Mit PROFINET zukunftssicher in der Geräteentwicklung

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1 Mit PROFINET zukunftssicher in der Geräteentwicklung Industrielle Kommunikation mit optimaler Flexibilität, Effizienz und Performance siemens.de/profinet-technologie

2 PROFINET der Industrial-Ethernet- Standard... PROFINET ist der offene Industrial- Ethernet-Standard für die Automatisierung. PROFINET ermöglicht den schnellen und sicheren Datenaustausch zwischen Feldgeräten unterschiedlicher Hersteller sowie zwischen allen Ebenen über einen genormten Standard (IEC 61158/61784). Ob Maschinenbau, Anwender oder Integratoren PROFINET bietet für jeden eine breite Vielfalt an Vorteilen. PROFINET Mehrwert mit System PROFINET ist der industrielle Kommunikationsstandard für höchste Flexibilität, Effizienz und Performance. Mit ihm lassen sich modulare Maschinenkonzepte besonders schnell und einfach realisieren. Dafür sorgen Variantenmanagement und eine modulare Architektur. Gleichzeitig ist PROFINET einfach in der Handhabung, Integration und Inbetriebnahme. Dazu tragen effiziente Konfigurations- und Diagnosetools bei. Und was die Performance angeht: Ein schneller Datenaustausch, eine hohe Datenrate und eine deterministische Kommunikation mit minimalem Jitter bilden die Basis für hohen Produktions-Output. Zudem bietet PROFINET die besten am Markt erhältlichen Diagnosefunktionen, sodass Sie vor Ort wie aus der Ferne alles fest im Griff haben. Standard mit breiter Unterstützung Mit PROFINET setzen Sie auf die starke Gemeinschaft führender Automatisierungshersteller, die Mitglied der PROFIBUS und PROFINET International (PI) sind. Sie stellt eine kontinuierliche Weiterentwicklung des Standards sicher. Dazu gehören z.b. von der PI initiierte Aktivitäten zur Evaluierung neuer Technologien, um den Herausforderungen der Industrie 4.0 zu begegnen. So legen Sie schon heute mit PROFINET den Grundstein, um von zukünftigen Ethernet-Innovationen zu profitieren. Steil ansteigende Zuwachsraten zeigen: PROFINET ist der führende Kommunikationsstandard. 2

3 Die nahtlose Integration aller Prozessphasen und -teilnehmer, höchste Performance im Datenaustausch, Skalierbarkeit durch hohe Bandbreiten die Fertigung von morgen stellt hohe Anforderungen an die industrielle Kommunikation.... für große Herausforderungen Basis für die digitale Produktion Am Markt sind zunehmend individuelle Einzelprodukte bis Losgröße 1 gefragt, die in kürzester Zeit kostengünstig verfügbar sein sollen. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, muss die Produktion daher schneller, effizienter und flexibler werden. Dabei nimmt die industrielle Kommunikation eine Schlüsselposition ein. Für eine höhere Effizienz und Flexibilität sowie kürzere Time-to-Market ist ein durchgängiger Datenfluss zwischen Produktentwicklung, Produktion und Service erforderlich. Maschinen, Produkte und Controller müssen Informationen in Echtzeit untereinander austauschen können. Autokonfigurationen sind gefragt, um den massiven Anstieg an Netzwerkteilnehmern zu bewältigen. Und für eine autonome Steuerung und Optimierung von Prozessen und Maschinen bedarf es hoher Bandbreiten. PROFINET ist der einzige Standard, der diese Herausforderungen meistern kann. Normengerecht heute wie morgen Ethernet ist ein globaler Standard (IEEE 802.3), der keine Grenzen zwischen Kabel, drahtlos, LWL und IWLAN aufstellt und nahezu jede Topologie ermöglicht. Da PROFINET zu 100 Prozent Ethernet ist, profitieren PROFINET-Anwender von allen Vorteilen, Möglichkeiten und zukünftigen Innovationen des Ethernets. Dazu gehört beispielsweise die Unterstützung von TCP/IP. Damit ermöglicht PROFINET die Nutzung von Webtechnologien sowie den Aufbau einheitlicher Automatisierungsnetze, in die nicht nur Automatisierungsgeräte eingebunden werden können, sondern nahezu auch alle gewöhnlichen Ethernet-Geräte. Mit PROFINET sind Sie für die Herausforderungen von morgen bestens gerüstet ob es um erhöhte Anforderungen für die digitale Zukunft der Fertigung und das Internet der Dinge geht oder um Normenkonformität. 8

4 PROFINET für anspruchsvolle Anforderungen PROFINET ermöglicht die sehr einfache Integration und Realisierung zusätzlicher Funktionen für die Antriebssteuerung, die funktionale Sicherheit und das Energiemanagement: durch die drei bewährten und offenen Kommunikationsprofile PROFIdrive, PROFIsafe und PROFIenergy. Die Daten werden dabei über das gleiche Kabel übertragen wie die prozessrelevanten Daten. PROFIdrive Antriebskonzepte schnell und einfach umsetzen PROFIdrive definiert das Geräteverhalten und das Zugriffsverfahren auf interne Gerätedaten für elektrische Antriebe über PROFINET vom einfachen Frequenzumrichter bis hin zu hochperformanten Servoreglern. Dabei werden die Antriebsschnittstellen so einfach wie möglich und frei von technologischen Funktionen gehalten. Mit PROFIdrive profitieren Sie so von einer einheitlichen Applikationsschnittstelle für Motion Control und Drive Based Safety. Geräte lassen sich einfach austauschen und die Diagnose erfolgt über den Bus. PROFIsafe sicherheitsgerichtete Kommunikation einfach integrieren PROFIsafe hilft, sichere Anlagen und Maschinen auf Basis von PROFINET über eine Kommunikationsleitung zu realisieren ohne ein zweites separates Bussystem. Dazu werden die gesendeten Telegramme laufend überwacht. Safety- Konzepte lassen sich wiederverwenden, die Verkabelung wird reduziert und über Industrial Wireless LAN (IWLAN) können Sie eine fehlersichere Kommunikation sogar drahtlos aufbauen. PROFIenergy Kommunikation mit Energieeinsparpotenzial PROFIenergy ermöglicht das einfache, automatisierte Aus- und Einschalten von technologisch zusammengehörigen Anlagenteilen oder Geräten. Die Koordination erfolgt zentral durch eine übergeordnete Steuerung. Das Ergebnis: eine spürbare Senkung der Energiekosten und das Einsparen externer festverdrahteter Systeme. Zudem können dank PROFIenergy Energiemesswerte von Geräten im PROFINET-Netzwerk direkt an den Verbrauchern erfasst werden. siemens.de/profinet-profile Controller Application Process HMI / IBS Tool / Maint. Parameterzugriff Sollwerte Istwerte Alarme Parameterzugriff Kommunikationssystem PROFINET Drive Application Process Drive Application Process 4

5 PROFINET-Controller einfache Integration auf Basis von PC-Karten und Quellcode PN-Treiber V1.1 Schnittstelle: IO-Base Quellcode C- und C++-Entwicklung Nutzt standardisierte Ethernet-Hardware Zykluszeiten von bis zu 1 ms möglich PN-Gate Schnittstelle: IO-Base PROFINET mit IRT, Taktsynchronität Zykluszeiten von bis zu 1 ms Anwendungsbereiche: Motion Control, CNC, Robotic Voraussetzung: Antrieb SINAMICS S120 CP 1604 Schnittstelle: IO-Base PCI-104-Format Unterstützung von RT- und IRT-Funktionalität Integrierter 4-Port-Switch Zykluszeiten von bis zu 250 µs CP 1616 Schnittstelle: IO-Base PCI-Format Unterstützung von RT- und IRT-Funktionalität Integrierter 4-Port-Switch Zykluszeiten von bis zu 250 µs 5

6 PROFINET-Geräte Entwicklungsumgebung für eine einfache Umsetzung FW für Standard Ethernet Controller TPS-1 Erweiterung der FW für Standard Ethernet Controller durch PROFINET-Funktionalität Konformitätsklasse B möglich Zykluszeiten von bis zu 1 ms möglich ERTEC 200 ERTEC 400 Optimiert für PROFINET mit Echtzeiteigenschaft RT bzw. IRT Integrierter Switch und PHY Integrierte CPU und integrierter RAM für PROFINET-Stack 48 GPIO Evaluation-Board ERTEC 200 PROFINET-Geräte-Stack als Quellcode Integrierter 2-Port-Switch mit IRT- Unterstützung Evaluation-Board ERTEC 400 PROFINET-Geräte-Stack als Quellcode BGA 15 x 15 mm, 1 mm Pitch Leistungsaufnahme von 800 mw Shared Device bis zu 2 IO-Controller Single-Chip-Lösung (TPS-1 + Host CPU) Konformitätsklasse C möglich Zykluszeiten von bis zu 250 µs Testpartner auf Basis des PROFINET- Treibers Integrierter 4-Port-Switch mit IRT-Unterstützung Konformitätsklasse C möglich ERTEC 200P Zykluszeiten von bis zu 250 µs Evaluation-Board ERTEC 200P Testpartner auf Basis PN Treiber Integrierter 2-Port-Switch mit IRT-Unterstützung Konformitätsklasse C mit Performance-Upgrade Zykluszeiten von bis zu 31,25 µs möglich 6

7 Weltweiter Support PROFINET Competence Center Unterstützung während des Engineerings Hilfe bei der Integration von ERTEC- und PROFINET-Software Kompetente Betreuung Support im Zertifizierungsprozess Testlabor PROFINET-Zertifizierung PROFIsafe-Zertifizierung Support zu Kits von Siemens Kostenfreier Telefon- und -Support Kostenfreie Trainings Individuell vereinbarte Beratung vor Ort Europa und International ComDeC: Manfred Popp Würzburger Straße Fürth, Deutschland Tel.: Fax: siemens.com/comdec USA PIC: Torsten Paulsen One Internet Plaza Johnson City, TN Tel.: Fax: ProfiInterfaceCenter.com Asien PIC China: Mr. Xu Bin 7, Wangjing Zhonghuan Nanlu BEIJING Europa ANF DATA: Vladimir Kulla Zeleny pruh 1560/ Prag, Tschechische Republik Tel.: Fax: In Maschinen und Anlagen werden Feldgeräte über PROFINET miteinander vernetzt. Der Einsatz zertifizierter Feldgeräte gewährleistet dabei die Interoperabilität von Komponenten unterschiedlicher Hersteller und trägt somit zu höherer Anlagenverfügbarkeit sowie zu Zeitund Kostenersparnis für den Betreiber bei. Um die Interoperabilität der am Markt befindlichen PROFINET-Geräte innerhalb einer Automatisierungsanlage zu gewährleisten, müssen diese vorgeschriebene Zertifizierungstests erfolgreich bestehen. Die Funktionalität eines Feldgeräts wird durch einen bestandenen Zertifizierungstest bei den akkreditierten Prüflaboren (ComDeC, PIC USA, China, ANF DATA) nachgewiesen und durch ein entsprechendes Zertifikat der PROFIBUS Nutzerorganisation (PI) bescheinigt. 7

8 Da steckt mehr drin: siemens.de/profinet-technologie Finden Sie die passende Technologie-Lösung für Ihre Anwendung: Entwicklungspakete ERTEC ASICs PROFINET Treiber Weltweiter Support und Zertifizierung Änderungen vorbehalten Artikel-Nr.: DFFA-B Dispo Gedruckt in Deutschland gb DB Siemens AG 2015 Erfahren Sie mehr über PROFINET für Feldgeräte! Die Informationen in dieser Broschüre enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. Alle Erzeugnisbezeichnungen können Marken oder Erzeugnisnamen der Siemens AG oder anderer, zuliefernder Unternehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann. Folgen Sie uns auf: twitter.de/siemensindustry youtube.de/siemens Siemens AG Digital Factory Postfach Nürnberg Deutschland