 Analogausgangsklemmen Sonderklemmen 14 Systemklemmen lemmen lemmen ang he Trennung) 1(5) A 0 V, Diagnose lemmen r), Diagnose (Ex i) B C D 2-Kanal-Analogausgangsklemmen V/±10 V - 0(4) ma - 12-, 16-Bit Aufl ösung 4-Kanal-Analogausgangsklemmen V/±10 V - 0(4) ma Analoge Sonderfunktionen V V, 10 ma, Diagnose Eigensichere Busklemmen (Ex i) A B C D Bluetooth /RF-Transceiver Serielle Schnittstelle - RS-232-C-Interface (parametrierbar), RS-485 Weg- und Winkelmessung, Zähler Positionierung - Steppercontroller RS-422 Schwingungsüberwachung Klemmenbusverlängerung DALI-/DSI-Master EnOcean-Funkempfänger MP-Bus (Multi-Point-Bus) KNX/EIB/TP1-Klemme AS-Interface-Master RTC-Modul T 6,3 A 250 V B Filterklemmen - System- und Feldversorgung - DC-24 V-Netzteilfi lter (Surge) Potentialvervielfältigungsklemmen - DC 24 V - DC 0 V Distanzklemmen - DC 24 V / AC 230 V Potentialeinspeisung - AC/DC V - Sicherung / Diagnose (optional) - DC 24 / DC 5 15 V (einstellbar) Eigensichere Busklemmen (Ex i) A B C D

8 WAGO-SPEEDWAY 767 ETHERNET Systembus MODBUS/TCP Versorgung Systembeschreibung Bei WAGO-SPEEDWAY bzw. programmierbarem Feldbuskoppler (jeweils bereits mit 8 digitalen Eingängen ausgestattet) an einen Feldbus und damit an eine übergeordnete Steuerung angeschlossen. Der Feldbuskoppler verfügt über eine für den Anwender transparente Systemschnittstelle zum Anschluss weiterer I/O-Module. Diese ermöglichen den Ausbau des Systems zur Verarbeitung von zusätzlichen digitalen und analogen Signalen. So ist die bedarfsgerechte Erfassung und Ausgabe von Signalen direkt vor Ort möglich. Die I/O-Module werden über eine Datenleitung (Gelb) und Versorgungsleitung (Grau) an den Feldbuskoppler angeschlossen. Parametrierung, Programmierung, Service und Diagnose erfolgen über ein im Feldbuskoppler integriertes USB-Interface oder über den Feldbus. 64 I/O-Module pro Station 500 m Gesamtausdehnung 50 m Abstand zwischen 2 Modulen Modulübersicht Digitaleingangsmodule Digitalausgangsmodule Digitalein-/-ausgangsmodule Analogeingangsmodule Spannung / Strom (U/I); 4 Eingänge (0-20 ma, 4-20 ma, ±20 ma, 0-10 V oder ±10 V) Widerstandsgeber (RTD); 4 Eingänge Pt100, Pt200, Pt500, Pt1000 Ni100, Ni120, Ni1000 Thermoelement (TC), 4 Eingänge Typ B; C; E; J; K; N; R; S; T Analogausgangsmodul Spannung / Strom (U/I); 4 Ausgänge (0-20 ma, 4-20 ma, ±20 ma, 0-10 V oder ±10 V) Versorgungsmodul DC-24V-Power-Verteiler

9 Optimiert für die Anforderungen der Praxis ETHERNET Systembus Modulare Aufbautechnik Performante Datenübertragung CoDeSys 3, programmierbar nach IEC Parametrierung mittels Gerätebeschreibung (GSD-, EDS-, GSDML-Datei) oder FDT/DTM Asynchrone und synchrone Diagnose Feldbusunabhängigkeit USB-Interface Ausgeprägter EMV-Schutz Effektives Versorgungskonzept Temperaturbereich 25 C bis +60 C Schutzart IP67, vollvergossen Schraub- und Hutschienenmontage Ergonomisches Design Versorgung Sensor-/ Aktoranschluss Sensor-/ Aktoranschluss 8

10 Durchgängige Kommunikation mit WAGO Kompakt-Industrie-PC / Feldbuskoppler / Programmierbare Feldbuscontroller / SPEEDWAY / PERSPECTO Kompakt-Industrie-PC Feldbuskoppler Anwenderprotokolle MODBUS/TCP (UDP) x x x x x x x x ETHERNET/IP x x x PROFINET IO Class 1 Class 1 SERCOS III SVC, RTC, TCP/IP EtherCAT x IEC CoDeSys- Netzwerkvariablen x x x x x SNMP x x x x SNTP x x x x x x BootP/DHCP x/x x/x x/x x/x DCP x/x x/- x DCP x/x DNS x x x x x x x FTP x x x x x x x x HTTP x x x x x x x x x x x LLDP x x Safety Profi safev2 Features PLC (Programm/Daten) 128 MB 2/32 MB 2/32 MB 2/32 MB 512/256 kb Retain 128 k 1024 k 1024 k 1024 k 24 k Freie Socket-Programmierung (Client/Server) x x x x x RTC x x x x x File-System x x x x 1,5 MB Web-Server x x x x x x x x x x x CoDeSys- Web-Visualisierung Anwenderprg. Web-Interfaces x x x x x x x x x x x Managed Switch DUAL-LAN DUAL-LAN DUAL-LAN DUAL-LAN 2-Port x 2-Port x Onboard RS-232 x x x x MODBUS/TCP 9

11 Programmierbare Feldbuscontroller SPEEDWAY PERSPECTO xxx 762-2xxx 762-3xxx x x x x x x x x x x x x x x x x x x RT V2.0 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x/- x/- x/x x/x x/x x x x x/x x/x -/x -/x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x 6 kb 128/64 kb 64/64 kb 512/256 kb 512/256 kb 512/256 kb 1MB/1MB 1 MB/512kB 1 MB/512kB 1024/256 kb x 8 k 8 k 24 k 24 k 24 k 32 k 32 k 32 k 32 k x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x B 1,5 MB 2 MB 1,5 MB 2 MB 2 MB 2 MB 3 MB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x DUAL-LAN x x x x x x 10

12 Durchgängige Automatisierungslösungen mit WAGO WAGO-Industrial-ETHERNET-Geräte bieten für jede Anforderung eine maßgeschneiderte Kommunikationslösung. MODBUS/TCP steht für grenzenlos off ene Kommunikation, insbesondere intelligenter, programmierbarer Stationen, über beliebige Netzwerkinfrastruktur, von kleineren Stationen bis hin zu komplexen Gesamtsystemen (z.b. Facility Management) ETHERNET/IP und PROFINET IO bieten optimierte Echtzeitkommunikation an einem zentralen Feldbus-Master (Scanner bzw. Controller) unter Bewahrung des originären ETHERNET-Nutzens. Standardisierte Konfi gurationstools und normierte Diagnose sind von Vorteil im Serienmaschinengeschäft und Anlagenbau, wo einfache Projektierung und sicherer Betrieb entscheidene Faktoren darstellen. Vielfach kommen integrierte Sicherheitslösungen zum Einsatz. SERCOS III erfüllt höchste Anforderungen an die System-Performance & Deterministik und empfi ehlt sich insbesondere für anspruchsvolle Antriebslösungen, z.b. im Werkzeugmaschinenbau. Bestellnr. Beschreibung WAGO-I/O-IPC-G2 Linux 2.6, Industrie-PC mit Geode 266 MHz WAGO-I/O-IPC-C6 Linux 2.6, Industrie-PC mit Celeron M 600 MHz WAGO-I/O-IPC-C10 E Linux 2.6, Industrie-PC mit Celeron M, 1 GHz, für den erweiterten Einsatzbereich WAGO-I/O-IPC-P14 Linux 2.6, Leistungsstarker Industrie-PC mit Pentium M 1,4 GHz Feldbuskoppler, 100 Mbit/s Programmierbarer Feldbuscontroller, 100 Mbit/s Feldbuskoppler, 10 Mbit/s Feldbuskoppler, 2 Ports, 10/100 Mbit/s Programmierbarer Feldbuscontroller, 10 Mbit/s Programmierbarer Feldbuscontroller, 10 Mbit/s Programmierbarer Feldbuscontroller, 2 Ports, 10/100 Mbit/s Programmierbarer Fernwirkcontroller Programmierbarer Feldbuscontroller, RS-232, 10/100 Mbit/s Programmierbarer Feldbuscontroller, 2 Ports, 10/100 Mbit/s Programmierbarer Feldbuscontroller, 2 Ports, 10/100 Mbit/s Programmierbarer Medienredundanz-Feldbuscontroller10/100 Mbit/s Feldbuskoppler, IP Programmierbarer Feldbuskoppler, IP67 Bestellnr. Beschreibung Feldbuskoppler, 100 Mbit/s Feldbuskoppler, 2 Ports, 10/100 Mbit/s Programmierbarer Feldbuscontroller, 100 Mbit/s Programmierbarer Feldbuscontroller, 2 Ports, 10/100 Mbit/s Programmierbarer Feldbuscontroller, RS-232, 10/100 Mbit/s Programmierbarer Feldbuscontroller, 2 Ports, 10/100 Mbit/s Programmierbarer Feldbuscontroller, 2 Ports, 10/100 Mbit/s Feldbuskoppler, IP Programmierbarer Feldbuskoppler, IP67 Weitere Informationen siehe: Hauptkatalog 2010/2011, I/O-SYSTEME oder 11

13 WAGO-I/O-IPC 758 Kompakt-Industrie-PC Serie 758 Bestellnr. Beschreibung Feldbuskoppler, 100 Mbit/s Feldbuskoppler, 2 Ports, 100 Mbit/s Feldbuskoppler, IP67 WAGO-I/O-SYSTEM 750 Prog. Feldbuscontroller Serie 750 Bestellnr. Beschreibung Feldbuskoppler, 2 Ports, 100 Mbit/s WAGO-I/O-SYSTEM 750 Feldbuskoppler Serie 750 Bestellnr. Beschreibung Feldbuskoppler, 2 Ports, 100 Mbit/s WAGO-SPEEDWAY 767 Prog. Feldbuskoppler Serie

14 Inbetriebnahme 1. Projektierung & Inbetriebnahme WAGO-I/O-CHECK 2. Netzwerkkonfiguration Webbased Management 3. Programmierung WAGO-I/O-PRO Programmier-Tool IEC Funktionsbausteine Funktionsbausteine für die Netzwerkkommunikation Funktionsbausteine für lokale Steuerungsaufgaben 13

15 Integration SCADA/Soft-SPS SCADA Soft-SPS OPC Client Visual Basic C-Appl. ActiveX PLC/ Soft-SPS spezifischer Treiber WAGO-OPC-Server WAGO-DLL Application Notes unter ETHERNET, MODBUS/TCP (UDP) Prozessdatenkommunikation ETHERNET/IP PROFINET IO Eigenschaften SPS Web-Visualisierung 14

16 MODBUS TCP/UDP...vereint wie kein anderes Protokoll die Vorzüge der direkten, offenen Vernetzung von Netzteilnehmern, mit den fast grenzenlosen Möglichkeiten ETHERNET-basierter Steuerungs- und Kommunikationstechnik. So kann jeder MODBUS-ETHERNETTeilnehmer (Buskoppler) mehreren Clients (z.b. Visualisierung, OPC-Server, Bedienpanel, weiterer ETHERNET-Controller) als Datenserver dienen. Gleichzeitig können intelligente, programmierbare Geräte (Controller) wiederum Verbindungen über Standard-Netzwerkinfrastruktur zu beliebigen MODBUS-Teilnehmern aufbauen. Dabei ist die Koexistenz mit beliebigen Protokollen wie HTTP (Web-Server), SNMP (Netzwerkmanagement), SNTP (Zeitsynchronisierung), FTP (Filezugriff) u.v.m. garantiert. Aufwendungen hinsichtlich Netzwerkkonfiguration können auf ein Minimum reduziert werden. Ein zentraler Master ist nicht notwendig. Somit empfiehlt sich MODBUS/TCP/UDP in Anwendungen, die der Datenerfassung dienen und/ oder es zur Aufgabe haben, intelligente Controller mit autarker Steuerungslogik zu vernetzen. Die dezentrale Steuerungsintelligenz erhöht die Anlagenverfügbarkeit, sorgt für ein vorhersagbares Verhalten mit kürzesten Reaktionszeiten und erlaubt eine Modularisierung des Prozesses skalierbar von Einzelanwendungen im LAN bis hin zu anlagenumspannenden Lösungen im WAN. Rolltorsteuerung t EnOcean-Funktechnik Überwachung von Schwerpunktstationen (Gas, Wasser, Druckluft, Strom,...) t Energieverbrauchsmessung t Datenprotokollierung t Alarm-/Störmeldung t Web-Visualisierung t SNMP, SMTP STATUS: OK ERROR Dezentrale Maschinen- und Anlagensteuerung t Programmierbare Logik nach IEC t ETHERNET-Client/-Server t Web-Server t Web-Visualisierung Mess- und Betriebsdatenerfassung t Historische Daten-/Trendaufzeichnung t (SQL-) Datenbankanbindung t File-Transfer (NFS,FtP) t Batch-/Rezepturverwaltung t Web-Interfaces 15 WAGO-I/O-IPC t Prozessvisualisierung t Steuerung t Diagnose t Gateway Leitsystem t OPC-Server t SQL-Datenbank t Störmeldungen t Engineering

17 MODBUS/TCP Gebäude- und Facility Management t Lichtsteuerung (DALI) t Steuerung von Klappen & Ventilen t HKL-Regelung t Zutrittskontrolle DALI MP-Bus C 16 : 55 Merkmale und Anwendung: WAGO-MODBUS-TCP/UDP Feldbuskoppler/-controller t Kommunikation und Diagnose über Standard-IT-Verbindungen (SMTP, HTTP, SNMP...) t Schneller Prozessdatenaustausch mit Visualisierungen, (Soft-)SPS, Office-Anwendungen oder interoperable Kommunikation mit weiteren Feldgeräten über standardisierte Applikationsprotokolle t Verteilte Steuerungsnetzwerke durch Nutzung dezentraler SPSRessourcen im Controller t Eigenständige Lösung von komplexen Aufgabenstellungen (Steuerung, Überwachung, Regelung, Data-Logger, RTU, Kommunikation (Gateway)) t Direkter Zugriff über LAN oder WAN (Internet) t Fernwartung, Steuerung und Diagnose über , SMS, Web-Browser... t Freiprogrammierbare Anwenderprotokolle (HTTP, UCP, TAP, SOAP...) t Konfiguration über integrierten Web-Server (WBM) 16

18 ETHERNET/IP ETHERNET/IP adaptiert das bewährte Common Industrial Protocol (CIP) auf Standard-ETHERNET-Architektur. CIP umfasst eine umfangreiche Bibliothek an Nachrichten und Services für eine Vielzahl von Automatisierungsprozessen inkl. Steuerung, Sicherheit, Safety (CIP Safety) Synchronisation, Antriebsregelung und Information. Die Echtzeitkommunikation erfolgt nach dem Producer-/Consumer -Verfahren über Implicit Messaging basierend auf UDP- Multicast-Telegrammen. Durch entsprechende Projektierung des Netzwerk-Scanners (Masters) und Auswahl geeigneter Switches lässt sich eine gute System-Performance erzielen. Konfi gurationsdaten, Diagnose und Systeminformationen werden über Explicit Messages TCP/IP-basierend übertragen. Hierbei wird wiederum zwischen Unconnected Messaging (unregelmäßig, niedrige Priorität) und Connected Messaging (regelmäßig, höhere Priorität) mit reservierter Bandbreite unterschieden. Die Koexistenz mit jeglichen ETHERNET-Protokollen ist garantiert. Schrittmotoransteuerung PWM- Interface, oder integrierte Leistungsstufe 24 V 70 V, 1 A 5 A, für den Anschluss von bipolaren Steppern Optional Vektorregelung mit integrierter Rückführung 17

19 Merkmale und Anwendung: WAGO-ETHERNET/IP- Feldbuskoppler/-controller Alle ETHERNET/IP-Feldbuskoppler und -controller der Serie 750 und 767 unterstützen Echtzeitkommunikation nach dem Common Industrial Protocol (CIP). Darüber hinaus bieten die Geräte MODBUS/TCP- und UDP-Protokollsupport (Server und Client*), z.b. zur direkten Querdatenkommunikation untereinander und/oder zur Anbindung von Bedienpanels und PC-Applikationen. Die Inbetriebnahme kann optional Browser-basierend über das WebBased Management erfolgen. Der Web-Server bietet darüber hinaus auch anwenderspezifi sche Visualisierungsmöglichkeiten. Protokolle wie SNMP, FTP, SNTP, DHCP, DNS unterstützen bei Service und Diagnose. Integrierte gemanagte Switches* ermöglichen eine direkte Linientopologie. Die Feldbuscontroller* können für eigenständige Steuerungsfunktionalität nach IEC programmiert werden. (*optional) Drahtlose Prozessdatenkommunikation- Integration als Point-to-Point-Kommunikation oder Piconetz (1 Master, max. 7 Slaves) Sichere Übertragung (verschlüsselt, AFH* und adaptive Sendeleistung) im lizenzfreien 2,4Ghz-Band-Echtzeit-Kommunikationsmodus zwischen WAGO-Busklemmen "Ad-hoc"-Betriebsmodus zur Kommunikation mit beliebigen Bluetooth -Teilnehmern (PDA,...) Schnelle Übermittlung von Daten über große Entfernungen (max m) Alternative für Applikationen, in denen drahtgebundene Lösungen nicht wirtschaftlich oder technisch nicht machbar sind. *Adaptive Frequency Hopping 18

20 PROFINET IO PROFINET IO vereint die Vorzüge des klassischen PROFIBUS DP mit dem Nutzen ETHERNET basierter Kommunikation. Standard-Netztopologien sowie Infrastrukturkomponenten können genutzt werden. PROFINET IO bietet hierbei eine durchgängige Lösung, von der Feldebene bis zur Leitebene. Für die Parametrierung komplexer Feldteilnehmer (PROFINET-Device) wie z.b. Safety-Komponenten stehen performante Dienste, in Koexistenz mit Web-Diensten und IT-Service- und Management-Protokollen (TCP/IP, http, SNMP), zur Verfügung. Zur Erfüllung der Echtzeitanforderungen und Telegrammpriorisierung wurde das optimierte PROFINET-RT-Protokoll um Features wie Quality of Service erweitert. Der PROFINET-Controller (Master) sorgt dabei für einen geregelten, sequentiellen Request-/Response -Verkehr, dessen Zykluszeit pro Teilnehmer individuell einstellbar ist. Der Feldbuscontroller leistet im Service-Fall ein komplettes Backup & Recovery der I/O-Devices inkl. der Netzwerkparameter und Modulparameter. Das vom PROFIBUS bekannte Look & Feel hinsichtlich Konfi guration, Service und Diagnose wurde übernommen. PROFINET-IO-Controller RFID (Radio Frequency Identification) Anbindung von Schreib-/Lesegeräten über individuell konfi gurierbare Schnittstellen (RS-232, RS-485, RS-422, SSI) Fehlersichere Applikationen (Serie 750, 753) Integration von sicheren Busklemmen in ein Standard-PROFINET-IO-Netzwerk. Konform mit PROFIsafe-V2.0-Spezifi kation Bis SIL 3, CEN (IEC 62061) und Kat. 4 / PL e (EN ISO 13849) Integration von sicheren Ein, Ein-/Ausgangsmodulen für Not-Aus-Taster, Lichgitter, Sicherheitsschütze etc. Umfangreiche Parametrierfunktionen (I/O-CHECK 3) SISTEMA ipar-server-unterstützung TCI Conformance Class II + III 19

21 Merkmale und Anwendung: WAGO-PROFINET-IO-Feldbuskoppler WAGO-Feldbuskoppler der Serie 750 und 767 binden das gesamte Spektrum an Busklemmen als I/O-Device an PROFINET an. Konfiguration (über GSDML-Dateien) sowie Betrieb und Diagnose kann hierbei vollständig über standardisierte Tools der Master-Anschaltung erfolgen. Konfigurations- und Parameterdaten werden vom Master nichtflüchtig in den Koppler geschrieben - somit kann ein Hardware-Tausch ohne Eingriff in die Software realisiert werden. Fehlersichere Busklemmen (Serie 750, 753) ermöglichen Applikationen bis SIL3 nach PROFIsafe-V2.0-Spezifikation. Die Konfiguration von Platzhaltermodulen sowie Anlauf bei von der Projektierung abweichender Hardware-Konfiguration ist bei allen Kopplern gegeben. Die normkonforme Diagnose stellt detaillierte Informationen über den Koppler- bzw. Modulstatus zur Verfügung. Das Fehlerverhalten der Busklemmen bei Ausfall der Kommunikation kann individuell parametriert werden. Integrierte Switches erlauben die Realisierung einer Linientopologie. 0/1 20

22 SERCOS III Mit SERCOS III kommunizieren Automatisierungsgeräte wie z. B. Steuerungen, Servoantriebe und E-/A-Peripherie über eine einheitliche Echtzeit-ETHERNET- Schnittstelle. Die Daten werden auf der Basis eines sehr effi zienten Echtzeitprotokolls übertragen, welches kürzeste Zykluszeiten und höchste Wiederholgenauigkeit garantiert. Die Laufzeiten werden durch den vollständigen Verzicht von Hubs und Switches auf ein Minimum reduziert. Daten werden von den Netzwerkteilnehmern (die typ. zu einem redundanten Ring verschaltet sind) on-the-fl y, beim Durchlauf der Telegramme, in defi nierten Blöcken gelesen/ geschrieben. Somit ist eine direkte Querkommunikation innerhalb eines Zyklus möglich. Die redundante Ringstruktur erhöht die Anlagenverfügbarkeit und ermöglicht Hot-Plugging von Stationen, die vom Netzwerk-Master aufgrund des einheitlichen Gerätemodells direkt identifi ziert werden können. Das hochsynchrone Zeitschlitzverfahren ermöglicht neben der Echtzeitkommunikation azyklische ETHERNET-Kommunikationsdienste. SERCOS III adaptiert CIP-Safety für sicherheitsgerichtete Anwendungen bis zu SIL3. 21

23 Merkmale und Anwendung: WAGO-SERCOS-III-Feldbuskoppler ȳ Ɇ ȳ ȳ ȳ &$4 ' ' 2 ' 8 " ' & 4 : ' 3 % 9 ' 5 ' $ ' ; ( 7 ' 6 ) # ' * + / ' 1,. ' Die Kommunikation mit bzw. zwischen SERCOS-III-Knoten erfolgt über den zyklischen oder azyklischen Austausch von sog. Identification Numbers (IDNs). Die Busklemmen werden über das SERCOS-III-I/O-Profil automatisch auf diesen IDNs abgebildet. Der Zugriff kann sowohl über den Service-Kanal (SVC) als auch den Echtzeitdatenkanal (RTC) erfolgen. Der Koppler unterstützt Master-Slave-Kommunikation und direkte Cross-Kommunikation. ' - WAGO-SERCOS-III-Koppler lassen sich direkt zu einem redundanten Ring verschalten. Die gemäß IEC ETHERNET (100 Base Tx) konformen Schnittstellen unterstützen Vollduplexkommunikation mit Autocrossing und erlauben eine max. Entfernung von 100 m zwischen den Stationen. Bei Betrieb in Linienstruktur lassen sich Standard-ETHERNET-Geräte an den letzten freien Port anschließen. 22

24 EtherCAT EtherCAT (Ethernet Control Automation Technology) ist ein leistungsstarkes Echtzeit-ETHERNET-Kommunikationssystem für die Industrieautomatisierung. Beim EtherCAT -Protokoll werden Daten direkt innerhalb eines Standard-ETHERNET- Frames unter Verwendung eines eigenen Ethertypes (0x88A4) transportiert. Die datentechnische Reihenfolge ist dabei unabhängig von der physikalischen Reihenfolge der Teilnehmer im Netz, es kann wahlfrei adressiert werden. Im Gegensatz zum Standard-ETHERNET werden die EtherCAT -Frames von den Slaves im Durchlauf bearbeitet. Das Lesen und Schreiben der Slaves kann in demselben Frame erfolgen, die EtherCAT - Telegrammstruktur ist somit für dezentralisierte I/Os ideal. Broadcast-, Multicastund Querkommunikation zwischen Slaves sind möglich. Die gesamte Protokollbearbeitung erfolgt in der Slave-Hardware und ist damit unabhängig von der Laufzeit von Protokollstacks, von der CPU-Performance des Masters oder der Software-Implementierung. Die Bandbreitenausnutzung wird maximiert, da nicht für jeden Teilnehmer und jedes Datum stets ein eigener Rahmen benötigt wird. Damit ergeben sich extrem kurze Zykluszeiten von 100 μs. EtherCAT ermöglicht eine große Vielfalt von Topologien, wie Linie, Baum, Ring oder Stern, ohne zusätzliche Infrastrukturgeräte. Die XML-Schnittstelle (Gerätebeschreibungsdatei) ermöglicht eine leichte Implementierung und reduziert den Konfi gurationsaufwand. 23

25 EtherCAT Merkmale und Anwendung: WAGO-EtherCAT -Feldbuskoppler Der EtherCAT -Feldbuskoppler überzeugt durch einen sehr leistungsfähigen Datenaustausch. Während das EtherCAT -Telegramm das Gerät durchläuft, werden nur die Daten aus dem Telegramm entnommen, die für den Feldbuskoppler bestimmt sind. Der Koppler wiederum ergänzt die erforderlichen Prozessdaten. Eine spezielle EtherCAT -Kommunikationseinheit, bestehend aus einem EtherCAT -Slave-Controller (ESC), steuert den gesamten Prozessdatenaustausch mit dem EtherCAT -Master. Durch Auslagerung der unteren Kommunikationsschichten in die Hardware werden eine hohe Übertragungsgeschwindigkeit und Zuverlässigkeit des Datenaustauschs erreicht. Über CoE (CAN application layer over EtherCAT ) übertragene Mailbox-Daten können ebenso transportiert und verarbeitet werden wie zyklische und azyklische Daten. Die automatische Vergabe der Adressen sowie die Einbindung der ESI-Datei in das Engineering-Tool des Herstellers des EtherCAT -Masters sorgen für eine einfache und zeitsparende Inbetriebnahme des Feldbuskopplers. Es stehen frontseitig zwei RJ-45-Anschlüsse zur Verfügung, jeweils für das ankommende (Line in) und das abgehende (Line out) Feldbussignal. Mit ihnen lassen sich Linienstrukturen einfach aufbauen. 24

26 ETHERNET WAGO-SPEEDWAY in der Brauereikläranlage bei Bionade, Ostheim. Die Anlage dient der Vorklärung der Abwässer aus der Produktion und der Flaschenreinigung. Über SPEEDWAY sind digitale Ein- und Ausgänge, Endlagenüberwachung der pneumatischen Ventile, pneumatische Antriebe usw. angeschlossen. 25

27 Anwendung ETHERNET Steuerung der Mittel- und Niederspannungsschaltanlage, Filteraufbereitung und Notstromversorgung bei den Wasserwerken Bayerischer Wald. Der Schaltschrank jedes einzelnen Gewerkes ist mit einem programmierbaren WAGO-ETHERNET-Controller ausgestattet, der bei einer Netzstörung automatisch die lokale Handbedienung am Schrank aktiviert. Im Normalfall kommunizieren die Controller über separate Leitungen mit der MSR-Zentrale. Durch die Punkt-zu-Punkt-Verbindungen wird vermieden, dass eine Störung in der ganzen Anlage durchschlagen kann. 26

28 / ETHERNET Broschüre 3.1 DE 11/10 Printed in Germany Technische Änderungen vorbehalten WAGO Kontakttechnik GmbH & Co. KG Postfach Minden Hansastraße Minden Telefon: Zentrale 0571/887-0 Vertrieb 0571/ Auftragsservice 0571/ Technischer Support 0571/ Fax 0571/ Internet

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