PROFINET IO und PROFIsafe Kommunikation über Wireless LAN Peter Kretzer Siemens Saarbrücken Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten. Agenda Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE Nützliche Werkzeuge und Planungstools Schulungen und weitere Informationen Seite 2 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation. Definition der Applikation (z.b. Schutztürüberwachung) 2. Durchführung einer Gefahrenanalyse (ISO3849- und IEC/EN6206) 3. Entwurf der Teilsysteme 4. Entwurf des fehlersicheren Steuerungssystems 5. Auswahl eines geeigneten Kommunikationssystems Weitere Planungsschritte bzw. Prüfverfahren möglich! Seite 3 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation Durchführung einer Gefahrenanalyse Gefahrenanalyse Gefahrenreduzierung 2 3 Risikopotential für Mensch, Prozess und Maschine Was? Wogegen? Warum? Geänderte Maschinenoder Prozessauslegung Weitere Maßnahmen zur Gefahrenreduzierung Sicherheitssysteme 4 5 Wodurch? Akzeptables Risiko Null Risiko ist nicht realisierbar Seite 4 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation Normen für die Gefahrenanalyse (ISO3849-/ IEC6206) IEC 6206 ISO 3849-2 3 4 5 SIL und PL sind aufeinander abbildbar Seite 5 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation Entwurf der Teilsysteme Ergebnis der Gefahrenanalyse SIL3 + Reaktionszeit DE DA Weiteres Vorgehen: Entwurf von Teilsystem (Erfassen): z.b. Erfassen der Position einer Schutzhaube über Positionsschalter Fertiges Teilsystem 2 (Verarbeiten): Verarbeitung der Signale mit einer Fehlersicheren SPS (F-SPS) 2 3 4 5 Entwurf von Teilsystem 3 (Reagieren): z.b. Abschalten des Motors über Schütze Sicherheitssystem (SRECS) SIL 3 Schutzhaube Teilsystem Mindestens SILCL 3 Teilsystem 2 Mindestens SILCL 3 Teilsystem 3 Mindestens SILCL 3 Motor Seite 6 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation Entwurf des fehlersicheren Steuerungssystems Standard- und Sicherheitstechnik in einem System integriert 2 3 4 5 Seite 7 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation Entwurf des fehlersicheren Steuerungssystems (z.b. CPU3XF) S7-Standardprogramm Fehlersicheres Programm 2 F-Ablaufgruppe 3 4 5 F-Ablaufgruppe n Die Bearbeitungszeiten der Ablaufgruppen müssen mit dem Ergebnis der Gefahrenanalyse vereinbar sein! s7fcotia-tabelle: ID:254244 Seite 8 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation Auswahl eines geeigneten Kommunikationssystems Standard- und Sicherheitstechnik auf einem Bus 2 3 4 5 5. Seite 9 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation Auswahl eines geeigneten Kommunikationssystems SIMATIC S7-300F SIMATIC S7-400F 2 PROFINET PROFIBUS SCALANCE 3 SIMAITC ET 200pro PN-PN-Koppler 4 SIRIUS Positionsschalter Laserscanner SIMATIC FS NOT-HALT Mobile Panel IE/DP-Link SIMAITC ET 200pro mit Motorstarter und Frequenzumrichter SINAMICS G20D 5 SIMATIC S7-300F PROFIBUS DP-DP-Koppler SIMATIC ET 200S Laserscanner Lichtvorhang SIMATIC FS SIMATIC FS ET 200eco DP/AS-i F- Link SIMAITC ET 200S mit Motorstarter und Frequenzumrichter NOT-HALT SIRIUS Positionsschalter AS-Interface SINAMICS S20 Seite 0 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Agenda Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE Nützliche Werkzeuge und Planungstools Schulungen und weitere Informationen Seite Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET Fehlersichere Kommunikationsmöglichkeiten PROFIBUS Verfügbare Medien und Topologien: Kupfer: Linie, Baum Optisch (Glas, Plastik): Linie, Baum, Ring Wireless: nur sehr eingeschränkt (z.b.infrarot) Seite 2 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET Fehlersichere Kommunikationsmöglichkeiten PROFINET Verfügbare Medien und Topologien: Kupfer: Optisch (Glas, Plastik): Linie, Baum, Ring Linie, Baum, Ring Wireless: Standard IEEE 802. Seite 3 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET Überblick PROFINET PROFINET, der offene Industrial Ethernet Standard von PROFIBUS & PROFINET International (PNO in Dtl.) PROFINET basiert auf Industrial Ethernet PROFINET nutzt TCP/IP und IT-Standards PROFINET ist Real-Time Ethernet PROFINET ermöglicht nahtlose Integration von Feldbus-Systemen Seite 4 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET PROFINET IO PROFINET IO ist mit PROFIBUS DP vergleichbar, es werden die Mechanismen für die Übertragung von IO-Daten zur Verfügung gestellt. PROFINET IO nutzt die Echtzeitkommunikation PROFINET IO mit RT und IRT. Internet Factory Automation Motion Control 00ms 250µs IT-Dienste TCP/IP RT IRT Seite 5 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET PROFINET IO - Geräteklassen PROFINET IO-Controller (analog PROFIBUS DP: DP Master Kl.): Austausch der Peripheriesignale mit zugeordneten Feldgeräten Zugriff auf die Peripheriesignale über Prozessabbild PROFINET IO-Device (analog PROFIBUS DP: DP Slave): Dem IO-Controller zugeordnetes Feldgerät PROFINET IO-Supervisor (analog PROFIBUS DP: DP Master Kl.2): Engineering und Diagnose-Station Diagnose Status/Steuern Parametrierung Steuerung IO-Controller PG/PC Supervisor Feldgerät IO-Device Konfigurierung Peripheriesignale Alarme Seite 6 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET Kommunikationsklassen bei PROFINET. NRT Die NRT (Non Real Time) Kommunikation entspricht der Kommunikation über Standard Ethernet mit der TCP/IP-Protokoll Familie. 2. RT Die RT (Real Time) Kommunikation entspricht der Kommunikation über Standard Ethernet mit priorisierten Telegrammen. Setzt auf Standard Ethernet Hardware auf. Es ist ein geeigneter Protokollstack erforderlich. 3. IRT Die IRT (Isochronous Real Time). Dieser Kommunikationskanal basiert auf den Ethernet- Telegrammen, setzt jedoch für die Priorisierung ein überlagertes Zeitschlitzverfahren voraus. Seite 7 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET Performance der Real-Time-Klassen IRT RT NRT (TCP/IP) 0,25..., 0 msec -0 msec 00 msec t typ. Übertragungszeit Geschwindigkeit und Jitter bestimmen die Qualität der Datenübertragung in einem Netzwerk Seite 8 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET PROFINET RT-Klassen im Schichtenmodell IT-Anwendungen e.g.. HTTP SNMP DHCP... TCP/UDP IP PROFINET Anwendungen PROFISAFE Konfiguration Nutzdaten Diagnose Ethernet Real-time 2 RT 3 IRT Real-time 2 3 TCP/IP (NRT) Geräteparametrierung und Konfigurierung Lesen von Diagnosedaten Aushandeln des Nutzdatenkanals Real-Time RT (WLAN möglich) Performante zyklische Nutzdatenübertragung Ereignisgesteuerte Meldungen/Alarme Isochronous Real-Time IRT (derzeit kein WLAN) Taktsynchrone Nutzdatenübertragung Hardwareunterstützung durch ERTEC (IRT-Switch) Seite 9 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET Sicherheitsgerichte Kommunikation via PROFIsafe Technologie einsetzbar für die offenen Standardbusse PROFIBUS und PROFINET Wireless -Technologie nutzbar Spezifiziert durch PROFIBUS International (PI) IEC 6508 Einsetzbar für bis Kategorie 4 nach EN 954- bis SIL3 nach IEC/EN 6508 Bis PL e nach ISO 3849- Verfügbar seit 999 Eingesetzt in über 40.000 Systemen mit über 40.000 PROFIsafe-Knoten Fail-safe data PROFIsafe layer Standard bus protocol Standard data PROFIBUS PROFINET Fail-safe data PROFIsafe layer Standard bus protocol Standard data Black channel" PROFIsafe unterstützt Standard- und fehlersichere Kommunikation über einen physikalischen Bus Seite 20 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET Topologien für PROFINET IO drahtgebunden (LWL, Kupfer) Ringstruktur garantiert erhöhte Verfügbarkeit Linienstruktur minimiert den Verkabelungsaufwand Linie Ring Baum Stern Nutzen: PROFINET basiert auf Ethernet Seite 2 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET Topologien für PROFINET IO wireless (IEEE802.) Fehlersichere Kommunikationsmöglichkeiten PROFINET über Wireless LAN Über mehrere AP s hinweg Innerhalb einer Funkzelle Bei Überbrückung problematischer Kabelwege Seite 22 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Agenda Schritte bei der Planung/ Umsetzung einer Sicherheitsapplikation PROFISAFE basierend auf PROFBUS und PROFINET Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE Nützliche Werkzeuge und Planungstools Schulungen und weitere Informationen Seite 23 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Marktübliche Funkstandards Seite 24 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Seite 25 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Produktspektrum SCALANCE W (IEEE802.) Hohe klimatische Anforderungen Einsatz im Schaltschrank Schaltschrankloser Aufbau SCALANCE W786 Schutzart IP65 UV-beständig salzsprühnebelresistent -40 C bis +70 C mit allen ifeatures SCALANCE W784 Schutzart IP30 platzsparende Integration in Maschinen mit allen ifeatures SCALANCE W74X/W788 Schutzart IP65 Wand-, Mast-, Hutschinen- und S7-300-Schienenmontage mit allen ifeatures Zubehör Seite 26 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Industrial WLAN von Siemens Industry Automation SCALANCE W Antennen Seite 27 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Übersicht Produktspektrum SCALANCE W Seite 28 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Industrial WLAN von Siemens Industry Automation ET200 PRO zwei Welten wachsen zusammen dezentrale Peripherie ET 200pro IWLAN Client Seite 29 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Einsatzmöglichkeiten ET200 PRO IWLAN Einsatzmöglichkeiten SIMATIC ET 200pro Direkte Installation vor Ort an der Maschine / Anlage Beengte Raumverhältnisse, kein Platz für Schaltkästen Raue Industrieumgebung, robuste Technik gefordert Zum Beispiel in der Fördertechnik in der Automobilindustrie in Werkzeugmaschinen Seite 30 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Aufbau ET200 PRO WLAN-Anschaltung Abnehmbarer Anschlussblock WLAN-Antennen PG-Schnittstelle Interfacemodul IM54-6 mit Busmodul und Abschlussmodul Der Gerätename und die WLAN Parameter werden auf der MMC gespeichert. Seite 3 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Aufbau Gesamtsystem Das gesamte Modulspektrum der ET200pro ist einsetzbar Stationsbreite m oder bis zu 6 Modulen Seite 32 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Industrielle Eigenschaften (i-features) i-features in Hardware erweiterter Temperaturbereich redundante Spannungsversorgungen robuste Gehäuse hohe Schutzklassen externe Antennen (Modellabhängig) umfangreiches Sortiment an Kabeln und Antennen C-Plug i-features in Software (teilweise nur in RR-Geräten enthalten) ipcf (Industrial Point Coordination Function, Rapid Roaming) ipcf-mc (Management Channel) ihop iqos WDS (Wireless Distribution System) mit Redundanz (2PRO und 2RR) umfangreiche Diagnosemöglichkeiten Seite 33 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Industrial WLAN von Siemens Industry Automation Einfache Verwaltung mittels Web Based Management (WBM) Seite 34 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Agenda Allgemeines zu Industrial Wireless LAN (iwlan) Industrial WLAN von Siemens Industry Automation ET 200PRO IWLAN Modul Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE Nützliche Werkzeuge und Planungstools Schulungen und weitere Informationen Seite 35 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer PROFINET IO und PROFIsafe Kommunikation über IWLAN Grundsätzliche Fragestellungen Eine der wichtigsten Fragen bei der Auslegung solcher Konfigurationen ist die Frage nach den zu erwartenden Reaktionszeiten. Wie lange dauert es, bis ein dezentraler Ausgang auf einen dezentralen Eingang reagiert? Welche Schwankungen können dabei auftreten? Welchen Einfluss haben IWLAN-Strecken? Welchen Einfluss hat die Kommunikation über PROFINET IO auf die Zykluszeit des IO-Controllers? Seite 36 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE Demonstrationsaufbau Forum Livebeispiele am Modell Field-PG Scalance X208 Scalance W788-RR CPU35F-2 PN/DP Betrieb Aus Ein Quittieren Not Aus 2-Hand Funkzelle 2 Funkzelle Scalance W784-RR IEEE 802.a Kanal 40 WPA2/AES IEEE 802.a Kanal 36 ipcf/aes 8 ms K Scalance W784-RR ET200 PRO-IWLAN IE/PB-Link PN IO ET200S slave SIEMENS IM 5 F -CPU PM -E F p m SF 2 DO HF 2D O DC2 4 V/0,5 A DC 24 V/ 2A SF PM -E DC 2 4 V SF SF 2 DI HF DC2 4 V SF 2 DO HF DC2 4 V/2 A K3 SF BF ON FR C E RUN S TOP PWR 9 3 5 5 PWR 5 5 5 6 ES7 3 8 4 CF 0 2-0 AB0 9 3 2 60 4 3 7 5 4 82 6 A K4 ET200S F-CPU 6 ES7 5-7 F A2 0-0 AB0 6 ES7 3 2-6 ES7 3 2-6 ES7 3 8-6 ES7 3-6 ES7 3 2 4 BB0-0 AB04 BB3-0 AA0 4 CA0-0 AA0 4 BB0-0 AB0 4 BB3-0 AB0 A P3 0 S4 4 -A0 P 5 S 23 -A0 6 ES7 9 3-6 ES7 9 3-4 CK2 0-0 AA0 Seite 37 Tipps & Tricks Betrieb 4 CD2 0-0 AA0 E 5 S2 6 -A E 5 S 26 -A E 5 S 26 -A E 5 S 26 -A 6 ES7 9 3-6 ES7 9 3-6 ES7 9 3-4 CA4 0-0 AA04 CA4 0-0 AA0 4 CA4 0-0 AA0 4 CA4 0-0 AA0 Aus Ein Quittieren Not Aus 2-Hand 6 ES7 9 3 - Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit Es gilt: Möglichst keine Fehlauslösungen durch kurzzeitige Verbindungsunterbrechungen Lösung:. Auswahl eines dem vorliegendem Umfeld angemessenen Funkstandards 2. Auswahl eines freien Funkkanals 3. Vermeidung von Interferenzen 4. Auswahl der geeigneten Antennen bzw. Antennenanordnung Sicherstellung der Signalgüte: >60% (max. -64 DB) 5. Einsatz von IPCF bzw. Rapid Roaming (RR) beim Wechsel eine WLAN-Clients zwischen mehreren Funkzellen 6. Einhaltung der Aktualisierungszeit konform mit der Gefahrenanalyse Seite 38 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit Auswahl des Funkstandards Übertragungsverfahren Reichweite Zu viele Interferenzen Empfohlen für PN-IO / Safety! 2,4 GHz ***) 5 GHz IEEE 802.b IEEE 802.g IEEE 802.a *) IEEE 802.h *) DSSS OFDM OFDM OFDM Indoor: 30 m Indoor: 30 m Indoor: 0-5 m Indoor: 30-50 m Outdoor: 00 m Outdoor: 00 m Outdoor: - Outdoor: > 000m **) Sendeleistung 00 mw 00 mw 30 mw 200 mw (indoor) W (in-/outdoor) Datenrate MBit/s 54 MBit/s 54 MBit/s 54 MBit/s Störanfälligkeit Größer Mittel Geringer Geringer überlappungsfreie Kanäle Zugelassene Frequenzen 3 3 4 6 annähernd einheitlich geregelt annähernd einheitlich geregelt länderspezifisch länderspezifisch *) Die Angaben für die Standards IEEE 802.a und h sind länderspezifisch. In diesem Fall sind die Angaben nur für Deutschland gültig! **) Bridge-Verbindung mit Richtantennen ANT 793-8DR Seite 39 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit Auswahl freier Funkkanal Achtung! Bildung von Interferenzen bei Überlappung von Funkquellen gleicher Frequenz (i.d.r. Ausleuchtung notwendig) Non Overlap-AP! Seite 40 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit Arten von Interferenzen Enstehung von Interferenzen durch Mehrwegeausbreitung Reflektion Sender direkter Pfad Dämpfung Empfänger alternativer Pfad Das Empfangssignal ist die Summe aller Einzelsignale Mehrwegeausbreitung existiert in jeder Umgebung, verstärkt bei leitenden Oberflächen (Totalreflexion) in den meisten Fällen können WLAN-Empfänger mit Mehrwegeausbreitung umgehen Probleme können durch eine professionelle WLAN-Planung minimiert werden (z.b. Position v. Antennen, Charakteristik d. Antennen, Sendeleistung,...) Seite 4 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit Sicherstellung der Signalgüte Auswahl der geeigneten Antennen bzw. Antennenanordnung hierdurch Sicherstellung der Signalgüte: >60% (max. -64 DB) 60% Signal-strength Max. 3% CRC errors Seite 42 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit Anforderung an Roaming Beim Wechsel zwischen den Funkzellen (Roaming) wird eine schnelle Umschaltzeit gefordert (z.b. EHB-System) Frequenz Frequenz 2 AP AP 2 Client 2 PN IO Device 2 Client PN IO Controller PN IO-Device Seite 43 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit Roamingzeiten im Vergleich Standard WLAN Standard WLAN optimiert mit ipcf (max. ca. 50 ms) Seite 44 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit Lösung Rapid Roaming (RR) Die Grundlage für Rapid Roaming (RR) ist ipcf (ipcf= industrial Point Coordination Function) ipcf ist proprietärer Standard (Siemens) der für schnelles Roaming und deterministische Übertragung (PROFINET IO) optimiert wurde. Jeder Client hat sein reserviertes Datenübertragungsfenster für PNIO In der verbleibenden Zeit zwischen 2 Zyklen wird die zeitunkritische Kommunikation wie z.b. Broadcast, Multicast, TCP/IP, UDP, übertragen Seite 45 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit minimale Aktualisierungszeit Siemens hat die WLAN Komponenten optimiert und das PCF Prinzip für die Industrie angepasst => Industrial PCF (ipcf) Rapid Roaming (ipcf): Handover für radio clients in ca. 50ms (RCoax). Optimierung für die Nutzung mit Profinet IO and Safety Siehe Service-ID 2295334 typ. EHB-System Seite 46 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit Aktualisierungszeit STEP7 Aktualisierungszeit konform mit der Gefahrenanalyse und Bearbeitungszeit F-Ablaufgruppe? Profinet IO arbeitet mit zyklischem Datenverkehr fallen 3 Datenpakete (default) in Folge aus, so führt dies zu einem Busfehler. Seite 47 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit - Wifi versus ipcf Standard WLAN (Wifi): Limitierte Anzahl von Radio clients (bis zu 4 bei 32ms PN-IO cycle-time) Kein Roaming notwendig AP - Client auf Layer2 Tunnel bis zu 4 devices (6ms PN-IO) ipcf / Rapid Roaming: Jeder WLAN Client benötigt ca. 2ms PN-IO cycle-time ipcf Zelle unterstützt mehrere clients (bis zu 50 Stück) Rapid Roaming-Mechanismus führt client roaming unabhängig von der Geschwindigkeit aus. PN-IO cycle time größer als 6ms möglich AES CCMP Security erfüllt die Anforderungen bezüglich Datensicherheit Seite 48 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE. Ausreichende Verfügbarkeit - Plausibilitätsprüfung Einhaltung der Aktualisierungszeit konform mit der Gefahrenanalyse? Kriterium Reaktionszeit Folgende Zeiten müssen miteinander vereinbar sein:. geforderte Reaktionszeit gemäß Gefahrenanalyse 2. max. Bearbeitungszeit fehlersicheres Programm (vgl. s7fcotia-tabelle) 3. max. Reaktionszeit Kommunikationssystem (PROFINET über WLAN) Seite 49 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE 2. Ausreichende Security - Consultic-Marktstudie Größte Gefahren hinsichtlich Netzwerksicherheit Nennungsanteil Angriffe von innen und außen (Hacker) 35,9% Viren, Würmer und Trojaner 33,8% Fehlbedienung durch unerlaubten Zugriff, unqualifiziertes Personal, Fahrlässigkeit 4,8% Spionage 9,9% Sabotage u. Manipulation (Daten, Maschinen) 9,9% Seite 50 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE 2. Ausreichende Security Security bedeutet: Schutz der Daten vor unberechtigten Zugriff Lösung:. Qualität der Passworte für Administration (z.b. WBM) 2. Zugriff zur Administration einschränken: Nur WBM, kein Telnet Zugriff nur über Kabel 3. Verborgene SSID 4. Authentifizierung (Wer bin ich?): WPA2-PSK nach IEEE802.i 5. Verschlüsselungsart: AES (Schlüssel möglichst kompliziert wählen) 6. Verbindung auf nur eine SSID zulassen 7. Zugriffsrechte für Funkschnittstelle einschränken (MAC-Filter, ACL*-Liste) *ACL=Access Client List Seite 5 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE 2. Ausreichende Security - Zugriffseinschränkungen Zugriff zur Administration einschränken: Nur WBM, kein Telnet Zugriff nur über Kabel Seite 52 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE 2. Ausreichende Security MAC-Filter (ACL) Zugriffsrechte für Funkschnittstelle einschränken (MAC-Filter, ACL*-Liste) Seite 53 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Agenda Allgemeines zu Industrial Wireless LAN (iwlan) Industrial WLAN von Siemens Industry Automation ET 200PRO IWLAN Modul Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE Nützliche Werkzeuge und Planungstools Schulungen und weitere Informationen Seite 54 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Nützliche Werkzeuge und Planungstools Planungstool SINEMA E - Planung, Simulation, Test und IBS Technische Klärung Planung Inbetriebnahme Wartung & Service Kunde Installationspersonal Planer Projekteur Inbetriebsetzer Service Offline Online Seite 55 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Nützliche Werkzeuge und Planungstools Professionelle Funkplanung aus dem Hause Siemens Siemens I IS bietet WLAN-Planung, Inbetriebnahme und Fehlersuche als Dienstleistung an. Sprechen Sie uns an! Seite 56 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Agenda Allgemeines zu Industrial Wireless LAN (iwlan) Industrial WLAN von Siemens Industry Automation ET 200PRO IWLAN Modul Anforderungen an IWLAN bei PROFINET/PROFISAFE Nützliche Werkzeuge und Planungstools Schulungen und weitere Informationen Seite 57 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Schulungen und weitere Informationen Welchen Kurs gibt es zu Industrial Wireless Communication? Technische Klärung Planung Inbetriebnahme Wartung & Service Instandhalter Kunde Installationspersonal Bediener, Anwender Servicepersonal Inbetriebsetzer, Projektierer Planer Projekteur Inbetriebsetzer Programmierer Service Projektleiter, Projektmitarbeiter Entscheider, Vertriebspersonal Industrial Wireless Communication Industrial Wireless LAN Systemkurs IK-IWLANSYS 2 Tage Offline Online Seite 58 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Schulungen und weitere Informationen Industrial Wireless LAN Systemkurs Beschreibung/Lernziel IK-IWLANSYS Realisieren Sie zielgerichtet mobile Anwendungen in Ihrer Anlage - Wireless Communication ist bei Siemens Bestandteil von Totally Integrated Automation. Dieser Kurs vermittelt Ihnen die notwendigen Kenntnisse für den Einsatz der Wireless LAN Technik im industriellen Bereich. Dafür bietet SIMATIC NET mit seinen SCALANCE W Produkte, die Sie in diesem Kurs in Theorie und Praxis kennen lernen. Sie lernen die besonderen Industriellen Features der Produkte kennen und deren Unterscheidung zu Standardanwendungen. Am Ende dieses Kurses können Sie IWLAN-Netzwerke konfigurieren, aufbauen und betreuen. Inhalt Zielgruppe Programmierer Inbetriebsetzer, Projektierer Servicepersonal Instandhalter Wireless LAN - Kommunikation Standards, Grundlagen, Eigenschaften, Einsatzmöglichkeiten, Interoperabilität Planung und Design von Industrial Wireless LANs mit SINEMA E Komponenten, Aufbau und Installation eines.industrial Wireless LAN. Access Points mit Industrial Features (IPCF und Rapid Roaming, Force Roaming on IP Down, Link Check, IP-Alive), Antennen und ihre Positionierung, Zubehör, Kommunikationsprozessoren Wireless LAN in der Automatisierungstechnik (IWLAN) mit PROFINET IO Auswertung von Diagnoseinformationen der SCALANCE W Produkte Planung und Auslegung von RCOAX Funknetzwerken (Leckwellenleiter) Datensicherheit in drahtlosen Netzen Management von WLANs Offline Online Umfangreiche Übungen Seite 59 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer Schulungen und weitere Informationen Nützliche Links Realisierung einer Sicherheitsfunktion (SIL 3 / PL e) mit PROFINET IO über IWLAN http://support.automation.siemens.com/ww/view/de/28609440 Leitfaden für den Einsatz von Industrial Wireless LAN im Umfeld von PROFINET IO http://support.automation.siemens.com/ww/view/de/3938420 Ermittlung der PN-Reaktionszeit für typische Konfigurationen am PROFINET IO http://support.automation.siemens.com/ww/view/de/2869080 SINEMA E (Lean und Standard), Tutorial, Getting Started u.v.m. http://www.automation.siemens.com/net/html_00/produkte/sinema.htm Seite 60 Tipps & Tricks Automatisierungsforum März 200 Peter Kretzer
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Kontakt: Peter Kretzer GER I IA&DT RHM TIA-Fachberatung P IA Martin-Luther-Str. 25 66 Saarbrücken Telefon: +49 (68) 386-589 E-Mail: peter.kretzer@siemens.com Siemens AG 2009. Alle Rechte vorbehalten.