ATI C NET ndust Wireless LAN Industrial Wireless LAN Reinhard Stader RD NRH A&D S13

Transkript

1 SIMATIC NET WLAN IIndustrie Forum Gummersbach Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

2 Themenübersicht SIMATIC NET für die Industrie für Profinet Anwendung Engineering Tool für Anwendung Einsatzbeispiele von IWLAN Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

3 SIMATIC NET SIEMENS in der Automatisierung SIMATIC Controller (S32, S5, S7) SIMATIC Remote I/O (ET200U ET200S) SIMATIC PC (Rack-, Panel-, Box-PC s) SIMATIC HMI (TP277, Protool, WinCC) SIMATIC Net (CP, Switch, IWLAN) Vortragender Reinhard Stader Promotor für NET und Prozessleitsysteme Siemens AG RD NRH RNL Köln A&D S13 Tel Fax Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

4 SCALANCE-Netzkomponenten im industriellen Einsatz Abgestuftes Produktportfolio an industriellen Switches umfangreiche Diagnosefunktionen über PROFINET, SNMP, Web Reservierung der Datenrate, Überwachung der Funkverbindung Geeignet für WLAN- Frequenzen (IEEE b/g und a/h) Schutz vor Spionage, Manipulation, unerlaubten Zugriffen Authentifizierung, Datenverschlüsselung, Zugriffskontrolle /0!1!203 = />'#78-. 9:+?'@8- A-+9$+%&(7--24 /0!1! "(6#-78('6 9:+ ;()".#+'&< 4'+-<-.. 1!2 /0!1!203 / ;()".#+'&< /-7"+'#B Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

5 : Anwendungsgebiete von WLAN 5&8+-+<$.- C+&(.D$+#.B.#-%- E$F'<- E$F'<-+ /-+,'7- E$F'<-. G-)'-(-( & G-$F&78#-( A$+#&<6+H(- I&"- Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

6 IWLAN bietet eine hohe Zuverlässigkeit SIMATIC NET der Wireless Lan-Technik nach IEEE a/b/g/h Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

7 Systemintegration SIMATIC NET IE Access Point SCALANCE W788-1PRO Access Point SCALANCE W788-2PRO Access Point SCALANCE W788-2PRO IE IE Client Module SCALANCE W744-1PRO S7-400 S7-300 IE Client Module SCALANCE W744-1PRO ET 200S PROFIBUS Field PG mit CP 7515 Fahrerlose Transportsysteme S7-300 ET 200S Mobile Diagnose und Service Drahtlose SPS Abgesetztes Funknetz IWLAN-Komponenten für mobilen Zugriff auf Daten. Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

8 Reservierung der Datenrate bietet zyklischen, vorhersagbaren Datenverkehr Zuverlässig Teilnehmer 1, 2 und 3 dürfen vorhersagbar auf den Funkkanal zugreifen, gesteuert durch Access Point Teilnehmer 4 bekommt erst im 3. Zyklus Zugriff auf den Funkkanal Verfahren konform mit , Access Point SCALANCE W notwendig Beliebige Client-Geräte einsetzbar (auch Nicht-Simatic) Zyklischer Datenverkehr, wie von Feldbussen gewohnt. Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

9 Sporadische Ausreißer bei der Messung ohne Reservierung der Datenrate Übertragungsdauer in s 2 1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 Zuverlässig Messung ohne Reservierung der Datenrate Sekunden K"-<<-L 0$%0$(."<# I-.-& M Kontinuierlicher Filetransfer (1,5 MB) Zyklisch Übetragung vom 960 Bytes, alle 60ms Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

10 Garantierte Dienstgüte (QoS) bei der Messung mit Reservierung der Datenrate 6 Zuverlässig Mit Reservierung der Datenrate Übertragungsdauer in s Sekunden K"-<<-L 0$%0$(."<# I-.-& M Kontinuierlicher Filetransfer (1,5 MB) Zyklisch Übetragung vom 960 Bytes, alle 60ms Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

11 SIMATIC NET IWLAN Produkte sind robust %'# 8$8-+ /78"#N&+# Robust /78"#N,$+ O'F+&#'$( "() /78$76 3+>-'#-+#-+ C-%D-+&#"+F-+-'78 Robust Einsatz in feuchten und staubigen Bereichen Betrieb in industriellen Anwendungen (z.b. fahrerlose Transportsysteme, Elektrohängebahn...) Geeignet für Innen- und Aussenbereich Zuverlässige Datenübertragung in erweitertem Temperaturbereich Schnellmontage auf Hutschiene Schock- und vibrationsfest Nur ein Anschlusskabel für Daten und Energie Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

12 IWLAN Produkte sind robust SIMATIC NET Robust SCALANCE W mit Power over Ethernet Verkabelung Schnell angeschlossen und verlässlich im Betrieb außerhalb des Schaltschrankes durch Schutzart IP65/67. Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

13 IWLAN Produkte bieten Schutz vor fremdem Zugriff Schnelle Inbetriebnahme Einfache Diagnose Auswahl der Zugangsberechtigten Datensicherheit Angriffe von außen abwehren Datenschutz durch modernste Verschlüsselungsverfahren WPA2 Investitionsschutz durch Wi-Fi Standard Sicher 3'(9&78- Sicher )-+ *&#-( Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

14 PROFIBUS an Ethernet über Funk IWLAN / PB Link PROFINET I/O Anschluß PROFIBUS Diagnose-LED Anschluß für die Antenne Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

15 PROFIBUS an Ethernet über Funk IWLAN / PB Link PROFINET I/O Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

16 Produkt-Linie Designed for Industry Infrastruktur-Produkte!77-.. A$'(# /0!1!203 4RSS-1AIU *"&<!77-.. A$'(# /0!1!203 4RSS-2AIU Client-Produkte 3#8-+(-# 0<'-(# E$)"<- /0!1!203 4RMM-1AIU 3#8-+(-# 0<'-(# E$)"<- /0!1!203 4RMY-1AIU A0-0&+) 0A RV1V ;41!2/AG 1'(6 A2 ;U A$>-+ /"DD<B A/RW1-1AIU Zubehör Services (angeboten durch Partner) ;(.#&<<&#'$( /"DD$+# ;3 50 IXMV E$)"<&+ U"#<-# A$>-+ ;(.-+# Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

17 Antennentechnik mit Leckwellenleiter RCoax Leitung Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

18 Beispiel: Aufbau zweier RCoax Segmente Anlagensteuerung Anlagensteuerung z.b. S7-300 mit CP Adv. z.b. S7-300 mit CP Adv. Ind. Ethernet Installationskabel Ethernet Switch Ethernet Switch z.b.scalance X208 z.b.scalance X208 Access Point Access Point z.b.scalance W788-1 PRO z.b.scalance W788-1 PRO RCoax Segment 1 RCoax Segment 1 RCoax Antennenleitung max. 250m RCoax Segment 2 RCoax Segment 2 IWLAN/PB Link PN IO WLAN Client Modul Wagen 1 Wagen 3 Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

19 Zusätzliche Einsatzmöglichkeiten mit RCoax Cable Einschienenhängebahn Hochregallager Krane Transferstraßen Roboter U-Bahn Aufzüge Theaterbühnen... und vieles mehr! Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

20 Roaming-Verfahren im Vergleich SIMATIC NET K"-<<-L 0$%0$(."<# I-.-& V Roaming mit ipcf (Point Coordination Function) in 30ms fast hundertmal schneller als Standardverfahren Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

21 Rapid Roaming Schnelle Übergabe Funkzelle!77-.. A$'(# 1 /0!1!203 4RSS-1II!77-.. A$'(# 2 /0!1!203 4RSS-1II I0$&[ 0&F<- (N.G. &( )-+ /78'-(-) /78(-<<- 2-"&(- %-<)"(@ 9:+ NB6<'.78- P$%%"('6&#'$( (Z0 %.) Rapid Roaming ist eine Erweiterung des Standards IEEE und verwendet Standard-Chipsatz. Sowohl Access Point als auch Client müssen Rapid Roaming unterstützen Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

22 Product Line Designed for Industry Infrastruktur-Produkte!77-.. A$'(# /0!1!203 4RSS-1AIU *"&<!77-.. A$'(# /0!1!203 4RSS-2AIU A0-0&+) 0A RV1V Client-Produkte 3#8-+(-# 0<'-(# E$)"<- /0!1!203 4RMM-1AIU 3#8-+(-# 0<'-(# E$)"<- /0!1!203 4RMY-1AIU!77-.. A$'(# /0!1!203 4RSS-1II *"&<!77-.. A$'(# /0!1!203 4RSS-2II 3#8-+(-# 0<'-(# E$)"<- /0!1!203 4RMR-1II ;41!2/AG 1'(6 A2 ;U A$>-+ /"DD<B A/RW1-1AIU Zubehör Services (angeboten durch Partner) ;(.#&<<&#'$( /"DD$+# ;3 50 IXMV E$)"<&+ U"#<-# A$>-+ ;(.-+# ;41!2 I0$&[ 0&F<- Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

23 SIMATIC NET SIMATIC NETWORK MANAGER Engineering für IWLAN SINEMA E Funkabdeckung WLAN ist nur in bestimmten Bereichen erwünscht. Deterministik und Bandbreite Wie kann ich Datendurchsatzbedarf planen/sicherstellen? Sicheres WLAN Ich will Funksignale außerhalb meiner Fabrik minimieren. Dokumentation Ich muß die Funktionsweise nachweisen und abnehmen lassen. Offen für zukünftige Erweiterungen Ich muß auf zukünftige Veränderungen schnell reagieren. Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

24 Lösungen für Ihren Erfolg..für unterschiedliche Anwender 2-#N>-+6- ;(F-#+'-F(-8%-+ 2-#N>-+6D<&(-+ ;C-!)%'('.#+&#$+ /-+,'7--C-78('6-+ O-+#+'-F.%&(( Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

25 SIMATIC NETWORK MANAGER Engineering für IWLAN Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

26 Simulieren SIMATIC NET Signalstärke Reichweite in dbm bzw. Prozent Datenrate Signalgüte in Mbps Nutzsignal (SNR) Verhältnis zwischen Signal und Rauschen in Prozent Überlappung von Access Points Bereiche die von mehreren AP ausgeleuchtet werden Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

27 IWLAN bietet eine hohe Sicherheit SIMATIC NET über IWLAN Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

28 SIMATIC Integrated PROFIsafe Das sichere Profil SIMATIC S7-400F SIMATIC S7-300F Drahtlos SIMATIC ET 200pro IE/PB-Link SIMATIC S7-400H SIMATIC S7-300F SIMATIC ET 200S SIMATIC ET 200M DP/ASi Link SIGUARD Laserscanner SIMATIC ET 200pro SIMATIC ET 200eco SIMATIC ET 200S IP 65/67 für schaltschrankloses Dezentralisieren Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

29 PROFIsafe Fehlererkennung Fehler Wiederholung Verlust Einfügung Maßnahme Laufende Nummer x x x Zeiterwartung mit Quittierung x x Kennung für Sender und Empfänger x Datensicherung CRC Falsche Abfolge Datenverfälschung Verzögerung x x x Kopplung von Sicherheitsgerichteten und Standard-Nachrichten (Masquerade) x x x FIFO Fehler x 5+$%L A$.'#'$(.D&D'-+ *P3-!P 22Y.0Z Maßnahmen müssen in jeden Teilnehmer ausgeführt und kontrolliert werden. N"+:76 Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

30 Aufbau eines PROFINET-Telegramms SIMATIC NET Standardisiertes Telegrammformat nach IEEE Ethertype nach IEEE für PROFINET-Real-Time Telegramme 0x0800: IP-Telegramm 0x8892: PROFINET-Real-Time Telegramm Zuordnung der empfangenen Daten über die Frame-ID Zyklische Übertragung (Prozesswerte) Azyklische Übertragung (Alarme und Events) Statusinformation Geräte- und Datenstatus (z. B. Run, Stop, Störung) Ethernet Frame Sync 1 Byte Source MAC 6 Byte Dest. MAC 6 Byte Priority Tagging* 4 Byte Preambel 7 Byte Ethertype 2 Byte Frame ID 2 Byte Prozessdaten bis zu 1440 Byte Status Informationen 4 Byte FCS 4 Byte Ethernet-Standard PROFINET-spezifisch * nach Q Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

31 SIMATIC Integrated Ihr Nutzen Vollständige Integration der Sicherheitstechnik in die Standardautomatisierung Eine CPU für Standard- und sicherheitsgerichtete Automatisierung Eine WLAN-Strecke für Standard- und sicherheitsgerichtete Kommunikation bis SIL 3/Kat. 4-Anforderungen Ein PROFIBUS oder Ethernet für Standard- und sicherheitsgerichtete Kommunikation bis SIL 3/Kat. 4-Anforderungen kein zusätzlicher Bus erforderlich Schnellerer Systemaufbau und Inbetriebnahme Ein Engineering für Standard- & fehlersicheren Steuerungsteil Einfache Erweiterung vorhandener PROFIBUS-Architekturen um PROFINET Umfangreiche Diagnosefunktionen Einfache IBS über WLAN Einfache fehlersicher Anbindung von fahrenden Maschinen und Maschineteilen Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

32 IWAN SIMATIC NET IWAN Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

33 Beispiel RCoax: Optimales Funkfeld kontaktlos I0$&[ Optimales Funkfeld für alle berührungslosen Kontakte z.b. bei Einschienenhängebahnen (EHB), fahrerlosen Transport- Systemen (FTS),.. RCoax Leckwellenleiter bieten eine zuverlässige Funkverbindung in Bereichen, in denen herkömmliche Antennentechnologie nur mit großem Aufwand zu installieren ist. RCoax stellt ein kontrolliertes Funkfeld um den Leckwellenleiter bereit RCoax ist ein robustes Koaxialkabel, das einfach zu installieren ist Früher: Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

34 Beispiel: Gipsabsetzer Tagebau Gipsabsetzer Tagebau Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

35 Beispiel: Rotierende Teile einer Abfüllanlage Einsparung von Schleifringen, kein Verschleiß Drahtloser Zugriff auf rotierende Steuerung im Servicefall Investitionsschutz durch Einbindung in PROFINET Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

36 Einsatzbereich AGV Bestehendes AGV Container-Terminal Altenwerder Container Terminal Altenwerder Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

37 Einsatzbereich AGV Aufsicht Terminal; Fahrflächen Ausleuchtung Fahrfläche Lagerblock Lagerblock Ausleuchtung Zwischenspuren Lagerblock Lagerblock Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni

38 SIMATIC NET WLAN IVielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Reinhard Stader RD NRH A&D S13 14.Juni