Comunicazione con SIMATIC

Transcript

Prefazione
SIMATIC SIMATIC Comunicazione con SIMATIC
1
Introduzione
______________
SIMATIC
Manuale di sistema
La presente documentazione è statacompletata come
indicato nel seguito:
Nr.
Denominazione
1
Brochure Comunicazione industriale per l'automazione
PROFINET / Industrial
Ethernet
2
______________
3
Industrial Wireless LAN
______________
4
PROFIBUS
______________
5
AS-Interface
______________
6
Wide Area Network (WAN)
______________
7
Interfaccia multipoint (MPI)
______________
8
Point to Point Interface (PPI)
______________
9
Punto a punto
______________
10
KNX/EIB (KONNEX)
______________
Tool di configurazione e
parametrizzazione
11
______________
09/2006
EWA 4NEB 7106075-05 03
Istruzioni di sicurezza
Questo manuale contiene delle norme di sicurezza che devono essere rispettate per salvaguardare l'incolumità
personale e per evitare danni materiali. Le indicazioni da rispettare per garantire la sicurezza personale sono
evidenziate da un simbolo a forma di triangolo mentre quelle per evitare danni materiali non sono precedute dal
triangolo. Gli avvisi di pericolo sono rappresentati come segue e segnalano in ordine descrescente i diversi livelli
di rischio.
Pericolo
questo simbolo indica che la mancata osservanza delle opportune misure di sicurezza provoca la morte o gravi
lesioni fisiche.
Avvertenza
il simbolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare la morte o gravi lesioni
fisiche.
Cautela
con il triangolo di pericolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare lesioni
fisiche non gravi.
Cautela
senza triangolo di pericolo indica che la mancata osservanza delle relative misure di sicurezza può causare danni
materiali.
Attenzione
indica che, se non vengono rispettate le relative misure di sicurezza, possono subentrare condizioni o
conseguenze indesiderate.
Nel caso in cui ci siano più livelli di rischio l'avviso di pericolo segnala sempre quello più elevato. Se in un avviso
di pericolo si richiama l'attenzione con il triangolo sul rischio di lesioni alle persone, può anche essere
contemporaneamente segnalato il rischio di possibili danni materiali.
Personale qualificato
L'apparecchio/sistema in questione deve essere installato e messo in servizio solo rispettando le indicazioni
contenute in questa documentazione. La messa in servizio e l'esercizio di un apparecchio/sistema devono essere
eseguiti solo da personale qualificato. Con riferimento alle indicazioni contenute in questa documentazione in
merito alla sicurezza, come personale qualificato si intende quello autorizzato a mettere in servizio, eseguire la
relativa messa a terra e contrassegnare le apparecchiature, i sistemi e i circuiti elettrici rispettando gli standard
della tecnica di sicurezza.
Uso regolamentare delle apparecchiature/dei sistemi:
Si prega di tener presente quanto segue:
Avvertenza
L'apparecchiatura può essere destinata solo agli impieghi previsti nel catalogo e nella descrizione tecnica e può
essere utilizzata solo insieme a apparecchiature e componenti di Siemens o di altri costruttori raccomandati o
omologati dalla Siemens. Per garantire un funzionamento ineccepibile e sicuro del prodotto è assolutamente
necessario che le modalità di trasporto, di immagazzinamento, di installazione e di montaggio siano corrette, che
l'apparecchiatura venga usata con cura e che si provveda ad una manutenzione appropriata.
Marchio di prodotto
Tutti i nomi di prodotto contrassegnati con ® sono marchi registrati della Siemens AG. Gli altri nomi di prodotto
citati in questo manuale possono essere dei marchi il cui utilizzo da parte di terzi per i propri scopi può violare i
diritti dei proprietari.
Esclusione di responsabilità
Abbiamo controllato che il contenuto di questa documentazione corrisponda all'hardware e al software descritti.
Non potendo comunque escludere eventuali differenze, non possiamo garantire una concordanza perfetta. Il
contenuto di questa documentazione viene tuttavia verificato periodicamente e le eventuali correzioni o modifiche
vengono inserite nelle successive edizioni.
Siemens AG
Automation and Drives
Postfach 48 48
90437 NÜRNBERG
GERMANIA
N. di ordinazione EWA 4NEB 7106075-05 03
Ⓟ 11/2006
Copyright © Siemens AG 2006.
Con riserva di eventuali modifiche tecniche
Prefazione
Prefazione
I prodotti SIMATIC consentono di realizzare soluzioni di automazione per un'ampia gamma
di settori e requisiti. La chiave del loro successo è la capacità delle diverse piattaforme
hardware di comunicare tra loro direttamente attraverso reti differenti, garantendo uno
scambio rapido ed efficiente dei dati.
Scopo del manuale
Il manuale di sistema Comunicazione con SIMATIC fa un quadro generale delle reti e delle
tecnologie di comunicazione utilizzate nel campo dell'automazione, dedicando un'attenzione
particolare ai prodotti delle serie SIMATIC e ai relativi protocolli di rete.
Il manuale si basa sulla broschure "Comunicazione industriale per l'automazione" e ne
approfondisce alcuni aspetti tecnici. Vi vengono specificati i tool di configurazione disponibili
e informazioni di approfondimento.
Il manuale mette a disposizione:
• nozioni di base sulle tecnologie di comunicazione
• una base per la scelta e la progettazione delle diverse reti
• una Guida per navigare nella documentazione SIMATIC.
Il manuale non contiene invece una descrizione approfondita dei prodotti SIMATIC e delle
operazioni necessarie per realizzare le reti di comunicazione. Queste informazioni possono
essere reperite nei manuali dei diversi prodotti.
Conoscenze necessarie
È utile disporre di conoscenze generali sulle reti e la tecnica di automazione e aver letto la
broschure "Comunicazione industriale per l'automazione".
Non è necessario avere conoscenze teoriche specifiche nel campo della comunicazione. È
consigliabile disporre di conoscenze di base sulla comunicazione, ad es. sulla topologia
delle reti e sul modello di riferimento ISO/OSI a 7 livelli.
Validità del manuale
Il presente manuale si occupa dei prodotti delle serie SIMATIC.
Modifiche rispetto alla versione precedente
Rispetto alla versione precedente il presente manuale è caratterizzato da una migliore
strutturazione del contenuto che ora è suddiviso in base ai diversi tipi di rete. I capitoli
dedicati alle singole reti presentano una struttura uniforme.
Manuale di sistema, 09/2006, EWA 4NEB 7106075-05 03
iii
Prefazione
Destinatari
Il manuale è destinato principalmente ai seguenti operatori che si occupano di pianificare e
progettare soluzioni di automazione basate su prodotti SIMATIC collegati in rete:
• decision maker
• pianificatori
• progettisti
Il manuale è uno strumento utile anche per gli ingegneri che effettuano la messa in servizio e
per il personale addetto al service.
Ulteriore supporto
In caso di domande sull'utilizzo dei prodotti qui descritti a cui non si trova una risposta
esaustiva nel manuale si prega di rivolgersi al proprio referente Siemens presso le filiali e le
rappresentanze competenti.
• I partner di riferimento sono elencati nel sito:
http://www.siemens.com/automation/partner
• La Guida alla consultazione della documentazione tecnica dei diversi prodotti e sistemi
SIMATIC si trova nel sito:
http://www.siemens.de/simatic-doku
• Catalogo online e sistema di ordinazione online:
http://mall.automation.siemens.com/
Training Center
Per facilitare l'approccio al sistema di automazione SIMATIC S7 Siemens organizza corsi
specifici. Si prega di rivolgersi al più vicino Training Center locale o a quello centrale di
Norimberga, D 90327.
• Telefono: +49 (911) 895-3200
• Internet: http://www.sitrain.com
Technical Support
È possibile contattare il Technical Support per tutti i prodotti A&D utilizzando il modulo
"Support Request" scaricabile dal sito:
• Internet: http://www.siemens.de/automation/support-request
• Telefono: + 49 180 5050 222
• Fax: + 49 180 5050 223
Ulteriori informazioni sul Technical Support sono disponibili nel sito Internet
http://www.siemens.com/automation/service
iv
Prefazione
Service & Support in Internet
Oltre alla documentazione Siemens mette a disposizione il proprio know-how in Internet.
http://www.siemens.com/automation/service&support
Il sito mette a disposizione:
• la newsletter con informazioni sempre aggiornate sui prodotti
• la funzione di ricerca di Service & Support con cui cercare i documenti più adatti alle
proprie esigenze
• un forum in cui utenti e specialisti di tutto il mondo si possono scambiare informazioni
• l'elenco dei partner Siemens per il settore Automation & Drives
• informazioni su assistenza tecnica in loco, riparazioni e parti di ricambio. Maggiori dettagli
si trovano alla voce "Service".
v
Prefazione
vi
Indice
Prefazione ................................................................................................................................................. iii
1
Introduzione............................................................................................................................................ 1-1
1.1
2
3
Introduzione ............................................................................................................................... 1-1
PROFINET / Industrial Ethernet.............................................................................................................. 2-1
2.1
Introduzione ............................................................................................................................... 2-1
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
2.2.4
2.2.5
Caratteristiche ............................................................................................................................ 2-3
Nozioni di base .......................................................................................................................... 2-3
Architetture di rete...................................................................................................................... 2-5
Componenti di rete..................................................................................................................... 2-5
Tecnica di collegamento ............................................................................................................ 2-6
Elevata disponibilità ................................................................................................................... 2-7
2.3
2.3.1
2.3.2
Funzioni tecnologiche ................................................................................................................ 2-9
Metodi di trasmissione ............................................................................................................... 2-9
Metodi di accesso .................................................................................................................... 2-10
2.4
Sicurezza delle informazioni nell'automazione ........................................................................ 2-12
2.5
2.5.1
2.5.2
2.5.3
2.5.4
2.5.5
2.5.6
2.5.7
2.5.8
2.5.9
2.5.10
2.5.11
2.5.12
2.5.13
2.5.14
Servizi ...................................................................................................................................... 2-15
Servizi di comunicazione standard .......................................................................................... 2-15
Servizi FTP............................................................................................................................... 2-15
Servizi e-mail............................................................................................................................ 2-16
Servizi SNMP ........................................................................................................................... 2-17
Servizi OPC.............................................................................................................................. 2-19
Servizi PROFINET IO .............................................................................................................. 2-20
Servizi PROFINET CBA........................................................................................................... 2-21
PROFIdrive .............................................................................................................................. 2-23
PROFIsafe ............................................................................................................................... 2-24
Servizi TCP .............................................................................................................................. 2-26
Servizi di trasporto ISO ............................................................................................................ 2-27
Servizi UDP.............................................................................................................................. 2-28
Servizi di comunicazione PG/OP ............................................................................................. 2-29
Servizi di comunicazione S7 .................................................................................................... 2-30
2.6
2.6.1
2.6.2
Configurazioni .......................................................................................................................... 2-32
Famiglia di dispositivi ............................................................................................................... 2-32
Accoppiamenti tra reti .............................................................................................................. 2-35
Industrial Wireless LAN .......................................................................................................................... 3-1
3.1
Introduzione ............................................................................................................................... 3-1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.2.5
Nozioni di base .......................................................................................................................... 3-4
vii
Indice
4
5
viii
3.3
3.3.1
3.3.2
Tecnologie.................................................................................................................................. 3-7
Metodi di accesso ...................................................................................................................... 3-8
3.4
Protezione delle informazioni nelle IWLAN................................................................................ 3-9
3.5
3.5.1
3.5.2
3.5.3
Configurazioni .......................................................................................................................... 3-11
Pianificazione e engineering .................................................................................................... 3-11
PROFIBUS ............................................................................................................................................. 4-1
4.1
Introduzione ............................................................................................................................... 4-1
4.2
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.2.4
4.2.5
Nozioni di base........................................................................................................................... 4-4
4.3
4.3.1
4.3.2
Tecnologie.................................................................................................................................. 4-7
4.4
4.4.1
4.4.2
4.4.3
4.4.4
4.4.5
4.4.6
4.4.7
4.4.8
Servizi......................................................................................................................................... 4-8
Servizi PROFIBUS DP ............................................................................................................... 4-8
Servizi di comunicazione di PROFIBUS PA .............................................................................. 4-9
PROFIdrive............................................................................................................................... 4-11
PROFIsafe................................................................................................................................ 4-12
Servizi di comunicazione PG/OP ............................................................................................. 4-14
Servizi di comunicazione S7 .................................................................................................... 4-14
Servizi di comunicazione di PROFIBUS FMS.......................................................................... 4-15
Servizi di comunicazione di PROFIBUS FDL .......................................................................... 4-15
4.5
4.5.1
4.5.2
Configurazioni .......................................................................................................................... 4-16
AS-Interface............................................................................................................................................ 5-1
5.1
Introduzione ............................................................................................................................... 5-1
5.2
5.2.1
5.2.2
5.2.3
5.2.4
Nozioni di base........................................................................................................................... 5-2
5.3
5.3.1
5.3.2
Tecnologie.................................................................................................................................. 5-3
5.4
5.4.1
5.4.2
Servizi......................................................................................................................................... 5-4
Servizi AS-Interface ................................................................................................................... 5-4
ASIsafe....................................................................................................................................... 5-5
5.5
5.5.1
5.5.2
Configurazioni ............................................................................................................................ 5-7
Famiglia di dispositivi ................................................................................................................. 5-7
Accoppiamenti tra reti ................................................................................................................ 5-8
Indice
6
Wide Area Network (WAN) ..................................................................................................................... 6-1
6.1
Introduzione ............................................................................................................................... 6-1
6.2
6.2.1
6.2.2
6.2.3
6.2.4
6.2.5
6.2.6
6.2.7
6.2.8
6.2.9
6.2.10
6.2.11
6.2.12
6.2.13
Stazione ..................................................................................................................................... 6-2
Control Center............................................................................................................................ 6-3
WAN "classica" .......................................................................................................................... 6-4
Rete WAN basata su Ethernet................................................................................................... 6-4
Trasmissione secondo il principio "Store and Forward" ............................................................ 6-4
Trasmissione dati comandata da variazione ............................................................................. 6-5
Data e ora .................................................................................................................................. 6-5
Memorizzazione dei dati sul posto............................................................................................. 6-5
Teleprogrammazione e telediagnostica SINAUT....................................................................... 6-6
Messa in allarme mediante SMS ............................................................................................... 6-6
Tipi di rete .................................................................................................................................. 6-6
Collegamento alla WAN classica ............................................................................................... 6-7
Collegamento alla rete WAN Ethernet....................................................................................... 6-7
6.3
6.3.1
6.3.2
6.3.3
6.3.4
Protocolli .................................................................................................................................... 6-8
Protocollo SINAUT ST1 ............................................................................................................. 6-8
Protocollo SINAUT ST7 ............................................................................................................. 6-8
Stati di funzionamento ............................................................................................................... 6-9
Funzione della TIM .................................................................................................................. 6-11
6.4
6.4.1
6.4.2
Topologie ................................................................................................................................. 6-12
Introduzione ............................................................................................................................. 6-12
Esempi di configurazione......................................................................................................... 6-13
6.5
6.5.1
Riepilogo dei tipi di TIM............................................................................................................ 6-17
7
Interfaccia multipoint (MPI) ..................................................................................................................... 7-1
7.1
Introduzione ............................................................................................................................... 7-1
7.2
7.2.1
Nozioni di base .......................................................................................................................... 7-1
7.2.2
7.2.3
7.2.4
7.3
Tecnologie.................................................................................................................................. 7-2
7.3.1
7.3.2
7.4
Servizi ........................................................................................................................................ 7-3
7.4.1
Servizi di comunicazione PG/OP ............................................................................................... 7-3
7.4.2
Servizi di comunicazione S7 ...................................................................................................... 7-3
7.4.3
Servizi di comunicazione di base S7 ......................................................................................... 7-3
7.4.4
Servizi di comunicazione dei dati globali ................................................................................... 7-4
7.5
Configurazioni ............................................................................................................................ 7-5
8
Point to Point Interface (PPI) .................................................................................................................. 8-1
8.1
Introduzione ............................................................................................................................... 8-1
8.2
8.2.1
8.2.2
8.2.3
8.2.4
Nozioni di base .......................................................................................................................... 8-1
ix
Indice
9
10
11
8.3
8.3.1
8.3.2
Tecnologie.................................................................................................................................. 8-2
8.4
Servizi......................................................................................................................................... 8-3
8.5
Configurazioni ............................................................................................................................ 8-3
Punto a punto ......................................................................................................................................... 9-1
9.1
Introduzione ............................................................................................................................... 9-1
9.2
9.2.1
9.2.2
9.2.3
9.2.4
Nozioni di base........................................................................................................................... 9-1
9.3
9.3.1
9.3.2
Tecnologie.................................................................................................................................. 9-2
KNX/EIB (KONNEX) ............................................................................................................................. 10-1
10.1
Introduzione ............................................................................................................................. 10-1
10.2
10.2.1
10.2.2
10.2.3
10.2.4
Caratteristiche .......................................................................................................................... 10-2
Nozioni di base......................................................................................................................... 10-2
Architetture di rete.................................................................................................................... 10-5
Componenti di rete................................................................................................................... 10-6
Tecnica di collegamento .......................................................................................................... 10-6
10.3
10.3.1
10.3.2
Tecnologie................................................................................................................................ 10-6
Metodi di trasmissione ............................................................................................................. 10-6
Metodi di accesso .................................................................................................................... 10-7
10.4
10.4.1
10.4.2
10.4.3
Configurazioni .......................................................................................................................... 10-8
Integrazione di altri sistemi....................................................................................................... 10-9
Tool di configurazione e parametrizzazione.......................................................................................... 11-1
11.1
Tool e loro utilizzo .................................................................................................................... 11-1
11.2
Tool per l'esecuzione dei task.................................................................................................. 11-9
Glossario ................................................................................................................................... Glossario-1
Indice analitico ...................................................................................................................Indice analitico-1
x
Indice
Tabelle
Tabella 2-1
Mezzi trasmissivi e topologie di PROFINET / Industrial Ethernet.............................................. 2-5
Tabella 2-2
Componenti delle reti PROFINET / Industrial Ethernet ............................................................. 2-5
Tabella 2-3
Specifiche tecniche dell'interfaccia PROFINET / Industrial Ethernet ........................................ 2-6
Tabella 2-4
Collegamento PROFINET per Controller e CP SIMATIC........................................................ 2-33
Tabella 2-5
Collegamento PROFINET per IO Device ................................................................................ 2-34
Tabella 2-6
Collegamento PROFINET per IO Device ................................................................................ 2-34
Tabella 2-7
Collegamento PROFINET per PC-based Automation............................................................. 2-34
Tabella 3-1
Componenti delle reti IWLAN..................................................................................................... 3-6
Tabella 3-2
Tecnica di collegamento della famiglia di prodotti SCALANCE W ............................................ 3-6
Tabella 3-3
Caratteristiche delle varianti dello standard IEEE 802.11 ......................................................... 3-7
Tabella 3-4
Prodotti della gamma SCALANCE W700 ................................................................................ 3-13
Tabella 4-1
Tecniche di trasmissione e topologie di PROFIBUS: ................................................................ 4-4
Tabella 4-2
Componenti di rete attivi in PROFIBUS..................................................................................... 4-5
Tabella 4-3
Metodi di trasmissione in PROFIBUS:....................................................................................... 4-7
Tabella 4-4
Collegamento a PROFIBUS dei componenti SIMATIC: .......................................................... 4-16
Tabella 4-5
Accoppiamenti tra reti in PROFIBUS:...................................................................................... 4-17
Tabella 5-1
Master AS-i SIMATIC:................................................................................................................ 5-7
Tabella 5-2
Accoppiamenti tra reti in AS-Interface: ...................................................................................... 5-8
Tabella 6-1
Tipi di TIM e relative caratteristiche ......................................................................................... 6-17
Tabella 11-1
Tool e loro utilizzo .................................................................................................................... 11-1
Tabella 11-2
Task e tool adeguato ............................................................................................................... 11-9
xi
Indice
xii
Introduzione
1.1
1
Introduzione
Descrizione
Le reti di comunicazione sono una componente centrale delle moderne soluzioni di
automazione. Le reti industriali devono rispondere a requisiti specifici, ad es.:
• l'accoppiamento di sistemi di automazione e di sensori e attuatori semplici e calcolatori
• la trasmissione dei dati in modo corretto e nel momento giusto
• la protezione da interferenze elettromagnetiche, sollecitazioni meccaniche e sporcizia.
• Adattamento flessibile ai requisiti produttivi
Le reti industriali fanno parte delle LAN (Local Area Network) e consentono la
comunicazione negli ambienti con un'estensione limitata.
Le reti industriali rispondono alle seguenti funzioni di comunicazione:
• comunicazione di processo e di campo dei sistemi di comunicazione, tra cui i sensori e gli
attuatori
• comunicazione di dati tra i sistemi di automazione
• comunicazione IT per l'integrazione nella moderna tecnologia informatica
1-1
Introduzione
1.1 Introduzione
SIMATIC NET
Le soluzioni per reti di SIMATIC NET sono parte integrante di Totally Integrated Automation
(TIA). Con Totally Integrated Automation (TIA) Siemens è l'unica ad offrire una gamma
omogenea di prodotti e sistemi per la realizzazione di soluzioni di automazione su misura
per cliente.
SIMATIC NET si distingue tra l'altro per le seguenti caratteristiche:
• L'omogeneità dal livello di campo fino al livello di management dell'azienda
• L'apertura del livello di campo all'utilizzo di Industrial Ethernet
• Lo sviluppo accelerato della comunicazione mobile
• L'integrazione di tecnologie IT (Information Technology)
Queste reti di comunicazione consentono di utilizzare i prodotti SIMATIC e le
apparecchiature intelligenti sul posto e di combinarle in base alle proprie esigenze
specifiche. Grazie alla flessibilità e all'apertura degli standard delle reti SIMATIC diventa
possibile collegare tra loro sistemi diversi e ampliare i sistemi preesistenti.
Figura 1-1
1-2
I sistemi di bus in sintesi
Introduzione
1.1 Introduzione
Tipi di rete
Il presente manuale si occupa dei seguenti tipi di rete:
• Industrial Ethernet
Lo standard di rete internazionale per tutti i livelli
• PROFINET
Lo standard Industrial Ethernet aperto per l'automazione
• PROFIBUS
Lo standard internazionale per il livello di campo, leader mondiale tra i bus di campo
• AS-Interface
Un modo economico per collegare sensori e attuatori alternativo al fascio di cavi
• MPI
L'interfaccia integrata dei prodotti SIMATIC
• PPI
L'interfaccia integrata specifica per l'S7-200
• Accoppiamento punto a punto
Il collegamento seriale tra due partner di comunicazione
• KONNEX (KNX/EIB)
Il sistema di bus universale per la domotica e l'automazione degli edifici
1-3
Introduzione
1.1 Introduzione
1-4
PROFINET / Industrial Ethernet
2.1
2
Introduzione
Industrial Ethernet si basa sulla norma IEEE 802.3 e consente di collegare il proprio sistema
di automazione alle reti dell'ufficio. Industrial Ethernet mette a disposizione servizi IT con cui
accedere dall'ambiente dell'ufficio ai dati della produzione.
PROFINET è uno standard aperto per l'automazione industriale conforme alla norma IEEE
61158 che si basa su Industrial Ethernet. PROFINET utilizza gli standard IT fino al livello del
campo e consente la definizione di modelli di engineering per l'impianto completo.
Con PROFINET si possono realizzare soluzioni di automazione che garantiscono prestazioni
elevate in tempo reale, ad es. nel settore del Motion Control.
2-1
2.1 Introduzione
,QGXVWULDO(WKHUQHW
352),%863$
352),%86
.1;
Figura 2-1
2-2
PROFINET tramite Industrial Ethernet
2.2 Caratteristiche
Ulteriori informazioni
Brochure aggiornata "Comunicazione industriale per l'automazione":
• informazioni introduttive alla comunicazione industriale
• http://www.automation.siemens.com/net/html_79/ftp/presales/k-schrift_i.pdf
Catalogo IK PI 2007 "Comunicazione industriale per Automation and Drives":
• Elenco dei dispositivi e dati di ordinazione per la comunicazione industriale.
• http://www.automation.siemens.com/net/html_79/support/printkatalog.htm
Manuale di guida alle funzioni Sincronismo di clock:
• descrizione completa della funzione di sistema Sincronismo di clock
• http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/15218045
Descrizione del sistema PROFINET:
• http://www.profibus.com/pall/meta/downloads/
Home page PROFIBUS International:
• http://www.profibus.com/
2.2
Caratteristiche
2.2.1
Nozioni di base
Industrial Ethernet
Industrial Ethernet è stata realizzata appositamente per soddisfare le esigenze dell'ambiente
industriale e si basa su Ethernet.
Industrial Ethernet si distingue in particolare per le seguenti caratteristiche:
• Collegamento in rete di campi applicativi diversi quali l'ufficio e la produzione
• Tecnica costruttiva resistente e protezione dalle interferenze elettromagnetiche
• Prestazioni elevate in trasmissione, anche in presenza di molti nodi, grazie alla
disponibilità di componenti omogenei con velocità di trasmissione di 100 Mbit/s secondo
lo standard Fast Ethernet.
• Diversi mezzi di trasmissione (ad es. industrial twisted pair, cavi in fibra ottica)
• Potenza scalabile grazie alla tecnologia switching
• Elevata disponibilità grazie a topologie di rete ridondate
Fast Ethernet
Fast Ethernet è il logico sviluppo della tecnologia Ethernet. Lo standard Fast Ethernet
IEEE 802.3 u si basa essenzialmente sullo standard Ethernet classico.
Ethernet e Fast Ethernet presentano le seguenti caratteristiche comuni:
• Formato dati
• Procedura di accesso CSMA/CD
Le differenze sono le seguenti:
• Estensione della rete
• Regole per l'installazione della rete
• Autosensing, ovvero rilevamento automatico della velocità di trasmissione
• Supporto del funzionamento duplex
2-3
2.2 Caratteristiche
PROFINET
PROFINET supporta i servizi di comunicazione PROFINET IO, PROFINET CBA e diversi
profili quali PROFIsafe e PROFIdrive.
I servizi di comunicazione PROFINET IO e PROFINET CBA garantiscono la funzionalità
richiesta dai sistemi di automazione:
• PROFINET IO consente di collegare direttamente le apparecchiature da campo
decentrate (IO Device, ad es. unità di I/O) a Industrial Ethernet. Per un ulteriore supporto
delle applicazioni fail-safe gli apparecchi comunicano tramite PROFINET IO con il profilo
PROFIsafe.
• In PROFINET IO si utilizzano i tradizionali tool software SIMATIC, ad es. STEP 7, per
l'engineering e la diagnostica al livello del campo e SIMOTION Scout per la
configurazione delle applicazioni Motion Control.
• Nella comunicazione IRT (IRT: Isochronous Realtime) il tempo disponibile viene in parte
riservato per la trasmissione ciclica (deterministica) dei dati. In questo modo il ciclo di
comunicazione viene suddiviso in una parte deterministica e una aperta.
• La comunicazione IRT e la comunicazione TPC/IP possono aver luogo
contemporaneamente nella stessa rete senza interferire.
• Grazie alla comunicazione isocrona in tempo reale PROFINET consente tempi di
aggiornamento brevi e deterministici che sono indispensabili per le applicazioni Motion
Control.
• PROFINET CBA (Component Based Automation) consente di implementare soluzioni
modulari per i sistemi di automazione decentrati. Grazie alla funzionalità basata sui
componenti di PROFINET CBA si possono suddividere i sistemi di automazione in moduli
indipendenti. Per realizzare i collegamenti tra i moduli si utilizza il tool di engineering
SIMATIC iMap che supporta l'utente dall'interconnessione dei moduli alla realizzazione di
impianti e sistemi completi.
• PROFINET CBA supporta la comunicazione ciclica e aciclica e, grazie ai tempi di
aggiornamento di massimo 10 ms, è particolarmente adatto alla trasmissione dei dati tra i
controller.
• PROFIdrive è l'interfaccia funzionale tra i controllori e gli azionamenti in PROFINET e
PROFIBUS. PROFIdrive è definito dal profilo per azionamenti PROFIdrive
dell'organizzazione degli utenti di PROFIBUS (PNO). Il profilo PROFIdrive definisce il
comportamento dell'apparecchio e il procedimento di accesso ai dati di azionamento per
gli azionamenti elettrici, dal semplice convertitore di frequenza ai potenti servoregolatori.
• PROFIsafe è il profilo di PROFINET e PROFIBUS per la comunicazione orientata alla
sicurezza. PROFIsafe utilizza l'automazione standard di PROFINET e PROFIBUS ed è
certificato per i livelli di sicurezza fino a SIL 3 (Safety Integrated Level) definiti dalla
norma IEC 61508 e per la categoria 4 definita dalla norma EN954-1.
• PROFINET definisce i requisiti per la protezione delle informazione nei sistemi di
automazione e supporta gli utenti con le possibili soluzioni di sicurezza specifiche per
l'ambiente industriale.
Per maggiori informazioni sugli standard PROFINET e le aziende che vi aderiscono
consultare la home page dell'Organizzazione degli utenti di PROFIBUS (PNO) all'indirizzo
Internet http://profibus.de.
La PROFINET Security Guideline (versione 1.0 del mese di marzo 2005) è scaricabile dalla
home page della PNO al'indirizzo Internet http://profibus.de.
2-4
2.2 Caratteristiche
2.2.2
Architetture di rete
PROFINET / Industrial Ethernet supporta i mezzi trasmissivi e le topologie riepilogate nella
seguente tabella.
Tabella 2-1
Mezzi trasmissivi e topologie di PROFINET / Industrial Ethernet
Mezzo trasmissivo
Topologia
Numero di nodi
Estensione della rete
Cavo in rame
A stella
Lineare
Ad albero
Max. 126
Fino a 5 km
FO
A stella
Ad anello
Lineare
Oltre 1000
Fino a 150 km
Onde radio
A stella
Max. 8
Fino a 1000 m per
ciascun segmento
PROFINET / Industrial Ethernet consentono di integrare le sotto-reti disponibili (ad es.
PROFIBUS, ASi) nell'architettura Industrial Ethernet.
2.2.3
Componenti di rete
Le reti PROFINET / Industrial Ethernet utilizzano componenti passivi e attivi:
• I componenti passivi sono, ad esempio, i cavi di rete e i connettori.
• I componenti attivi sono, ad esempio, switch, access point, client module, media
converter e link module.
La seguente tabella riepiloga i componenti delle reti PROFINET / Industrial Ethernet.
Tabella 2-2
Componenti delle reti PROFINET / Industrial Ethernet
Mezzo trasmissivo
Componenti
Commenti
Cavo in rame (elettrico)
Switch
Per collegare i nodi a Industrial Ethernet
Per collegare due segmenti di rete
Repeater
Per accoppiare PROFINET a PROFIBUS
PN/DP Link
Per accoppiare due sotto-reti PROFINET
PN/PN Link
Per accoppiare reti con mezzi trasmissivi diversi
Media converter
Per collegare i nodi e realizzare reti elettriche
SCALANCE X
Cavo LWL
(fibra ottica)
SCALANCE X
Per collegare i nodi e realizzare reti ottiche
Onde radio
(wireless)
Access point
Per la trasmissione wireless a breve distanza
IWLAN/PB Link PN IO
Per il collegamento senza fili di Industrial
Ethernet a PROFIBUS DP
Per collegare i nodi senza interfaccia FO
integrata
2-5
2.2 Caratteristiche
2.2.4
Tecnica di collegamento
La tabella sottostante riporta le specifiche dei connettori utilizzati nelle reti PROFINET /
Industrial Ethernet in relazione al mezzo trasmissivo utilizzato.
Tabella 2-3
Specifiche tecniche dell'interfaccia PROFINET / Industrial Ethernet
Caratteristica
fisica
Tecnica di
collegamento
Tipo di cavo / mezzo di trasmissione
Standard
Cavo in rame
(elettrico)
Connettore RJ 45
ISO/IEC 61754-24
100 Base-TX
IE FC RJ45 Plug
90/145/180
IEC 61158
Connettore M12 con
codifica D
Doppino di rame simmetrico e schermato
E FC TP Standard Cable GP 2x2
IE FC TP Flexible Cable GP 2x2
IE FC TP Trailing Cable GP 2x2
IE TP Torsion Cable GP 2x2
IE FC TP Trailing Cable 2x2
IE FC TP Marine Cable 2x2
Conduttore a fibre SC RJ 45
ottiche
ISO/IEC 61754-24
(ottico)
Cavo in fibre ottiche (Polymer Optical Fiber, POF)
ISO/IEC 60793-2
Fibre di vetro rivestite di plastica (Polymer Cladded
Fiber, PCF)
ISO/IEC 60793-2
PCF Standard Cable GP
PCF Trailing Cable
PCF Trailing Cable GP (per connettori SC RJ45)
BFOC (Bayonet Fiber
Optic Connector)
Fibre ottiche monomode
ISO/IEC 60874-10
Conduttore standard Fiber Optic
Connettore SC
ISO/IEC 9314-4
Cavo per interno INDOOR Fiber Optic
Cavo da trascinamento flessibile Fiber Optic
Cavo in fibre ottiche SIENOPYR Marine Cable Duplex
(per connettori BFOC)
Fibre ottiche multimode
ISO/IEC 9314-4
FO Standard Cable GP
FO Trailing Cable
FO Trailing Cable GP
FO Ground Cable (per connettori BFOC e SC)
Onde radio
(wireless)
2-6
IWLAN RCoax NConnector
IEEE 802.11
IWLAN RCoax Cable 2,4 GHz, 5 GHz
2.2 Caratteristiche
Nota
Montaggio dei cavi
I cavi FastConnect possono essere confezionati sul posto in modo particolarmente rapido e
semplice. La tecnica di cablaggio RJ45, che è lo standard attualmente utilizzato, diventa così
disponibile anche nella versione adatta all'impiego industriale.
2.2.5
Elevata disponibilità
Descrizione
I sistemi ad elevata disponibilità vengono utilizzati per ridurre le interruzioni dei processi
produttivi. L'aumento della disponibilità può essere ottenuto, ad esempio, mediante la
ridondanza dei componenti. I sistemi di comunicazione vengono cioè ampliati in modo da
ottenere sistemi di automazione ridondati.
In Industrial Ethernet i sistemi ridondati sono caratterizzati dal fatto che i componenti di
automazione più importanti sono presenti più volte (ridondati). In caso di guasto di un
componente ridondato l'elaborazione del programma non viene interrotta.
La ridondanza viene ottenuta raddoppiando i componenti quali, ad esempio, la CPU, la rete,
il CP, ecc.
In caso di interruzione del percorso di collegamento attivo, dei meccanismi di sorveglianza e
sincronizzazione fanno in modo che la comunicazione passi automaticamente al percorso
che fino a quel momento era passivo (ridondato). Il collegamento in sé viene mantenuto.
2-7
2.2 Caratteristiche
Ridondanza ad anello
Il seguente grafico illustra il principio della "disponibilità elevata" sulla base di una rete ad
anello realizzata con un doppino twistato. La rete è stata configurata in modo ridondato.
Figura 2-2
Ridondanza di Industrial Ethernet con topologia elettrica ad anello
All'interno dell'anello ridondato lo switch SCALANCE X414 -3E svolge la funzione di gestore
della ridondanza. In caso di guasto di uno dei componenti della rete, in questo caso del
conduttore, lo switch devia i pacchetti di dati verso il canale di trasmissione intatto.
2-8
2.3 Funzioni tecnologiche
2.3
Funzioni tecnologiche
2.3.1
Metodi di trasmissione
Descrizione
Per la trasmissione dei dati Industrial Ethernet utilizza i protocolli TCP/IP e UDP/IP le cui
caratteristiche essenziali sono definite nelle seguenti RFC (Request For Comment):
• RFC 768: UDP (User Datagram Protocol)
• RFC 791: IP (Internet Protocol)
• RFC 792: ICMP (Internet Control Message Protocol)
• RFC 793: TCP (Transmission Control Protocol)
Considerato l'overhead dei telegrammi, le reti Industrial Ethernet non sono adatte allo
scambio ciclico dei dati in tempo reale. Per questo si utilizza un protocollo di livello 2,
ottimizzato e conforme a IEEE 802.3, che consente la comunicazione in tempo reale sulla
base di Industrial Ethernet.
La trasmissione dei dati con PROFINET avviene tramite Industrial Ethernet. Le velocità di
trasmissione supportate sono le seguenti:
• Trasmissione ciclica di dati utili (ad es. valori di processo, ecc.).
• Trasmissione aciclica di dati di engineering e dati con criticità temporale.
• Per garantire un'elevata integrità e precisione dei dati PROFINET CBA utilizza la
ritrasmissione automatica dei dati e procedure di verifica supplementari (parità per
carattere e somma di controllo).
Comunicazione in tempo reale (real time, RT).
Tempo reale significa che un sistema elabora eventi esterni in un arco di tempo definito.
Determinismo significa che un sistema reagisce entro un intervallo di tempo prevedibile
(deterministico).
Entrambi i requisiti sono importanti nelle reti industriali. PROFINET soddisfa questi requisiti
con le seguenti caratteristiche di trasmissione:
• La trasmissione di dati con criticità temporale ha luogo a intervalli di tempo garantiti.
PROFINET mette a disposizione un canale di comunicazione ottimizzato per la
comunicazione in tempo reale
• e consente di determinare con esattezza (prevedere) quando verranno trasferiti i dati.
• In questo modo viene garantita la possibilità di comunicare mediante altri protocolli
standard nella stessa rete.
2-9
Comunicazione in tempo reale isocrona (real time isocrono, IRT)
In PROFINET con IRT, il ciclo di comunicazione viene suddiviso in diversi canali ordinati
cronologicamente. Nel primo canale ha luogo la comunicazione real time isocrona (IRT), poi
la comunicazione real time (RT) e la comunicazione TCP/IP standard. In questo modo
entrambe le modalità di trasmissione coesistono senza interferire.
Con l'implementazione del procedimento di trasmissione in ERTEC-ASIC (Enhanced RealTime Ethernet Controller) si ottengono tempi di ciclo di 0,25 ms e una precisione di jitter
inferiore a 1 µs.
Applicazioni per IRT
L'IRT viene utilizzato in settori che richiedono tempi di risposta particolarmente precisi che
non devono assolutamente essere superati. È il caso ad es. delle applicazioni Motion
Control che richiedono tempi di reazione e di aggiornamento di pochi millesimi di secondo.
Comunicazione IRT / comunicazione real time e TCP/IP
Oltre alla comunicazione IRT, per la quale è riservata una velocità di banda definita entro il
tempo di aggiornamento, entro questo tempo è consentita anche la comunicazione RT e
TCP/IP.
Con la comunicazione RT vengono trasmessi i dati ciclici tra IO Controller e IO Device,
tuttavia senza "sincronismo migliore".
Gli IO device non sincronizzati svolgono lo scambio dei dati automaticamente tramite la
comunicazione RT.
2.3.2
Metodi di accesso
Rilevamento delle collisioni CSMA/CD
Ethernet utilizza il metodo di accesso CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with
Collision Detection) nel quale il nodo che vuole trasmettere ascolta il cavo di bus comune
(Carrier Sense) e, se è libero, avvia la trasmissione. Se il cavo di bus è occupato da un altro
nodo, il nodo che vuole trasmettere ritira la sua richiesta e ripete il tentativo di trasmissione
più tardi (Multiple Access).
Per rilevare le collisioni i nodi ricevono i segnali mentre trasmettono. Se i dati trasmessi sono
diversi da quelli ricevuti significa che si è verificata una collisione e la trasmissione viene
interrotta e ripresa in seguito.
Per realizzare reti molto estese si possono utilizzare switch con funzione full duplex. La
tecnologia switching e il funzionamento full duplex impediscono che si verifichino collisioni.
2-10
Meccanismi di switching
PROFINET utilizza come metodo di accesso Ethernet con switch. Si tratta di un
collegamento punto a punto nel quale ogni apparecchio è collegato direttamente a un altro
apparecchio (e solo a quello). Uno switch consente la comunicazione contemporanea in
entrambe le direzioni (trasmissione e ricezione). Si ottiene così una capacità di rete di
200 Mbit/s ovvero una larghezza di banda doppia rispetto a quella di Fast Ethernet
(100 Mbit/s). Grazie all'uso della tecnologia switching la trasmissione dei dati in PROFINET
non è soggetta a collisioni.
In SIMATIC gli switch consentono la comunicazione in tempo reale in PROFINET attraverso
due meccanismi: "Cut through" e "Store and Forward".
Il vantaggio di questi meccanismi di switching: i nodi o le aree dei nodi che non richiedono il
telegramma non vengono sovraccaricate con dati non rilevanti. La capacità di rete che
diventa disponibile in questo modo può essere utilizzata da altri apparecchi. Diversamente
che nella soluzione convenzionale nella tecnologia switching la comunicazione può svolgersi
contemporaneamente in segmenti paralleli della rete aumentando la larghezza effettiva della
banda.
Store and Forward
Nel procedimento Store and Forward lo switch memorizza i telegrammi e li inserisce in una
coda di attesa, quindi li inoltra selettivamente alla porta che ha accesso al nodo indirizzato
(Store and Foreward).
7HOHJUDPPDD
7HOHJUDPPDE
7HOHJUDPPDD
7UDVPLVVLRQH
3RUWD$
7HOHJUDPPDE
5LFH]LRQH
3RUWD%
5LFH]LRQH
3RUWD&
6ZLWFK
&RGDGLDWWHVD
GHOODSRUWD$
Figura 2-3
Store e foreward in Industrial Ethernet
Cut Through
Nel procedimento Cut Through l'intero pacchetto dei dati non viene bufferizzato
temporaneamente, ma trasmesso direttamente alla porta subito dopo che sono stati letti i
primi 6 byte (indirizzo di destinazione). In questo modo i tempi richiesti dal pacchetto di dati
per passare lo switch diventano minimi. Solo se il segmento di destinazione (cioè il tratto
compreso fra la porta di destinazione e la porta dello switch successivo) è occupato i dati
vengono memorizzati provvisoriamente con il metodo Store and Forward.
2-11
2.4 Sicurezza delle informazioni nell'automazione
2.4
Sicurezza delle informazioni nell'automazione
Descrizione
La moderna tecnica di automazione si basa sulla comunicazione e la realizzazione di reti
sempre più estese e complesse tra le isole di produzione. Diventa così sempre più
importante poter integrare tutti i componenti della produzione, collegandoli in modo
omogeneo alla rete degli uffici e all'Intranet aziendale. Lo stesso vale per le possibilità di
accesso remoto a scopo di service, per l'impiego crescente di meccanismi IT, quali web
server e e-mail, con i dispositivi di automazione e per l'uso delle reti wireless LAN.
Interagendo sempre più con il mondo dell'IT, la comunicazione industriale è ora esposta agli
stessi rischi, che sono ben noti nell'ambiente office e IT, ad esempio hacker, virus, worm e
cavali di Troia.
Gli attuali concetti di security sono focalizzati sul mondo dell'office e richiedono un cura
continua e conoscenze specialistiche. Essi non contemplano di regola lo speciale panorama
di protocolli della comunicazione industriale o non sono idonei alle particolari condizioni
ambientali tipiche dell'industria.
Con il suo concetto di Industrial Security, Siemens offre una soluzione di sicurezza speciale
per la tecnica d'automazione industriale, che soddisfa le specifiche esigenze di questo
ambiente applicativo.
&DOFRODWRUHSHULOVHUYLFHFRQ
VRIWZDUH62)71(76HFXULW\
&OLHQW
&DOFRODWRUHGLJHVWLRQHSURGX]LRQH
FRQVRIWZDUH62)71(76HFXULW\&OLHQW
)LUHZDOO
3&FRQ
VRIWZDUH
62)71(7
6HFXULW\
&OLHQW
6HUYHU
3&
6HFXULW\0RGXOH
6&$/$1&(6
/LYHOOR0(6
5HWHGDXIILFLR
3&
6HUYHU
6ZLWFK
6&$/$1&(;
6ZLWFK6&$/$1&(;(
3URWH]LRQHGHOO
DXWRPD]LRQH
352),1(7
352),1(7
,QGXVWULDO(WKHUQHW
,QGXVWULDO(WKHUQHW
6HFXULW\0RGXOH
6&$/$1&(6
6HFXULW\0RGXOH
6&$/$1&(6
6HFXULW\0RGXOH
6&$/$1&(6
3DQHO
3&
&HOOHURERW
6HUYL]LRHVXSHUYLVLRQH
&HOODURERW
&HOODGLDXWRPD]LRQH
$FFHVVRVLFXUR9317XQQHO
Figura 2-4
2-12
Comunicazione sicura - Descrizione
Vantaggi del concetto di industrial security
• Protezione dallo spionaggio e dalla manipolazione dei dati
• Protezione dal sovraccarico del sistema di comunicazione
• Protezione da influenze reciproche
• Protezione da indirizzamenti errati
• Configurazione e amministrazione semplici e pratiche che non richiedono conoscenze
specifiche di IT Security
• Nessuna necessità di modifiche o adattamenti della struttura di rete esistente
• Nessuna necessità di modifiche o adattamenti di applicazioni esistenti o di nodi/partner
della rete
• Robustezza e idoneità all'ambiente industriale
Caratteristiche
Le particolari caratteristiche della comunicazione in ambiente industriale (ad es.
comunicazione in tempo reale) impone ulteriori requisiti di sicurezza:
• Protezione dalla retroazione delle celle automatizzate, ovvero non è necessario
modificare le topologie di rete e riprogettare i nodi
• Protezione dei segmenti di rete
• Protezione dagli accessi non autorizzati
• Scalabilità della funzionalità di sicurezza
• Nessuna conseguenza sulla struttura della rete
Definizione di IT Security
Termine che riassume le misure per la protezione da quanto segue:
• Perdita dell'affidabilità in seguito all'accesso non autorizzato ai dati
• Perdita dell'integrità in seguito alla manipolazione dei dati
• Perdita della disponibilità in seguito alla distruzione dei dati
Obiettivi di Industrial Security
• Funzionamento senza guasti e garanzia della disponibilità degli impianti industriali e dei
processi produttivi
• Protezione della comunicazione industriale da spionaggio e manipolazione
• Protezione dei sistemi e dei componenti per l'automazione industriale da accessi non
autorizzati e perdita dei dati
• Metodo pratico ed economico per la messa in sicurezza di impianti e apparecchiature già
esistenti che non dispongono di proprie funzioni di sicurezza
• Utilizzo degli attuali standard di IT Security aperti e sperimentati
• Concetto di sicurezza ottimizzato e adeguato alla tecnica di automazione
2-13
Misure di protezione
Qui di seguito sono descritte le più importanti misure per la protezione dalla manipolazione e
dalla perdita dei dati in ambiente industriale.
• Filtraggio e controllo del traffico dei dati mediante Virtual Private Network (VPN).
Le "Private Network" vengono utilizzate per lo scambio dei dati privati nella rete pubblica
(ad es. in Internet). La tecnologia VPN più diffusa è IPsec. IPsec un insieme di protocolli
per la protezione delle informazioni basati sul protocollo IP al livello di rete.
• Segmentazione in celle di automazione protette
Lo scopo di questo metodo è quello di proteggere i nodi di rete di una cella di
automazione mediante Security Module. Una cella è costituita da un gruppo di
apparecchi protetti. Lo scambio dei dati può avvenire solo tra i Security Module dello
stesso gruppo ovvero tra gli apparecchi che questi proteggono.
• Autenticazione (identificazione) dei nodi
I Security Module si identificano mediante procedimenti di autenticazione utilizzando un
canale sicuro (criptato). Diventa così impossibile accedere dall'esterno a un segmento
protetto se non si è autorizzati.
• Codifica del traffico dei dati
La codifica garantisce l'affidabilità dei dati. Le chiavi per la codifica sono contenute in un
certificato VPN assegnato al Security Module.
Security Module SCALANCE S
I Security Module SCALANCE S offrono una funzionalità di sicurezza scalabile:
• Firewall per la protezione delle apparecchiature di automazione dagli accessi non
autorizzati indipendentemente dalle dimensioni della rete da proteggere
Il firewall consente un controllo flessibile dell'accesso e può essere utilizzato in alternativa
o assieme al VPN. Il firewall filtra i pacchetti di dati e blocca o abilita i collegamenti in
base a una lista di filtraggio (firewall di filtraggio pacchetti). Si possono filtrare sia la
comunicazione in arrivo che quella in partenza, gli indirizzi IP e MAC e i protocolli di
comunicazione (porte).
• VPN (Virtual Private Network) in alternativa o come ulteriore strumento per
l'autenticazione sicura dei nodi e la codifica della trasmissione dati.
Progettazione
La progettazione è semplice e può essere effettuata anche senza specifiche conoscenze di
IT. Non si deve far altro che configurare e progettare i Security Module e i SOFTNET
Security client che devono comunicare tra loro in modo sicuro. La progettazione completa
può essere salvata sul C-PLUG opzionale (non fornito in dotazione). In caso di errore è così
possibile sostituire il Security Module in modo rapido e senza utilizzare il dispositivo di
programmazione.
2-14
2.5 Servizi
2.5
Servizi
2.5.1
Servizi di comunicazione standard
SIMATIC integra le funzioni IT, quali la posta elettronica e Internet, nella tecnologia
informatica tramite Industrial Ethernet.
La posta elettronica e i browser web sono ormai i mezzi di comunicazione più diffusi negli
uffici. Come canali di comunicazione vengono utilizzate prevalentemente le reti Ethernet, ma
anche le reti telefoniche e Internet. Questi strumenti e canali di comunicazione sono
disponibili anche per SIMATIC grazie al protocollo TCP/IP.
La famiglia dei dispositivi SIMATIC supporta i seguenti servizi IT:
• Comunicazione FTP (File Transfer Protocol) per lo scambio dei dati comandato da
programma con calcolatori che usano sistemi operativi diversi
• E-mail tramite SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
• Controllo di processo HTML/accesso a browser web tramite HTTP (Hyper Text Transfer
Protocol).
Nei CP con funzione IT si possono utilizzare le funzioni e le pagine HTML in dotazione
per interrogare importanti dati di sistema mediante un browser web.
Il controllo di processo HTML può essere utilizzato per la comunicazione tra una stazione
PC e un'S7-300 o S7-400.
2.5.2
Servizi FTP
Descrizione
Caratteristiche
Grazie alle funzioni FTP (File Transfer Protokoll) i CP IT o CP Advanced diventano uno
strumento potente per la trasmissione dei file tra i seguenti apparecchi S7:
• PG/PC e S7-300/400
• Tra più apparecchi S7-200/300/400
• Tra S7 e calcolatori di gestione produzione o livello MES
I CP IT o CP Advanced possono fungere sia da server che da client FTP.
• Server FTP
Questa funzione consente di trasmettere i dati sotto forma di file mediante comandi FTP
da o verso i blocchi dati di una stazione S7.
Per il trasferimento dei dati tramite FTP si devono creare dei blocchi dati (file DB) nella
CPU della stazione S7.
In seguito a un comando FTP, il CP IT o il CP Advanced che funge da server FTP legge
una tabella di assegnazione file (file file_db.txt) e associa ai file i DB di trasferimento file
della stazione S7.
I dati della tabella di assegnazione file consentono di interrogare i DB di una o più CPU di
una stazione S7.
• Client FTP
Per il trasferimento dei dati tramite FTP si devono creare dei blocchi dati (file DB) nella
CPU della stazione S7.
Utilizzando speciali FC il programma utente definisce i task FTP che devono essere
eseguiti dal CPI IT o Advanced che funge da client FTP.
La trasmissione avviene tramite collegamenti FTP. Questi sono speciali collegamenti
TCP che devono essere progettati in STEP 7 / NetPro.
Nel task si deve specificare come ulteriore parametro di destinazione l'indirizzo IP del
server FTP, il percorso e il nome del file sul server FTP e informazioni per l'accesso.
2-15
2.5 Servizi
Integrazione in STEP 7
Per l'esecuzione di una sequenza di task FTP tra la stazione S7 client e il server FTP è
necessario che il CP IT o il CP Advanced imposti un collegamento con la CPU S7.
Per impostare un collegamento FTP procedere nel seguente modo:
• utilizzare le funzioni di progettazione di STEP 7 (applicazione standard)
• inserire l'FB CP_CONFIG e un blocco dati di configurazione nel programma utente.
Per alcuni ambiti applicativi è preferibile non impostare i collegamenti per la
comunicazione con l'interfaccia di progettazione di STEP 7, ma definire applicazioni
specifiche comandate dal programma.
Per maggiori informazioni sui servizi IT consultare il manuale Tecnologia d'informazione con
CP 343–IT, CP 443–IT e CP 243-IT e Tecnologia d’'informazione in SIMATIC S7 con CP per
S7-300 e S7-400.
2.5.3
Servizi e-mail
Descrizione
Con la funzione e-mail del CP IT o del CP Advanced il sistema di automazione è in grado di
trasmettere messaggi contenenti dati di processo in funzione del processo e del tempo.
Caratteristiche
Come nelle normali e-mail i messaggi possono avere o meno un allegato. Il tipo di
trasmissione dipende dalla quantità di dati e dalle caratteristiche degli apparecchi riceventi.
L'invio delle e-mail con allegati può essere necessario, ad esempio, per trasmettere
informazioni in formato binario da un PLC e analizzarle.
• Il CP IT o Advanced funziona come un e-mail client e supporta il servizio SMTP (Simple
Mail Transfer Protocol).
• Le e-mail possono essere trasmesse dal sistema di automazione ma non ricevute. Per
trasmetterle nel programma utente della CPU S7-300 / S7-400 si utilizza il richiamo di
trasmissione dell'interfaccia SEND/RECEIVE (FC AG_SEND / AG_LSEND).
Le e-mail vengono trasmesse tramite SMTP. Non è possibile cifrare le e-mail per rendere la
trasmissione più affidabile.
In linea di principio per inviare le e-mail è necessario configurare una connessione per
ciascun CP IT o CP Advanced. La connessione definisce il server di posta elettronica
attraverso il quale vengono trasmesse le e-mail inviate dal CP IT o CP Advanced.
L'e-mail completa, ovvero l'indirizzo e il messaggio, viene configurata in un blocco dati.
Una volta progettato il CP IT o il CP Advanced nella stazione mediante Configurazione HW
si può configurare la connessione e-mail in due modi:
• progettandola in STEP 7 (applicazione standard)
• inserendo l'FB CP_CONFIG e un blocco dati di configurazione nel programma utente.
2-16
2.5 Servizi
Per maggiori informazioni sui servizi IT consultare il manuale Tecnologia d’informazione con
CP 343–IT, CP 443–IT e CP 243-1 IT.
2.5.4
Servizi SNMP
Descrizione
L'SNMP (Simple Network Management Protocol) è un protocollo standard aperto per la
gestione delle reti Ethernet. La gestione delle reti comprende tutte le funzioni necessarie per
controllare, comandare e parametrizzare i nodi della rete.
Le funzioni di gestione (ad es. la registrazione degli errori in un protocollo) hanno lo scopo di
proteggere dai guasti e reti con nodi SNMP, garantendone la qualità e l'efficienza.
I software per la gestione delle reti, quali SINEMA E e SNMP-OPC Server di Siemens,
supportano l'utente nell'esecuzione delle operazioni fondamentali di pianificazione, comando
e controllo delle reti in ambiente industriale.
Caratteristiche
Il protocollo SNMP è definito nelle RFC 1065, 1066 e 1067. Un suo ampliamento con
funzioni di sicurezza per l'accesso in scrittura e in lettura è descritto nella RFC 2571
(Request for Comments).
Il protocollo SNMP per la gestione delle reti utilizza il protocollo di trasmissione senza
connessione UDP. Il manager SNMP controlla i nodi della rete e gli agenti SNMP raccolgono
nei nodi le diverse informazioni specifiche della rete salvandole in forma strutturata nel MIB Management Information Base.
I dati del MIB vengono richiamati ciclicamente dalla stazione di gestione ed eventualmente
visualizzati. Anche i nodi possono comunque segnalare particolari stati alla stazione di
gestione mediante le cosiddette "trap". Il protocollo SNMP consente non solo di controllare i
nodi, ma anche di inviare istruzioni per il comando dei dispositivi, ad esempio per attivare e
disattivare la porta di un componente della rete.
La comunicazione tra gli agenti e la stazione di gestione avviene in background e incide
minimamente sulle prestazioni della rete.
Per inserire altri dispositivi SNMP che dispongono di file nel MIB si utilizza STEP 7 o in
alternativa NCM PC.
La progettazione del server OPC è integrata in Configurazione hardware di STEP 7. Le unità
S7 già progettate in STEP 7 possono essere rilevate direttamente dal progetto. In alternativa
a STEP 7 la progettazione può essere eseguita anche con NCM PC (un componente del CD
SIMATIC NET). Con la progettazione rapida online mediante "Autodiscovery", a partire da
STEP 7 V5.3+SP3 è possibile rilevare e acquisire nella progettazione qualsiasi dispositivo
Ethernet tramite il suo indirizzo IP e/o il protocollo SNMP (SNMP V1). SNMP OPC Server
per SIMATIC NET è inoltre in grado di rilevare i dispositivi PROFINET mediante il protocollo
DCP.
2-17
2.5 Servizi
SNMP OPC Server può essere progettato con STEP 7/NCM PC.
Mediante STEP 7/NCM PC si comunica a SNMP OPC Server quali stazioni (definite
specificandone l'indirizzo IP) dovrà controllare. STEP 7/NCM PC supporta inoltre l'utente
consentendogli di selezionare un profilo per il controllo dei dati. Il profilo descrive gli oggetti
disponibili in lettura/scrittura in un nodo SNMP ed è un sottoinsieme del MIB. Il termine MIBII
si riferisce al numero minimo di tali oggetti che viene compreso da ciascun dispositivo
SNMP. Per poter scrivere/leggere i dati del dispositivo si deve leggere un MIB "privato" del
produttore e creare un nuovo profilo (funzione del MIB Compiler in STEP 7/NCM PC).
SIEMENS AG fornisce i propri MIB e alcuni profili predefiniti per SNMP OPC Server nelle
pagine Internet del Support (vedere Ulteriori informazioni).
Utilizzo di SNMP in SIMATIC NET
I dispositivi della gamma SIMATIC NET che supportano il protocollo SNMP possono essere
controllati e comandati con un comune browser Internet standard.
Per l'impiego in Industrial Ethernet gli switch di SIMATIC NET basati su SNMP offrono anche
informazioni sul carico della rete.
Diagnostica con il server OPC SNMP in SIMATIC NET
Il software SNMP OPC Server consente la diagnostica e la parametrizzazione di qualsiasi
dispositivo SNMP. Lo scambio dei dati con questi dispositivi viene gestito dal server OPC
mediante il protocollo SNMP.
Tutte le informazioni possono essere integrate nei sistemi OPC compatibili, ad es. nel
sistema HMI WinCC. Questo è uno dei possibili metodi per inserire i dati SNMP (ad es. di
uno switch) in un'applicazione OPC (ad es. WinCC, PCS7 o altri sistemi HMI/SCADA) e
consente una diagnostica combinata del processo e della rete nel sistema HMI.
Per maggiori informazioni su SNMP OPC Server consultare il manuale di guida alle funzioni
PCS 7 Network Diagnostics with the SNMP OPC Server (Diagnostica di rete PCS 7 con
l'SNMP OPC-Server).
Le RFC citate nel manuale sono disponibili all'indirizzo Internet: http://www.ietf.org/rfc oder
http://www.rfc-editor.org
I file MIB sono disponibili all'indirizzo Internet:
http://support.automation.siemens.com/WW/view/it/22015045
Per maggiori informazioni sui MIB e su SNMP OPC Server vedere la pagina Internet:
http://www.siemens.com/snmp-opc-server
2-18
2.5 Servizi
2.5.5
Servizi OPC
Descrizione
OPC (OLE for Process Control) consente alle applicazioni Windows di accedere ai dati di
processo e quindi di combinare e utilizzare insieme i dispositivi e le applicazioni di produttori
diversi.
Caratteristiche
Oltre a essere un'interfaccia aperta e non proprietaria, OPC consente di realizzare una
configurazione client/server molto semplice da utilizzare per lo scambio standardizzato dei
dati tra i componenti di una soluzione di automazione (ad es. di un PLC), i dispositivi di
campo e le applicazioni su base PC (ad es. applicazioni HMI o per uffici).
$SSOLFD]LRQH
:LQGRZV
6RIWZDUH
636
6
6ORW3/&
6
6
Figura 2-5
Collegamenti OPC per SIMATIC
Il server OPC fornisce interfacce per il collegamento delle applicazioni client OPC. L'accesso
alla sorgente dei dati, ad es. alle celle di memoria di un PLC, viene effettuatao dalle
applicazioni client. Poiché più client OPC possono accedere contemporaneamente allo
stesso server OPC è possibile utilizzare le stesse sorgenti di dati per tutte le applicazione
OPC.
Nelle reti costituite solo da prodotti S7-200 si può utilizzare l'applicazione PC Access come
server OPC e tool di configurazione. I server OPC SIMATIC NET supportano i seguenti
servizi di comunicazione:
• PROFINET IO
• PROFINET CBA
• PROFIBUS DP
• Comunicazione S7 (tramite PROFIBUS DP o Industrial Ethernet)
• Comunicazione compatibile con IE/S5 aperta (tramite PROFIBUS DP o Industrial
Ethernet)
• SNMP (tramite Industrial Ethernet)
2-19
2.5 Servizi
Oltre ai server OPC, SIMATIC NET mette a disposizione anche le seguenti applicazioni per
la progettazione e il test dei collegamenti OPC:
• Advanced PC Configuration (APC)
• OPC Scout.
Questi tool consentono di collegare i prodotti SIMATIC S7 alle altre applicazioni OPC.
2.5.6
Servizi PROFINET IO
Descrizione
PROFINET IO è uno standard di comunicazione per l'implementazione di applicazioni
modulari decentrate che consente di collegare le apparecchiature da campo (IO Device)
direttamente a Industrial Ethernet.
Caratteristiche
La comunicazione PROFINET IO prevede i tre seguenti livelli di prestazione.
• Il livello "non in tempo reale" (non real-time, NRT) utilizza il canale TCP/UDP/IP per
trasmettere i dati di parametrizzazione e i dati senza criticità temporale con un tempo di
ciclo tipico di circa 100 ms.
• Il livello "in tempo reale" (real time, RT) consente di trasmettere i dati di processo con
criticità temporale mediante prioritizzazione e ottimizzazione dello stack di comunicazione
con un tempo di aggiornamento tipico da 1 a 10 ms.
• Il livello "tempo reale isocrono" (isochronous real-time, IRT) prevede cicli di esecuzione in
sincronismo di clock che garantiscono che i dati vengano trasmessi in modo coerente a
intervalli equidistanti. L'IRT consente una trasmissione isocrona dei dati con cicli di
aggiornamento molto brevi (da 250 microsecondi a 1 ms) e un jitter minimo.
PROFINET presenta inoltre i vantaggi descritti di seguito.
• PROFINET IO mette a disposizione lo stesso modello di dispositivo di PROFIBUS.
• I dispositivi PROFINET IO vengono progettati con il sistema di engineering (ad es.
STEP 7). Le proprietà dei dispositivi PROFINET sono descritte in un file GSD che
contiene tutte le informazioni necessarie per la configurazione e la comunicazione.
• Durante la configurazione in STEP 7 le apparecchiature da campo vengono assegnate a
un IO Controller. È possibile continuare a usare le unità e i dispositivi PROFIBUS con le
interfacce e i collegamenti che supportano PROFINET.
• PROFINET viene collegata ai bus di campo tramite proxy. Un IE/PB Link PN IO
consente, ad es. a un controllore PROFINET IO, di comunicare con uno slave
PROFIBUS DP.
2-20
2.5 Servizi
2.5.7
Servizi PROFINET CBA
Descrizione
PROFINET CBA supporta l'automazione decentrata mediante modularizzazione. Il sistema
di automazione viene suddiviso in unità indipendenti, i cosiddetti moduli tecnologici.
I componenti PROFINET corrispondono a loro volta a un modulo tecnologico con i relativi
ingressi e uscite. Il modulo tecnologico non comprende solo le parti meccaniche, elettriche e
elettroniche dell'impianto automatizzato, ma anche il relativo programma di comando.
Industrial Ethernet con PROFINET
,(3%/LQN
31,2
PROFINET IO
On
Start
Stop
Figura 2-6
Avvio
Pronto
Pulizia
Arresto
Stato
Rete non Siemens
ad es. MODBUS o DeviceNet
PROFIBUS
On
Start
Stop
,(3%/LQN
31,2
Avvio
Pronto
Riempimento
Arresto
Stato
On
Start
Stop
Avvio
Pronto
Applicazione etichette
Arresto
Stato
PROFINET CBA
2-21
2.5 Servizi
Caratteristiche
PROFINET CBA definisce il modello di engineering (configurazione e struttura dei
componenti PROFINET) e la comunicazione tra componenti.
Un componente PROFINET contiene tutti i dati di configurazione hardware, i parametri di
unità e il programma utente.
Per integrare le apparecchiature di campo in un componente PROFINET CBA si può
utilizzare PROFINET IO. Utilizzando dispositivi proxy in PROFIBUS, ci si può servire di
PROFINET CBA per collegare le sotto-reti ai controllori e alle apparecchiature da campo (ad
es. PROFIBUS DP) e realizzare un impianto automatizzato.
• I componenti PROFINET sono accessibili tramite interfacce definite in modo unitario. e
possono essere collegati tra loro nel modo più idoneo a realizzare la configurazione del
processo.
• L'interfaccia di engineering aperta consente di configurare graficamente i componenti
PROFINET di diversi produttori.
Integrazione in STEP 7 e SIMATIC iMap
• STEP 7 consente di creare moduli riutilizzabili che comprendono la definizione delle
interfacce per lo scambio dei dati con le altre unità.
• I componenti vengono creati in PROFINET Component Description (PCD) e salvati in
formato XML nel file GSD.
• In SIMATIC iMap si può progettare il sistema completo tracciando graficamente i
collegamenti fra i componenti. SIMATIC iMap consente inoltre di configurare in modo
molto semplice una diagnostica del sistema.
2-22
2.5 Servizi
2.5.8
PROFIdrive
Descrizione
PROFIdrive viene utilizzato per collegare gli azionamenti di una soluzione di automazione,
dal semplice convertitore di frequenza al servoregolatore con elevate caratteristiche di
dinamicità. PROFIdrive definisce il comportamento dei dispositivi e il tipo di accesso ai dati
degli azionamenti in PROFINET.
Caratteristiche
In considerazione delle diverse applicazioni a cui sono destinati gli azionamenti e dei diversi
requisiti cui devono rispondere sono state previste sei classi PROFIdrive:
• la classe 1 definisce un azionamento standard pilotato mediante un valore di riferimento
principale, ad es. il numero di giri.
• La classe 2 definisce un azionamento standard con funzione tecnologica. In questa
classe il processo è suddiviso in più parti. I task dell'azionamento vengono spostati
sull'azionamento e richiedono uno scambio diretto dei dati tra i singoli drive.
• La classe 3 definisce un azionamento che include un controllore di posizionamento.
L'avvio e l'assegnazione dei task di posizionamento vengono effettuati tramite
PROFINET.
• Le classi 4 e 5 definiscono il controllo di movimento centrale che consente sequenze di
movimento coordinate tra più azionamenti. PROFINET viene utilizzato per chiudere
l'anello di regolazione della posizione e sincronizzare i cicli di clock.
• La classe 6 comprende l'automazione decentrata dei processi con sincronizzazione di
clock e alberi elettronici. Consente ad es. si implementare un "azionamento elettronico" o
una "camma elettronica".
PROFIdrive definisce solo il meccanismo di accesso ai parametri e un sottoinsieme di
parametri di profilo non proprietari. L'accesso agli altri parametri avviene in modo aciclico
tramite un canale separato.
PROFIdrive è specificato in "PROFIdrive Profile Drive Technology V3".
Per progettare gli azionamenti si utilizza la progettazione hardware di STEP 7.
Per maggiori informazioni sulla tecnologia PROFIdrive vedere l'indirizzo Internet
http://www.profibus.com/pall/meta/downloads/article/00352/
2-23
2.5 Servizi
2.5.9
PROFIsafe
Descrizione
PROFIsafe viene utilizzato per la comunicazione fail-safe tramite PROFINET e PROFIBUS.
PROFIsafe consente di realizzare con estrema semplicità soluzioni di sicurezza decentrate
in diversi ambiti:
• costruzione di telai per automobili con presse e robot
• trasporto di persone, ad es. funivie, ponti elevatori e giostre
• gestione di impianti di combustione
• settore chimico e petrolchimico
PROFIsafe definisce come i dispositivi fail-safe possono comunicare tra loro in sicurezza in
modo da poter essere utilizzati nelle applicazioni fail-safe.
&ROOHJDPHQWRGHOODSHULIHULDGHFHQWUDWDWUDPLWH352),%86352),1(7
&ROOHJDPHQWRGHOODSHULIHULD
GHFHQWUDWDWUDPLWH352),%86
HR352),1(7
6,180(5,.
*ULJOLHRWWLFKH
6FDQQHUODVHU
&RQ352),1(7ªSRVVLELOH
DQFKHWUDPLWH,:/$1
&38[)31'3
3URWH]LRQH,3SHULO
PRQWDJJLRIXRULTXDGUR
6&$/$1&(;
352),1(7
352),%86
,(3%/LQN
31,2
(76
(76
(7SUR
(70
(7SUR
352),%86
(7HFR
,3
,3
6&$/$1&(:
(7SUR
,3
Figura 2-7
2-24
Configurazione PROFIsafe con PROFINET e PROFIBUS
2.5 Servizi
Caratteristiche
PROFIsafe è utilizzabile per applicazioni fino a SIL3 (Safety Integrated Level secondo
IEC 61508) e alla categoria 4 (secondo EN 954-1). Il Safety Integrated Level definisce
l'affidabilità delle funzioni di sicurezza dei sistemi elettrici.
PROFIsafe consente di trasferire i dati standard e i dati fail-safe tramite lo stesso bus senza
dover ricorrere a componenti hardware specifici.
'DWLRULHQWDWL
DOODVLFXUH]]D
'DWL
VWDQGDUG
352),VDIH
OD\HU
'DWLRULHQWDWL
DOODVLFXUH]]D
'DWL
VWDQGDUG
352),VDIH
OD\HU
&DQDOHQHUR
3URWRFROORGLEXV
VWDQGDUG
3URWRFROORGLEXV
VWDQGDUG
352),%86'3
352),1(7,2
352),%86'3R
352),1(7
,GDWLVWDQGDUGHLGDWLRULHQWDWLDOODVLFXUH]]DYHQJRQRWUDVPHVVLFRQ
352),VDIHWUDPLWHORVWHVVRFDYRGLEXV
Figura 2-8
PROFIsafe nel modello a livelli
2-25
2.5 Servizi
PROFIsafe è una soluzione software che viene implementata come livello supplementare
(PROFIsafe layer) nei dispositivi (ad es. nel sistema operativo della CPU). I dati rilevanti ai
fini della sicurezza vengono inseriti nel telegramma oltre ai dati standard e vanno a costituire
il telegramma PROFIsafe.
PROFIsafe può essere implementato in due modi:
• soluzione con cavo di bus e controllore combinato standard e orientato alla sicurezza
• soluzione con cavi di trasmissione singoli e controllori separati per l'automazione
standard e fail-safe
Per garantire l'integrità dei dati durante le trasmissioni fail-safe PROFIsafe si serve delle
seguenti regole:
• numerazione progressiva dei telegrammi di sicurezza
• watchdog per i telegrammi e la conferma
• identificazione del mittente e del ricevente mediante password
• backup supplementare dei dati (Cyclic Redundancy Check - CRC)
PROFIsafe è specificato in "PROFIsafe, Profile for Safety Technology".
In PROFIsafe i blocchi fail-safe vengono contrassegnati in giallo nel programma utente,
come le unità di periferia.
Per maggiori informazioni sulla tecnologia fail-safe vedere l'indirizzo Internet
http://www.profibus.com/pb/profibus/safety/
2.5.10
Servizi TCP
Descrizione
Il servizio TCP/IP consente la comunicazione tra un partner qualsiasi (ad es. un PC o un
sistema di un altro produttore) che supporta l'invio e la ricezione dei dati secondo le RFC
793 e 1323 per TCP e la RFC 791 per IP.
Caratteristiche
È possibile trasmettere tra due nodi Ethernet blocchi dati contigui (fino a 8 kByte). Il partner
della comunicazione conferma la ricezione dei dati e la conferma viene segnalata nel blocco
corrispondente.
Il servizio TCP utilizza due metodi per proteggere la trasmissione e quindi l'integrità dei dati:
• i dati vengono reinviati più volte in caso di errore di trasmissione
• il ricevente verifica l'integrità dei dati trasmessi con un algoritmo ciclico (CRC) e conferma
la ricezione.
2-26
2.5 Servizi
Le CPU PROFINET IO con interfaccia PROFINET integrata mettono a disposizione blocchi
funzionali integrati (FB) per la comunicazione TCP/IP:
• FB63 (TSEND)
• FB64 (TRCV)
• FB65 (TCON)
• UDT65 (TCON_PAR)
• FB66 (TDISCON)
I servizi ISO-on-TCP vengono utilizzati in SIMATIC S7 per la comunicazione con i blocchi
AG_SEND/AG_RECV tramite Industrial Ethernet.
Inoltre i servizi FETCH/WRITE possono essere utilizzati da un dispositivo SIMATIC S5 o un
dispositivo non Siemens come interfaccia per accedere direttamente alla memoria di sistema
di un controllore SIMATIC S7.
I blocchi AG_LOCK e AG_UNLOCK consentono di coordinare (inibire/abilitare) l'accesso
FETCH/WRITE dal programma utente del SIMATIC S7.
I servizi TCP sono implementati nel PC come funzioni C nell'ambito dell'interfaccia socket
software.
2.5.11
Servizi di trasporto ISO
Descrizione
L'ISO Transport consente la comunicazione fra un partner qualsiasi (ad es. un SIMATIC S5
o un PC) che supporta l'invio e la ricezione dei dati secondo il modello di riferimento ISO di
livello 4.
Caratteristiche
Grazie alla possibilità di suddividere i dati in telegrammi di piccole dimensioni il servizio ISO
Transport consente di trasmettere grosse quantità di dati.
L'ISO Transport richiede una scheda CP per SIMATIC NET.
Il servizio ISO utilizza due metodi per proteggere la trasmissione e quindi l'integrità dei dati:
• i dati vengono reinviati più volte in caso di errore di trasmissione
• il ricevente verifica l'integrità dei dati trasmessi con un algoritmo ciclico (CRC) e conferma
la ricezione.
2-27
2.5 Servizi
Con l'ISO Transport, SIMATIC S7 mette a disposizione funzioni di comunicazione per l'invio
e la ricezione dei dati tramite collegamenti statici. I relativi collegamenti ISO Transport
vengono progettati con STEP 7 e vengono configurati durante l'avvio della stazione.
Il pacchetto opzionale STEP 7 "NCM S7 per Industrial Ethernet" amplia la funzione di
configurazione di STEP 7 con il collegamento di tipo "ISO Transport".
• Gli IO Controller con interfaccia PROFINET integrata mettono a disposizione blocchi
funzionali integrati (FB) per la comunicazione tramite ISO Transport:
• FB63 (TSEND)
• FB64 (TRCV)
• FB65 (TCON)
• FB66 (TDISCON)
I servizi ISO Transport vengono utilizzati in SIMATIC S7 per la comunicazione con i blocchi
AG_SEND/AG_RECV tramite Industrial Ethernet.
2.5.12
Servizi UDP
Descrizione
Il servizio UDP (User Datagram Protocol) consente la comunicazione con un partner
qualsiasi (ad es. un PC o un sistema non Siemens) che supporta la trasmissione e la
ricezione dei dati secondo RFC 768.
Caratteristiche
UDP mette a disposizione servizi di comunicazione per il trasferimento semplice dei dati in
tutta la rete senza conferma (servizio datagramma). UDP viene utilizzato come servizio
datagramma e di trasporto nei casi in cui non è indispensabile avere la garanzia che i
blocchi dati siano stati trasmessi correttamente.
È possibile trasmettere tra due nodi Ethernet blocchi dati contigui (fino a 2 kByte) su IP.
Poiché non viene trasmessa alcuna conferma della ricezione dei dati, i telegrammi UDP non
sono sicuri.
I servizi UDP vengono utilizzati in SIMATIC S7 per la comunicazione con i blocchi
AG_SEND e AG_RECV tramite Industrial Ethernet.
I servizi UDP sono implementati nel PC come funzioni C nell'ambito dell'interfaccia socket
software.
2-28
2.5 Servizi
Con l'ISO Transport, SIMATIC S7 mette a disposizione funzioni di comunicazione per l'invio
e la ricezione dei dati tramite collegamenti statici. I relativi collegamenti ISO Transport
vengono progettati con STEP 7 e vengono configurati durante l'avvio della stazione.
Le CPU IO con interfaccia PROFINET integrata mettono a disposizione blocchi funzionali
integrati (FB) per la comunicazione UDP:
• FB63 (TSEND)
• FB64 (TRCV)
• FB65 (TCON)
• FB66 (TDISCON)
2.5.13
Servizi di comunicazione PG/OP
Descrizione
I servizi di comunicazione PG/OP supportano il protocollo utilizzato dai controllori S7 per
comunicare con le diverse apparecchiature HMI o dispositivi di programmazione (PG/PC).
Le più comuni apparecchiature HMI sono le seguenti:
• Operator Panel (OP)
• Touch Panel (TP)
• Multipanel (MP)
• Text Display (TD)
Le apparecchiature HMI, i dispositivi di programmazione (PG) e i PC possono essere
utilizzati per accedere ai dati del controllore perché le funzioni di comunicazione S7 sono
integrate nel sistema operativo del controllore SIMATIC.
6
+0,
6
s
6
6,027,21
Figura 2-9
Servizi di comunicazione PG/OP (per una rete MPI)
2-29
2.5 Servizi
Caratteristiche
2.5.14
I servizi di comunicazione PG/OP mettono a disposizione le seguenti funzioni:
• Funzioni PG/PC
STEP 7 utilizza queste funzioni per programmare i partner della comunicazione (stazione
S7). Le funzioni PG/PC sono le seguenti:
– caricamento della configurazione hardware
– caricamento del programma utente
– controllo online della stazione S7 per il test e la diagnostica
• Funzioni OP
Le apparecchiature HMI e i PG/PC si servono di queste funzioni per leggere e scrivere
automaticamente le variabili senza che sia necessaria una programmazione specifica nel
programma utente dei partner della comunicazione (stazione S7).
Servizi di comunicazione S7
Descrizione
I servizi di comunicazione S7 consentono lo scambio dei dati mediante SFB (blocchi
funzionali di sistema) e FB (blocchi funzionali) di comunicazione per i collegamenti S7
progettati.
6
6
6
%6(1'
%5&9
%6(1'
Figura 2-10
Caratteristiche
2-30
%5&9
Tutti i controllori SIMATIC S7 e C7 dispongono di servizi di comunicazione S7 integrati
utilizzabili dal programma utente per leggere e scrivere i dati. Gli S7-400 si servono degli
SFB e gli S7-300 e C7 degli FB. Poiché queste funzioni sono disponibili indipendentemente
dal sistema di comunicazione utilizzato è possibile programmare la comunicazione S7
tramite PROFINET, Industrial Ethernet, PROFIBUS o MPI.
I servizi di comunicazione S7 forniscono le seguenti funzioni:
• Durante la configurazione del sistema si progettano i collegamenti per la comunicazione
S7. La progettazione di questi collegamenti permane fino al caricamento di una nuova
configurazione nel sistema di destinazione.
• È possibile configurare diversi collegamenti in un partner. Il numero dei partner di
comunicazione disponibili in un determinato momento è limitato dal numero delle risorse
di collegamento disponibili nella CPU o nel CP.
• La comunicazione S7 consente di trasferire nell'SFB un blocco di max. 64 KByte per
ciascun richiamo di SFB o FB. Un S7-400 invia al massimo 4 variabili per ciascun
richiamo di blocco. Un S7-300 invia al massimo una variabile per richiamo di blocco.
2.5 Servizi
Nei sistemi S7-300, S7-400 e C7 i seguenti blocchi di comunicazione consentono la
comunicazione S7 tramite i collegamenti S7 progettati:
• BSEND (SFB12 / FB12) e BRCV (SFB13 / FB13)
• USEND (SFB8 / FB8) e URCV (SFB9 / FB9)
• GET (SFB14 / FB14) e PUT (SFB15 / FB15)
• SFB e SFC di allarme (ALARM_R e ALARM_S)
2-31
2.6 Configurazioni
2.6
Configurazioni
2.6.1
Famiglia di dispositivi
Descrizione - Componenti SIMATIC
Il seguente grafico illustra i sistemi per la soluzione di task di automazione complessi con i
componenti SIMATIC.
,QGXVWULDO(WKHUQHW
352),%863$
352),%86
.1;
Figura 2-11
2-32
Descrizione generale di Industrial Ethernet
2.6 Configurazioni
PROFINET Controller
La famiglia dei controllori SIMATIC con interfaccia PROFINET consente più livelli di
prestazioni adeguati ai task di comando di diversi settori.
Le CPU S7-300/S7-400 con interfaccia PROFINET integrata sono la soluzione ideale per le
applicazioni PROFINET CBA.
I componenti SIMATIC possono essere collegati a PROFINET in due diversi modi:
• mediante interfacce integrate, ad es. nella CPU
• mediante unità supplementari, ad es. processori di comunicazione (CP).
La seguente tabella riepiloga i componenti SIMATIC che supportano PROFINET IO e
PROFINET CBA.
Tabella 2-4
Collegamento PROFINET per Controller e CP SIMATIC
Componente SIMATIC
Interfaccia integrata
Unità
CPU 315-2 PN/DP; CPU 317-2 PN/DP; CPU
319-3 PN/DP
Sì (nella CPU)
--
CPU 414-3 PN/DP; CPU 416-3 PN/DP
Sì (nella CPU)
--
CPU S7-300 e AS7-400 senza interfaccia
PROFINET
--
CP 343-1; CP 343-1 Advanced
CPU/CP standard
CP 443-1; CP 443-1 Advanced
CPU fail-safe
CPU 315F-2 PN/DP; CPU 317F-2 PN/DP
Sì (nella CPU)
--
CPU 416-3 PN/DP
Sì (nella CPU)
--
--
CP 343-1; CP 343-1 Adv
Microbox
Sì
--
WinAC MP
Sì
Apparecchiature compatte C7
C7-613; C7-635 Touch; C7-635 Key
C7-636 Touch; C7-636 Key
Embedded Automation
PC
WinAC Basis
CP 1616; CP 1604
--
CBA con pacchetto opzionale Win AC
PN per Component Based Automation
Sì
--
Componenti di rete
SCALANCE X-200; SCALANCE X-200 IRT,
SCALANCE X-200P IRT
2-33
2.6 Configurazioni
PROFINET IO Device
L'apparecchiatura di periferia ET 200 S consente di realizzare soluzioni di automazione
decentrate con un'interfaccia PROFINET integrata.
La seguente tabella riepiloga le apparecchiature di periferia con interfaccia PROFINET
integrata.
Tabella 2-5
Collegamento PROFINET per IO Device
Componente SIMATIC
ET 200 S: IM 151-3 PN; IM IM 151-3 PN HF;
IM 151-3 PN FO
ET 200 pro: IM 154-4 PN HF
S7-300
Sì (nell'IM)
Unità
--
Sì (nell'IM)
--
-CP 343-1 LEAN
HMI
Il SIMATIC Panel PC è un'apparecchiatura compatta ideale per essere utilizzata in loco
direttamente sulla macchina e nei casi in cui è necessaria la massima flessibilità di
adattamento all'applicazione.
La seguente tabella riepiloga le apparecchiature HMI decentrate con interfaccia PROFINET
integrata.
Tabella 2-6
Collegamento PROFINET per IO Device
Componente SIMATIC
Panel
TP/OP 170; TP/OP 270; MP 270; MP 370
Panel PC
PC 477-HMI/RTX
Unità
Sì
--
Sì (più 2 interfacce Industrial
Ethernet)
--
PC based Automation
SIMATIC Embedded Automation consente soluzioni di automazione sulla base di un robusto
Embedded SIMATIC PC. I prodotti di SIMATIC Embedded Automation sono combinazioni di
hardware e software, preconfigurate per determinati compiti di automazione.
SIMATIC WinAC MP è il software PLC in ambiente Windows CE particolarmente adatto alla
visualizzazione e ai task di automazione con grosse quantità di dati e requisiti deterministici.
La seguente tabella riepiloga le apparecchiature basate su PC e l'Embedded PC con
interfaccia PROFINET integrata.
Tabella 2-7
Collegamento PROFINET per PC-based Automation
Componente SIMATIC
Embedded Automation
Microbox
PC-based Control
WinAC MP
WinAC Basis
2-34
Ampliamento
Sì
--
Sì
No
CBA con pacchetto opzionale WIN AC
PN per Component Based Automation
2.6 Configurazioni
2.6.2
Accoppiamenti tra reti
Integrazione di altri bus di campo
PROFINET IO consente la comunicazione in tempo reale richiesta dai sistemi di
automazione. Inoltre lo si può utilizzare per collegare i sistemi di bus esistenti completi dei
dispositivi collegati, ad es. una sotto-rete PROFIBUS con le apparecchiature da campo.
PROFINET permette di integrare in PROFINET i sistemi di bus esistenti (ad es. PROFIBUS
o ASI) tramite proxy. In questo modo è possibile configurare sistemi misti composti da bus di
campo e sottosistemi basati su Ethernet. Ciò consente una transizione tecnologica continua
verso PROFINET. La funzionalità proxy consente a un'apparecchiatura PROFIBUS di
comunicare non solo con il rispettivo master ma anche con tutti i nodi di PROFINET. Si
possono integrare nella comunicazione PROFINET le sotto-reti PROFIBUS esistenti, ad es.
mediante collegamento IE/PB o una CPU 31x-2 PN/DP. Il collegamento IE/PB gestisce
quindi la comunicazione tramite PROFINET al posto dei componenti PROFIBUS. In questo
modo si possono collegare a PROFINET gli slave DPV0 e DPV1. La figura sotto riportata
illustra i diversi metodi disponibili per il collegamento di altri sistemi di bus in PROFINET /
Industrial Ethernet.
6
3&FRQ
VHUYHU3123&
352),1(7
,QGXVWULDO(WKHUQHW
3&FRQ
6,0$7,&:LQ$&
3UR[\
6
6,180(5,.
6FRQ
&38352),1(7
$FFHVV
3RLQW
6&$/$1&(
:
6
6FRQ
&38352),1(7
6
,(3%
/LQN31,2
3UR[\
,($6L/,1.
31,2
,(3%/LQN
:LQ$&
6
6,0$7,&&
,:/$13%
/LQN31,2
3UR[\
3&
3*
6,0$7,&&
6
'3$6L/,1.$GYDQFHG
'3$6,QWHUIDFH/LQN(
6,027,21&
352),%86
'3(,%/LQN
6
$6,QWHUIDFH
.1;(,%
Figura 2-12
Accoppiamenti tra reti per Industrial Ethernet / PROFINET - Descrizione
2-35
2.6 Configurazioni
I dispositivi PROFINET IO e i componenti della rete possono essere progettati con STEP 7.
PROFINET IO mette inoltre a disposizione uno strumento di diagnostica per l'eliminazione
degli errori.
L'IE/PB Link PN IO è un gateway che collega le schede di rete Industrial Ethernet (livello di
processo) e PROFIBUS (livello di cella/campo). IE/PB Link PN IO supporta l'accesso a tutti
gli slave PROFIBUS DP collegati al PROFIBUS di livello inferiore.
IE/PB Link PN IO è un importante componente di PROFINET IO. In questo caso esso
rappresenta il collegamento tra i controllori PROFINET IO in Industrial Ethernet e i dispositivi
PROFINET IO (slave DP in PROFIBUS). Dal punto di vista del controllo PROFINET IO in
Industrial Ethernet non c'è alcuna differenza fra l'accesso ai dispositivi PROFINET IO
collegati a Industrial Ethernet e l'accesso agli slave PROFIBUS DP collegati a PROFIBUS
DP. IE/PB Link PN IO viene utilizzato come proxy per gli slave DP collegati a PROFIBUS DP
che svolgono i seguenti task:
• Parametrizzazione di apparecchiature da campo (routing record dati)
IE/PB-Link PN IO può essere utilizzato come router per i record di dati che vengono
inoltrati alle apparecchiatura da campo (slave DP).
In questo modo i dispositivi che non sono collegati direttamente a PROFIBUS e non
hanno quindi accesso diretto alle apparecchiature da campo (slave DP), possono
trasmettere a queste ultime dei record di dati tramite IE/PB Link PN IO. Ad esempio il tool
SIMATIC Process Device Manager (PDM) genera questo tipo di record di dati per la
parametrizzazione delle apparecchiature da campo.
• Collegamenti S7 su più sotto-reti per il funzionamento HMI
IE/PB Link PN IO trasmette la comunicazione tramite collegamenti S7, un servizio
utilizzato, ad esempio, dalle applicazioni HMI (stazioni PC), e supporta anche le seguenti
funzioni:
• Comunicazione PG/OP
La comunicazione PG/OP viene utilizzata per caricare i programmi e i dati di
configurazione, per svolgere funzioni di test e di diagnostica e per il controllo operatore e
la supervisione (sistemi HMI) dell'impianto.
Per maggiori informazioni sul collegamento di reti diverse vedere il capitolo 8 del catalogo
Comunicazione industriale per Automation and Drives.
Il catalogo è disponibile nella home page di A&D all'indirizzo Internet:
http://www.automation.siemens.com/net/html_79/support/printkatalog.htm.
L'elenco completo dei cataloghi con le indicazioni per l'ordinazione è riportato all'indirizzo:
http://www.automation.siemens.com/infocenter/order_form.aspx?lang=de.
2-36
3
3.1
Introduzione
Descrizione
La famiglia dei dispositivi SIMATIC NET comprende prodotti per la trasmissione mobile dei
dati secondo lo standard Wireless LAN IEEE 802.11. In particolare è disponibile la famiglia
di dispositivi SCALANCE W che amplia lo standard della Wireless LAN implementando
l'Industrial Wireless LAN.
,QGXVWULDO
(WKHUQHW
,QGXVWULDO
(WKHUQHW
$FFHVVSRLQW
6&$/$1&(
:352
$FFHVVSRLQW
6&$/$1&(
:352
6
$FFHVVSRLQW
6&$/$1&(
:352
6
6,0$7,&6
(76
3*GDFDPSR
QRWHERRN
FRQ&3
,(&OLHQW0RGXOH
6&$/$1&(
:352
6
6LVWHPLGLWUDVSRUWR
VHQ]DJXLGDWRUH
Figura 3-1
'LDJQRVWLFDHVHUYLFHPRELOL
,(&OLHQW0RGXOH
6&$/$1&(
:352
352),%86
(76
3/&ZLUHOHVV
5HWHUDGLRUHPRWD
Industrial Wireless LAN - Descrizione
3-1
3.1 Introduzione
Lo standard ampliato Industrial WLAN richiede tempi di aggiornamento minimi per
applicazioni ad elevate prestazioni,. Esso consente la trasmissione dei dati critici per il
processo, quali i messaggi di allarme, e la comunicazione senza criticità temporale (WLAN)
per il service e la diagnostica.
I prodotti della famiglia SCALANCE W sono realizzati in modo da garantire il grado di
protezione IP 65 e soddisfare le particolari esigenze degli ambienti industriali.
Oltre ai tradizionali mezzi trasmissivi per reti cablate supportati da Ethernet, PROFINET IO
supporta anche la comunicazione senza fili con Industrial Wireless LAN (IWLAN). La
soluzione wireless consente di sostituire i collegamenti elettrici naturalmente soggetti a
usura (ad es. i conduttori a contatto strisciante). È così possibile impiegare sistemi di
trasporto senza autista o dispositivi di servizio e manutenzione personalizzati.
Vantaggi delle reti di comunicazione wireless
• Aumento della concorrenzialità perché la mobilità e la flessibilità facilitano gli interventi di
manutenzione, riducono i costi dell'assistenza tecnica e i tempi di fermo impianto e
consentono di ottimizzare l'impiego del personale.
• Possibilità di ricevere e confermare online gli incarichi di lavoro.
• La soluzione di sistema è testata e collaudata poiché i componenti di rete SIMATIC NET,
i processori di comunicazione e il software sono perfettamente adattati gli uni agli altri.
• La diagnostica remota di diverse macchine di produzione da un'unica postazione centrale
riduce i costi dell'assistenza.
• Possibilità di raggiungere facilmente le installazioni inaccessibili senza dover ricorrere a
costosi cablaggi.
• Rapida messa in servizio delle nuove parti dell'impianto grazie ai ridotti costi di
installazione della rete di comunicazione.
• Nessun deterioramento o usura delle apparecchiature o delle parti dell'impianto in
movimento
• Minori costi in caso di collegamento ad apparecchiature situate in ambienti aggressivi.
3-2
3.1 Introduzione
I vantaggi più importanti
• Comunicazione con nodi mobili
Nei convogliatori aerei elettrici il collegamento wireless evita la posa delle guide complete
per i dati. Inoltre consente di modificare facilmente i percorsi.
Se la rete di dati comprende apparecchi in movimento si evita l'usura degli anelli a
contatto strisciante.
Lo stesso vantaggio si ha anche in caso di sostituzione delle catene portacavi.
• Comunicazione con nodi mobili e rilevamento mobile dei dati
L'utente può rilevare i dati e trasmetterli all'elaborazione centrale utilizzando Internet pad
mobili progettati per l'uso industriale, ad es. MOBIC (Mobile Industrial Communicator). In
tal caso i palmari mobili utilizzati non sono assegnati a una macchina o a un processo,
ma a un utilizzatore (così da ridurre il numero di apparecchi necessari).
IWLAN consente di controllare il collegamento radio tra i nodi e la rete radio. Se un nodo
esce dal campo radio o se il collegamento si interrompe improvvisamente viene inviato
automaticamente un avviso al livello di processo o di controllo.
• Assistenza tecnica e diagnostica mobile
In caso di errore si può analizzare il problema direttamente sul posto e visualizzare
informazioni mirate per una soluzione rapida mediante l'Internet pad MOBIC wireless. È
inoltre possibile verificare direttamente le scorte di parti di ricambio disponibili in
magazzino e ordinare online quelle mancanti.
Le reti radio IWLAN consentono di trasmettere sia dati "non critici" per il service e la
diagnostica, che dati critici per il processo che richiedono prestazioni elevate.
• Produzione flessibile in configurazioni limitate nel tempo e
comunicazione con unità remote
Soprattutto nel settore automobilistico il layout degli stabilimenti viene modificato
frequentemente. Una produzione più flessibile consente di soddisfare le richieste del
cliente rapidamente e con tempi di riattrezzaggio molto più brevi. I collegamenti wireless
consentono di integrare le unità produttive nella rete di dati in modo rapido e senza costi
di connessione elevati. Inoltre le reti wireless permettono di realizzare rapidamente le
configurazioni per i test.
Manuale di sistema "Basics of Industrial Wireless LAN":
Informazioni SIEMENS sull'Industrial Mobil Communication:
• http://www.automation.siemens.com/net/html_79/produkte/050_produkte.htm
3-3
3.2 Caratteristiche
3.2
Caratteristiche
3.2.1
Nozioni di base
Descrizione
I prodotti Industrial Wireless LAN (SCALANCE W) si basano sugli standard WLAN,
presentano una struttura robusta e protezione IP65 e dispongono di funzioni di sicurezza
integrate. SCALANCE W mette inoltre a disposizione funzioni che consentono di collegare le
apparecchiature da campo ai controllori a un livello prestazionale elevato.
Trasmissione radio via etere
Diversamente dalle reti LAN realizzate con cavi in rame o fibre ottiche, le reti locali wireless
(WLAN secondo IEEE 802.11) utilizzano come mezzo di trasmissione l'etere. Le
informazioni vengono trasmesse attraverso l'etere sotto forma di onde elettromagnetiche.
A causa delle condizioni fisiche e dell'ambiente le frequenze utilizzabili per la trasmissione
delle onde elettromagnetiche sulla terra sono limitate. Ogni frequenza può essere assegnata
una sola volta, in funzione della potenza del trasmettitore, in un dato raggio attorno allo
stesso (shared medium).
Caratteristiche
Negli ambienti industriali sono presenti molti fattori che possono disturbare i collegamenti
radio. Non è quindi possibile garantire condizioni generali costanti per le trasmissioni radio.
In particolare nei sistemi di automazione è necessario che i tempi di throughput siano
prevedibili e che venga garantita una data velocità di trasmissione dei dati ai dispositivi (ad
es. ai PLC) che hanno maggiori esigenze di comunicazione. Consentendo di predefinire i
tempi di throughput e la velocità di trasmissione dei dati, Industrial Wireless LAN (IWLAN)
soddisfa i severi requisiti di affidabilità e performance della comunicazione radio. Una
funzione che solo IWLAN di SIMATIC NET è in grado di garantire.
Per limitare la forte propagazione multipercorso nei reparti di montaggio e il conseguente
indebolimento o estinzione delle onde radio, i moduli radio sono dotati di due antenne
(Antenna Diversity). Il ricevente ha quindi la possibilità di scegliere il più forte dei due
segnali.
Se la qualità del percorso di trasmissione varia costantemente (numero di nodi, distanza
variabile dei nodi dall'access point) i moduli sono in grado di passare dalla velocità di
trasmissione dati superiore a quella inferiore, in modo da garantire sempre una trasmissione
sicura.
Anche il design dei prodotti soddisfa i requisiti degli ambienti industriali difficili e consente un
facile montaggio. I moduli hanno inoltre la praticità di un componente IT e offrono
funzionalità quali la gestione su base Web con SNMP o l'invio di e-mail e messaggi SMS.
3-4
3.2 Caratteristiche
3.2.2
Descrizione
Si distinguono due tipi di reti Wireless LAN:
• Infrastructure mode
Collegamento dei nodi attraverso un punto di accesso comune (access point)
• Rete Ad hoc
Collegamento diretto tra i noti
Infrastructure mode
Nella modalità "infrastructure mode" la comunicazione avviene tramite un punto di accesso,
l'access point. I nodi devono presentare una richiesta all'access point e trasmettere i dati
attraverso il canale da questo indicato. Nel caso più semplice nel campo radio del punto di
accesso è presente un solo gruppo di nodi IEEE 802.11. Le reti di questo tipo sono chiamate
Basic Service Set (BSS).
Se il campo radio di un access point non è sufficiente perché non è abbastanza ampio o è
insufficiente rispetto al numero di nodi, è possibile configurare due o più BSS sovrapposte in
una rete comune (Extended Service Set, ESS).
L'infrastructure mode consente di realizzare reti di grandi dimensioni e, in particolare, è
utilizzabile nelle reti Ethernet. La Wireless LAN secondo IEEE 802.11 è conosciuta anche
come Wireless Ethernet.
Rete ad hoc
Il caso più semplice di rete Wireless LAN secondo IEEE 802.11 è la rete "ad hoc". In questo
tipo di rete spontanea (Independant Basic Service Set, IBSS) le schede radio dei singoli
dispositivi possono creare delle reti in modo rapido e semplice e senza infrastrutture di
supporto o intervento dell'utente. Queste reti vengono utilizzati per scambiare i dati
temporaneamente su distanze brevi.
3-5
3.2 Caratteristiche
3.2.3
Componenti di rete
Descrizione
Le reti IWLAN utilizzano componenti passivi e attivi:
• I componenti passivi sono, ad esempio, i cavi delle antenne, le antenne e i connettori
ibridi.
• I componenti attivi sono, ad esempio, l'access point e il client module.
La seguente tabella riepiloga i componenti delle IWLAN.
Tabella 3-1
Componenti delle reti IWLAN
Mezzo trasmissivo
Onde radio
(wireless)
Componenti
Access point
Cavi in fibra ottica
Commenti
Per realizzare un campo radio conico definito
adatto alle applicazioni radio più sofisticate.
Per il collegamento senza fili di PROFIBUS DP
all'Industrial Wireless LAN.
Per la gestione del collegamento radio di un
massimo di otto nodi con interfaccia IE / PN IO.
Per il funzionamento in modalità di ridondanza.
I dati vengono trasmessi in parallelo da due
schede radio in modo da aumentare la
disponibilità.
IWLAN/PB Link PN IO
Client Module
Dual Access Point
3.2.4
Descrizione
I componenti della famiglia SCALANCE W vengono collegati mediante connettori ibridi e
connettori standard con protezione IP67. A seconda dell'applicazione l'alimentazione passa
o meno attraverso lo stesso cavo.
La seguente tabella descrive le caratteristiche delle connessioni.
Tabella 3-2
Tecnica di collegamento della famiglia di prodotti SCALANCE W
DC 24 V e
trasmissione dei dati
tramite un cavo
(a 8 fili)
Connettori ibridi IP
67 con IE Hybrid
Cable
Connettori ibridi IP
67 con FC
Standard Cable
3-6
DC 24 V e
tramite due cavi
separati
(a 4 e 2 fili)
X
DC 24 V ridondata e
tramite un cavo
(a 8 e 2 fili)
DC 90 V -265 V e
tramite due cavi separati
(a 4 e 3 fili)
X
X
X
3.3 Tecnologie
3.2.5
Descrizione
Nei collegamenti radio ad elevata affidabilità la ridondanza viene ottenuta trasmettendo i dati
attraverso due schede radio separate e canali diversi (modalità di ridondanza).
Wireless LAN ridondate
Nella modalità di ridondanza si devono utilizzare access point dotati di due interfacce radio
che sono in grado di trasmettere contemporaneamente su due frequenze.
La struttura corrisponde essenzialmente a quella di un Wireless Distribution System, con la
differenza che gli access point comunicano tra loro non solo sulla frequenza principale, ma
anche attraverso un secondo canale con un secondo set di antenne.
Si ottengono così collegamenti particolarmente sicuri e velocità di traffico dati elevate: anche
se una frequenza è temporaneamente disturbata da nodi, zone d'ombra o interferenze molto
probabilmente c'è sempre la possibilità di collegarsi attraverso l'altro canale.
3.3
Tecnologie
3.3.1
Descrizione
IWLAN si basa sullo standard IEEE 802.11 e utilizza per il collegamento radio dei nodi una
banda di frequenza di 2,4 GHz. Lo standard IEEE 802.11 è stato ampliato con le varianti "b"
(anche IEEE 802.11 b), "a", "g" e "h". Le caratteristiche quali la frequenza e la capacità di
trasmissione e il sistema di modulazione sono indicati nella seguente tabella.
Tabella 3-3
Caratteristiche delle varianti dello standard IEEE 802.11
802.11 "a"/"h"
802.11 "b"
802.11 "g"
Banda di frequenza
5 GHz
2.4 GHz
2.4 GHz
Velocità lorda
54 Mbit/s
11 Mbit/s
54 Mbit/s
Sistema di modulazione
OFDM
DSSS
OFDM
3-7
3.3 Tecnologie
Sistema di modulazione
Nella tecnica di trasmissione dei messaggi, per modulazione si intende la "modulazione" di
un segnale su un'onda portante. La "somma" della portante e del segnale viene trasferita al
ricevente che elimina la portante per ricavare nuovamente il segnale puro.
Per la trasmissione dei dati digitali si utilizzano i metodi più complessi illustrati qui di seguito.
Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)
OFDM non utilizza una frequenza per trasmettere un segnale, ma ne utilizza da centinaia a
migliaia. I canali sono contigui e compresi in una banda di frequenza ristretta.
La trasmissione in parallelo di grosse quantità di dati consente di ridurre notevolmente la
velocità dei dati dei singoli canali. In tal modo aumenta notevolmente il tempo a disposizione
per il trasferimento dei singoli bit.
Il vantaggio di questa tecnica è che garantisce una protezione relativamente elevata dalle
fonti di distorsione, quali gli eco e i rumori di breve durata.
Sequence Spread Spectrum (DSSS)
Un altro metodo di trasmissione dei dati digitali consiste nel sommare dei bit generati in
modo casuale. I bit casuali vengono sommati al flusso dei dati tramite una combinazione
logica XOR, in modo che si modifichino più rapidamente dei valori del flusso di dati.
Il ricevente sottrae i bit casuali dal flusso dei dati ricevuti ottenendo così un segnale non
distorto. Per poter fare questa operazione il ricevente deve conoscere la sequenza dei bit
che vengono generati in entrambi i lati del percorso di trasmissione da un apposito algoritmo
di criptaggio. La codifica deve essere previamente scambiata ed essere nota sia al
trasmittente che al ricevente.
3.3.2
Metodi di accesso
CSMA/CA
Le reti Ethernet cablate utilizzano come metodo di accesso il CSMA/CD (Carrier Sense
Multiple Access with Collision Detection). Dopo aver interrogato la linea e averla identificata
come libera (Carrier Sense, CS) il nodo pronto trasmette i dati. Il nodo trasmittente può
interrompere la trasmissione se, sulla base di un livello di segnale disturbato, rileva una
collisione (Collision Detection, CD) con altri nodi che stanno trasmettendo
contemporaneamente (Multiple Access, MA).
Questo meccanismo viene utilizzato anche nelle reti wireless, fatta eccezione per il fatto che
le collisioni vengono intenzionalmente evitate (Collision Avoidance, CA) in modo da non
ridurre inutilmente il throughput netto. Le Wireless LAN non utilizzano quindi il metodo
CSMA/CD nel quale le collisioni possono verificarsi e vengono rilevate, ma il metodo
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).
Invece dell'ascolto fisico del canale viene utilizzato un protocollo di comunicazione che
riserva il canale per un dato tempo. Prima di iniziare a trasmettere il nodo verifica che il
canale sia libero.
Nelle reti IWLAN sono disponibili i seguenti metodi di accesso:
• Prenotazione dei dati: la larghezza di banda tra un punto di accesso e un client definito è
prenotata. Questo garantisce al client prestazioni elevate e affidabili indipendentemente
dal numero di client collegati a un punto di accesso.
• Rapid Roaming: questa funzione consente alle stazioni mobili di passare rapidamente tra
diversi punti di accesso. Questi ampliamenti dello standard consentono di realizzare
applicazioni wireless performanti con PROFINET IO fino al livello del campo.
3-8
3.4 Protezione delle informazioni nelle IWLAN
3.4
Protezione delle informazioni nelle IWLAN
Descrizione
La penetrazione nelle reti IWLAN è possibile perché le onde radio non sono legate a un
mezzo trasmissivo fisso, ad es. un cavo, e perché gli effetti quali le riflessioni e le diffrazioni
si sovrappongono. Inoltre le IWLAN sono un "shared medium" ovvero tutti i nodi accedono
alla stessa infrastruttura. Le reti "Switched Ethernet", essendo cablate, si comportano
diversamente. Ogni nodo dispone di un proprio cavo fino allo switch e non lo condivide con
altri nodi. Non si può quindi mai sapere con certezza chi è collegato in rete e sta accedendo
al canale, se non adottando particolari misure.
IEEE 802.11i
Il gruppo di lavoro 802.11i dell'IEEE si occupa della sicurezza della trasmissione dei dati
tramite WLAN. Una delle sue attività più importanti è la definizione di algoritmi di criptaggio e
procedure di autenticazione per la trasmissione wireless.
Wired Equivalent Privacy (WEP)
Questo metodo di criptaggio prevede l'uso di una password per generare sequenze casuali
(vedere il capitolo 3.3.1 - Metodi di trasmissione). Ciascun carattere del telegramma da
trasmettere viene codificato e decodificato con il numero successivo della sequenza. Si
tratta di un metodo relativamente poco sicuro perché, partendo dal flusso di dati codificato, si
riesce comunque a risalire al codice.
Un metodo migliore è il Wi-Fi Protected Access (WPA)
WPA
WPA costituisce l'ulteriore sviluppo del WEP e, nonostante alcuni punti deboli, è attualmente
uno standard utilizzato. Oltre ad alcune modifiche tecniche all'algoritmo di criptaggio è stata
modificata l'esecuzione del protocollo:
• le password per l'accesso alla rete (autenticazione) vengono memorizzate in un server
centrale (RADIUS)
• il codice per il trasferimento dei telegrammi cambia in modo dinamico rendendo più
difficili gli attacchi statistici
• il codice contiene l'indirizzo MAC (cioè un'identificazione hardware univoca) del
trasmittente che rende ancor più complicata un'alterazione dei messaggi da parte del
mittente.
WPA2 e Advanced Encryption Standard (AES)
Il WPA2 si differenzia dal WPA essenzialmente per il metodo di codifica: i punti deboli
identificati nel WPA non sono più presenti nel metodo AES utilizzato nel WPA2.
Come il WEP "l'Advanced Encryption Standard" "aggiunge" una chiave al messaggio. Viene
elaborato un blocco di dati grezzi per volta utilizzando sempre la stessa chiave, ma vengono
effettuate più elaborazioni variando ogni volta i limiti del blocco.
3-9
3.4 Protezione delle informazioni nelle IWLAN
Extensible Authentication Protocol (EAP)
EAP è un protocollo che definisce il metodo di autenticazione utilizzato per la comunicazione
tra client e server.
Filtro MAC
Gli indirizzi MAC (Media Access Control) sono codici utilizzati per identificare gli elementi
hardware (ad es. schede di rete, unità, schede madri) in modo univoco a livello
internazionale.
Gli indirizzi sono costituiti generalmente da 6 byte (48 bit) e sono "hard wired" nei
corrispondenti componenti; su richiesta i componenti si identificano fornendo il loro indirizzo
MAC.
Per la gestione della rete è possibile creare tabelle di filtri con indirizzi MAC che consentono
o impediscono l'accesso a determinati indirizzi. Si può così implementare una protezione
dell'accesso in rete molto semplice, anche se relativamente poco sicura.
Non è infatti possibile escludere che gli indirizzi MAC vengano manipolati ("spoofing"), per
cui i filtri MAC garantiscono una buona protezione della rete solo se abbinati ad altre
precauzioni.
3-10
3.5 Configurazioni
3.5
Configurazioni
3.5.1
Pianificazione e engineering
SINEMA E Lean
Per pianificare e configurare le applicazioni IWLAN si utilizza il software di pianificazione,
simulazione e configurazione SINEMA E Lean. Il software consente di visualizzare le reti
IWLAN ad es. in base alla copertura, alla velocità di trasmissione dei dati, al rapporto
segnale-rumore e alla sovrapposizione, tenendo conto delle caratteristiche dell'ambiente e
delle apparecchiature.
3.5.2
Componenti SIMATIC nelle IWLAN - Descrizione
Il seguente grafico illustra i sistemi con accesso mobile disponibili in SIMATIC per la
soluzione di task di automazione complessi.
,QGXVWULDO(WKHUQHW
6
6
6,0$7,&+0,
352),%86
6&$/$1&(
:352
)LHOG3*FRQ
&3
(76
6
02%,&FRQ
&3
Figura 3-2
&HOODUDGLR
Accesso di apparecchiature mobili a una rete Industrial Wireless LAN
3-11
3.5 Configurazioni
6,0$7,&6
FRQ&3$GYDQFHG
352),1(7
,QGXVWULDO(WKHUQHW
$FFHVVSRLQW
6&$/$1&(
:55
5&RD[&DEOH6HJPHQWR
$QWHQQD
$17'1
5&RD[&DEOH6HJPHQWR
(76FRQ
&38,0
,:/$13%
/LQN31,2
$QWHQQD
$17'1
5&RD[&DEOH6HJPHQWR
(76FRQ
&38,0
,:/$13%
/LQN31,2
352),%86
$FFHVVSRLQW
6&$/$1&(
:55
$FFHVVSRLQW
6&$/$1&(
:55
$QWHQQD
$17'1
$
(76FRQ
&38,0
,:
:/
:
/$
$13%
/ QN
/L
N31,2
352),%86
352),%86
&RQYRJOLDWRUHDHUHRPRQRURWDLD
(+%
Figura 3-3
Soluzione di automazione con IWLAN: esempio di convogliatore aereo elettrico
La serie di prodotti SCALANCE W ("wireless") comprende componenti per il collegamento di
Industrial Ethernet e WLAN negli ambienti industriali.
Access point
Per collegare tra loro più celle radio diverse si devono utilizzare dei punti di accesso (AP).
Nelle WLAN gli AP occupano una posizione analoga a quella degli switch.
Da un lato ogni access point comunica con tutti i nodi regolari della propria cella, i cosiddetti
"client" (sia statici che mobili). Dall'altro lato gli access point della WLAN comunicano tra loro
mediante cavi o con una seconda rete radio indipendente, consentendo così la
comunicazione tra le celle.
Le unità "W780" sono access point che fungono da switch di rete delle singole celle e da
punti di passaggio tra le reti Industrial Ethernet e WLAN.
3-12
3.5 Configurazioni
Client module
Le unità client sono le "W740". Sono collegate via Ethernet ai nodi terminali mobili e
comunicano tra loro attraverso gli access point.
La seguente tabella riporta le apparecchiature mobili IWLAN di SIMATIC.
Tabella 3-4
Prodotti della gamma SCALANCE W700
SCALANCE W-700
SCALANCE W-780
SCALANCE W-740
Access point
Client
SCALANCE W788-1PRO
SCALANCE W744-1PRO
SCALANCE W788-2PRO
SCALANCE W746-1PRO
SCALANCE W788-1RR
SCALANCE W747-1RR
SCALANCE W788-2PRO
3-13
3.5 Configurazioni
3.5.3
LAN/Wireless LAN
Per transitare da una LAN cablata a un terminale (ad es. un PC) attraverso una wireless
LAN sono necessari due dispositivi.
• Un access point (LAN -> Wireless LAN)
• Un processore di comunicazione (Wireless LAN -> terminale)
Trai due elementi è compresa la tratta radio.
IWLAN/PB Link PN IO
L'IWLAN/PB Link PN IO è un accoppiamento di rete che collega le reti di tipo Industrial
Wireless LAN e PROFIBUS.
Industrial
Ethernet
Industrial
Ethernet
Figura 3-4
3-14
6&$/$1&(
:352
:352
,:/$1
3%/LQN
31,2
PROFIBUS
,:/$1
3%/LQN
31,2
PROFIBUS
6&$/$1&(
:352
:352
Accoppiamento IWLAN - PROFIBUS (antenna standard (sopra), RCoax (cavo a guida
d'onda di fuga; sotto))
3.5 Configurazioni
L'IWLAN/PB Link PN IO supporta l'accesso a tutti gli slave PROFIBUS DP collegati alla rete
PROFIBUS.
Utilizzando la rete Industrial Wireless LAN (IWLAN) con il cavo RCoax e antenne WLAN per
trasmettere i dati senza fili e senza contatto (ad es. in convogliatori aerei o sistemi di
spostamento scaffalature) si aprono inoltre svariate possibilità di applicazioni mobili.
L'IWLAN/PB Link PN IO può essere utilizzato nei seguenti modi operativi:
• accoppiamento ad altra rete come PROFINET IO Proxy
• accoppiamento ad altra rete nel funzionamento standard
Per maggiori informazioni sui CP S7 SIMATIC per Industrial Ethernet consultare la parte BL
2 del manuale di SIMATIC NET SP S7 per Industrial Ethernet.
Per maggiori informazioni su Industrial Wireless LAN consultare il manuale di sistema
SIMATIC NET Basics of Industrial Wireless LAN.
3-15
3.5 Configurazioni
3-16
PROFIBUS
4.1
4
Introduzione
Descrizione
PROFIBUS consente di collegare le apparecchiature da campo, ad es. apparecchiature di
periferia decentrate, valvole o azionamenti, ai sistemi di automazione SIMATIC S7,
SIMOTION, SINUMERIK. o ai PC.
Con PROFIBUS secondo IEC 61158 e EN 50170 si dispone di un potente sistema di bus di
campo robusto e aperto, caratterizzato da tempi di reazione molto brevi. Questo standard
aperto per bus di campo è supportato dalle più importanti aziende che operano nel settore
dell'automazione.
PROFIBUS è un bus di campo che offre una soluzione per l'automazione di tutte le fasi della
produzione e del processo ed è caratterizzato da uno scambio rapido e affidabile dei dati e
da funzioni di diagnostica integrate. PROFIBUS è utilizzabile anche negli ambienti a rischio
di esplosione e per applicazioni fail-safe e apparecchi HART.
4-1
PROFIBUS
4.1 Introduzione
0DWHU'3DGHV3/&R3&
6PDVWHU
&&
6VODYHFRQ&38['3
R&3&3)2
9LVLRQ6HQVRU
96
96
3&FRQ
&3$
&3$
&3)2
6VODYH
(76
(7/
6ROX]LRQH
SHUVRQDOL]]DWDFRQ
6LHPHQV$6,&
(70
'33$
FRXSOHW/LQN
(7L63
$SSDUHFFKLDWXUDGDFDPSRSHU
DUHHDULVFKLRGLHVSORVLRQH
(7HFR
68FRQ,0&
(7SUR
'3$6,QWHUIDFH
/LQN(
6,75$16)86
352),%863$
$]LRQDPHQWRDGHV6,02'5,9(
0RELOH3DQHO
0DVWHU'ULYH
6,75$163
'3(,%/LQN
6ROX]LRQH
SHUVRQDOL]]DWDFRQ
6LHPHQV$6,&
Figura 4-1
4-2
Dispositivi collegabili a PROFIBUS
PROFIBUS
4.1 Introduzione
Vantaggi
Rispetto al funzionamento tradizionale della periferia di processo PROFIBUS presenta i
seguenti vantaggi:
• minori costi di pianificazione e engineering
• minori costi di installazione e messa in servizio
– riduzione del cablaggio
– eliminazione delle unità di collegamento
– montaggio sul campo e
• razionalizzazione del collegamento e della distribuzione dell'energia
• minori costi di esercizio e manutenzione grazie all'integrazione della diagnostica nei
dispositivi.
Manuale di guida alle funzioni Sincronismo di clock:
• descrizione completa della funzione di sistema Sincronismo di clock
Descrizione del sistema "PROFIBUS - Tecnologia e applicazione":
• Descrizione generale della tecnologia PROFIBUS
• http://www.profibus.com/pall/meta/downloads/article/00454/
Home page PROFIBUS International:
• http://www.profibus.com/
4-3
PROFIBUS
4.2 Caratteristiche
4.2
Caratteristiche
4.2.1
Nozioni di base
PROFIBUS supporta lo scambio dei dati tra le apparecchiature da campo del livello di cella e
di campo e i sistemi di livello superiore. PROFIBUS è disponibile in diverse versioni fisiche
per diverse applicazioni, ad esempio:
• PROFIBUS DP consente una comunicazione rapida con le apparecchiature intelligenti
della periferia decentrata.
• PROFIBUS PA fornisce segnali ed energia tramite lo stesso cavo utilizzato per i sensori e
gli attuatori.
Grazie alla struttura modulare, al protocollo di comunicazione unico e ai profili specifici delle
applicazioni e dei settori, ad es. PROFIdrive o PROFIsafe, PROFIBUS è il bus di campo
ideale per l'industria di produzione e di processo.
PROFIBUS si distingue inoltre per le seguenti caratteristiche:
• ridondanza selezionabile dall'utente per i sistemi host, i mezzi trasmissivi e gli slave
• Sincronizzazione dell'ora
• Data e ora
4.2.2
La seguente tabella riepiloga i mezzi trasmissivi e le topologie di PROFIBUS.
Tabella 4-1
Tecniche di trasmissione e topologie di PROFIBUS:
Mezzo trasmissivo
Topologia
Numero di nodi
Estensione della rete
Lineare
Ad albero
Max. 125
Fino a 9,6 km 2)
Cavo LWL
(fibra ottica)
A stella
Ad anello
Lineare
Max. 125 1)
Fino a 90 km 2)
Infrarossi
(wireless)
Punto a punto
Punto a multipunto
2
max. 32
Fino a 15 m
1)
1) 31 apparecchiature da campo per DP/PA Link in PROFIBUS PA
2) Fino 1,0 km nelle aree a rischio di esplosione, fino a 1,9 km nelle aree non a rischio di esplosione in PROFIBUS PA
• Il cavo in rame, che ha un impiego diffuso, viene chiuso con impedenza caratteristica in
entrambe le estremità. Si crea così un segmento di rete a cui si possono collegare un
massimo di 32 nodi. Più segmenti vengono collegati tramite repeater a una rete comune.
• I cavi in fibra ottica sono adatti allo scambio dei dati a grande distanza o attraverso aree
con forti interferenze elettromagnetiche.
• Per le applicazioni con collegamento a vista a breve distanza viene supportata la
comunicazione a raggi infrarossi.
4-4
PROFIBUS
4.2 Caratteristiche
4.2.3
Componenti di rete
Le reti PROFIBUS utilizzano componenti passivi e attivi:
• I componenti passivi sono, ad esempio, i cavi di rete e i connettori.
• I componenti attivi sono, ad esempio, l'access point e il client module.
Nella seguente tabella sono elencati i componenti di rete utilizzabili attivamente in
PROFIBUS.
Tabella 4-2
Componenti di rete attivi in PROFIBUS
Mezzo trasmissivo
Componenti
Commenti
Repeater
Per collegare due segmenti di rete
DP/DP-Coupler
Per collegare due reti DP
DP/PA coupler, link
DP/PA
Per passare da PROFIBUS PA a DP
Optical Link Module
(OLM)
Per collegare i nodi e realizzare reti ottiche
Cavo LWL
(fibra ottica)
Optical Bus Terminal
(OBT)
Infrarossi
(wireless)
4.2.4
Infrared Link Module
(ILM)
Per collegare i nodi senza interfaccia FO
integrata
I connettori di bus consentono di collegare i nodi al cavo di bus. Il connettore di bus RS 485
(tipo di protezione IP20) per le reti elettriche è disponibile in diversi modelli con diversi angoli
di uscita.
Il sistema FastConnect consente un montaggio rapido grazie alla tecnica a perforazione
d'isolante.
I cavi con connettore vengono utilizzati per collegare i nodi ai componenti di rete o ai sistemi
di automazione.
4-5
PROFIBUS
4.2 Caratteristiche
4.2.5
Il sistema PROFIBUS può essere realizzato anche in modo ridondato:
• le apparecchiature di periferia decentrata ET 200 vengono collegate con due moduli di
interfaccia a entrambe le sotto-reti PROFIBUS di un sistema di automazione ad elevata
disponibilità.
• I rami PROFIBUS PA vengono collegati tramite un DP/PA Link ridondato e due moduli di
interfaccia.
• Tramite un cosiddetto Y Link si possono collegare al sistema PROFIBUS ridondato
anche dispositivi non ridondati.
6LVWHPDGLDXWRPD]LRQHDGHOHYDWDGLVSRQLELOLW¢
IDXOWWROHUDQW
(70
(70IDLOVDIH
352),%86'3ULGRQGDQWH
(7L63
'33$/LQN
'33$/LQN
352),%863$
</LQN
0RGXORGLLQWHUIDFFLD,0
352),%86
Figura 4-2
4-6
&ROOHJDPHQWR
GLDSSDUHFFKL'3
QRQULGRQGDWLD
352),%86'3
ULGRQGDWR
Ridondanza in PROFIBUS
PROFIBUS
4.3 Tecnologie
4.3
Tecnologie
4.3.1
PROFIBUS DP consente la comunicazione seriale di processo e di campo tra master e
slave PROFIBUS DP:
• Scambio ciclico dei dati
• Scambio aciclico dei dati
Nella seguente tabella sono elencati i metodi di trasmissione e i mezzi trasmissivi utilizzabili
in PROFIBUS.
Tabella 4-3
Metodi di trasmissione in PROFIBUS:
Procedimento
MBP
RS 485
RS 485-iS
Fiber Optic
Trasmissione dei
dati
Sincrona
Segnali
differenziali in
tensione
Segnali
differenziali in
tensione
Ottiche
Velocità di
trasmissione
Fissa 31,25 kbit/s
9,6 kbit/s ...
12 Mbit/s
9,6 kbit/s ...
1,5 Mbit/s
9,6 kbit/s ...
12 Mbit/s
cavi
Doppino ritorto
schermato (in
rame)
Doppino ritorto
schermato (in
rame)
Cavo ritorto a
quattro fili
schermato (in
rame)
Fibre in vetro,
plastica, PDF
Topologia
Lineare, ad albero Lineare, ad albero Lineare
Sicurezza
intrinseca
EEx ia/ib
Ad anello, a stella,
lineare
EEx ib
MBP (codifica Manchester e Bus Powering) è adatto soprattuto all'industria di processo
perché il bus viene alimentato mediante un doppino. La sicurezza intrinseca consente la
posa anche nelle aree a rischio di esplosione delle zone 1 e 0.
L'RS 485-iS permette di raggiungere una velocità di trasmissione dati elevata anche
nell'industria di processo. Per i dati e per l'alimentazione viene utilizzato un cavo a 4
conduttori. La sicurezza intrinseca consente l'impiego nelle aree a rischio di esplosione della
zona 1. L'area RS 485 è separata dall'area RS 485-iS mediante un trasformatore di
disaccoppiamento (RS 485-iS).
4.3.2
Metodi di accesso
In PROFIBUS l'accesso al bus (Medium Access Control, MAC) viene realizzato secondo le
regole dell'accesso master-slave e del token passing.
Il metodo master-slave consente al master che ha il diritto di trasmettere (quello che
possiede il token) di interrogare gli slave che gli sono stati assegnati. Quindi il token viene
passato al master successivo.
4-7
PROFIBUS
4.4 Servizi
4.4
Servizi
4.4.1
Servizi PROFIBUS DP
Descrizione
PROFIBUS DP (periferia decentrata) consente di collegare i seguenti dispositivi:
• controllori, PC, pannelli operatore
• apparecchiature da campo decentrate, ad es. SIMATIC ET 200
• valvole
• azionamenti
Grazie ai rapidi tempi di reazione PROFIBUS DP è particolarmente adatto all'industria di
produzione.
Caratteristiche
L'accesso alla periferia decentrata avviene come l'accesso alla periferia centrale tramite
l'indirizzo progettato per l'apparecchio. Il programma utente STEP 7 può leggere e scrivere i
dati con le stesse modalità utilizzate per la periferia centrale. La periferia decentrata può
essere cioè interrogata mediante accesso diretto o trasferimento dell'immagine di processo.
PROFIBUS consente diversi livelli di prestazioni:
• la funzionalità di base (DPV0) è costituita dallo scambio ciclico dei dati di processo tra il
master e gli slave PROFIBUS DP e dalla disgnostica delle stazioni, dei moduli e dei
canali.
• Gli ampliamenti secondo DPV1 comprendono il traffico aciclico dei dati durante il
funzionamento per:
– la parametrizzazione, il servizio e la supervisione (senza criticità temporale)
– la gestione degli allarmi (con criticità temporale)
• Modo isocrono e traffico trasversale (DPV2):
– Il modo isocrono è caratterizzato da un comportamento deterministico e in
sincronismo di clock. La sincronizzazione dei cicli di esecuzione garantisce che i dati
vengano trasmessi a intervalli equidistanti. Ciò consente di elaborare soluzioni per
regolazioni complesse, posizionamenti ad alta precisione e applicazioni rapide di
Motion Control.
– "Traffico trasversale" significa che gli slave PROFIBUS DP possono comunicare tra
loro direttamente tramite broadcast senza passare per il master, consentendo di
ridurre notevolmente i tempi di reazione del bus.
Il profilo supplementare "HART on PROFIBUS DP" consente inoltre di comunicare anche
con gli apparecchi HART.
4-8
PROFIBUS
4.4 Servizi
In STEP 7 si progetta la periferia decentrata (ad es. le stazioni ET 200) assieme alla
configurazione hardware del controllore. Il file GSD fornito dal produttore consente di
progettare in STEP 7 anche gli indirizzi degli slave di altri produttori (non SIMATIC).
4.4.2
Servizi di comunicazione di PROFIBUS PA
Descrizione
PROFIBUS PA (Process Automation) si basa sulla tecnica di trasmisssione MBP e sulle
funzioni DPV1. PROFIBUS PA consente la trasmissione dei dati a sicurezza intrinseca e
l'alimentazione tramite un cavo a 2 fili.
PROFIBUS PA con il profilo PA Devices è particolarmente adatto all'industria di processo e
consente, ad esempio, di integrare direttamente attuatori pneumatici, elettrovalvole e
trasduttori di misura.
6ROX]LRQHKLJKVSHHGFRQ'33$/LQN
6ROX]LRQHORZFRVWFRQLQGLUL]]DPHQWRGLUHWWR
0DVWHU352),%86
6
)LQRD0ELWV
NELWV
352),%86'3
'33$FRXSOHU
352),%863$
'33$/LQN
352),%863$
NELWV
'33$/LQN
ವ0RGXORGLLQWHUIDFFLD,0+LJK)HDWXUHULGRQGDWR
ವ'33$FRXSOHUPD[SHU,0
ವ6ODYHVX352),%86'3PDVWHUVX352),%863$
ವ0D[GLVSRVLWLYL3$E\WHGLGDWL,2
Figura 4-3
'33$FRXSOHU
ವ3HUODFRPXQLFD]LRQHWUDVSDUHQWH
ವ9HUVLRQHSHUDUHHDULVFKLRGLHVSORVLRQH9P$
ವ9HUVLRQHSHUDUHHQRQDULVFKLRGLHVSORVLRQH9
P$
Configurazione di PROFIBUS PA
4-9
PROFIBUS
4.4 Servizi
Caratteristiche
Il profilo PA Devices definisce i parametri e le funzioni per diverse classi di apparecchiature
di processo. PA Devices è disponibile nella versione 3.0 in "Profile for Process Control
Devices".
Gli strumenti PA vengono collegati al bus PA limitato in corrente e, con alcune eccezioni,
ricevono i dati e vengono alimentati dal bus. Gli strumenti sono costituiti da apparecchi a
bassa tensione che possono essere installati nelle aree a rischio di esplosione fino alla zona
0.
La comunicazione comprende l'accesso sia ciclico che aciclico:
• l'accesso ciclico agli ingressi e alle uscite avviene generalmente con un controller
SIMATIC.
• L'accesso aciclico al set di parametri di esercizio dei dispositivi, potenzialmente ampio,
avviene generalmente con un tool di engineering, ad es. il Process Device Manager
(PDM).
Gli I/O di uno slave PROFIBUS PA vengono interrogati tramite trasferimento dell'immagine
di processo, esattamente come la periferia centrale.
I componenti di bus utilizzati in PROFIBUS PA sono completamente diversi da quelli
impiegati in PROFIBUS DP, ad es.:
• cavi
• connettori
• repeater
• terminazioni
Le differenze sono dovute alle diverse caratteristiche elettriche del bus.
PROFIBUS PA consente una velocità di trasmissione di 31,25 kbit/s e può essere
configurato con una topologia lineare o ad albero.
PROFIBUS PA può essere integrato in PROFIBUS DP mediante i seguenti componenti di
rete attivi:
• DP/PA coupler nelle configurazioni di piccole dimensioni
• DP/PA Link nelle configurazioni di grandi dimensioni
Gli accoppiatori DP/PA consentono segmenti della seguente lunghezza:
• fino a 1 km nelle aree a rischio di esplosione
• fino a 1,9 km nelle aree non a rischio di esplosione
Come le apparecchiature PROFIBUS DP, anche le apparecchiature PROFIBUS PA
vengono descritte dal produttore mediante file GSD. I file GSD vengono installati in
Configurazione hardware di STEP 7. Quindi le apparecchiature PA compaiono nel catalogo
dei dispositivi.
4-10
PROFIBUS
4.4 Servizi
4.4.3
PROFIdrive
Descrizione
PROFIdrive viene utilizzato per collegare gli azionamenti di una soluzione di automazione,
dal semplice convertitore di frequenza al servoregolatore con elevate caratteristiche di
dinamicità. PROFIdrive definisce il comportamento dei dispositivi e il tipo di accesso ai dati
degli azionamenti in PROFIBUS.
Caratteristiche
In considerazione delle diverse applicazioni a cui sono destinati gli azionamenti e dei diversi
requisiti cui devono rispondere sono state previste sei classi PROFIdrive:
• la classe 1 definisce un azionamento standard pilotato mediante un valore di riferimento
principale, ad es. il numero di giri.
• La classe 2 definisce un azionamento standard con funzione tecnologica. In questa
classe il processo è suddiviso in più parti. I task dell'azionamento vengono spostati
sull'azionamento e richiedono uno scambio diretto dei dati tra i singoli drive.
• La classe 3 definisce un azionamento che include un controllore di posizionamento.
L'avvio e l'assegnazione dei task di posizionamento vengono effettuati tramite
PROFIBUS.
• Le classi 4 e 5 definiscono il controllo di movimento centrale che consente sequenze di
movimento coordinate tra più azionamenti. PROFIBUS viene utilizzato per chiudere
l'anello di regolazione della posizione e sincronizzare i cicli di clock.
• La classe 6 comprende l'automazione decentrata dei processi con sincronizzazione di
clock e alberi elettronici. e consente ad es. di implementare un "azionamento elettronico"
o una "camma elettronica".
PROFIdrive definisce solo il meccanismo di accesso ai parametri e un sottoinsieme di
parametri di profilo non proprietari. L'accesso agli altri parametri avviene in modo aciclico
tramite un canale separato secondo DPV1.
PROFIdrive utilizza come protocollo di comunicazione le funzioni DPV2 "modo iscrono" e
"traffico trasversale".
PROFIdrive è specificato in "PROFIdrive Profile Drive Technology V3":
• http://www.profibus.com/pall/meta/downloads/article/00352/
La progettazione degli azionamenti viene effettuata in STEP 7.
4-11
PROFIBUS
4.4 Servizi
4.4.4
PROFIsafe
Descrizione
PROFIsafe viene utilizzato per la comunicazione fail-safe tramite PROFIBUS e PROFINET e
consente di realizzare in modo semplice soluzioni fail-safe decentrate, ad es. nei seguenti
settori e applicazioni:
• costruzione di telai per automobili con presse e robot
• trasporto di persone, ad es. funivie, ponti elevatori e giostre
• settore chimico e petrolchimico
• gestione di impianti di combustione
PROFIsafe definisce come i dispositivi fail-safe possono comunicare tra loro in sicurezza in
modo da poter essere utilizzati nelle applicazioni fail-safe.
&ROOHJDPHQWRGHOODSHULIHULDGHFHQWUDWDWUDPLWH352),%86352),1(7
&ROOHJDPHQWRGHOODSHULIHULD
GHFHQWUDWDWUDPLWH352),%86
HR352),1(7
6,180(5,.
*ULJOLHRWWLFKH
6FDQQHUODVHU
&RQ352),1(7ªSRVVLELOH
DQFKHWUDPLWH,:/$1
&38[)31'3
3URWH]LRQH,3SHULO
PRQWDJJLRIXRULTXDGUR
6&$/$1&(;
352),1(7
352),%86
,(3%/LQN
31,2
(76
(76
(7SUR
(70
(7SUR
352),%86
(7HFR
,3
,3
6&$/$1&(:
(7SUR
,3
Figura 4-4
4-12
Configurazione PROFIsafe con PROFIBUS e PROFINET
PROFIBUS
4.4 Servizi
Caratteristiche
PROFIsafe è utilizzabile per applicazioni fino a SIL 3 (Safety Integrated Level secondo
IEC 61508) e alla categoria 4 (secondo EN 954-1). Il Safety Integrated Level definisce
l'affidabilità delle funzioni di sicurezza dei sistemi elettrici.
PROFIsafe consente di trasferire i dati standard e i dati fail-safe tramite lo stesso bus senza
dover ricorrere a componenti hardware specifici.
PROFIsafe è una soluzione software che viene implementata come livello supplementare
(PROFIsafe layer) nei dispositivi (ad es. nel sistema operativo della CPU). I dati rilevanti ai
fini della sicurezza vengono inseriti nel telegramma oltre ai dati standard e vanno a costituire
il telegramma PROFIsafe.
'DWLRULHQWDWL
DOODVLFXUH]]D
'DWL
VWDQGDUG
352),VDIH
OD\HU
'DWLRULHQWDWL
DOODVLFXUH]]D
'DWL
VWDQGDUG
352),VDIH
OD\HU
&DQDOHQHUR
3URWRFROORGLEXV
VWDQGDUG
3URWRFROORGLEXV
VWDQGDUG
352),%86'3
352),1(7,2
352),%86'3R
352),1(7
,GDWLVWDQGDUGHLGDWLRULHQWDWLDOODVLFXUH]]DYHQJRQRWUDVPHVVLFRQ
352),VDIHWUDPLWHORVWHVVRFDYRGLEXV
Figura 4-5
PROFIsafe Layer
4-13
PROFIBUS
4.4 Servizi
PROFIsafe può essere implementato in due modi:
• soluzione con cavo di bus e controllore combinato standard e orientato alla sicurezza
• soluzione con cavi di trasmissione singoli e controllori separati per l'automazione
standard e fail-safe
PROFIsafe si serve delle seguenti regole per garantire l'integrità dei dati nelle trasmissioni
fail-safe:
• numerazione progressiva dei telegrammi di sicurezza
• watchdog per i telegrammi e la conferma
• identificazione del mittente e del ricevente mediante password
• backup supplementare dei dati (Cyclic Redundancy Check - CRC)
PROFIsafe è specificato in "PROFIsafe, Profile for Safety Technology":
• http://www.profibus.com/pb/profibus/safety/
In PROFIsafe i blocchi fail-safe vengono contrassegnati in giallo nel programma utente,
come le unità di periferia.
4.4.5
Vedere anche
Servizi di comunicazione PG/OP (Pagina 2-29)
4.4.6
Vedere anche
Servizi di comunicazione S7 (Pagina 2-30)
4-14
PROFIBUS
4.4 Servizi
4.4.7
Servizi di comunicazione di PROFIBUS FMS
Descrizione
PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification) consente di trasferire dati strutturati
(variabili FMS) per facilitare la comunicazione aperta con le apparecchiature da campo di
produttori diversi. È così possibile risolvere in modo decentrato non solo task di Motion
Control, ma anche task generici di regolazione e di misura.
Caratteristiche
PROFIBUS FMS fa sì che i controllori programmabili di diversi produttori possano
scambiarsi i dati in una sotto-rete PROFIBUS.
Sono disponibili i seguenti servizi FMS:
• READ
• WRITE
• INFORMATION REPORT
Utilizzando i servizi FMS il programma utente può accedere in lettura e in scrittura alle
variabili del partner di comunicazione.
Il partner conferma la ricezione dei dati, ovvero l'applicazione nel partner remoto ha ricevuto
correttamente i dati.
Per i servizi FMS, nei sistemi SIMATIC S7 vengono utilizzati gli FB di comunicazione. La
trasmissione e la ricezione dei dati avvengono mediante collegamenti statici. I relativi
collegamenti FMS vengono progettati in STEP 7 e stabiliti all'avvio di S7.
Nei PC i servizi FMS sono garantiti dalle funzioni C nell'ambito dell'interfaccia SAPI-S7 e in
OPC.
4.4.8
Servizi di comunicazione di PROFIBUS FDL
Descrizione
Fieldbus Data Link (FDL) mette a disposizione servizi per il trasferimento dei dati con
conferma nella sotto-rete PROFIBUS.
Caratteristiche
Il servizio FDL consente la comunicazione fra un partner qualsiasi (ad es. un SIMATIC S5 o
un PC) che supporta l'invio e la ricezione dei dati secondo la funzione SDA. L'acronimo SDA
significa "Send Data with Acknowledgement" e implica che la ricezione dei dati viene
confermata dal servizio FDL del partner di comunicazione.
Per FDL è necessario tuilizzare una scheda CP SIMATIC NET.
4-15
PROFIBUS
4.5 Configurazioni
Per i servizi FDL, nei sistemi SIMATIC S7 vengono utilizzati gli FB di comunicazione
AG_SEND e AG_REC. I relativi collegamenti FDL vengono progettati in STEP 7 e stabiliti
all'avvio del PROFIBUS CP.
Nei PC i servizi FDL sono disponibili come funzioni C.
4.5
Configurazioni
4.5.1
I componenti SIMATIC possono essere collegati a PROFIBUS in due diversi modi:
• mediante interfacce integrate, ad es. nella CPU
• mediante unità supplementari, ad es. processori di comunicazione (CP).
La seguente tabella elenca i componenti che possono essere collegati a PROFIBUS.
Tabella 4-4
Collegamento a PROFIBUS dei componenti SIMATIC:
Componente SIMATIC
4-16
Unità
S7-200
--
EM 277
S7-300, C7
Sì (nella CPU)
CP 342-5, CP 343-5
S7-400
Sì (nella CPU)
CP 443-5, IM 467
TDC
--
CP 50M0
ET 200
Sì (nell'IM)
--
Box PC, Rack PC, Panel PC,
Field PG
Sì
CP 5512, CP 5611 A2,
CP 5613 A2, CP 5613 FO,
CP 5614 A2
WinAC Slot
Sì
--
WinAC MP
Sì
--
WinAC RTX
--
CP 5613 A2, CP 5613 FO
WinAC Basis
--
CP 5611 A2, CP 5613 A2,
CP 5613 FO
Panel (OP, TP, MP)
Sì
--
PROFIBUS
4.5 Configurazioni
4.5.2
Descrizione
Gli accoppiamenti consentono di collegare due reti tra loro. e vengono realizzati con diversi
dispositivi.
• Gli accoppiatori collegano due reti PROFIBUS.
• I Link collegano reti diverse.
• Anche i controller con le corrispondenti CPU o CP collegano reti diverse.
La seguente tabella riepiloga gli accoppiamenti tra reti consentiti in PROFIBUS.
Tabella 4-5
Accoppiamenti tra reti in PROFIBUS:
Rete 1
PROFIBUS
PROFIBUS DP
PROFIBUS
PROFIBUS
PROFIBUS
Rete 2
PROFIBUS
PROFIBUS PA
Industrial Ethernet /
PROFINET
AS-Interface
Coupler / Link
DP/DP coupler
DP/PA coupler
IE/PB Link, IE/PB Link
PN IO
IWLAN/PB Link PN IO
DP/AS-i Link
PROFIBUS
EIB/KONNEX
DP/EIB Link
Controller tra cui
--S7-200, S7-300, S7400, PC, Microbox
-S7-200, S7-300, ET
200M
--
6
3&FRQ
VHUYHU3123&
352),1(7
,QGXVWULDO(WKHUQHW
3&FRQ
6,0$7,&:LQ$&
3UR[\
6
6,180(5,.
6FRQ
&38352),1(7
$FFHVV
3RLQW
6&$/$1&(
:
6
6FRQ
&38352),1(7
6
,($6L/,1.
31,2
,(3%
/LQN31,2
3UR[\
,(3%/LQN
:LQ$&
6
6,0$7,&&
,:/$13%
/LQN31,2
3UR[\
3&
3*
6,0$7,&&
6
'3$6L/,1.$GYDQFHG
'3$6,QWHUIDFH/LQN(
6,027,21&
352),%86
'3(,%/LQN
6
$6,QWHUIDFH
.1;(,%
Figura 4-6
Accoppiamenti tra reti in PROFIBUS
4-17
PROFIBUS
4.5 Configurazioni
Routing
Routing significa accesso ai dispositivi di sotto-reti diverse. I controller che fungono da
elemento di connessione fra due reti svolgono questa funzione. Ad esempio una CPU S7300 con interfaccia DP e PN integrata consente di collegare due sotto-reti PROFIBUS e
PROFINET. Tramite un PG è possibile accedere alle unità di tutte le reti, superando i limiti
della rete. Per poterlo fare è necessario che tutti i dispositivi appartengano allo stesso
progetto STEP 7.
4-18
5
AS-Interface
5.1
Introduzione
Descrizione
AS-Interface (interfaccia attuatore-sensore, AS-i) è uno standard internazionale aperto per la
comunicazione tramite bus di campo degli attuatori e dei sensori distribuiti al livello di
controllo più basso.
AS-i è conforme alle norme IEC 61158 e EN 50295 ed è stato sviluppato espressamente per
collegare i sensori e gli attuatori binari corrispondenti alla norma. AS-i consente di sostituire
con un cavo di bus il collegamento a stella dei sensori e degli attuatori per controllarli.
6,0$7,&
6,027,21
6LSX´FROOHJDUHDVFHOWDXQVROR
PDVWHUDXQUDPR$6L
352),1(7
,QGXVWULDO(WKHUQHW
352),%86'3
0DVWHU$6,QWHUIDFH
6,0$7,&&
$OLPHQWDWRUH
$OLPHQWDWRUH
0DVWHU$6,QWHUIDFH
6FRQ&38352),1(7
'3$6L/,1.$GYDQFHG
'3$6,QWHUIDFH/LQN(
6,027,21&
6
6
6
'LVWULEXWRUL$6,QWHUIDFH
/2*2
$6,QWHUIDFH
VHQ]D
FKLS
$6
,QWHUIDFH
/XQJKH]]DPD[GHL
FDYL$6LSHUVHJPHQWR
PVHQ]DH[WHQVLRQSOXJ
PFRQH[WHQVLRQSOXJ
6,0$7,&&
,($6L/,1.31,2
$OLPHQWDWRUH
$OLPHQWDWRUH
$OLPHQWDWRUH
$OLPHQWDWRUH
5HSHDWHU
'LVWULEXWRUL$6,QWHUIDFH
VHQ]DFKLS$6,QWHUIDFH
3DQQHOORGLFRPDQGR
0RGXOR,2
GLJLWDOHDQDORJL
FR
/XQJKH]]DPD[GHL
FDYL$6LSHUVHJPHQWR
PVHQ]DH[WHQVLRQSOXJ
PFRQH[WHQVLRQSOXJ
6ODYHVLFXUR
FRQDUUHVWR
G
HPHUJHQ]D
$QDOLVLGHOVHJQDOH
$YYLDWRUHFRPSDWWR
,3
$6LH[WHQVLRQSOXJ
SHUVHJPHQWLILQRD
P
0RQLWRUGLVLFXUH]]D
Figura 5-1
Configurazione AS-Interface
5-1
AS-Interface
5.2 Caratteristiche
AS-Interface presenta i seguenti vantaggi:
• flessibilità
• redditività
• installazione semplice e rapida (meno errori)
• utilizzo di un cavo comune per la trasmissione dei dati e per l'alimentazione.
Compendium "AS-Interface - The Automation Solution":
• a compendium of technology, functionality and applications.
• http://www.as-interface.net/System/Publications
Home page AS-Interface:
• http://www.as-interface.net
5.2
Caratteristiche
5.2.1
Nozioni di base
Il cavo di una sotto-rete AS-i viene utilizzato contemporaneamente per trasmettere i dati e
per alimentare i sensori e gli attuatori con la tensione ausiliaria. Le sotto-reti AS-i si servono
di un bus elettrico. AS-i non supporta reti ottiche o wireless.
Il master AS-i interroga ciclicamente gli slave AS-i per garantire un tempo di risposta
predefinito. Tutti gli slave hanno un indirizzo univoco che viene impostato con uno speciale
dispositivo di programmazione.
Per le applicazioni fail-safe, ASIsafe supporta l'impiego di dispositivi fail-safe in una sottorete AS-i.
I prodotti AS-i vengono certificati dall'AS International Association. Appositi test garantiscono
che dispositivi di produttori diversi possano comunicare tra loro in una sotto-rete AS-i. La
norma AS-Interface attuale corrisponde alla specifica 3.0.
5-2
AS-Interface
5.3 Tecnologie
5.2.2
AS-Interface consente topologie lineari, ad albero e a stella. La lunghezza del cavo non deve
superare i 100 m.
È possibile collegare a un'AS-i:
• max. 31 slave AS-i standard
• max. 62 slave AS-i con area di indirizzamento ampliata
In questo modo si ottiene un tempo di ciclo di 5 e 10 ms.
Gli slave analogici sono speciali slave AS-i standard che utilizzano profili particolari per
scambiare dati analogici con il master.
Gli slave AS-i possono essere costituiti da:
• sensori/attuatori con interfaccia AS- i integrata
• moduli AS- i
A ciascun modulo si possono collegare fino a otto sensori/attuatori binari convenzionali.
5.2.3
Componenti di rete
Le reti AS-i sono costituite dai componenti descritti di seguito.
• Cavo in rame (prevalentemente cavo piatto giallo profilato).
• Repeater e extender per l'allungamento del cavo AS-i.
I repeater hanno anche la funzione di separare galvanicamente i due segmenti della rete.
• Alimentatore AS-i per l'alimentazione dei sensori e degli attuatori.
5.2.4
Molti sensori e attuatori vengono collegati al cavo AS-i con il cosiddetto metodo a
perforazione d'isolante, nel quale le spine dei contatti del dispositivo perforano l'isolamento
del cavo realizzando un contatto sicuro.
I sensori e gli attuatori che non dispongono di un connettore AS-Interface vengono collegati
mediante moduli AS-i.
5.3
Tecnologie
5.3.1
In AS-i si utilizza come mezzo trasmissivo un doppino in rame non schermato. Questo cavo
viene utilizzato per l'alimentazione (30 V DC) dell'elettronica di comunicazione e dei nodi con
basso consumo di corrente, ad es. le fotocellule. Gli utilizzatori con un elevato consumo di
corrente, ad es. le valvole, vengono alimentati con un cavo separato (24 V DC).
Per AS-Interface è stato sviluppato un nuovo sistema di modulazione. I dati seriali vengono
modulati sulla tensione di alimentazione ad alta frequenza e garantendo un'elevata
protezione dalle distorsioni.
AS-Interface realizza il layer 1, 2 e 7 del modello di riferimento ISO-OSI.
5-3
AS-Interface
5.4 Servizi
5.3.2
Metodi di accesso
AS-Interface è un sistema single master con polling ciclico e protocollo di trasmissione
seriale.
Il master di una rete AS-i interroga gli slave progettati (polling) a intervalli prestabiliti. Durante
la trasmissione ciclica dei dati il master legge gli ingressi e scrive nelle uscite degli slave.
5.4
Servizi
5.4.1
Servizi AS-Interface
Descrizione
I servizi AS-i consentono la comunicazione diretta con gli attuatori e i sensori decentrati
mediante trasmissione ciclica dei dati. Il programma di controllo accede ai dispositivi
decentrati nello stesso modo in cui accede alla periferia centrale.
&RQWUROORUH
SURJUDPPDELOH
0DVWHU$6L
$OLPHQWD]LRQH
6ODYH
6ODYH
$6,QWHUIDFH
6ODYH
Figura 5-2
Caratteristiche
5-4
6ODYH
Servizi di comunicazione AS-i
I sensori e gli attuatori vengono interrogati come la periferia centrale ovvero mediante
accesso diretto o trasferimento dell'immagine di processo. Il master legge ciclicamente i dati
di ingresso e scrive quelli di uscita.
Inoltre si possono scambiare aciclicamente parametri e dati di diagnostica. Il master può
modificare l'indirizzo di uno slave (se quest'ultimo lo supporta).
Per garantire l'integrità dei dati e la precisione AS-i utilizza la ritrasmissione automatica dei
dati e procedure di verifica supplementari (parità per carattere e particolare forma del
segnale).
AS-Interface
5.4 Servizi
Le sotto-reti AS-i vengono progettate nella configurazione hardware del CP in STEP 7 o
STEP 7-Micro/WIN.
Gli slave non vengono progettati ma rilevati automaticamente dal master all'avvio della rete.
5.4.2
ASIsafe
Descrizione
ASIsafe (AS-Interface Safety at Work) è la versione fail-safe di AS-Interface nella quale i dati
standard e i dati protetti vengono trasferiti su un unico sistema di bus.
Caratteristiche
ASIsafe consente di integrare direttamente i componenti fail-safe nella rete AS-i, ad es.:
• interruttori di emergenza
• interruttori per porte di protezione
• barriere ottiche di sicurezza
Questi componenti fail-safe sono compatibili con i noti componenti AS-i conformi a IEC
62026-2 e vengono collegati tutti allo stesso cavo AS-Interface. In questo modo ASIsafe
consente una disinserzione in sicurezza fino alla categoria 4 (EN 954-1) e a SIL 3 (IEC
61508), mantenendo allo stesso tempo i vantaggi di un cblaggio semplice ed economico.
Per trasformare AS-Interface in un bus fail-safe sono necessari altri due componenti:
• slave di sicurezza
• monitor di sicurezza
Con gli slave AS- i di sicurezza si rilevano ingressi sicuri.
Il monitor di sicurezza svolge le seguenti funzioni:
• controllo degli ingressi sicuri
• combinazione degli ingressi sicuri mediante operazioni logiche parametrizzabili
• disinserzione sicura tramite relè di sicurezza integrati
5-5
AS-Interface
5.4 Servizi
,FRPSRQHQWL$6,VDIH
0RQLWRUGLVLFXUH]]D
6ODYHVLFXUR
3/&VWDQGDUGH
PDVWHU$6LVWDQGDUG
6RQRSRVVLELOLVLDOD
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3/&
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0RQLWRUGLVLFXUH]]D
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VLFXUH]]D
3/&VWDQGDUGH
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6ODYHVLFXUR
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$OLPHQWDWRU
H
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VWDQGDUG
6ODYH
VWDQGDUG
6ODYH
VWDQGDUG
6ODYH
VWDQGDUG
6ODYH$6LVWDQGDUG
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IDLOVDIHSRVVRQRHVVHUH
FROOHJDWLDXQ
XQLFD
UHWH
$QDOLVLGHOVHJQDOHVODYHVLFXURPRQLWRUGLVLFXUH]]D
&DYR$6,QWHUIDFH
'LDJQRVWLFD$6,VDIHDPSOLDWDPHGLDQWHWUDVIHULPHQWRUHJRODUHGL,2
Figura 5-3
Componenti di ASisafe
ASIsafe presenta i vantaggi descritti di seguito.
• Configurazione economica realizzabile anche senza stazione SIMATIC fail-safe e master
speciale.
• Facile integrazione dei componenti di sicurezza.
• Maggiore flessibilità grazie alla programmazione invece che al cablaggio della logica di
sicurezza.
• Semplice duplicazione di una soluzione copiando il programma di sicurezza in più
macchine/impianti.
• Rapida visualizzazione della funzionalità di sicurezza dell'impianto mediante un semplice
tool grafico.
• Tempi di mianutenzione e di fermo minimi grazie alla diagnostica integrata.
5-6
AS-Interface
5.5 Configurazioni
5.5
Configurazioni
5.5.1
La seguente tabella elenca i componenti SIMATIC utilizzabili come master di una rete AS-i.
Tabella 5-1
Master AS-i SIMATIC:
Componente SIMATIC
Accoppiamento AS-i
ET 200X
CP 142-2
S7-200
CP 243-2
S7-300, C7, ET 200M
CP 343-2, CP 343-2 P
C7-621 ASi
È disponibile un'ampia gamma di slave AS-i, ad es.:
• moduli I/O digitali e enalogici in IP67 utilizzabili sul campo e IP20 per nell'armadio
• avviatori motore e derivazioni utilizzatore in IP67 e IP20
• contattori, pulsanti, indicatori luminosi
5-7
AS-Interface
5.5 Configurazioni
5.5.2
Descrizione
AS-Interface può essere collegata come sotto-rete ai sistemi di livello superiore, ad es.
PROFIBUS o PROFINET. Gli accoppiamenti consentono di collegare due reti tra loro.
Gli accoppiamenti tra reti vengono realizzati tramite controller o Link.
La seguente tabella riporta gli accoppiamenti tra reti possibili in AS-Interface.
Tabella 5-2
Accoppiamenti tra reti in AS-Interface:
Rete 1
AS-i
Rete 2
Industrial Ethernet /
PROFINET
PROFIBUS
AS-i
Link
IE/AS-i Link PN IO
Controller
S7-200, S7-300, C7
DP/AS-i Link
S7-200, S7-300, C7,
ET 200X/M
Sono disponibili due DP/AS-i Link con diverso tipo di protezione (IP20 o IP65).
Anche il collegamento all'S7-400 viene effettuato tramite un Link.
6
3&FRQ
VHUYHU3123&
352),1(7
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6
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6,027,21&
352),%86
'3(,%/LQN
6
$6,QWHUIDFH
.1;(,%
Figura 5-4
5-8
Accoppiamenti tra reti in AS-Interface
6.1
6
Introduzione
Gli impianti SINAUT sono impianti distribuiti in luoghi fisicamente lontani che comprendono
stazioni, aventualmente stazioni nodo e uno o più Control Center. Le parti dell'impianto sono
collegate mediante adeguati mezzi di trasmissione dati. Dei processori di comunicazione
sviluppati espressamente per SINAUT (TIM) garantiscono una trasmissione sicura dei dati
mediante un protocollo adeguato alla rete di trasmissione. I dati, che non devono andar persi
in caso di disturbi lungo il percorso di trasmissione o di guasto del partner di comunicazione,
vengono memorizzati nella TIM e trasmessi una volta eliminato l'errore.
6.2
Caratteristiche
Gli impianti SINAUT sono impianti distribuiti in luoghi fisicamente lontani che comprendono
stazioni, aventualmente stazioni nodo e uno o più Control Center. Le parti dell'impianto sono
collegate mediante adeguati mezzi di trasmissione dati. Dei processori di comunicazione
sviluppati espressamente per SINAUT (TIM) garantiscono una trasmissione sicura dei dati
mediante un protocollo adeguato alla rete di trasmissione. I dati, che non devono andar persi
in caso di disturbi lungo il percorso di trasmissione o di guasto del partner di comunicazione,
vengono memorizzati nella TIM e trasmessi una volta eliminato l'errore.
6-1
6.2 Caratteristiche
6.2.1
Stazione
Controllori S7-300 e S7-400
Ogni controllore SIMATIC S7-300 o S7-400 può essere configurato come stazione SINAUT
(anche come stazione nodo) se dotato di un'unità TIM adeguata. Per le configurazioni di
stazioni compatte che richiedono un Operator Panel si possono utilizzare i C7.
6
7,0
:$1
Figura 6-1
TIM 3 utilizzata come CP nel rack S7-300
&
,0 7,0
:$1
Figura 6-2
TIM 3 utilizzata come CP nel rack di ampliamento S7-300 assieme a un C7
6
7,0
:$1
Figura 6-3
6-2
03,
TIM 4 utilizzata come unità autonoma collegata a un'S7-400 tramite MPI
6.2 Caratteristiche
6.2.2
Control Center
Progettazione dei Control Center
Per progettare un Control Center sono possibili a scelta diverse varianti:
• il Control Center è costituito, come le stazioni, da un controllore S7-300 o S7-400.
Questa soluzione è adatta ai Control Center semplici, con i quali è necessaria solo
un'immagine di processo aggiornata dei dati di processo presenti nelle varie stazioni. Con
l'immissione di comandi, valori di riferimento o parametri è possibile accedere al controllo
di processo delle stazioni. Questo Control Center S7-300 o S7-400 può essere impiegato
anche in aggiunta ad un Control Center PC-based (SINAUT ST7cc o ST7sc), ad es. per
l'emissione di dati su un pannello operatore e/o come sistema di controllo d'emergenza.
• SINAUT ST7cc; il Control Center PC-based su WinCC.
Questo Control Center-System è ideale sia per SINAUT ST7 che per il sistema
precedente SINAUT ST1. Esso è concepito specialmente per la trasmissione dati
comandata da evento con timbratura oraria del sistema SINAUT e può essere progettato
come sistema semplice o ridondato (in aggiunta al pacchetto di ridondanza WinCC).
• SINAUT ST7sc, il collegamento di Control Center di altri produttori tramite OPC.
Mediante la "Data Access Interface" è possibile collegare la tecnica di telecontrollo
SINAUT (ST7 und ST1) anche a Control Center-System di altri produttori. ST7sc dispone
di potenti meccanismi di bufferizzazione che evitano la perdita di dati anche in caso di
guasto dell'OPC client. Può essere collegato a client con configurazione semplice o
ridondata.
Figura 6-4
SINAUT ST7cc/ST7sc con più TIM collegate al bus MPI
6-3
6.2 Caratteristiche
6.2.3
WAN "classica"
Per la trasmissione dei dati si possono utilizzare le seguenti reti WAN "classiche".
• Linee dedicate, private o affittate;
cavo con conduttori in rame o in fibra ottica (anche con sistemi di trasmissione quali
PCM30 o OTN)
• Reti radio private (in opzione con metodo time-slot)
• Reti telefoniche analogiche
• Reti ISDN digitali
• Reti radiomobili GSM
6.2.4
Rete WAN basata su Ethernet
La comunicazione SINAUT tra stazione e Control Center e tra le stazioni può essere
realizzata mediante WAN Ethernet nei seguenti modi.
• Tramite radio utilizzando speciali apparecchiature radio ottimizzate per Ethernet, ad es.
SCALANCE W.
• Tramite cavi in fibra ottica, ad es. con gli switch SCALANCE X con porte ottiche; si
possono così superare distanze fino a 26 km.
• Tramite reti pubbliche e Internet mediante ADSL o GPRS.
6.2.5
Trasmissione secondo il principio "Store and Forward"
Un collegamento semplice tra la stazione e il Control Center non è costituito, come nel caso
della comunicazione SIMATIC, da un collegamento diretto tra due partner, uno che
trasmette e l'altro che risponde inviandogli direttamente una conferma della ricezione. Nella
maggior parte delle reti WAN e nelle reti complesse realizzabili con SINAUT questo
meccanismo non funzionerebbe.
In SINAUT un collegamento è costituito da più segmenti o tratti di percorso nei quali l'unità
TIM svolge il ruolo di mediatore ovvero rappresenta il punto finale di un tratto.
Un collegamento semplice tra la stazione e Control Center in SINAUT è costituito da 3
collegamenti indipendenti:
• dalla stazione CPU alla stazione TIM
• dalla stazione TIM alla centrale TIM
• dalla centrale TIM ai Control Center PC
La trasmissione dei dati SINAUT avviene secondo il principio Store and Forward come
descritto di seguito.
1. La stazione CPU trasferisce i dati da trasmettere nella propria stazione TIM e riceve da
questa una conferma. La CPU cancella i dati confermati dal prorpio buffer di
trasmissione.
2. La stazione TIM salva i dati nella memoria temporanea e li trasmette prima possibile alla
centrale TIM. Quest'ultima conferma la ricezione alla stazione TIM, la quale cancella i dati
confermati dal proprio buffer di trasmissione.
3. Anche la centrale TIM salva i dati finché non vengono trasmessi al PC Control Center,
ovvero finché non riceve dal PC una conferma di ricezione. La centrale TIM cancella
quindi i dati confermati dal proprio buffer.
6-4
6.2 Caratteristiche
Il tempo di permanenza dei dati nella memoria della TIM dipende dalla classificazione dei
dati da trasmettere:
• i dati rilevati in loco nella stazione e provenienti dal processo, generalmente messaggi di
stato, allarmi, valori di processo analogici, valori di conteggio e simili, vengono
memorizzati nella TIM finché non diventa possibile trasmetterli alla successiva istanza
della sequenza di collegamento SINAUT.
• I dati che devono essere trasmessi dal Control Center al processo, generalmente
comandi, valori di riferimento, parametri ecc. vengono memorizzati temporaneamente
nella TIM finché non diventa possibile trasmetterli al punto successivo della rete oppure
se viene rilevato che il partner finale a cui sono indirizzati non è accessibile.
6.2.6
Trasmissione dati comandata da variazione
Nelle stazioni il software SINAUT fa in modo che i dati di processo vengano trasmessi tra le
CPU e il Control Center, ad es. ST7cc, in funzione di determinate variazioni. Il software
visualizza i guasti dei collegamenti, delle CPU o del Control Center e, una volta eliminato il
guasto o dopo l'avvio delle CPU o del Control Center, effettua un aggiornamento automatico
dei dati.
6.2.7
Data e ora
Le CPU e anche il Control Center, ad es. un'ST7cc, possono ricevere le informazioni sulla
data e l'ora tramite un radioorologio DCF77 (opzionale). I sistemi dispongono sempre
dell'ora esatta e l'ora solare/legale viene impostata automaticamente. Invece del DCF77 è
possibile usare come sorgente del segnale orario il GPS (Global Positioning System). In
questo modo è possibile trasmettere i telegrammi di dati con l'ora originale. Il programma
utente può accedere all'orologio ad esempio per in modo da avviarsi in funzione dell'ora.
6.2.8
Memorizzazione dei dati sul posto
Una caratteristica speciale dell'unità di comunicazione TIM utilizzata nel sistema SINAUT
ST7 è la capacità di memorizzare dei dati che non devono andar persi neppure in caso di
interruzione del collegamento o guasto del partner. Per questo la TIM mette a disposizione
una memoria in grado di contenere fino a 32.000 telegrammi.
Nelle reti commutate, la capacità di memorizzazione contribuisce a risparmiare sui costi.
Esse consentono di assegnare priorità diverse ai dati da trasmettere. Se la priorità è alta il
collegamento viene attivato immediatamente. Se la priorità è normale i dati vengono prima
memorizzati nella TIM. Quindi vengono trasmessi al successivo collegamento attivato, per
qualsiasi motivo, con il partner, ad esempio se un'informazione deve essere trasmessa con
priorità alta o se il partner attiva un collegamento per scambiare dati.
Proprio perché le unità TIM possono memorizzare i dati e trasmetterli in modo differito con
l'indicazione della data e dell'ora, è necessario scegliere con particolare attenzione il Control
Center System adatto. Il Control Center deve essere infatti in grado di elaborare i dati (in
particolare di archiviarli) anche se li riceve con un ritardo di diverse ore o persino di giorni. Il
Control Center System SINAUT ST7cc è stato progettato appositamente per questo scopo.
6-5
6.2 Caratteristiche
6.2.9
Teleprogrammazione e telediagnostica SINAUT
Nei settori in cui SINAUT trova impiego le stazioni sono distribuite a distanza e spesso si
trovano in luoghi difficilmente accessibili. I guasti che rendono necessari interventi su queste
stazioni comportano viaggi disagevoli. Per questo SINAUT ST7 consente di effettuare una
teleprogrammazione e una telediagnostica mediante le reti WAN configurate nel progetto
SINAUT.
Tutte le funzioni di diagnostica e programmazione disponibili in SIMATIC e SINAUT per
l'automazione delle stazioni e la comunicazione WAN possono essere realizzate tramite
WAN. Il traffico dati SINAUT non viene interrotto. Il PG routing e il traffico dei dati si dividono
la banda disponibile per la trasmissione, anche se il PG routing ha una priorità più alta.
6.2.10
Messa in allarme mediante SMS
Per mettere in allarme il personale reperibile è possibile fare in modo che le CPU
trasmettano SMS a un telefono mobile in funzione di dati eventi. Il telefono mobile può anche
confermare la ricezione dei messaggi e inviare la conferma alla CPU da cui li ha ricevuti.
L'SMS può essere trasmesso anche com e-mail, fax o voice mail se il provider offre queste
opzioni per il suo servizio SMS.
6.2.11
Tipi di rete
SINAUT ST7 consente di realizzare reti gerarchiche complete contenenti stazioni, stazioni
nodo e una stazione centrale. Per lo scambio delle informazioni tra le apparecchiature si
possono utilizzare la rete WAN "classica" o Ethernet.
Tutti i tipi di rete possono essere combinati a piacere in un progetto. Si possono realizzare
strutture a stella, lineari e a nodi e configurazioni miste di queste strutture base.
Per la trasmissione ridondata dei dati, si può collegare una stazione a due linee di
trasmissione. Le linee possono essere dello stesso tipo o di tipo diverso, ad es. una linea
dedicata abbinata a una rete telefonica o ISDN con ADSL.
Vedere in proposito anche il paragrafo "Topologie".
6-6
6.2 Caratteristiche
6.2.12
Collegamento alla WAN classica
Il collegamento a una rete WAN classica si realizza tramite l'interfaccia RS232 o l'interfaccia
combinata RS232/485 della TIM che, a seconda dell'applicazione, consente di collegare
diversi modem come indicato di seguito.
• Modem per linea dedicata (ad es. MD2) per collegamenti Point-to-Point, Point-toMultipoint o di linea.
• Apparecchiature radio di produttori diversi, anche per la radiocomunicazione con metodo
time-slot.
• Modem per rete commutata (ad es. MD3) per la rete telefonica analogica o per linee
dedicate Point-to-Point.
• Modem ISDN (ad es. MD4) per la connessione alla rete ISDN.
• Modem GSM (ad es. GSM Kit MC45) per l'accesso alla rete mobile.
Alcuni tipi di TIM montano già un modem per la linea dedicata, la linea telefonica analogica e
la linea ISDN. Queste unità compatte possono essere collegate alla WAN direttamente
tramite l'uscita RJ12 del modem integrato.
6.2.13
Collegamento alla rete WAN Ethernet
Alcuni tipi di TIM dispongono di presa RJ45 che è adatta per il collegamento alle reti su base
Ethernet che si comportano in modo analogo alle linee dedicate.
A seconda dell'impiego si possono collegare diversi dispositivi di trasmissione dati quali:
• Switch SCALANCE X per cavi twisted pair o cavi in fibra ottica
• SCALANCE W (IWLAN) e apparecchi radio Ethernet di diversi produttori
• Router ADSL
• Router GPRS
6-7
6.3 Protocolli
6.3
Protocolli
6.3.1
Protocollo SINAUT ST1
Questo protocollo viene utilizzato nel sistema SINAUT ST1 che si basa sul sistema SIMATIC
S5 e consente la trasmissione dei dati tramite WAN. Anche il sistema SINAUT ST7 può
funzionare con questo protocollo. Impianti SINAUT ST1 esistenti possono essere così
ulteriormente ampliati con il sistema SINAUT ST7 o parti d'impianto esistenti possono essere
sostituite con apparecchiature ST7.
Avvertenza: negli impianti SINAUT ST1 con i Control Center System SAMSY PC, LSX o
CS7 e nelle configurazioni ST1 ridondate, l'impiego di apparecchiature ST7 è possibile solo
in condizioni particolari.
Modi operativi disponibili:
• polling
• polling con metodo time-slot
• funzionamento spontaneo (in reti commutate)
In entrambe le modalità di polling si possono utilizzare solo modem adatti a caratteri
asincroni di 11 bit. La modalità "spontanea" consente la trasmissione di caratteri asincroni
sia di 11 bit che di 10 bit.
6.3.2
Protocollo SINAUT ST7
Questo protocollo costituisce un ulteriore sviluppo del protocollo ST1 e consente la
comunicazione SINAUT tramite WAN classica e Ethernet. Sono state inoltre ampliate le
possibilità di indirizzamento:
• sono indirizzabili fino a 32000 nodi/partner (con ST1 max. 254)
• i telegrammi contengono gli indirizzi di origine e di destinazione (i telegrammi ST1
contengono solo l'indirizzo di origine o solo quello di destinazione).
Il protocollo ST7 consente anche il "PG routing", cioè la teleprogrammazione e la
telediagnostica tramite WAN. Il traffico dati SINAUT non viene interrotto. Il PG routing e il
traffico dei dati si dividono la banda disponibile per la trasmissione, anche se il PG routing ha
una priorità più alta.
Modi operativi disponibili nella rete WAN classica:
• polling
• polling con metodo time-slot
• polling multimaster con metodo time-slot
• funzionamento spontaneo (in reti commutate)
Nel modo di funzionamento "polling multimaster con metodo time-slot" si possono utilizzare
solo modem adatti a caratteri asincroni di 10 bit. Gli altri modi di funzionamento consentono
invece la trasmissione di caratteri asincroni sia di 11 bit che di 10 bit.
Modo operativo in Ethernet:
• spontaneo
6-8
6.3 Protocolli
6.3.3
Stati di funzionamento
Nella descrizione dei modi operativi che segue vengono utilizzati i termini "stazione",
"stazione nodo" e "centrale". In tutti e tre i questi termini si riferiscono a un 'unità TIM
impiegata rispettivamente come "stazione", "stazione nodo" e "centrale" in una data
funzione.
Polling
Nella modalità "polling" lo scambio dei dati è comandato dalla centrale che chiama le
stazioni collegate (anche le stazioni nodali) una dopo l'altra. Le stazioni che contengono dati
modificati li trasmettono non appena vengono chiamate. Le stazioni che non contengono dati
modificati confermano semplicemente la chiamata. I dati dalla centrale alle stazioni possono
essere trasmessi in qualsiasi momento tra una chiamata e l'altra.
Il protocollo ST7 consente il traffico trasversale tra le stazioni. Lo scambio dei dati è sempre
pilotato dalla centrale.
Polling con metodo time-slot
La modalità "polling con metodo time-slot" viene utilizzato nelle reti radio nelle quali l'utilizzo
della radiofrequenza assegnata dall'autorità competente deve essere condiviso con altri
gestori. Generalmente ogni gestore ha la possibilità di scambiare i dati con le sue stazioni
per 6 secondi al minuto. Trascorso questo tempo la frequenza deve essere lasciata libera
per il successivo gestore. Durante il time slot assegnato questo tipo di polling funziona come
il polling normale.
Il protocollo ST7 consente il traffico trasversale tra le stazioni. Lo scambio dei dati è sempre
pilotato dalla centrale TIM.
Per garantire il rispetto del time slot assegnato è necessario dotare la centrale TIM di
radioorologio DCF77 o GPS.
Multimaster polling con metodo time-slot
Nei casi in cui le stazioni di linee dedicate o le reti radio devono comunicare con più centrali,
si utilizza la modalità "Multimaster polling con metodo time-slot". Ogni minuto vengono
assegnati a ciascuna centrale collegata uno o più time slot per il polling. Entro il minuto le
centrali si alternano per il polling.
Questo tipo di polling funziona analogamente al modo "polling con metodo time-slot". In
questo caso tuttavia, nelle stazioni (anche stazioni nodo) viene gestito un buffer separato per
ogni centrale.
Il traffico trasversale tra le stazioni è possibile. Lo scambio dei dati è sempre pilotato dalla
centrale. Poiché sono presenti più centrali il traffico trasversale può essere configurato in
modo ridondato: in caso di errore nella centrale preferita, la centrale alternativa si incarica di
svolgere il traffico trasversale.
Anche in questo modo operativo, per garantire il rispetto del time slot assegnato è
necessario dotare ogni centrale di radioorologio DCF77 o GPS.
Modo di funzionamento "spontaneo" per lo scambio dei dati nelle reti commutate
Per la trasmissione nelle reti commutate è possibile assegnare priorità diverse (alta, normale
o d'allarme) ai dati della stazione o della stazione nodo. I dati trasmessi dalla centrale hanno
sempre la priorità più alta.
Se si devono trasmettere dati con priorità alta o di allarme il collegamento viene attivato
immediatamente. Se la priorità è normale i dati vengono prima memorizzati nella stazione.
Quindi vengono trasmessi al successivo collegamento attivato, per qualsiasi motivo, con il
partner, ad esempio se un'informazione deve essere trasmessa con priorità alta o se il
partner attiva un collegamento per scambiare dati.
I telegrammi memorizzati nella TIM vengono tarsmessi secondo il principio FIFO, cioè nella
sequenza di registrazione originale, a meno che non si tratti di telegrammi con priorità
diverse. Se la memoria della TIM contiene telegrammi di allarme, questi vengono trasmessi
prima degli altri.
Il protocollo ST7 consente il traffico trasversale tra le stazioni e in particolare direttamente da
stazione a stazione.
6-9
6.3 Protocolli
Modo operativo spontaneo tramite Ethernet gratuita
Nelle reti Ethernet gratuite i dati vengono trasmessi subito al rispettivo partner
indipendentemente dalla priorità.
La trasmissione avviene in base alla sequenza stabilita dall'operazione FIFO. Fanno
eccezione i telegrammi con priorità massima che vengono trasmessi prima degli altri
eventualmente presenti nel buffer.
La trasmissione avviene con i mezzi della comunicazione S7. Per la trasmissione tra due
TIM Ethernet o tra una TIM Ethernet e un'ST7cc/ST7sc viene stabilito un collegamento S7
permanente. Tramite questo collegamento entrambe le TIM o la TIM e l'ST7cc/ST7sc si
scambiano pacchetti dati mediante il protocollo di trasporto TCP/IP SINAUT ST7.
Il traffico trasversale tra le stazioni è possibile e può avvenire direttamente da stazione a
stazione, come è tipico per Ethernet.
Modo operativo spontaneo tramite Ethernet a pagamento
Per la trasmissione nelle reti Ethernet a pagamento, ad es. GPRS, è possibile assegnare
priorità diverse (alta, normale o d'allarme) ai dati della stazione o della stazione nodo come
nelle reti commutate. I dati con priorità alta o di allarme vengono trasmessi immediatamente.
Se la priorità è normale i dati vengono prima memorizzati nella TIM.
I dati vengono trasmessi nei seguenti casi:
• se hanno priorità alta o di allarme
• se la quantità di dati in memoria è pari o superiore a un dato limite
• se un intervallo di tempo parametrizzato è trascorso senza che uno dei criteri precedenti
abbia determinato la trasmissione dei dati.
Anche in questo caso la trasmissione avviene con i mezzi della comunicazione S7.
Il traffico trasversale tra le stazioni è possibile. Dipende comunque dalla rete se può essere
effettuato direttamente da stazione a stazione o se il collegamento deve essere passare per
la centrale TIM, come ad esempio nel caso dei collegamenti GPRS.
6-10
6.3 Protocolli
6.3.4
Funzione della TIM
L'unità TIM può essere utilizzata come "stazione", "stazione nodo" e "centrale". Nelle reti
Ethernet il tipo di funzione della TIM dipende dal tipo di rete. Normalmente questa
classificazione non viene applicata e tutti i partner hanno gli stessi diritti. La si deve
obbbligatoriamente utilizzare solo nelle reti GPRS.
La TIM elabora autonomamente il traffico dati nella rete WAN collegata. L'unità dispone di un
proprio processore e di una memoria RAM che consente di bufferizzare fino a 32.000
telegrammi di dati nel caso la linea sia disturbata o si verifichi un guasto nel partner oppure
per ridurre i costi di collegamento alla rete commutata.
Per la lettura e la scrittura dei dati trasmessi e ricevuti sono disponibili le due seguenti
alternative per la CPU e la TIM.
• Utilizzo del software SINAUT TD7 per la CPU (TD7onCPU).
Il programma SINAUT della CPU, configurato con blocchi software della biblioteca
SINAUT TD7, acquisisce i dati di processo da trasmettere, li controlla per verificare se
sono cambiati e li inoltra alla TIM che li trasmette tramite WAN. La TIM inoltra alla CPU
locale i telegrammi che ha ricevuto tramite WAN. Un blocco software integrato per
l'analisi dei telegrammi passa l'informazione ricevuta alle uscite o alle aree di dati
progettate del blocco.
• Utilizzo del software SINAUT TD7 integrato nella TIM (TD7onTIM):
Il programma TD7onTIM configurato dall'utente rileva i dati di processo da trasmettere
direttamente dalle aree di memoria della CPU inserita nel rack S7-300 (ingressi, merker,
DB), li controlla per verificare se sono cambiati e li inoltra al buffer della TIM che li
trasmette tramite WAN o Ethernet. La TIM scrive direttamente nelle aree di memoria
progettate della CPU i dati dei telegrammi che ha ricevuto tramite WAN/Ethernet.
In opzione i dati acquisiti da "TD7onCPU" o "TD7onTIM" possono essere dotati di data e ora
e dall'indicazione della priorità "normale" o "alta" per la trasmissione tramite rete commutata.
"TD7onTIM" consente inoltre di assegnare ai dati più importanti l'indicatore di "massima
priorità". Questi dati vengono trattati prima degli altri telegrammi memorizzati nel buffer di
trasmissione ovvero vengono trasmessi per primi.
La TIM memorizza i dati da trasmettere nel proprio buffer RAM. Il modo in cui la TIM
trasmetterà i dati dipende dalla rete.
Trasmissione tramite rete WAN classica
Il modo in cui la TIM trasmette i dati dipende dal tipo di WAN e dal modo operativo della TIM
come indicato di seguito.
• Linea dedicata, rete radio
Come "stazione" o "stazione nodo" la TIM aspetta di essere chiamata dalla centrale.
Quindi trasmette i telegrammi di dati che ha in memoria. Se non sono presenti
telegrammi la TIM conferma la chiamata.
Come "centrale", dopo ogni chiamata e risposta la TIM trasmette uno dei telegrammi
memorizzati nel buffer (impostazione standard). Per poter trasmettere un numero
maggiore di telegrammi tra due chiamate si deve settare la relativa impostazione nella
configurazione della TIM.
• Rete commutata
Nel funzionamento come "stazione" e "stazione nodo", inizialmente la TIM non è attiva se
i dati hanno priorità "normale". Se i dati hanno priorità "alta" o "massima" la TIM cerca
immediatamente di stabilire un collegamento con il partner indirizzato per trasmetterli. Se
il buffer della TIM contiene anche dati con priorità "normale" trasmette anche quelli. I dati
con priorità "massima" vengono trasmessi per primi. I dati con proprità "alta" e "normale"
vengono trasmessi secondo il principio FIFO, a prescindere dalla loro priorità.
Quando funge da "centrale" la TIM cerca immediatamente di stabilire un collegamento
con il partner indirizzato per trasmettere i dati, indipendetemente dalla loro priorità.
6-11
6.4 Topologie
Per il traffico dei dati tramite WAN classica si può utilizzare il protocollo SINAUT ST7 o il
protocollo SINAUT ST1. Il modo operativo utilizzato dipende dal tipo di WAN come indicato
di seguito.
• Nelle linee dedicate e nelle reti radio lo scambio dei dati avviene generalmente nel modo
operativo "polling" e, se sono presenti due o più centrali, nel modo operativo "polling
multimaster con metodo time-slot" (non utilizzabile in SINAUT ST1).
Nelle reti radio è possibile selezionare anche il modo "polling con metodo time-slot".
In entrambe le modalità con metodo time-slot la TIM può essere sempre utilizzata come
"stazione" o "stazione nodo". Per poter fungere da "centrale" la TIM deve disporre di un
radioorologio DCF77.
• Nelle reti commutate lo scambio dei dati viene effettuato sempre nel modo operativo
"spontaneo".
Trasmissione tramite rete WAN Ethernet
Le modalità di trasmissione variano a seconda che la rete sia a pagamento (ad es. GPRS) o
gratuita.
È possibile impostare il necessario modo operativo spontaneo (trasmissione immediata e
con ottimizzazione dei costi) per la porta WAN della TIM.
6.4
Topologie
6.4.1
Introduzione
La seguente descrizione fornisce informazioni sui tipi di rete realizzabili con SINAUT in una
WAN. Per ogni configurazione di rete sono indicati anche i protocolli e i modi operativi con
cui SINAUT può realizzare la comunicazione sulla rete.
I simboli utilizzati identificano la funzione della porta WAN di un'unità TIM. A seconda del
tipo, un'unità TIM 3 può avere una o due porte WAN, una TIM 4 ne ha due. Le due porte di
una TIM 3 o TIM 4 possono svolgere la stessa funzione (ad es. quella di centrale) o funzioni
diverse (ad es. stazione nodo e centrale)
Nei collegamenti WAN ridondati si deve sempre utilizzare una TIM con 2 porte perché le
linee ridondate devono sempre iniziare e terminare in un'unità TIM.
6-12
6.4 Topologie
6.4.2
Esempi di configurazione
&RQILJXUD]LRQLGLOLQHHGHGLFDWH
6SLHJD]LRQL
7LSRGLUHWH SXQWRDSXQWR
3URWRFROOR 6,1$8767H67
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJ
7LSRGLUHWH DVWHOOD
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJ
7LSRGLUHWH OLQHDUH
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJ
7LSRGLUHWH FRPELQD]LRQHGL
SXQWRDSXQWR
DVWHOODHOLQHDUH
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJ
SXQWRDSXQWR
DQRGLHDVWHOOD
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJ
SXQWRDSXQWR
DQRGLDVWHOODHOLQHDUH
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJ
0DVWHUFHQWUDOH
7LSRGLUHWH OLQHDUHFRQGXHFHQWUDOL
3URWRFROOR 6,1$8767
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJPXOWLPDVWHU
FRQ
PHWRGR
WLPHVORW
6WD]LRQH
6WD]LRQHQRGR
6LSRVVRQRXWLOL]]DUHSL»GLGXHFHQWUDOL
Figura 6-5
Configurazioni di linee dedicate
6-13
6.4 Topologie
&RQILJXUD]LRQLGLUHWLUDGLR
6SLHJD]LRQL
7LSRGLUHWH SXQWRDSXQWR
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJR
SROOLQJFRQPHWRGRWLPHVORW
7LSRGLUHWH DVWHOOD
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJR
7LSRGLUHWH FRPELQD]LRQHGLSXQWRDSXQWR
DQRGLHDVWHOOD
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJR
0DVWHUFHQWUDOH
7LSRGLUHWH DVWHOODFRQGXHFHQWUDOL
3URWRFROOR 6,1$8767
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJPXOWLPDVWHUFRQ
PHWRGRWLPHVORW
6WD]LRQH
6LSRVVRQRXWLOL]]DUHSL»GLGXHFHQWUDOL
6WD]LRQHQRGR
Figura 6-6
6-14
Configurazioni di reti radio
6.4 Topologie
&RQILJXUD]LRQLGLUHWHFRPPXWDWD
6SLHJD]LRQL
7LSRGLUHWHUHWHWHOHIRQLFDDQDORJLFDR
,6'1GLJLWDOH
6WDWRRSHUDWLYR
VSRQWDQHR
6HVLXWLOL]]DQRPRGHP6,1$87
QRQª
SRVVLELOH
XVDUHXQDFRPELQD]LRQHGLFRQQHVVLRQL
DQDORJLFKHH,6'13HUSRWHUORIDUH
7LSRGLUHWHUHWHUDGLRPRELOH*60
6WDWRRSHUDWLYR
VSRQWDQHR
7LSRGLUHWHFRPELQD]LRQHGLUHWHILVVD
HUHWHUDGLRPRELOH
6WDWRRSHUDWLYR
VSRQWDQHR
&RQQHVVLRQLGLUHWHILVVD
DQDORJLFKHR
,6'1
,6'1ªFRQVLJOLDELOHSHUOHUHWL UDGLRPRELOL
7LSRGLUHWHUHWHFRPPXWDWDFRQFHQWUDOL
/
HVHPSLRVLULIHULVFHDXQD
UHWHPLVWDFRVWLWXLWDGDXQD
UHWHILVVDHXQDUHWHUDGLRPRELOH
6WDWRRSHUDWLYR
VSRQWDQHR
6LSRVVRQRXWLOL]]DUHSL»GLFHQWUDOL
&RQQHVVLRQLGLUHWHILVVDDQDORJLFKHR
,6'1,6'1ªFRQVLJOLDELOHSHUOHUHWL
7LSRGLUHWHFRPELQD]LRQHGLOLQHDGHGLFDWD
HUHWHILVVDWUDPLWH
VWD]LRQHQRGR
0DVWHUFHQWUDOH
6WD]LRQH
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJOLQHDGHGLFDWD
VSRQWDQHROLQHDFRPPXWDWD
&RQQHVVLRQLGLUHWHILVVDDQDORJLFKHR
,6'1
Figura 6-7
6WD]LRQHQRGR
Configurazioni di rete commutata
6-15
6.4 Topologie
&RQILJXUD]LRQHGLUHWHULGRQGDWDHVHPSL
6SLHJD]LRQL
7LSRGLUHWHSXQWRDSXQWRULGRQGDWD
FROOHJDPHQWRIUDGXH
OLQHHGHGLFDWH
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJ
7LSRGLUHWHUHWHDVWHOODULGRQGDWDFRQ
OLQHHGHGLFDWH
FROOHJDWHDVWD]LRQL
QRQULGRQGDWH
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJ
7LSRGLUHWHUHWHOLQHDUHFRQ
OLQHHGHGLFDWH FROOHJDWHDVWD]LRQL QRQULGRQGDWH
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJ
FROOHJDPHQWRWUDPLWHOLQHDGHGLFDWD
HUHWHFRPPXWDWD
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJOLQHDGHGLFDWD
VSRQWDQHROLQHDFRPPXWDWD
FROOHJDPHQWRWUDPLWHOLQHDGHGLFDWD
HUDGLRWUDODFHQWUDOH
HODVWD]LRQHQRGRVWD]LRQL
VXERUGLQDWHFROOHJDWH
WUDPLWHUHWHDVWHOODQRQ
ULGRQGDWD
0DVWHUFHQWUDOH
6WD]LRQH
6WDWRRSHUDWLYR
SROOLQJRSROOLQJFRQ
PHWRGRWLPHVORWUDGLR
Figura 6-8
6-16
6WD]LRQHQRGR
Configurazioni di rete ridondate
6.5 Famiglia di dispositivi
6.5
6.5.1
Riepilogo dei tipi di TIM
Tutte le unità TIM vengono fornite con un connettore di bus che consente di utilizzarle come
CP in un PLC S7-300. I tipi di TIM dotati di modem integrato contengono anche il necessario
cavo con connettore per WAN. Le TIM con radioricevitore di segnale orario DCF77 vengono
fornite complete di cavo adattatore DCF77, le TIM 4R completi di cavo adattatore per la
seconda interfaccia RS 232/485.
Tabella 6-1
Tipi di TIM e relative caratteristiche
Impiegabile in
collegamento
con
S7300
Connessione
MPI
Connessione Ethernet
Numero di accessi WAN
S7-400
3)
TIM 32
■ 2)
TIM 33
■ 2)
1
TIM 34
2)
1
■
TIM 3V-IE
RS232/RS485
Per modem
esterno
1
■
■
1
1
(RS232)
TIM 3V-IE
Advanced
■
TIM 42
■
■
■
2
TIM 42D
■
■
■
2
1
TIM 43
■
■
■
2
1
TIM 43D
■
■
■
2
1
TIM 44
■
■
■
2
1
TIM 44D
■
■
■
2
1
TIM 4V
■
■
■
2
1
TIM 4VD
■
■
■
2
1
■
■
■
2
1
■
■
■
2
1
TIM 4R
1)
TIM 4RD
1)
■
2
1
(RS232)
1
1)Completo di cavo adattatore 6NH7700-0AS05 per la seconda interfaccia seriale RS232/485
2) La TIM 3 non è utilizzabile con una CPU 317, CPU 318, CPU 319 o con la CPU 315-2 PN/DP! Per queste CPU si deve utilizzare una
TIM 3V-IE o una TIM 4 collegata mediante MPI.
3) Tutte le TIM adatte all'S7-400 possono essere collegate con il PC ST7cc o ST7sc anche tramite il bus MPI.
Tipi di TIM e relative caratteristiche
6-17
6.5 Famiglia di dispositivi
Modem stand.
MD2 2)
TIM 32
Modem MD3 per Modem ISDN MD4 4)
rete telefonica
analogica
commutata 3)
Segnale orario
DCF77 5)
■
TIM 33
Nr. di ordinazione
6NH7800-3AA20
■
TIM 34
6NH7800-3AA30
■
6NH7800-3AA40
TIM 3V-IE
6NH7800-3BA00
TIM 3V-IE
Advanced
6NH7800-3CA20
TIM 42
■
TIM 42D
■
6NH7800-3AA20
■
TIM 43
■
TIM 43D
■
■
TIM 44
■
TIM 44D
■
6NH7800-4AD30
6NH7800-4AA40
■
6NH7800-4AD40
■
6NH7800-4AD00
TIM 4V
6NH7800-4AA00
TIM 4VD
TIM 4R 1)
TIM 4RD
6NH7800-4AD20
6NH7800-4AA30
6NH7800-4AA90
1)
■
6NH7800-4AD90
1)Completo di cavo adattatore 6NH7700-0AS05 per la seconda interfaccia seriale RS232/485
2) Completo di cavo connettore per WAN 6NH7700-2AR60 (RJ12 – RJ12)
3) Completo di cavo connettore per WAN 6NH7700-3BR60 (RJ12 – RJ12 / TAE6)
4) Completo di cavo connettore per WAN 6NH7700-4AR60 (RJ12 – RJ45)
5) Completo di cavo adattatore DCF77 6NH7700-0AD15
6-18
7.1
7
Introduzione
MPI (Multipoint Interface, interfaccia multipunto) è l'interfaccia integrata dei prodotti
SIMATIC:
• Controller
• Panel
• PG/PC
L'MPI consente di realizzare sotto-reti con le seguenti caratteristiche:
• Estensione ridotta
• Ridotto numero di nodi
• Limitate quantità di dati
7.2
Caratteristiche
7.2.1
Nozioni di base
MPI consente una funzionalità di rete semplice con i seguenti servizi:
• Comunicazione S7
• Comunicazione di base S7
• Comunicazione di dati globali (GD)
MPI supporta baudrate da 187,5 kbit/s a 12 Mbit/s. Gli indirizzi dei nodi MPI devono essere
univoci e vengono impostati con il PG/PC.
7-1
7.3 Tecnologie
7.2.2
MPI si basa sullo standard PROFIBUS (IEC 61158 e EN 50170) e supporta le seguenti
topologie di bus:
• lineare
• A stella
• Ad albero
Una sotto-rete MPI può comprendere al massimo 127 nodi ed è costituita da più segmenti.
Un segmento può contenere al massimo 32 nodi ed è delimitato da resistenze terminali. I
segmenti vengono collegati mediante repeater. La lunghezza massima del cavo senza
repeater è di 50 m.
7.2.3
Componenti di rete
Nelle reti MPI vengono utilizzati i seguenti componenti:
• Cavo di bus PROFIBUS per la realizzazione della rete
• Repeater RS 485 per il collegamento dei segmenti
7.2.4
I nodi vengono collegati alla rete MPI nel seguente modo.
• I PG/PC e i panel vengono collegati mediante cavi con connettore.
• Il cavo di bus PROFIBUS viene collegato all'interfaccia MPI delle CPU del controller con
un connettore di bus.
7.3
Tecnologie
7.3.1
MPI utilizza come mezzo trasmissivo l'RS 485 standard impiegato anche da PROFIBUS.
Utilizzando un modulo PROFIBUS OLM (Optical Link Module) è inoltre possibile collegare la
rete MPI a reti PROFIBUS ottiche.
7.3.2
Metodi di accesso
Il metodo di accesso in MPI dipende dal servizio utilizzato, ad es. PROFIBUS DP.
7-2
7.4 Servizi
7.4
Servizi
7.4.1
Vedere anche
7.4.2
Vedere anche
7.4.3
Servizi di comunicazione PG/OP (Pagina 2-29)
Servizi di comunicazione S7 (Pagina 2-30)
Servizi di comunicazione di base S7
Descrizione
Caratteristiche
I servizi di comunicazione di base S7 consentono lo scambio dei dati nei collegamenti S7
non progettati delle sotto-reti MPI e vengono realizzati mediante funzioni di sistema (SFC).
Le SFC svolgono le seguenti funzioni:
• accesso in lettura e in scrittura ai dati dei controller S7 e C7 SIMATIC
• trasmissione di quantità di dati limitate a un'altra stazione S7 (controller S7, panel o PC)
mediante una sotto-rete MPI
La quantità di dati trasferibile è di max. 76 byte.
Le SFC della comunicazione base S7 non consentono la comunicazione con le stazioni di
altre sotto-reti.
È possibile indirizzare le unità della stazione locale o della sotto-rete MPI.
• SFC che consentono lo scambio dei dati tra una CPU S7 e altre unità con funzionalità di
comunicazione quando i partner della comunicazione appartengono alla stessa stazione
S7. Queste SFC sono precedute da una "I" (internal).
– I_GET (SFC 72)
– I_PUT (SFC 73)
• SFC che consentono lo scambio dei dati tra una CPU S7 e altre unità con funzionalità di
comunicazione quando i partner della comunicazione sono collegati alla stessa sotto-rete
MPI. Queste SFC sono precedute da una "X" (external).
– X_SEND (SFC 65)
– X_RCV (SFC 66)
– X_GET (SFC 67)
– X_PUT (SFC 68)
7-3
7.4 Servizi
Il collegamento non viene progettato, ma stabilito in modo esplicito quando l'SFC viene
richiamata dal programma utente. Dopo che l'SFC ha trasferito i dati il collegamento viene
mantenuto o interrotto in funzione del parametro impostato. Se non è possibile stabilire il
collegamento il job non viene trasmesso.
È possibile stabilire un solo collegamento per volta con un dato partner.
Il numero di partner della comunicazione a cui si può accedere (in successione) dipende
dalle risorse di collegamento disponibili.
Le SFC sono integrate nel sistema operativo e fungono da interfacce software con il
programma utente, non richiedono né una memoria utente, né un blocco dati di istanza.
Tutte le CPU S7-300 e S7-400 possono eseguire le SFC della comunicazione di base S7 e
utilizzarle per leggere e scrivere i dati nelle CPU S7-200. Poiché nella comunicazione di
base S7 le S7-200 possono fungere solo da server non è necessario configurarle in STEP 7Micro/WIN.
7.4.4
Servizi di comunicazione dei dati globali
Descrizione
La comunicazione dei dati globali (GD) è un servizio di comunicazione facilmente
impostabile per la trasmissione ciclica dei dati. La comunicazione dei dati globali avviene
tramite due controller SIMATIC (S7-300, S7-400, C7) che devono trovarsi nella stessa sottorete MPI.
'DWL
JOREDOL
6
Figura 7-1
'DWL
JOREDOL
6
Comunicazione di dati globali
Caratteristiche
Il supporto della comunicazione dei dati globali è integrato nel sistema operativo dei
controller SIMATIC e non richiede una particolare programmazione, né l'uso di blocchi nel
programma utente STEP 7. Il sistema operativo dei controller SIMATIC effettua lo scambio
dei dati globali tra l'origine e la destinazione.
La ricezione dei dati globali non viene confermata perché i dati vengono trasmessi con la
procedura broadcast. Non è previsto un meccanismo che garantisca l'integrità e la
precisione dei dati.
7-4
7.5 Configurazioni
L'utente progetta in STEP 7 una tabella di dati globali che definisce l'origine e la
destinazione dei dati. Per la comunicazione dei dati globali si devono creare i controllori in
un unico progetto STEP 7 e un'unica sotto-rete MPI.
7.5
Configurazioni
Una sotto-rete MPI collega una combinazione qualsiasi di apparecchiature SIMATIC:
• Controller S7 (S7-300, S7-400, C7)
• Apparecchiature HMI (Operator Panel, Touch Panel)
• Dispositivi di programmazione (PG/PC)
Ogni CPU SIMATIC supporta il protocollo MPI. Non è necessario utilizzare un CP
(processore di comunicazione) per collegare un'S7 a una rete MPI. Nelle reti MPI le S7-200
sono utilizzabili solo come slave.
6
+0,
6
s
6
6,027,21
Figura 7-2
Rete MPI
7-5
7.5 Configurazioni
7-6
8.1
8
Introduzione
La PPI (Point to Point Interface) è un'interfaccia integrata sviluppata appositamente per
SIMATIC S7-200.
Generalmente le reti PPI collegano solo controller S7-200. Gli altri controller S7 (ad es. S7300 e S7-400) e gli Operator Panel possono tuttavia comunicare con gli S7-200 in rete.
8.2
Caratteristiche
8.2.1
Nozioni di base
PPI è un protocollo master-slave nel quale i master trasmettono dei job agli slave. Gli slave
non inviano alcun messaggio, ma attendono che un master trasmetta un job o chieda una
risposta. La comunicazione avviene mediante un collegamento PPI condiviso.
Come master si possono ad esempio utilizzare:
• PG con STEP 7-Micro/WIN
• Apparecchiature HMI (Touch Panel, Text Display e Operator Panel)
Come slave si possono ad esempio utilizzare:
• CPU S7-200
• Unità di ampliamento (ad es. EM 277)
Anche le CPU S7-200 possono essere attivate come master PPI mediante programmazione.
8-1
8.3 Tecnologie
8.2.2
PPI si basa sullo standard PROFIBUS (IEC 61158 e EN 50170) e supporta le seguenti
topologie di bus:
• Lineare
• A stella
PPI consente di realizzare reti multimaster con um massimo di 32 master:
• non ci sono limiti al numero dei master che possono comunicare con i singoli slave.
• Uno slave può essere assegnato a più master.
Il repeater RS 485 consente di estendere la rete PPI. Si possono collegare alle reti PPI
anche dei modem.
8.2.3
Componenti di rete
Le reti PPI vengono realizzate con cavi PPI multimaster.
8.2.4
Il cavo PPI multimaster viene collegato ai dispositivi mediante connettori.
8.3
Tecnologie
8.3.1
PPI è un protocollo asincrono basato sui caratteri. Per la trasmissione dei dati vengono
utilizzate le interfacce RS 232 o USB. La velocità di trasmissione è compresa fra 1,2 e
115,2 kbit/s.
8.3.2
Metodi di accesso
Come PROFIBUS, per l'accesso al bus PPI utilizza il metodo del token passing.
8-2
8.4 Servizi
8.4
Servizi
PPI supporta i servizi di rete descritti di seguito.
L'S7-200 funge da slave per tutte le apparecchiature HMI che possono comunicare con
S7-300 o S7-400.
• Comunicazione S7
L'S7-200 funge da slave per le operazioni X_PUT e X_GET di un'S7-300 o S7-400.
• Poiché PPI supporta OPC, tutti gli altri client OPC possono accedere ai dati dell'S7.
8.5
Configurazioni
Descrizione
PPI consente di realizzare le seguenti configurazioni:
• Rete PPI single master
• Rete PPI multimaster
• Rete PPI complessa
• Rete PPI con S7-300 o S7-400
Rete PPI single master
Una tipica rete PPI single master è costituita dai seguenti componenti:
• un PG/PC con STEP 7-Micro/WIN o un'apparecchiatura HMI (panel) come master e
• uno o più S7-200 con la funzione di slave
3*3&
6
3DQHO
Figura 8-1
6
Reti PPI single master
Principio
8-3
8.5 Configurazioni
Rete PPI multimaster
Le reti PPI possono essere configurate con più master che comunicano con uno o alcuni S7200 che fungono da slave. Ogni master (PG/PC o panel) può scambiare i dati con ciascuno
slave della rete.
3*3&
6
6
3DQHO
Figura 8-2
Rete PPI multimaster
Principio
Rete PPI complessa
In una rete PPI complessa si può programmare anche la comunicazione peer to peer per gli
S7-200. Peer to peer significa che i partner della comunicazione hanno gli stessi diritti e
possono sia offrire che eseguire dei job.
Per accedere ai dati di processo di un altro S7-200 si utilizzano le operazioni "Leggi dalla
rete" (NETR) e "Scrivi nella rete" (NETW) del programma utente di un'S7-200.
3*3&
6
PDVWHUSHUVODYH
FRPXQLFD]LRQH
6
3DQHO
Figura 8-3
Rete PPI complessa
Principio
Rete PPI con S7-300 o S7-400
È possibile collegare a una rete PPI un S7-300 o un S7-400. Per accedere ai dati di un'S7200 gli S7-300/400 utilizzano le operazioni del programma utente X_PUT e X_GET. STEP 7
e NetPro consentono di progettare la rete PPI come rete MPI e di impostare l'S7-200 come
slave.
8-4
9
Punto a punto
9.1
Introduzione
La comunicazione punto a punto consente la trasmissione seriale dei dati fra due stazioni,
ad esempio:
• apparecchio di un altro produttore (ad es. stampante, lettore di codici a barre)
• controller SIMATIC
La comunicazione punto a punto è la soluzione ottimale per collegare al controller SIMATIC
dispositivi con interfaccia seriale.
9.2
Caratteristiche
9.2.1
Nozioni di base
L'accoppiamento punto a punto (PtP) permette lo scambio dei dati tra:
• sistemi di automazione e apparecchi di altri produttori
• sistemi di automazione
• sistemi di automazione e PG/PC
6
&3
Figura 9-1
&3
Accoppiamento punto a punto
L'accoppiamento punto a punto presenta le seguenti caratteristiche:
• adattamento al protocollo del partner di comunicazione mediante procedura standard o
driver caricabili
• definizione di un procedimento personalizzato mediante caratteri ASCII
• comunicazione con terminali quali pannelli operatore, stampanti o lettori di codici a barre
9-1
Punto a punto
9.3 Tecnologie
9.2.2
Come dice il nome stesso, nell'accoppiamento punto a punto due partner vengono collegati
direttamente l'uno all'altro.
9.2.3
Componenti di rete
Negli accoppiamenti punto a punto i due partner della comunicazione vengono collegati
mediante cavi con connettore confezionati.
9.2.4
Se si confeziona il cavo da sè si può scegliere fra un'ampia gamma di connettori, ad es.
l'RS 232.
9.3
Tecnologie
9.3.1
Negli accoppiamenti punto a punto i dati vengono trasmessi in modo asincrono e seriale.
Come interfacce si possono utilizzare ad es.:
• RS 232 (V.24)
• 20 mA (TTY)
• RS 422/485 (X.27)
Le procedure disponibili sono diverse, ad es.:
• Driver stampante (monodirezionale)
• Driver ASCII (bidirezionale)
• Procedura 3964 (R) (bidirezionale)
9.3.2
Metodi di accesso
Negli accoppiamenti punto a punto non è previsto alcun metodo di accesso particolare
perché l'accesso non dipende dalla procedura o dal driver utilizzati.
9-2
KNX/EIB (KONNEX)
10.1
10
Introduzione
Descrizione
Nel settore degli impianti tecnologici per gli edifici, in particolare in Europa, si è imposto lo
standard EIB (European Installation Bus). L'EIB è utilizzato dalle aziende operanti nel settore
dell'impiantistica elettrica ed elettronica e della building automation che aderiscono alla
European Installation Bus Association (EIBA). Un'interfaccia standard definita consente di
utilizzare nello stesso impianto prodotti di costruttori diversi.
Caratteristiche
Il sistema di bus universale KONNEX (KNX) risponde agli elevati requisiti di flessibilità e
praticità che caratterizzano gli impianti elettrici. Si tratta di una rete multimaster per la
comunicazione di rete standardizzata nella domotica e nell'automazione degli edifici.
Il KNX/EIB viene aggiornato dalla KONNEX Association e fa riferimento alle seguenti norme:
• EN 50090
• ENV 13154-2
• ENV 133321-2
• ANSI EIA 776
Il KNX/EIB comprende le seguenti tecnologie:
• EIB (European Installation Bus)
• EHS (European Home Systems)
• BatiBUS
Home page di KONNEX italia:
• http://www.knx.it
10-1
KNX/EIB (KONNEX)
10.2 Caratteristiche
10.2
Caratteristiche
10.2.1
Nozioni di base
Descrizione
Nell'impiantistica tradizionale i singoli sistemi, ad es. l'impianto di riscaldamento, di
illuminazione ecc., vengono progettati e realizzati separatamente. È quindi necessario
utilizzare un cavo per ogni funzione (segnale e alimentazione).
Nel KNX/EIB i sistemi vengono progettati e realizzati insieme. Tutte le funzioni e i processi
tecnologici vengono controllati e monitorati con un cavo comune.
Caratteristiche
Il sistema KNX/EIB è costituito dai seguenti componenti.
• I sensori (ad es. tasti, anemometri) generano comandi e li inseriscono in telegrammi.
• Gli attuatori (ad es. relè di commutazione per luci, veneziane) convertono in azioni i
telegrammi ricevuti.
• Un cavo di bus collega i sensori e gli attuatori.
10-2
KNX/EIB (KONNEX)
,QGXVWULDO(WKHUQHW
352),%863$
352),%86
.1;
Figura 10-1
KNX- Descrizione
10-3
KNX/EIB (KONNEX)
La comunicazione tra i dispositivi avviene mediante comandi standard. I nodi vengono
programmati e configurati con il software speciale ETS (Engineering Tool Software):
• ETS è un tool non proprietario per la progettazione, la messa in servizio e la
manutenzione degli impianti KNX/EIB.
• Il software viene fornito dall'EIBA e consente la gestione integrata di dispositivi di
produttori diversi (interoperabilità).
Utilizzando un visualizzatore KNX/EIB si possono rappresentare gli stati dell'impianto
desiderati e attivare comandi a distanza. I programmi accessori, ad es. i tool per la
registrazione di tempi, allarmi e dati, trasformano il visualizzatore EIB in una stazione di
gestione completa per la building automation.
Inoltre KNX/EIB mette a disposizione servizi di telemanutenzione, di telerilevamento dei dati
di consumo e di sicurezza.
I sistema EIB possono essere ampliati nella loro funzionalità mediante KNX. Inoltre vi si
possono facilmente integrare altri impianti e collegare in rete apparecchi elettrici, ad es. gli
elettrodomestici.
Formazione
Training center certificati offrono un qualificato programma di formazione.
Vantaggi
La caratteristica principale del sistema KNX/EIB è che consente di ridurre il cablaggio
garantendo così i seguenti vantaggi:
• diventa molto più semplice realizzare gli impianti degli edifici e ampliarli e modificarli in
seguito.
• Se si modifica la divisione degli ambienti si può facilmente adattare il sistema KNX/EIB
riassegnando (riparametrizzando) i nodi di bus senza dover posare nuovi cavi.
• Il cavo di bus può essere ampliato con tutte le diramazioni necessarie e non richiede l'uso
di resistenze terminali.
10-4
KNX/EIB (KONNEX)
10.2.2
Descrizione
La rete può essere suddivisa in aree, linee e nodi per linea.
Caratteristiche
Le reti KNX/EIB presentano la seguente struttura.
• Una rete è costituita da un massimo di 15 aree.
Il numero massimo di nodi collegabili è di 14.000.
• Un'area può contenere fino a 15 linee e una linea principale.
69'U
/LQHDGLDUHD
*DWHZD\
%.
69'U
/.
69'U
/LQHDSULQFLSDOH OLQHD
/.
7/1
69'U
7/1
7/1
/LQHD
Figura 10-2
$OWUL
VLVWHPL
7/1
/LQHD
Architettura KNX/EIB
• Una linea può contenere fino a un massimo di 64 nodi (255 con un amplificatore di linea).
La lunghezza massima è di 1000 m.
Per ogni nodo si parametrizza un indirizzo univoco.
• Il cavo di bus può essere ampliato con tutte le diramazioni necessarie e non richiede l'uso
di resistenze terminali. Si devono tuttavia evitare i loop.
Accoppiatore
Gli accoppiatori possono essere costituiti da amplificatori di linea, accoppiatori di linea e
accopiatori di area.
• Utilizzando gli amplificatori si possono collegare fino a 255 nodi in una linea.
• Gli accoppiatori di linea separano le linee galvanicamente e filtrano i telegrammi in modo
che vengano trasmessi a una data linea solo quelli che questa deve ricevere. In questo
modo viene limitato il carico sul bus. In funzione della parametrizzazione ETS genera le
cosiddette tabelle di filtraggio che vengono caricate negli accoppiatori.
• Gli accoppiatori di area collegano la linea principale di un'area alla linea della rete
complessiva.
• Negli impianti con un carico di dati molto elevato (ad es. in caso di visualizzazioni o
comunicazione con i livelli di management) si possono collegare le linee principali a
Ethernet mediante gateway, in modo da aumentare la capacità di trasmissione. In questo
modo si possono realizzare impianti con un numero ancora maggiore di nodi.
10-5
KNX/EIB (KONNEX)
10.3 Tecnologie
10.2.3
Componenti di rete
I componenti delle reti KNX/EIB sono costituiti dal cavo di bus e dagli accoppiatori.
10.2.4
I componenti KNX/EIB vengono collegati al cavo di bus mediante morsetti EIB.
10.3
Tecnologie
10.3.1
Descrizione
Nelle reti KNX/EIB i dati vengono trasmessi in modo seriale attraverso diversi mezzi
trasmissivi.
Caratteristiche
La trasmissione dei dati avviene in modo seriale a 9,6 kbit/s sotto forma di differenze di
tensione. I nodi inviano una conferma quando ricevono un telegramma.
KNX/EIB supporta i seguenti mezzi trasmissivi:
• Doppino ritorto (in rame)
• Powernet PL
• Onde radio
• Infrarossi
• Cavo in fibre ottiche (di vetro)
• Internet
• ISDN
Le onde radio e gli infrarossi offrono molte opportunità di aggiornamento degli impianti degli
edifici.
Nel caso del doppino ritorto in rame i dati e l'alimentazione (24 V DC) vengono trasportati su
un unico cavo a prova di corto circuito.
10-6
KNX/EIB (KONNEX)
10.3 Tecnologie
10.3.2
Metodi di accesso
Descrizione
Lo scambio dei dati avviene mediante telegrammi come in Ethernet (CSMA/CD) ovvero i
nodi del bus possono trasmettere indipendentemente gli uni dagli altri. In caso di collisione il
telegramma viene ritrasmesso e il trasmittente riceve una conferma della ricezione.
Caratteristiche
Le reti Ethernet cablate utilizzano come metodo di accesso il CSMA/CD (Carrier Sense
Multiple Access with Collision Detection). Dopo aver interrogato la linea e averla identificata
come libera (Carrier Sense, CS) il nodo pronto trasmette i dati. Il nodo trasmittente può
rilevare, in base a un livello di segnale disturbato, le collisioni (Collision Detection, CD) con
gli altri nodi che stanno trasmettendo contemporaneamente (Multiple Access, MA) e
interrompere la trasmissione.
Questo meccanismo viene utilizzato con le stesse modalità anche nelle reti KNX/EIB, tranne
che per il fatto che le collisioni vengono in tenzionalmente evitate (Collision Avoidance, CA).
Le reti KNX/EIB non utilizzano quindi il metodo CSMA/CD, nel quale le collisioni possono
verificarsi e vengono rilevate, ma il metodo CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with
Collision Avoidance). Prima di trasmettere ogni nodo si accerta che la linea sia libera.
10-7
KNX/EIB (KONNEX)
10.4 Configurazioni
10.4
Configurazioni
10.4.1
È possibile collegare alle reti KNX/EIB sensori e attuatori. I componenti SIMATIC vengono
collegati mediante Link.
10.4.2
DP/EIB Link consente di connettere le reti KNX/EIB come sotto-reti a PROFIBUS DP. Ciò
consente di collegare le funzioni della building automation al mondo dell'automazione
dell'industria di produzione e di processo.
6
3&FRQ
VHUYHU3123&
352),1(7
,QGXVWULDO(WKHUQHW
3&FRQ
6,0$7,&:LQ$&
3UR[\
6
6,180(5,.
6FRQ
&38352),1(7
$FFHVV
3RLQW
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:
6
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6
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/LQN31,2
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6
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/LQN31,2
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6,0$7,&&
6
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6,027,21&
352),%86
'3(,%/LQN
6
$6,QWHUIDFH
.1;(,%
Figura 10-3
10-8
Accoppiamento di una rete KNX/EIB a PROFIBUS
KNX/EIB (KONNEX)
10.4 Configurazioni
10.4.3
Integrazione di altri sistemi
Utilizzando apposite interfacce è possibile collegare KNX/EIB ad altri sistemi quali i seguenti.
• Centrali di altri sistemi per la building automation (ad es. SICLIMAT)
• Rete telefonica pubblica (ad es. ISDN)
In caso di quantità di dati elevate si utilizzano i gateway che hanno la funzione di convertire i
protocolli delle diverse reti.
Attualmente tutti i produttori più importanti di sistemi per la building automation offrono
queste possibilità di collegamento. Anche l'accoppiamento delle reti KNX/EIB alle reti con
protocollo aperto Standard Building Automation e Control Network BACnet si sta
rapidamente diffondendo. Sono necessarie delle interfacce anche per il collegamento a
impianti di livello inferiore o impianti accessori, ad es. per gestire contemporaneamente in un
unico monitor gli impianti EIB e i servomezzi dei diversi impianti.
Il collegamento tra le reti KNX/EIB e Internet sta assumendo un'importanza sempre
maggiore, in particolare nell'ambiente domestico, e consente di verificare ed eventualmente
impostare dati importanti quali la temperatura degli ambienti.
10-9
KNX/EIB (KONNEX)
10.4 Configurazioni
10-10
Tool di configurazione e parametrizzazione
11.1
11
Tool e loro utilizzo
Progettazione, service e diagnostica della comunicazione
Per la progettazione, il service e la diagnostica della comunicazione e dei relativi componenti
si possono utilizzare i seguenti tool.
Dopo la tabella sono riportate informazioni sui singoli tool.
Tabella 11-1 Tool e loro utilizzo
Attrezzi
Impiego
Programma di configurazione componenti
Prima configurazione, progettazione e manutenzione di una stazione
PC
Tool di progettazione SIMATIC NCM PC / STEP 7
Componenti e servizi di progettazione e comunicazione
Assistente di progettazione
Creazione di progetti in SIMATIC NCM PC e STEP 7
Programma di configurazione di file dei simboli
Creazione di file dei simboli per l'accesso simbolico alle variabili
Consolle di configurazione "Imposta stazione PC"
Configurazione e diagnostica dei componenti hardware dei PC e dei
programmi utente per PC
OPC Scout
Test dell'applicazione OPC e messa in servizio del server OPC
Programma di sistema "dcomcnfg" - impostazioni
DCOM
Configurazione di DCOM e dei necessari oggetti COM con il
programma di sistema Windows
Request Editor
Creazione di buffer specifici dei servizi per la comunicazione aciclica
Configurazione del servizio di notifica
Informazioni su eventi che si sono verificati in seguito a richieste
trace
Imposta interfaccia PG/PC
Funzione di parametrizzazione delle interfacce per il collegamento di
bus
Diagnostica dei collegamenti S7
Verifica dei collegamenti S7 progettati
S7-REDCONNECT
Comunicazione tra applicazioni per PC (ad es. WinCC) e S7-400H
tramite reti ridondate
NetPro
•
•
•
•
Creazione di una rappresentazione grafica della rete (una o più
sotto-reti).
Definizione delle proprietà e dei parametri delle sotto-reti
Definizione delle proprietà di nodo per le unità in rete
Documentazione della configurazione di rete
Config. HW
Progettazione di PROFIBUS DP e PROFINET IO
Diagnostica NCM
Informazioni dinamiche sullo stato operativo delle funzioni di
comunicazione delle unità online
Programma di caricamento del firmware NCM
Caricamento di nuove versioni firmware nelle unità SIMATIC NET
SIMATIC SIMATIC Comunicazione con SIMATIC
11-1
11.1 Tool e loro utilizzo
Attrezzi
Impiego
SCOPE per AS-Interface
Programma di monitoraggio per la valutazione del traffico dei dati
nelle reti AS-i durante la messa in servizio e il funzionamento
COM PROFIBUS
Progettazione e messa in servizio di PROFIBUS DP e PROFIBUS
FM in SIMATIC S5
SIMATIC iMap
Progettazione grafica della comunicazione nelle soluzioni di
automazione distribuite
ETS (KNX/EIB)
Programmazione dei nodi e assegnazione degli indirizzi dei gruppi
Primary Setup Tool
Tool per l'assegnazione dell'indirizzo IP ai nuovi dispositivi di
comunicazione
Amprolyzer
Tool di diagnostica e verifica delle reti PROFIBUS
Il programma di configurazione componenti consente di accedere alla gestione componenti
dello Station Manager nella stazione PC. Il programma viene utilizzato per la prima
configurazione (in alternativa alla configurazione remota) e per la progettazione e la
manutenzione della stazione PC.
Tool di progettazione SIMATIC NCM PC / STEP 7
SIMATIC NCM PC è il tool più importante per la progettazione dei servizi di comunicazione
per la stazione PC. Una volta creati i dati li si deve caricare o esportare nella stazione PC in
modo da predisporla per la comunicazione.
L'Assistente di progettazione semplifica notevolmente la procedura di creazione dei progetti
in SIMATIC NCM PC e in STEP 7 perché consente di acquisire automaticamente i dati di
configurazione nella stazione PC locale. In questo modo viene garantita una maggiore
sicurezza in termini di coerenza dei dati di progettazione.
Una tipica applicazione consiste nell'acquisire la configurazione di una stazione PC in un
progetto STEP 7 "temporaneo" (la prima configurazione deve essere già stata effettuata con
il programma di configurazione componenti). Il progetto creato può essere quindi acquisito in
una stazione di engineering (incollando la stazione PC in un altro progetto con la funzione di
copia o importando il progetto in un multiprogetto).
Programma di configurazione di file dei simboli
Il programma di configurazione di file dei simboli consente di creare file dei simboli che
consentono di accedere in modo simbolico alle variabili tramite un server OPC SIMATIC
NET.
I file dei simboli sono gerarchici e, dal punto di vista della struttura, sono paragonabili ai file
di sistema.
11-2
Consolle di configurazione "Imposta stazione PC"
La console di configurazione "Imposta stazione PC" è uno snap in integrato nella "Microsoft
Management Console" (MMC) che mette a disposizione svariate opzioni per la
configurazione e la diagnostica dei componenti hardware e delle applicazioni per PC.
Anche le impostazioni nei server OPC in dotazione al software di comunicazione possono
essere effettuate con la console di configurazione.
Questa facilita l'esecuzione dei seguenti task nel sistema di comunicazione delle stazioni PC
SIMATIC:
• Messa in servizio ed esercizio
• Modifica della configurazione
• Diagnostica
OPC Scout
OPC Scout consente di testare un'applicazione OPC o di mettere in servizio il server OPC.
Per poterlo utilizzare è necessario conoscere i concetti e i meccanismi dei sistemi OPC
(modello server e client). Per informazioni più dettagliate consultare il manuale
Comunicazione industriale con PG/PC.
Programma di sistema "dcomcnfg" - impostazioni DCOM
Perché un client possa accedere a un oggetto COM situato in un altro calcolatore è
necessario configurare le proprietà dell'oggetto COM sia nel calcolatore client che in quello
remoto.
La configurazione di DCOM e dei necessari oggetti COM viene effettuata con il programma
di sistema di Windows.
Request Editor
Questo tool consente di creare buffer specifici per i servizi di comunicazione aciclica.
Il servizio di notifica fornisce informazioni sugli eventi che si sono verificati in seguito delle
richieste trace attivate. Le richieste trace possono essere impostate nella console di
configuraizone "Imposta stazione PC".
11-3
Il PG o il PC possono essere connessi a diversi sistemi di bus utilizzabili per il collegamento
in rete dei sistemi di automazione (ad es. MPI Bus, PROFIBUS, Industrial Ethernet).
Ogni interfaccia integrata e installata è rappresentata da una parametrizzazione che va a
costituire il "set di parametri" dell'interfaccia.
Le applicazioni (STEP 7, WinCC, ecc.) accedono alla propria interfaccia attraverso uno o più
punti di accesso (ovvero collegamenti tra un'applicazione, una parametrizzazione di
interfaccia e un'unità). Il percorso di accesso può essere impostato selezionando il punto di
accesso dell'applicazione e il relativo set di parametri di interfaccia.
Quando si imposta l'interfaccia PG/PC si selezionano i parametri adatti per il collegamento al
bus che si sta utilizzando. Se necessario è possibile adattare le proprietà della
parametrizzazione alle esigenze particolari della propria applicazione.
Nota
Per STEP 7 si utilizza solo il punto di accesso "S7ONLINE (STEP 7)".
Il programma "Diagnostica dei collegamenti S7" consente di verificare quali collegamenti S7
sono stati progettati sul PC. I collegamenti S7 vengono letti dai dati di progetto del
programma di configurazione dei componenti completi di tutte le informazioni.
Viene inoltre visualizzato lo stato attuale del collegamento.
Si distingue fra due tipi di collegamenti S7:
• Collegamento S7
• Collegamento S7 ad elevata disponibilità.
S7-REDCONNECT
S7-REDCONNECT garantisce una comunicazione corretta tra le applicazioni per PC (ad es.
WinCC) e gli S7-400H tramite collegamenti ridondati.
Per realizzare reti Industrial Ethernet e PROFIBUS ridondate si utilizzano gli switch della
linea di prodotti SCALANCE X, OSM, ESM o OLM. Grazie alla chiusura dell'anello la rete
continua a funzionare anche in caso di guasto di un canale di comunicazione; in caso di
guasto di un componente della rete non sono più accessibili soltanto i nodi/partner ad esso
collegati.
11-4
NetPro
Che si scelga la comunicazione tramite dati globali o tramite blocchi del programma utente,
si deve sempre iniziare dalla configurazione della rete.
NetPro è lo strumento ideale per progettare e parametrizzare in modo semplice e chiaro la
configurazione di rete degli impianti.
NetPro permette di:
• creare una rappresentazione grafica della rete (costituita da una o più sotto-reti).
• definire le proprietà e i parametri delle sotto-reti
• definire le proprietà di nodo delle unità in rete
• documentare la configurazione di rete.
Diagnostica NCM
La Diagnostica S7 NCM fornisce informazioni dinamiche sullo stato operativo delle funzioni
di comunicazione delle unità online.
Questo programma consente di caricare nuove versioni firmware nelle unità SIMATIC NET.
Viene utilizzato per:
• le schede PROFIBUS
• le unità Industrial Ethernet
• le unità per l'accoppiamento delle reti (ad es. IE/PB-Link)
Il caricamento di un nuovo firmware si rende necessario, ad esempio, se nell'aggiornamento
sono state integrate nuove funzioni. Per verificare se è necessario aggiornare il proprio
firmware rivolgersi alla più vicina filiale SIEMENS.
Il software di diagnostica SCOPE per AS–Interface è un programma di monitoraggio che è in
grado di registrare e valutare il traffico dei dati nelle reti AS-i durante la messa in servizio e il
funzionamento. SCOPE per AS-Interface è eseguibile in WINDOWS nel PC assieme
all'interfaccia master AS-i CP 2413.
SCOPE per AS-Interface mette a disposizione le seguenti funzioni principali:
• visualizzazione online dei dati utili dei master e degli slave (monitor dati)
• controllo delle attività degli slave
• visualizzazione online di valori statistici sul traffico dei dati
• funzioni di trigger e filtraggio per la registrazione
• registrazione dell'intero traffico dei dati in un ring buffer
• funzioni di documentazione
11-5
COM PROFIBUS
COM PROFIBUS consente di progettare e mettere in servizio PROFIBUS DP e PROFIBUS
FM in SIMATIC S5.
Funzioni:
• facile progettazione dei master e degli slave DP
• facile progettazione dei master FMS e delle stazioni FMS
• impostazione della velocità di trasmissione di PROFIBUS
• trasferimento diretto dei dati da e verso il master (esportazione/importazione)
• supporto della messa in servizio mediante funzioni di diagnostica
• visualizzazione dello stato degli I/O, impostazione delle uscite (comando)
• documentazione della progettazione
COM PROFIBUS consente di creare l'elenco degli indirizzi e dei parametri degli slave in
modo semplice e guidato da menu.
È possibile eseguire le seguenti impostazioni:
• indirizzo PROFIBUS
• area di indirizzamento in cui vengono indirizzate le unità di periferia
• indirizzi iniziali delle unità di periferia
• parametrizzazione specifica degli slave, ad es. il campo di misura di un canale di
ingresso analogico
È inoltre possibile:
• impostare la velocità di trasmissione
• impostare il comportamento in caso di guasto
• supportare il repeater di diagnostica (avvio del rilevamento della topologia)
Se è presente un collegamento online tra PG/PC e PROFIBUS DP, COM PROFIBUS
consente di localizzare gli errori durante la messa in servizio o il funzionamento.
Inoltre, se si utilizza un repeater di diagnostica in una rete DP, è possibile rappresentare
graficamente in COM PROFIBUS il tipo di errore e il punto in cui si è verificato.
SIMATIC iMap
SIMATIC iMap è uno strumento software basato su componenti che consente di progettare
la comunicazione nelle soluzioni di automazione distribuite. Con SIMATIC iMap si progetta
graficamente lo scambio dei dati tra i moduli tecnologici.
Per garantire lo scambio dei dati tra le "apparecchiature da campo intelligenti" di produttori
diversi, SIMATIC iMap si basa su PROFINET, il protocollo di comunicazione standard del
PNO (PROFIBUS Nutzerorganisation, Organizzazione degli utenti di PROFIBUS).
SIMATIC iMap può essere integrato come protocollo di livello superiore nei sistemi esistenti,
ad es. nella Totally Integrated Automation. In questo caso gli elementi delle biblioteche
vengono creati con STEP 7.
11-6
ETS (KNX/EIB)
Con il software ETS si programmano i nodi e si assegnano gli indirizzi dei gruppi. Il software
viene fornito dall'associazione EIBA e consente la gestione integrata dei componenti di
produttori diversi (interoperabilità).
PST (Primary Setup Tool)
Tool per l'assegnazione dell'indirizzo IP ai dispositivi di comunicazione.
Per assegnare un indirizzo IP a un dispositivo non configurato si può procedere in uno dei
seguenti modi:
• DHCP
• STEP 7
• NCM PC
• Primary Setup Tool V3.0
Il solo requisito richiesto per poter utilizzare il Primary Setup Tool è che i dispositivi siano
accessibili via Ethernet.
Il Primary Setup Tool utilizza il protocollo DLC per la comunicazione con le unità.
Sistemi operativi supportati
Il Primary Setup Tool può essere installato ed eseguito nei seguenti sistemi operativi:
• Windows XP Professional
• Windows 2000 Professional SP2
Amprolyzer
Il busmonitor Amprolyzer (Advanced Multicard PROfibus AnaLYZER) è un software per la
diagnostica di PROFIBUS. Questo tool facilita il controllo delle reti PROFIBUS ed è uno
strumento particolarmente utile agli operatori che effettuano la messa in servizio e ai tecnici
addetti alla manutenzione. Per i produttori Amprolyzer è uno strumento irrinunciabile nelle
fasi di sviluppo dei prodotti PROFIBUS.
Funzioni
• lifelist con tutti i nodi partner PROFIBUS presenti sul bus
• diagnostica panoramica con gli stati di funzionamento attuali dei nodi/partner
• statistica di bus con il numero degli eventi, ad es. timeout o ripetizioni di telegramma
• riconoscimento automatico della velocità di trasmissione
• registrazioni di telegrammi con possibilità di trigger e di filtro relativamente ad eventi e
contenuti di telegramma, incl. timbratura temporale
• memorizzazione ed export delle registrazioni di telegramma nel formato Excel
• supporto di Windows 2000 (min. SP2) / Windows XP Professional
11-7
Argomento
Documentazione
Tool di progettazione SIMATIC NCM PC /
STEP 7
Manuale "Messa in servizio di stazioni PC SIMATIC NET – Istruzioni e
approccio rapido" e documentazione e Guida in linea di STEP 7.
Manuale "Messa in servizio di stazioni PC - Istruzioni e approccio rapido".
Programma di configurazione di file dei
simboli
Consolle di configurazione "Imposta
stazione PC"
OPC Scout
Programma di sistema "dcomcnfg" impostazioni DCOM
Diagnostica S7 NCM
I manuali sull'NMC forniscono maggiori informazioni sulla procedura seguita
nella diagnostica S7 NCM e una check list da utilizzare per la soluzione dei
problemi più frequenti.
• Manuale CP S7 per Industrial Ethernet - Progettazione e messa in servizio
• Manuale CP S7 per PROFIBUS - Progettazione e messa in servizio"
• Manuale NCM S7 per PROFIBUS/FMS
Il software utilizza le convenzioni di WINDOWS. Le numerose funzioni sono
descritte nel catalogo SIMATIC NET e nel manuale del prodotto.
Download del Primary Setup Tool
Il Primary Setup Tool è disponibile alla voce Service & Support del sito di
Siemens Automation and Drives (ID 19440762). Per scaricarlo utilizzare il
seguente URL:
Amprolyzer
Amprolyzer è disponibile alla voce Service & Support del sito di Siemens
Automation and Drives (ID 18609432). Per scaricarlo utilizzare il seguente
URL:
11-8
11.2 Tool per l'esecuzione dei task
11.2
Tool per l'esecuzione dei task
Progettazione, service e diagnostica della comunicazione
A seconda del task che si vuole eseguire SIMATIC mette a disposizione i seguenti tool.
Tabella 11-2 Task e tool adeguato
Task
Assegnazione degli indirizzi IP dei dispositivi di
comunicazione (nomina indirizzi)
Prima configurazione di una stazione PC
Progettazione o manutenzione di una stazione PC
Diagnostica dei componenti di una stazione PC
Selezione della parametrizzazione delle interfacce per il
collegamento di bus di un PC/PG
Caricamento di nuove versioni firmware nelle unità SIMATIC
NET
Creazione di un progetto
Creazione di componenti e servizi di comunicazione
Rappresentazione grafica della rete
Definizione delle proprietà e dei parametri delle sotto-reti
Definizione delle proprietà di nodo per le unità in rete
Progettazione e messa in servizio di PROFIBUS DP
(PROFIBUS FM)
Diagnostica delle reti PROFIBUS
Progettazione grafica della comunicazione nelle soluzioni di
automazione distribuite
Programmazione dei nodi degli impianti KNX e
assegnazione degli indirizzi dei gruppi
Creazione e modifica di file dei simboli (accesso simbolico
alle variabili)
Diagnostica delle applicazioni per PC
Test delle applicazioni OPC
Configurazione di DCOM e dei necessari oggetti COM
Creazione di buffer specifici dei servizi per la comunicazione
aciclica
Valutazione di informazioni su eventi che si sono verificati in
seguito a richieste trace
Verifica dei collegamenti S7 progettati
Progettazione della comunicazione tra applicazioni per PC e
S7-400H
Documentazione della configurazione di rete
Informazioni dinamiche sullo stato operativo delle unità
online
Valutazione del traffico dei dati nelle reti AS-i (durante la
messa in servizio)
Tool adeguato
Primary Setup Tool
SIMATIC NCM PC
Impostazione di una stazione PC
STEP 7 (SIMATIC NCM PC)
STEP 7
NetPro
NetPro / Config HW
NetPro / Config HW
COM PROFIBUS
Amprolyzer
Repeater diagnostico per PROFIBUS DP
SIMATIC iMap
ETS
STEP 7 (programma di configurazione di file dei simboli)
Impostazione di una stazione PC
OPC Scout
dcomcnfg (programma di sistema Windows)
Request Editor
S7-REDCONNECT
NetPro
Diagnostica NCM
11-9
11.2 Tool per l'esecuzione dei task
11-10
Glossario
10 Base-T/F
Standard Ethernet che consente una trasmissione dei dati fino a 10 Mbit/s.
100 Base-T/F
1000 Base-T/F
Accumulatore
Gli accumulatori sono registri della CPU che hanno la funzione di buffer per operazioni di
caricamento, trasferimento, confronto, calcolo e conversione.
Alimentatore di carico
Alimentazione di corrente per unità di ingresso/uscita e funzionali e per la periferia di
processo collegata.
Allarme
Il sistema operativo della CPU conosce 10 diverse classi di priorità che regolano
l'elaborazione del programma utente. A queste classi di priorità appartengono tra l'altro
allarmi, per esempio allarmi di processo. Al presentarsi di un allarme viene richiamato
automaticamente da parte del sistema operativo un blocco organizzativo assegnato nel
quale l'utente può programmare la reazione desiderata (p. es. in un FB).
Allarme dall'orologio
L'allarme dall'orologio appartiene a una delle classi di priorità dell'elaborazione del
programma dei sistemi
SIMATIC S7. Esso viene generato in funzione di una precisa data (o giornalmente) e ora (p.
es. alle 9:50 oppure all'ora, al minuto). Viene poi elaborato un corrispondente blocco
organizzativo.
→ Allarme dall'orologio
Glossario-1
Glossario
Allarme di aggiornamento
Un allarme di aggiornamento può essere generato da uno slave DPV1 e comporta nel
master DPV1 il richiamo dell'OB 56. Maggiori informazioni sull'OB 56 sono contenute nel
Manuale di riferimento "Software di sistema per S7-300/400: Funzioni standard e di sistema.
Allarme di diagnostica
Tramite gli allarmi di diagnostica, le unità con funzioni di diagnostica segnalano alla CPU gli
errori di sistema riconosciuti.
→ Allarme di diagnostica
Allarme di ritardo
L'allarme di ritardo rientra in una delle classi di priorità dell'elaborazione del programma in
SIMATIC S7. Esso viene generato allo scadere di un determinato intervallo di tempo avviato
nel programma utente. Viene poi elaborato un corrispondente blocco organizzativo.
→ Allarme di ritardo
Allarme di stato
Un allarme di stato può essere generato da uno slave DPV1 e comporta nel master DPV1 il
richiamo dell'OB 55. Maggiori informazioni sull'OB 55 sono contenute nel Manuale di
riferimento "Software di sistema per S7-300/400: Funzioni standard e di sistema.
Allarme produttore
Un allarme produttore può essere generato da uno slave DPV1 e comporta nel master DPV1
il richiamo dell'OB 57
Maggiori informazioni sull'OB 57 sono contenute nel Manuale di riferimento "Software di
sistema per
S7-300/400: Funzioni standard e di sistema.
API
API (Application Process Identifier) è un parametro il cui valore specifica il processo che
elabora i dati IO (applicazione).
La norma PROFINET IEC 61158 assegna determinati profili API (PROFIdrive, PROFIsave)
che sono definiti dall'organizzazione degli utenti PROFINET.
L'API standard è 0.
Applicazione
Programma che si basa direttamente sul sistema operativo MS-DOS/Windows. Le
applicazioni del PG sono p. es. il pacchetto di base STEP 5, GRAPH 5 e altri.
→ Programma utente
Glossario-2
Glossario
AVVIAMENTO
Lo stato di funzionamento AVVIAMENTO si ha con il passaggio dallo stato di funzionamento
STOP a RUN. Esso può essere attivato dal selettore dei modi operativi, in seguito ad
alimentazione ON o tramite comando del dispositivo di programmazione. Nell'S7-300 viene
effettuato un nuovo avviamento.
Blocco dati
I blocchi dati (DB) sono aree dati nel programma utente che contengono i dati utente. Essi si
suddividono in blocchi dati globali, ai quali si può accedere da tutti i blocchi di codice, e in
blocchi dati di istanza, che sono assegnati a un determinato richiamo di FB.
Blocco dati di istanza
A ogni richiamo di un blocco funzionale nel programma utente STEP 7 è assegnato un
blocco dati che viene generato automaticamente. Nel blocco dati di istanza sono
memorizzati i valori dei parametri di ingresso, di uscita e di passaggio nonché i dati dei
blocchi locali.
Blocco di codice
Nei sistemi SIMATIC S7 un blocco di codice è un blocco che contiene una parte del
programma utente STEP 7. (A differenza di un blocco dati che invece contiene solo dati.)
Blocco funzionale
Un blocco funzionale (FB) è un blocco di codice con dati statici secondo la norma IEC 11313. Un FB offre la possibilità di trasferire parametri nel programma utente. Per questo motivo i
blocchi funzionali si prestano alla programmazione di funzioni complesse che si ripresentano
di frequente, come p. es. le regolazioni o la scelta del modo operativo.
Blocco funzionale di sistema
Un blocco funzionale di sistema (SFB) è un blocco funzionale integrato nel sistema operativo
della CPU che può essere richiamato dal programma utente STEP 7 in caso di necessità.
Blocco organizzativo
I blocchi organizzativi (OB) costituiscono l'interfaccia tra il sistema operativo della CPU e il
programma utente. Nei blocchi organizzativi viene stabilita la sequenza di elaborazione del
programma utente.
Buffer di diagnostica
Il buffer di diagnostica è un'area di memoria bufferizzata della CPU nella quale vengono
registrati gli eventi di diagnostica nello stesso ordine in cui essi si presentano.
Glossario-3
Glossario
Bus
Un bus è un supporto di trasmissione che collega più nodi tra loro. La trasmissione dati può
avvenire in modo seriale o parallelo, tramite cavi elettrici o conduttori in fibre ottiche.
Bus backplane
Il bus di backplane è un bus di dati seriale tramite il quale le unità comunicano tra loro e
tramite il quale esse ricevono la tensione necessaria al funzionamento. Il collegamento tra le
unità viene effettuato tramite connettori di bus.
CAT 3
I cavi Twisted Pair non sono tutti uguali. Lo standard Ethernet ne specifica diverse versioni.
Esistono diverse categorie ma soltanto CAT 3 e CAT 5 sono importanti per le reti. I due tipi
di cavi si distinguono per la frequenza max. consentita e i valori di attenuazione
(smorzamento del segnale su un determinato tratto).
CAT 3 identifica un cavo Twisted Pair per Ethernet con 10 Base-T.
CAT 5 identifica un cavo Twisted Pair per Ethernet con 100 Base-T.
CAT 5
→ CAT 3
Categoria 3
→ CAT 3
Categoria 5
→ CAT 3
Cavo coassiale
Il cavo coassiale, definito anche "cavo KOAX", è un sistema di conduzione metallico che
viene impiegato nella trasmissione ad alta frequenza, p. es. come cavo per antenne di
apparecchi radio e TV, ma anche nelle moderne reti di comunicazione che richiedono
velocità di trasmissione molto elevate. Nel cavo coassiale un conduttore interno è avvolto in
un conduttore tubolare esterno. I due conduttori sono separati tra loro da un isolamento in
materiale sintetico. Rispetto ad altri cavi, questo di distingue per l'immunità ai disturbi elevata
e l'irradiamento elettromagnetico ridotto.
Circuito GD
Un circuito GD comprende un numero di CPU che scambiano dati tramite la comunicazione
dei dati globali e che vengono utilizzate nel modo seguente:
• Una CPU trasmette un pacchetto GD alle altre CPU
• Una CPU trasmette e riceve un pacchetto GD da un'altra CPU.
Un circuito GD è identificato da un codice di circuito GD.
Glossario-4
Glossario
Classe di priorità
Il sistema operativo di una CPU S7 offre al massimo 26 classi di priorità (o "livelli di
elaborazione del programma") ai quali sono assegnati diversi blocchi organizzativi. Le classi
di priorità determinano quali OB debbano interrompere altri OB. Se la classe di priorità
comprende più OB, questi non si interrompono a vicenda ma vengono elaborati in modo
sequenziale.
Client OPC
Il Client OPC è un programma utente che accede ai dati di processo dall'interfaccia OPC.
L'accesso ai dati di processo è reso possibile dal server OPC.
→ OPC
→ Server OPC
Collegamento senza separazione di potenziale
Nel caso di unità di ingresso/uscita collegate senza separazione di potenziale, i potenziali di
riferimento del circuito di comando e del circuito di carico sono collegati elettricamente.
COM
Component Object Model: specificazione Microsoft per oggetti Windows, sulla base
dell'architettura OLE.
In PROFINET CBA i sistemi di automazione vengono rappresentati da oggetti. Un oggetto è
costituito da interfacce e proprietà. Tramite queste interfacce e queste proprietà, due oggetti
possono comunicare tra loro.
→ DCOM
Compensazione di potenziale
Collegamento elettrico (conduttore di equipotenzialità) che uniforma completamente o in
parte il potenziale dei dispositivi elettrici e dei conduttori esterni per evitare tensioni di
disturbo o pericolose tra essi.
Compressione
Con la funzione online del PG "Comprimi" tutti i blocchi validi vengono spostati nella RAM
della CPU in modo da affiancarli senza soluzione di continuità all'inizio della memoria utente.
In questo modo si eliminano tutti gli spazi vuoti causati dalla cancellazione o dalla correzione
di blocchi.
Comunicazione di dati globali
La comunicazione di dati globali è un procedimento che consente di trasferire dati globali tra
le CPU (senza CFB).
Glossario-5
Glossario
Comunicazione in tempo reale
La comunicazione industriale con la partecipazione di Supervisor comporta tempi di
esecuzione della comunicazione stessa che nell'automazione della produzione sono
eccessivamente lunghi. Per la comunicazione di dati utili IO con criticità temporale,
PROFINET non utilizza perciò il protocollo TCP/IP ma un proprio canale in tempo reale (real
time).
Comunicazione in tempo reale isocrona (real time isocrono, IRT)
In PROFINET con IRT, il ciclo di comunicazione viene suddiviso in diversi canali ordinati
cronologicamente. Nel primo canale ha luogo la comunicazione real time isocrona (IRT), poi
la comunicazione real time (RT) e la comunicazione TCP/IP standard. In questo modo
entrambe le modalità di trasmissione coesistono senza interferire.
Con l'implementazione del procedimento di trasmissione in ERTEC-ASIC (Enhanced RealTime Ethernet Controller) si ottengono tempi di ciclo di 0,25 ms e una precisione di jitter
inferiore a 1 µs.
Comunicazione peer to peer
Nella comunicazione peer to peer i partner hanno gli stessi diritti e possono sia offrire che
eseguire dei job.
Con separazione di potenziale
Nel caso di unità di ingresso/uscita con separazione del potenziale, i potenziali di riferimento
del circuito di comando e del circuito di carico sono separati galvanicamente, p. es. tramite
accoppiatoci ottici, contatti di relè o trasformatori. I circuiti di corrente di ingresso e di uscita
possono essere collegati a un potenziale comune.
Configurazione
Assegnazione di unità ai telai di montaggio/posti connettore e a indirizzi (p. es. nel caso di
unità di ingresso/uscita).
Contatore
I contatori sono parte integrante della memoria di sistema della CPU. Il contenuto delle
"celle" del contatore può essere modificato tramite le istruzioni di STEP 7 (p. es. conteggio in
avanti/all'indietro).
Contatto di scambio
Interruttore ausiliario dotato di un'unica parte mobile rispettivamente per il contatto
normalmente aperto e per il contatto normalmente chiuso.
Glossario-6
Glossario
Controllore a memoria programmabile
I controllori a memoria programmabile (PLC) sono controllori elettronici la cui funzione è
memorizzata come programma nel dispositivo di controllo. La configurazione e il cablaggio
dell'apparecchiatura non dipendono quindi dalla funzione del controllore. Il controllore a
memoria programmabile ha la stessa struttura di un computer: è costituito da una CPU
(unità centrale) con memoria, unità di ingresso e di uscita e sistema di bus interno. La
periferia e il linguaggio di programmazione sono adattati alle necessità della tecnica di
controllo.
→ CPU
CP
→ Processore di comunicazione
CPU
Central Processing Unit = unità centrale del sistema di automazione S7 con unità di
controllo, di calcolo, memoria, sistema operativo e interfaccia per il dispositivo di
programmazione.
CRC
Cyclic Redundancy Check
Cyclic Redundancy Check. Una somma di controllo che viene utilizzata nei protocolli di
trasmissione per riconoscere errori nei telegrammi.
Cut Through
Nel procedimento Cut Through l'intero pacchetto dei dati non viene bufferizzato
temporaneamente, ma trasmesso direttamente alla porta subito dopo che sono stati letti i
primi 6 byte (indirizzo di destinazione). In questo modo i tempi richiesti dal pacchetto di dati
per passare lo switch diventano minimi. Solo se il segmento di destinazione (cioè il tratto
compreso fra la porta di destinazione e la porta dello switch successivo) è occupato i dati
vengono memorizzati provvisoriamente con il metodo Store and Forward.
Dati coerenti
I dati collegati dal punto di vista del contenuto, che non possono essere separati, vengono
definiti coerenti.
I valori delle unità analogiche p. es. devono sempre essere trattati come un insieme: il valore
di un'unità analogica quindi non deve essere falsato dalla lettura in due momenti diversi.
Dati globali
I dati globali sono dati ai quali si può accedere da ogni blocco di codice (FC, FB, OB). Si
tratta in particolare di merker M, ingressi I, uscite O, temporizzatori, contatori e blocchi dati
DB. Ai dati globali si può accedere o in modo assoluto o simbolico.
Glossario-7
Glossario
Dati locali
→ Dati temporanei
Dati statici
I dati statici sono quelli che vengono utilizzati solo all'interno di un blocco funzionale. Questi
dati vengono memorizzati in un blocco dati di istanza appartenente al blocco funzionale. I
dati memorizzati nel blocco dati di istanza vengono mantenuti fino al successivo richiamo del
blocco funzionale.
Dati temporanei
I dati temporanei sono dati locali di un blocco che vengono memorizzati nello stack L
durante l'elaborazione di un blocco e che, dopo l'elaborazione, non sono più disponibili.
DCOM
Distributed COM - ampliamento dello standard COM per la comunicazione remota tra oggetti
oltre i limiti del dispositivo. DCOM si basa sul protocollo RPC che a sua volta si basa sul
protocollo TCP/IP. I dispositivi di PROFINET CBA scambiano dati senza criticità temporale,
come p. es. dati di processo, dati di diagnostica, parametrizzazioni ecc., con l'ausilio di
DCOM.
La tecnologia DCOM è supportata da PROFINET dalla versione V1.0 in poi.
L'organizzazione degli utenti Profinet mette a disposizione dei suoi soci uno stack di
protocollo portatile DCOM adattato a PROFINET. Ciò consente di impedire una dipendenza
da Microsoft e dai suoi sviluppi di questa tecnologia, garantendo al tempo stesso la
compatibilità con i prodotti Microsoft.
→ COM
Diagnostica
→ Diagnostica di sistema
Diagnostica di sistema
La diagnostica di sistema consiste nel riconoscimento, nell'analisi e nella segnalazione di
errori che si verificano all'interno del sistema di automazione, come p. es. errori di
programma o guasti delle unità. Gli errori di sistema possono essere segnalati dai LED o
visualizzati in STEP 7.
Dispositivo di programmazione
I dispositivi di programmazione sono fondamentalmente personal computer portatili,
compatti e adatti all'impiego industriale. Essi si distinguono per una speciale dotazione
hardware e software per PLC.
Glossario-8
Glossario
DPV1
La definizione DPV1 sta ad indicare un ampliamento funzionale dei servizi aciclici (p. es. con
l'aggiunta di nuovi allarmi) del protocollo DP. La funzionalità DPV1 è integrata nella norma
IEC 61158/EN 50170, Volume 2, PROFIBUS.
Elemento GD
Un elemento GD viene generato in seguito all'assegnazione dei dati globali da scambiare e
viene identificato in modo univoco nella tabella dei dati globali dal codice GD.
Errore di runtime
Errori che si presentano durante l'elaborazione del programma utente nel sistema di
automazione (quindi non nel processo).
ERTEC
ERTEC - Enhanced Real Time Ethernet Controller"
Le nuove ASIC ERTEC200 e ERTEC400 previste per le applicazioni di automazione
supportano il protocollo PROFINET e sono necessarie per il funzionamento IRT. Poiché
PROFINET è uno standard aperto, "la" SIMATIC AG offre PROFINET ASIC per lo sviluppo
di dispositivi individuali. ASIC è l'abbreviazione di Application Specific Integrated Circuits
(circuiti integrati specifici delle applicazioni). I PROFINET ASIC sono componenti con
un'ampia gamma di funzioni per lo sviluppo di dispositivi individuali. Essi convertono le
richieste dello standard PROFINET in un circuito e consentono elevati gradi di compressione
e di performance.
ERTEC ha i seguenti vantaggi:
• Integrazione semplice della funzionalità switch nei dispositivi
• Configurazione più semplice e meno costosa di strutture lineari
• Il carico di comunicazione delle apparecchiature è ridotto al minimo
Fast Ethernet
→ 100 Base-T/F
Fattore di scansione
Il fattore di scansione stabilisce la frequenza con cui i pacchetti GD devono essere trasmessi
e ricevuti in base al ciclo della CPU.
FB
→ Blocco funzionale
FC
→ Funzione
Glossario-9
Glossario
File GSD
Le proprietà di un dispositivo PROFINET sono descritte in un file GSD (General Station
Description) che contiene tutte le informazioni importanti per la progettazione.
Analogamente al PROFIBUS è possibile integrare un dispositivo PROFINET in STEP 7
attraverso un file GSD.
Per PROFINET IO il file GSD ha il formato XML. La struttura del file GSD è conforme alla
norma ISO 15734, lo standard internazionale per la descrizione dei dispositivi.
Per PROFIBUS il file GSD ha il formato ASCII.
Flash EPROM
Nella loro caratteristica di mantenere i dati anche in caso di mancanza di tensione, le
FEPROM corrispondono alle EEPROM cancellabili elettricamente; esse tuttavia possono
essere cancellate molto più rapidamente (FEPROM = Flash Erasable Programmable Read
Only Memory). Esse vengono impiegate nelle memory card.
Forzamento
Con la funzione di forzamento è possibile assegnare valori fissi a singole variabili di un
programma utente o di una CPU (anche: ingressi e uscite).
A questo proposito, osservare attentamente le limitazioni contenute nella panoramica sulle
funzioni di test del capitolo Funzioni di test, diagnostica ed eliminazione dei guasti del
manuale S7-300, Configurazione e dati.
Funzione
Una funzione (FC) è un blocco di codice senza dati statici secondo la norma IEC 1131-3.
Una funzione offre la possibilità di trasferire parametri nel programma utente. Per questo
motivo le funzioni si prestano alla programmazione di funzioni complesse che si ripresentano
di frequente, come p. es. i calcoli.
Funzione di sistema
Una funzione di sistema (SFC) è una funzione integrata nel sistema operativo della CPU che
può essere richiamata dal programma utente STEP 7 in caso di necessità.
HART
ingl.: Highway Adressable Remote Transducer
IEEE
Institute of Electrical and Electronics Engineers
Glossario-10
Glossario
IEEE 802
LAN/MAN Standards Committee
IEEE 802.3
Gruppo di lavoro Fast Ethernet
Immagine di processo
L'immagine di processo è parte integrante della memoria di sistema della CPU. All'inizio del
programma ciclico vengono trasferiti gli stati di segnale delle unità di ingresso all'immagine di
processo degli ingressi. Alla fine del programma ciclico l'immagine di processo delle uscite
viene trasferita come stato di segnale alle unità di uscita.
Indirizzo
Un indirizzo è l'identificazione di un determinato operando o di una determinata area
operandi. Esempi: Ingresso E 12.1; parola di merker MW 25; blocco dati DB 3.
Indirizzo MPI
→ MPI
Industrial Ethernet
Rete di area e di cella conforme allo standard IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.3u e IEEE
802.11 a/b/g/h (Wireless LAN).
Industrial Ethernet costituisce un ampliamento dello standard Ethernet e comprende regole e
norme che hanno l'obiettivo di consentire l'utilizzo di Ethernet nell'ambiente industriale. Con
Industrial Ethernet diventa possibile collegare le normali reti degli uffici con le
apparecchiature per il controllo dei processi produttivi.
Le apparecchiature in Industrial Ethernet soddisfano particolari requisiti per l'impiego negli
ambienti industriali.
Requisito
Caratteristica
Protezione da polvere e spruzzi d'acqua
Grado di protezione più elevato IP 65/67
Fissaggio
Guida profilata DIN da 35 mm
Resistenza alle vibrazioni
Campo della temperatura di esercizio più ampio
Trasferimento dei dati in tempo reale
Tempo reale isocrono
Protezione in caso di guasto
Topologia ad anello con cavo ridondato
Glossario-11
Glossario
Industrial Ethernet
→ 100 Base-T/F
Interfaccia multipunto
→ MPI
Interrupt di processo
L'interrupt di processo viene attivato da un'unità che genera interrupt in seguito a determinati
eventi nel processo. L'interrupt di processo viene segnalato alla CPU. In base alla priorità
dell'interrupt viene quindi elaborato il blocco organizzativo corrispondente.
→ Interrupt di processo
Interruttore di prossimità BERO
Interruttore di posizionamento operante senza contatto. A seconda del principio operativo, gli
interruttori di prossimità sono suddivisi in induttivi e capacitivi BERO.
IO Controller
→ PROFINET IO Controller
→ PROFINET IO Device
→ PROFINET IO Supervisor
→ Sistema PROFINET IO
IO Device
IO Supervisor
IP
Internet Protocol
Set di routine di interrupt a cui accede il protocollo TCP
Glossario-12
Glossario
ISO
International Organization for Standardization
KNX/EIB
Si tratta di una rete multimaster per la comunicazione standardizzata nella domotica e
nell'automazione degli edifici. Il KNX/EIB viene aggiornato dalla KONNEX Association e fa
riferimento in particolare alla norma EN 50090.
LAN
Local Area Network, rete locale alla quale sono collegati diversi computer all'interno di
un'azienda. Una rete LAN ha quindi un'estensione piuttosto limitata ed è vincolata al potere
discrezionale dell'azienda o dell'Istituzione.
Lista degli stati del sistema
La lista degli stati di sistema contiene dati che descrivono lo stato attuale di un S7-300 e S7400. La lista fornisce quindi una panoramica sempre aggiornata dei seguenti elementi:
• Configurazione del sistema S7-300
• Parametrizzazione attuale della CPU e delle unità di ingresso/uscita parametrizzabili
• Stati e cicli attuali della CPU e delle unità di ingresso/uscita parametrizzabili.
Manutenzione necessaria
In un dispositivo PROFINET si raggiungono funzioni permanentemente efficienti
riconoscendo ed eliminando per tempo potenziali guasti, prima che si verifichino anomalie
nella produzione.
A tale proposito vengono definite diverse informazioni sulla manutenzione tra cui la
manutenzione necessaria.
Una segnalazione di sistema "Manutenzione necessaria" può essere definita per diversi
parametri di usura e ad es. nel caso del raggiungimento di un numero di ore di
funzionamento può consigliare la verifica di un componente.
La segnalazione Manutenzione necessaria viene inviata se deve essere sostituita una parte
del dispositivo entro un breve periodo.
Esempio Stampante:
La segnalazione Manutenzione necessaria viene quindi inviata quando i toner/le cartucce
della stampante devono essere sostituite.
Massa
La massa è il complesso di tutte le parti inattive del sistema collegate tra loro, che non
possono assorbire una tensione pericolosa al contatto nemmeno in caso di guasto.
Glossario-13
Glossario
Master
I master in possesso del token possono inviare dati agli altri nodi e richiedere dati da questi
(= nodi attivi).
→ Slave
Master DP
Viene definito master DP un master che si comporta secondo la norma EN 50170, parte 3.
MBP
Manchester Coded e Bus Powering
Memoria di backup
La memoria di backup assicura la bufferizzazione di aree di memoria della CPU senza
batteria tampone. Vengono bufferizzati un numero parametrizzabile di temporizzatori,
contatori, merker e byte di dati nonché i temporizzatori, i contatori, i merker e i byte di dati a
ritenzione.
Memoria di caricamento
La memoria di caricamento è parte integrante dell'unità centrale. Essa contiene gli oggetti
creati dal dispositivo di programmazione. Si tratta di una memory card innestabile o di una
memoria integrata in modo fisso.
Memoria di lavoro
La memoria di lavoro è una memoria RAM contenuta nella CPU nella quale il processore
accede al programma utente durante l'elaborazione.
Memoria di sistema
La memoria di sistema è integrata nell'unità centrale ed è una memoria di tipo RAM. Nella
memoria di sistema sono memorizzate le aree operandi (p. es. temporizzatori, contatori,
merker) e le aree di dati necessarie internamente al sistema operativo (p. es. buffer per la
comunicazione).
Memoria utente
La memoria utente contiene blocchi di codice e blocchi dati del programma utente. La
memoria utente può essere integrata nella CPU oppure trovarsi nelle memory card o nei
moduli di memoria innestabili. Di fatto il programma utente viene tuttavia elaborato dalla
memoria di lavoro della CPU.
Glossario-14
Glossario
Memory Card (MC)
Le Memory Card sono supporti di memorizzazione per CPU e CP. Esse sono realizzate
come memoria RAM o FEPROM. Rispetto a una Micro Memory Card, una MC è diversa
solamente per le dimensioni (più o meno come una carta di credito).
Merker
I merker sono parte integrante della memoria di sistema della CPU per il salvataggio di
risultati intermedi. È possibile accedervi a bit, byte, parola o doppia parola.
Merker di clock
Merker che possono essere usati per generare un clock nel programma utente (1 byte di
merker).
Nota
Nelle CPU S7-300, assicurarsi che il byte del merker di clock nel programma non venga
sovrascritto!
Messa a terra
Mettere a terra significa collegare una parte elettrica conduttrice con la terra tramite un
dispositivo di messa a terra (una o più parti conduttrici che hanno un ottimo contatto con la
terra).
Messa a terra funzionale
Messa a terra che ha il solo scopo di assicurare il corretto funzionamento dell'apparecchio
elettrico. Tramite la messa a terra funzionale vengono cortocircuitate tensioni di disturbo che
altrimenti potrebbero influire negativamente sull'apparecchiatura.
Micro Memory Card (MMC)
Le Micro Memory Card sono supporti di memorizzazione per CPU e CP. Una MMC si
differenzia dalla memory card soltanto per le dimensioni più ridotte.
MPI
L'interfaccia multipunto (Multi Point Interface, MPI) è l'interfaccia dei dispositivi di
programmazione SIMATIC S7. Essa permette l'impiego simultaneo di più nodi (dispositivi di
programmazione, display di testo, pannelli operatore) in una o più unità centrali. Ogni nodo
viene identificato da un indirizzo univoco (indirizzo MPI).
Glossario-15
Glossario
NAMUR
Commissione per la normalizzazione della tecnica di regolazione e misurazione.
Nuovo avviamento
All'avviamento di un'unità centrale (p. es. dopo l'azionamento del selettore dei modi operativi
da STOP a RUN o in caso di alimentazione di rete ON), prima dell'elaborazione ciclica del
programma (OB 1), viene elaborato il blocco organizzativo OB 100 (nuovo avviamento). Nel
caso del nuovo avviamento viene letta l'immagine di processo degli ingressi e il programma
utente STEP 7 viene elaborato iniziando con la prima istruzione nell'OB 1.
OB
→ Blocco organizzativo
OLE
Object Linking and Embedding: principio centrale di architettura di Windows. OLE è una
tecnologia Microsoft che consente l'inserimento di oggetti e lo scambio di dati tra programmi.
OPC
OLE for Process Control: standard industriale che definisce un accesso a reti di
comunicazione industriale sulla base dell'architettura OLE indipendentemente dal produttore.
OPC (OLE for Process Control) definisce un'interfaccia standard di comunicazione
nell'ambito della tecnica di automazione. OPC consente l'accesso a OLE (Object Linking and
Embedding). OLE è il modello di componente Microsoft. Per componenti si intendono gli
oggetti software o le applicazioni che mettono le loro funzionalità a disposizione di altre
applicazioni.
La comunicazione tramite l'interfaccia OPC si basa sul modello COM/DCOM. In questo caso
l'oggetto è l'immagine di processo.
L'interfaccia OPC è stata progettata come standard industriale dai maggiori produttori nel
settore dell'automazione con il supporto di Microsoft. Finora le applicazioni con accesso ai
dati di processo erano vincolate ai procedimenti di accesso alle reti di comunicazione
specificati da ogni produttore. Ora l'interfaccia OPC normalizzata consente di accedere a reti
di comunicazione di qualunque produttore inmodo uniforme.
→ Client OPC
→ Server OPC
Pacchetto GD
Un pacchetto GD può essere composto da uno o più elementi GD che vengono trasferiti
insieme in un telegramma.
Parametri dell'unità
I parametri dell'unità sono valori con i quali si può impostare il comportamento della stessa. I
parametri dell'unità si suddividono in parametri statici e dinamici.
Glossario-16
Glossario
Parametri dinamici
Al contrario dei parametri statici, i parametri dinamici di un'unità possono essere modificati in
fase di esercizio richiamando una SFC nel programma utente (p. es. i valori limite di un'unità
di ingresso/uscita di ingresso analogico).
Parametri statici
Al contrario dei parametri dinamici, i parametri statici di un'unità non possono essere
modificati dal programma utente bensì solo con la configurazione in STEP 7 (p. es. ritardo di
ingresso di un'unità di ingresso/uscita digitale).
Parametro
1. Variabile di un blocco di codice STEP 7
2. Variabile per l'impostazione del comportamento di un'unità (una o alcune per unità). Ogni
unità viene fornita con un'impostazione di base opportuna che può essere modificata con la
configurazione in STEP 7.
I parametri si suddividono in statici e dinamici.
PCD
La PROFINET Component Description è la descrizione dei componenti generati dall'utente
nel proprio sistema di engineering (p. es. STEP 7). Il PCD è un file XML importabile in
SIMATIC iMap per progettare la comunicazione PROFINET CBA.
PG
→ Dispositivo di programmazione
PLC
→ Controllore a memoria programmabile
PNO
→ PROFIBUS International
Potenziale di riferimento
Potenziale rispetto al quale vengono misurate/osservate le tensioni dei circuiti di corrente
interessati.
Glossario-17
Glossario
Priorità degli OB
Il sistema operativo della CPU fa una distinzione tra diverse classi di priorità, come p. es.
l'elaborazione ciclica del programma o l'elaborazione del programma comandata
dall'interrupt di processo. A ogni classe di priorità sono assegnati blocchi organizzativi (OB)
nei quali l'utente S7 può programmare una reazione. Normalmente gli OB hanno diverse
priorità in base all'ordine delle quali essi vengono elaborati o si interrompono a vicenda nel
caso in cui gli errori si presentassero contemporaneamente.
Processore di comunicazione
I processori di comunicazione sono unità per accoppiamenti punto a punto e di bus.
PROFIBUS
Process Field Bus, norma europea per i bus di campo.
→ PROFIBUS DP
PROFIBUS DP
PROFIBUS con protocollo DP che si comporta conformemente alla EN 50170. DP è
l'abbreviazione di "periferia decentrata" (scambio di dati ciclico rapido in tempo reale). Dal
punto di vista del programma utente la periferia decentrata viene indirizzata esattamente
come la periferia centrale.
→ PROFIBUS
PROFIBUS International
Comitato tecnico incaricato della definizione e del continuo sviluppo degli standard
PROFIBUS e PROFINET.
È noto anche come PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.(PNO, Organizzazione degli utenti
PROFIBUS).
Homepage: http://www.profibus.com
PROFINET
PROFINET ASIC
Vedere ERTEC
PROFINET Component Description
→ PCD
Glossario-18
Glossario
PROFINET IO Controller
Dispositivo attraverso il quale vengono indirizzati gli IO Device collegati. Vale a dire che l'IO
Controller scambia segnali di ingresso e di uscita con apparecchiature da campo assegnate.
Spesso l'IO Controller costituisce il controllore nel quale viene eseguito il programma di
automazione.
PROFINET IO Device
Apparecchiatura da campo decentrata assegnata a uno degli IO Controller (p. es. Remote
IO, gruppi di valvole, convertitore di frequenza, switch)
PROFINET IO Supervisor
PG/PC o sistema HMI per la messa in servizio e la diagnostica.
Profondità di annidamento
Con i richiami di blocchi, un blocco può essere richiamato da un altro blocco. Per profondità
di annidamento si intende il numero dei blocchi di codice richiamati contemporaneamente.
Programma utente
In SIMATIC viene fatta una distinzione tra sistema operativo della CPU e programmi utente.
Il programma utente contiene tutte le istruzioni, le dichiarazioni e i dati necessari per
l'elaborazione dei segnali con cui si controllano un impianto o un processo. Il programma
utente viene assegnato a un'unità programmabile (p. es. CPU, FM) e può essere strutturato
in unità più piccole.
→ Sistema operativo
→ STEP 7
RAM
La RAM (Random Access Memory) è una memoria a semiconduttore con accesso casuale
in scrittura e lettura.
Glossario-19
Glossario
Reazione all'errore
Reazione a un errore di runtime. Il sistema operativo può reagire nei modi seguenti:
portando il sistema di automazione in STOP, richiamando un blocco organizzativo nel quale
l'utente può programmare una reazione oppure visualizzando l'errore.
Repeater
Resistenza
Rete
I repeater vengono utilizzati per collegare tra loro i segmenti delle reti locali e hanno la
funzione di elaborare i segnali elettrici o ottici ricevuti e di trasmetterli al successivo nodo
della rete. Durante l'elaborazione i ripetitori separano dal segnale i rumori e le distorsioni
(generati durante il funzionamento) e ripristinano la forma dell'impulso senza distorsioni.
La resistenza terminale è una resistenza per terminare un conduttore di trasmissione dati in
modo da evitare riflessioni.
Una rete è costituita da una o più sottoreti interconnesse con un numero qualunque di nodi.
Vi possono essere diverse reti contemporaneante.
Richiesta di manutenzione
In un dispositivo PROFINET si raggiungono funzioni permanentemente affidabili
riconoscendo ed eliminando per tempo potenziali guasti, prima che si verifichino anomalie
nella produzione.
A tale proposito vengono definite diverse informazioni sulla manutenzione tra cui la richiesta
di manutenzione.
Una segnalazione di sistema "Richiesta di manutenzione" può essere definita in base a
diversi parametri di usura e ad es. nel caso del raggiungimento di un numero di ore di
funzionamento può consigliare la verifica di un componente.
La segnalazione Richiesta di manutenzione viene inviata se deve essere sostituita una parte
del dispositivo entro un periodo prevedibile.
Esempio Stampante:
La segnalazione Richiesta di manutenzione viene quindi inviata quando i toner/le cartucce
della stampante devono essere sostituite entro alcuni giorni.
Ritenzione
Si definisce "a ritenzione" un'area di memoria il cui contenuto viene mantenuto anche dopo
la mancanza della tensione di rete e il passaggio da STOP a RUN. Dopo il guasto della rete
o un passaggio STOP-RUN, i campi non a ritenzione di merker, temporizzatori e contatori
vengono cancellati.
Possono essere a ritenzione:
• Merker
• Temporizzatori S7
• Contatori S7
• Aree dati
Glossario-20
Glossario
Router
Un router collega due sottoreti l'una all'altra. Un router funziona in modo analogo a uno
switch. Inoltre, con un router è possibile stabilire quali nodi possano o meno comunicare
mediante il router. I nodi della comunicazione sui diversi lati di un router possono
comunicare tra loro solo se la comunicazione tra loro attraverso il router è stata abilitata
esplicitamente. I dati Real Time non possono essere scambiati oltre i limiti della sottorete.
Schedulazione orologio
La schedulazione orologio viene generata periodicamente in un intervallo temporale
parametrizzabile dalla CPU. Viene poi elaborato un corrispondente blocco organizzativo.
→ Schedulazione orologio
Segmento
→ Segmento di bus
Segmento di bus
Un segmento di bus è una parte terminata di un sistema di bus seriale. I segmenti di bus
vengono accoppiati tra loro tramite repeater.
Segnalazione di errore
La segnalazione di errore è una delle possibili reazioni del sistema operativo a un errore di
runtime. Le altre possibili reazioni sono le seguenti: reazione all'errore nel programma
utente, STOP della CPU.
SELV/PELV
Definizione per circuiti elettrici con bassa tensione di sicurezza.
Le alimentazioni SITOP di Siemens offrono p. es. questa protezione.
Ulteriori informazioni sono riportate nella norma EN 60950-1 (2001).
Senza terra
Senza collegamento galvanico con la terra
Server OPC
Il server OPC offre a un client OPC numerose funzioni per comunicare attraverso reti
industriali.
Ulteriori informazioni sono contenute nel manuale Comunicazione industriale con PG.
→ OPC
→ Client OPC
Glossario-21
Glossario
SFB
→ Blocco funzionale di sistema
SFC
→ Funzione di sistema
SIMATIC
Termine utilizzato per prodotti e sistemi dell'automazione industriale Siemens AG.
SIMATIC NET
Settore di comunicazione industriale Siemens per reti e componenti di rete.
SIMATIC iMap
Tool di engineering per la progettazione, la messa in servizio e il controllo di impianti di
automazione modulari distribuiti. È basato sullo standard PROFINET.
Sistema di automazione
Un sistema di automazione è un controllore a memoria programmabile SIMATIC S7.
Sistema IO
Sistema operativo
Il sistema operativo della CPU organizza tutte le funzioni e i cicli della CPU non collegati con
un compito speciale di controllo.
→ CPU
Sistema PROFINET IO
PROFINET IO Controller con relativi PROFINET IO Device.
Slave
→ Master
Glossario-22
Glossario
Slave
Uno slave può scambiare dati con un master solo in seguito alla richiesta da parte di
quest’ultimo.
Slave DP
Viene definito slave DP uno slave impiegato nel PROFIBUS con il protocollo PROFIBUS DP
che si comporta secondo la norma EN 50170, parte 3.
Stato di funzionamento
Nei sistemi di automazione SIMATIC S7 sono previsti i seguenti stati di funzionamento:
STOP, AVVIAMENTO, RUN.
STEP 7
Sistema di engineering Comprende i linguaggi di programmazione per la creazione di
programmi utente per i controllori SIMATIC S7.
Store and Forward
Nel procedimento Store and Forward lo switch memorizza i telegrammi e li inserisce in una
coda di attesa, quindi li inoltra selettivamente alla porta che ha accesso al nodo indirizzato
(Store and Foreward).
Figura 11-1
Store e foreward in Industrial Ethernet
TCP/IP
Ethernet in sé è semplicemente un sistema di trasporto di dati, analogo a un'autrostrada che
consente il trasporto di merci e passeggeri. Il trasporto vero e proprio dei dati è compito dei
cosiddetti protocolli, analoghi alle autovetture e agli autocarri che trasportano i passeggeri e
le merci in autostrada.
I due protocolli di base TCP (Transmission Control Protocol) e Internet Protocol (IP), ovvero
TCP/IP, svolgono le operazioni seguenti:
1. Nel mittente i dati vengono suddivisi in pacchetti.
2. I pacchetti vengono trasportati al giusto ricevente mediante Ethernet.
3. Nel ricevente, i pacchetti di dati vengono ricomposti nel giusto ordine.
4. I pacchetti con errori vengono inviati finché non vengono ricevuti correttamente.
La maggior parte dei protocolli superiori si serve di TCP/IP per assolvere i propri compiti.
Hyper Text Transfer Protocol (HTTP), p. es., trasmette nel World Wide Web (WWW)
documenti scritti in Hyper Text Markup Language (HTML). Senza questa tecnica non
sarebbe possibile visualizzare le pagine Internet nel proprio Internet Browser.
Glossario-23
Glossario
Tempo di ciclo
Il tempo di ciclo è il tempo che la CPU impiega per elaborare una volta il programma utente.
Temporizzatori
I temporizzatori sono parte integrante della memoria di sistema della CPU. Il contenuto delle
"celle del temporizzatore" viene aggiornato automaticamente dal sistema operativo in modo
asincrono al programma utente. Con le istruzioni STEP 7 viene stabilita l'esatta funzione
della cella del temporizzatore (p. es. ritardo all'inserzione) e ne viene avviata l'elaborazione
(p. es. avvio).
Terra
Terra conduttrice, il cui potenziale elettrico può essere considerato in ogni punto pari a zero.
Nel campo dei dispositivi di messa a terra, la terra può avere un potenziale diverso da zero.
Perciò si usa spesso il termine di "terra di riferimento".
Terra di riferimento
→ Terra
Timer
→ Temporizzatori
Token
Autorizzazione di accesso al bus con limitazione temporale.
Topologia
Struttura di una rete. Le strutture più diffuse sono:
• Topologia lineare
• Topologia ad anello
• Topologia a stella
• Topologia ad albero
Trasduttori
I trasduttori effettuano la rilevazione esatta di segnali digitali, percorsi, posizioni, velocità,
numero di giri, dimensioni ecc.
Glossario-24
Glossario
Trattamento degli errori tramite OB
Se il sistema operativo riconosce un determinato errore (p. es. errore di accesso in STEP
7), esso richiama il blocco organizzativo previsto per questo caso (OB di errore) nel quale si
può stabilire l'ulteriore comportamento della CPU.
Twisted Pair
Fast Ethernet con cavi Twisted Pair si basa sullo standard IEEE 802.3u (100 Base-TX). Il
supporto di trasmissione è un cavo a 2x2 conduttori schermato e intrecciato, con
un'impedenza caratteristica di 100 ohm (AWG 22). Le proprietà di trasmissione di questa
linea devono essere conformi alla categoria CAT 5 (vedere Glossario).
La lunghezza max. del collegamento tra terminale e componente di rete non deve essere
superiore a 100 m. Le connessioni rispondono allo standard 100 Base-TX con il sistema di
connettori RJ45.
Unità analogica
Le unità analogiche convertono valori di processo analogici (p. es. temperatura) in valori
digitali, che possono essere poi elaborati dall'unità centrale, o convertono valori digitali in
valori regolanti analogici.
Unità centrale
→ CPU
Unità degli ingressi e delle uscite
Le unità di ingresso/uscita (SM) costituiscono l'interfaccia tra il processo e il sistema di
automazione. Le unità di ingresso e di uscita si suddividono in digitali (unità di ingressi e
uscite digitali) e analogiche. (Unità di ingressi e uscite analogiche)
Valore sostitutivo
I valori sostitutivi sono valori parametrizzabili che vengono inviati al processo dalle unità di
uscita in stato di STOP della CPU .
I valori sostitutivi possono essere scritti nell'accumulatore nel caso di errore di accesso alla
periferia nelle unità di ingresso al posto del valore di ingresso non leggibile (SFC 44).
Varistore
Resistenza dipendente dalla tensione
Velocità di trasmissione
Velocità di trasmissione dei dati (bit/s)
Glossario-25
Glossario
Versione
La versione permette di differenziare prodotti con lo stesso numero di ordinazione. Il numero
della versione viene aumentato nel caso di ampliamenti funzionali compatibili con versioni
successive, in seguito a modifiche dovute alla produzione (impiego di nuove
parti/componenti) e nel caso di eliminazione di errori.
WAN
Rete che si estende oltre i limiti di una rete locale e che consente p. es. la comunicazione di
rete intercontinentale. Il controllo giuridico non è di responsabilità dell'utente ma del provider
che gestisce le reti di trasmissione.
XML
XML (eXtensible Markup Language) è un linguaggio di descrizione dei dati flessibile nonché
di facile comprensione e apprendimento. L'informazione viene scambiata per mezzo di
documenti leggibili in XML. Questi contengono un testo in chiaro corredato di informazioni
sulla struttura.
Glossario-26
Indice analitico
A
I
Access point, 3-12
Accoppiamento ad altra rete
Access point, 3-14
IWLAN/PB Link PN IO, 3-14
Accoppiamento punto a punto, 9-1
Apparecchiature HMI, 2-34
AS-Interface
ASIsafe, 5-5
Descrizione, 5-1
Servizi AS-i, 5-4
Industrial Ethernet
Caratteristiche, 2-3
Descrizione, 2-1, 3-3
Industrial WLAN
Componenti di rete attivi e passivi, 3-6
Infrastructure mode, 3-5
IWLAN/PB Link PN IO, 3-15
Metodi di accesso, 3-8
Modalità di ridondanza, 3-7
Protezione delle informazioni, 3-9
Rete ad hoc, 3-5
Sistema di modulazione, 3-8
Tipi di rete, 3-5
Vantaggi, 3-2
Industrial WLAN
Metodi di trasmissione, 3-7
Interfacce
RS 232, 20 mA, RS 422/485, 9-2
C
Client module, 3-13
Collegamento FTP
Impostazione, 2-16
Componenti SIMATIC, 2-32
Comunicazione di dati globali, 7-4
Comunicazione in tempo reale, 2-9
Comunicazione PG/OP, 2-30
Connessione e-mail
Configurazione, 2-16
CSMA/CD, 2-10
K
KNX/EIB, 10-1
KONNEX, 10-1
E
M
EIB, 10-1
Extensible Authentication Protocol (EAP), 3-10
MBP, 4-7
Modo isocrono, 4-8
MPI, 7-1
F
Fast Ethernet
Caratteristiche comuni e differenze rispetto a
Ethernet, 2-3
Filtro MAC, 3-10
Funzioni IT
Descrizione, 2-15
N
Network Management
Informazioni generali, 2-17
O
OPC
Limiti di configurazione, 2-19
Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 3-8
Indice analitico-1
Indice analitico
P
PC based Automation, 2-34
PPI
Descrizione, 8-1
Rete PPI, 8-3
Servizi di comunicazione, 8-3
PROFIBUS
Con Industrial WLAN, 3-14
Descrizione, 4-1
Fieldbus Data Link, 4-15
PROFIBUS DP, 4-8
PROFIBUS FMS, 4-15
PROFIBUS PA, 4-9
PROFIdrive, 4-11
PROFIsafe, 4-12
PROFIdrive, 2-23
PROFINET
Apparecchiature HMI, 2-34
Blocchi funzionali, 2-27
Componente, 2-22
Componenti di rete attivi e passivi, 2-5
Controller, 2-33
Device, 2-34
Meccanismi di switching, 2-11
Mezzi trasmissivi e topologie, 2-5
Montaggio dei cavi, 2-7
Nozioni di base, 2-4
PROFIdrive, 2-23
PROFINET CBA, 2-21
PROFIsafe, 2-24
Real time, 2-9
Real time isocrono, 2-10
Ridondanza ad anello, 2-8
Servizi PROFINET IO, 2-20
Sistemi ad elevata disponibilità, 2-7
Specifiche dei connettori, 2-6
Trasmissione dei dati, 2-9
PROFINET CBA, 2-21
PROFIsafe, 2-24
Trasmissioni fail-safe, 2-26
R
Real time, 2-9
Real time isocrono, 2-10
Routing, 4-18
RS 485
In PROFIBUS, 4-7
Indice analitico-2
RS 485-iS
In PROFIBUS, 4-7
S
Sequence Spread Spectrum (DSSS), 3-8
Servizi di comunicazione di base S7, 7-3
Servizi di comunicazione PG/OP, 2-29
Funzioni OP, 2-30
Funzioni PG/PC, 2-30
Servizi di comunicazione S7, 2-30
Blocchi dati di comunicazione, 2-31
Servizi di IT Security
Misure di protezione, 2-14
Servizi e-mail, 2-16
Servizi Ethernet, 2-15
Servizi ISO-on-TCP, 2-27, 2-28
Servizi OPC, 2-19
Servizi di comunicazione supportati, 2-19
Servizi SNMP
Caratteristiche, 2-17
Diagnostica, 2-18
Impiego, 2-18
Servizi UDP, 2-28
Affidabilità della trasmissione, 2-28
Servizio e-mail
Descrizione, 2-16
Servizio FTP, 2-15
Informazioni generali, 2-15
Integrazione in STEP 7, 2-16
Servizio TCP/IP, 2-26
Serviziodi trasporto ISO, 2-27
Sistemi ridondati, 2-7
T
Traffico trasversale, 4-8
Trasmissione dei dati
PROFINET, 2-9
Trasmissione mobile dei dati
Famiglia di dispositivi SIMATIC NET, 3-1
Trasmissione radio, 3-4
W
Wi-Fi Protected Access (WPA), 3-9
Wired Equivalent Privacy (WEP), 3-9
WPA2 e Advanced Encryption Standard (AES), 3-9
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Brochure Aprile 2006
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Comunicazione industriale
per l'automazione
simatic net
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Probedruck
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Introduzione
Le vostre esigenze
La nostra offerta
Volete introdurre rapidamente nuovi prodotti sul mercato?
Reagire pertanto a breve termine e con flessibilità alle richieste
del mercato e ridurre i tempi di riattrezzamento e quindi
velocizzare il Time-to-Market? Volete produrre con efficienza
ed a bassi costi? Sfruttare al meglio la capacità del vostro
impianto/macchina e minimizzare eventuali tempi di fuori
servizio?
Una parte di centrale importanza nelle soluzioni di automazione
è costituita dalle reti di comunicazione. SIMATIC NET - Networking
for Industry rappresenta una vasta offerta di componenti
modulari designed for industry per risolvere efficientemente
i vostri compiti di comunicazione:
Queste esigenze possono essere soddisfatte solo se tutte le
macchine del vostro impianto lavorano insieme in modo ottimale. Puntate allora sulla comunicazione aperta ed omogenea
trasversale a tutta l'azienda ed oltre i limiti dell'azienda per
realizzare la vostra automazione. Evitate soluzioni ad isole
nell'automazione e nella tecnologia informatica garantendo:
Un flusso continuo e completo di informazioni dal livello dei
sensori/attuatori fino al livello di gestione aziendale
La disponibilità delle informazioni in ogni posto
Un veloce scambio dati tra le sezioni d'impianto
Progettazione semplice ed omogenea nonché diagnostica
efficiente
Funzioni di sicurezza integrate, che impediscono accessi non
autorizzati
Comunicazione fail-safe e comunicazione standard sullo
stesso collegamento
2
Probedruck
Introduzione
Nei diversi livelli di automazione
Nell'intero Workflow
In tutto il Life-Cycle dell'impianto
Per tutti i settori
SIMATIC NET offre soluzioni, che sfruttano i vantaggi di Ethernet
e anche integrano semplicemente sistemi di bus di campo.
Esempi significativi sono:
L'apertura del livello di campo all'impiego di Industrial Ethernet
L'omogeneità dal livello di campo fino al livello di gestione
aziendale
Lo sviluppo accelerato della comunicazione mobile
L'integrazione di tecnologie informatiche (IT)
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Contenuto
Trend mondiali
Da molti anni la decentralizzazione dell'automazione va acquistando sempre maggiore importanza. Una struttura d'impianto
decentrata riduce gli oneri di installazione, manutenzione e
diagnostica. Si hanno in tal caso apparecchiature intelligenti
funzionanti in loco, interconnesse tramite reti. Apertura e
flessibilità sono caratteristiche importanti per poter collegare
sistemi diversi ed apportare ampliamenti. In questa ottica sono
definiti e normalizzati in comitati internazionali gli standard
per i sistemi di bus.
Pagina
Introduzione ................................................................
2
Comunicazione industriale .......................................... 4
Sistemi di bus per l'industria .......................................
6
Industrial Ethernet ......................................................
8
PROFINET .................................................................... 10
Industrial Ethernet
Componenti di rete ...................................................... 18
Industrial Ethernet (IEEE 802.3, IEEE 802.3u ed
IEEE 802.11 WLAN) lo standard di rete internazionale
per tutti i livelli
Industrial Security ....................................................... 19
Industrial Mobile Communication .............................. 20
PROFINET lo standard Industrial Ethernet aperto
per l'automazione
PROFIBUS
Performance e tecnologie di rete ............................... 22
Componenti di rete attivi ............................................ 23
PROFIBUS (IEC 61158/EN 50170) lo standard
internazionale per il livello di campo, leader mondiale
dei bus di campo
PROFIBUS .................................................................... 24
AS-Interface
Accoppiamenti tra reti ............................................... 28
AS-Interface (IEC 62026-2/EN 50295) per collegare
sensori e attuatori tramite un cavo a due fili, quale
alternativa economica al fascio di cavi
KNX
KNX/EIB (EN 50090, ANSI EIA 776) il sistema di bus
universale per tutta le tecnica di controllo degli edifici.
KNX è stato sviluppato dalla Konnex Association sulla
base dell'EIB (European Installation Bus).
AS-Interface ................................................................ 26
Tecnica di collegamento e mezzi trasmissivi ................ 29
Safety & Security ........................................................ 30
Comunicazione fail-safe ............................................. 32
Comunicazione ad elevata disponibilità/ridondante .. 35
Telecomando e telemanutenzione ............................. 36
Diagnostica ................................................................. 38
Dati di pratico utilizzo ................................................. 39
Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet ...... 40
Apparecchiature e servizi per PROFIBUS ..................... 43
Comunicazione industriale vantaggi ....................... 46
Tutte le configurazioni
presentate in questa
brochure hanno solo
carattere di esempio.
Introduzione
Probedruck
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Comunicazione industriale con Totally Integrated Automation
Con Totally Integrated Automation la Siemens è l'unico offerente
di una gamma omogenea di prodotti e sistemi per l'automazione
in tutti i settori dall'entrata merci, attraverso il processo di
produzione, fino all'uscita dei prodotti finiti; dal livello di campo
fino al collegamento con il livello di gestione aziendale.
I vantaggi di Totally Integrated Automation si ripagano già nel
design e nell'engineering, ma anche nel montaggio e nella
messa in servizio nonché nell'esercizio e nella manutenzione.
Si possono realizzare soluzioni di automazione a costi ridotti.
Nuove possibilità consentono di reagire con maggiore rapidità
e flessibilità a nuove richieste del mercato. Gli impianti possono
essere ampliati o riadattati facilmente senza dover per questo
interrompere la continuità di funzionamento.
Con la crescente presenza di Industrial Ethernet nell'automazione, due temi nell'ambito di Totally Integrated Automation
stanno acquistando sempre maggior significato PROFINET e
SCALANCE.
PROFINET ... per l'aumento della produttività del vostro
impianto
Per le vostre decisioni strategiche è necessario un flusso informativo senza lacune ed esteso a tutta l'azienda dalla prima
fase di produzione, attraverso tutti i livelli di esercizio
dell'impianto, fino al livello di gestione aziendale. Per raggiungere questo scopo, puntate sull'efficienza e sull'omogeneità
sin dalla fase di engineering dell'impianto.
PROFINET, lo standard aperto e innovativo basato su Industrial
Ethernet, soddisfa tutte le esigenze dell'automazione industriale.
E' così garantita una comunicazione omogenea, estesa a tutta
l'azienda.
PROFINET serve per il collegamento diretto di apparecchiature
da campo decentrate a Industrial Ethernet e per la soluzione
di applicazioni isocrone di Motion Control. PROFINET consente
inoltre la realizzazione dell'automazione distribuita mediante
la tecnologia dei componenti, l'integrazione verticale e la
soluzione di applicazioni orientate alla sicurezza. Naturalmente
PROFINET supporta anche la comunicazione controllorecontrollore.
SCALANCE per la sicurezza, la flessibilità e la performance
delle vostre reti di comunicazione industriali
Totally Integrated Automation di Siemens dimostra in numerosissime applicazioni di successo in tutto il mondo, in quali
dimensioni si possano oggi sviluppare soluzioni omogenee con
tool comuni e meccanismi unitari. Va naturalmente vista in
ovvia correlazione l'ulteriore evoluzione della comunicazione
industriale con SIMATIC NET. Una pietra miliare di riferimento
per questa evoluzione è costituita da SCALANCE, la nuova
generazione di componenti per la realizzazione di reti omogenee:
Collegate via cavo elettrico o ottico oppure senza cavo
tramite Industrial Wireless LAN (IWLAN)
Nell'industria e in ambienti simili.
E questo con tre profili diversi:
I Security Modules di SCALANCE S sono il nucleo centrale
del concetto di sicurezza lungimirante di Siemens per la
tecnica di automazione, che protegge reti e dati.
Sulla base di Industrial Wireless LAN, SCALANCE W rende
omogenea la comunicazione persino in settori dove finora
era difficile o addirittura impossibile arrivare.
Gli Switch Industrial Ethernet (componenti di rete attivi) di
SCALANCE X garantiscono reti sicure nel tempo; per i compiti
più svariati è sempre disponibile lo Switch adatto!
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Probedruck
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Una soluzione globale consiste di
Sistema di bus con
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Sistema di bus
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Industrial
Ethernet
PROFINET
PROFIBUS
DP
ASInterface
- componenti di rete passivi, ad es. cavi
- componenti di rete attivi, ad es. Switch
Interfacce, per il collegamento delle apparecchiature di
automazione ai sistemi di bus
- interfacce integrate
- propri processori di comunicazione
Accoppiamenti tra reti, ad es. Link
Software per la progettazione delle reti
Strumenti per la manutenzione e la diagnostica
SIMATIC NET offre tutti i componenti necessari per realizzare
una soluzione globale omogenea e supporta i seguenti sistemi
di bus:
Industrial Ethernet (IEEE 802.3 e 802.3u)
lo standard internazionale per le reti d'area è oggi, con una
quota di mercato di oltre l'90%, la rete numero 1 nel panorama
delle LAN.
Livello
Enterprise Resource
Planning (ERP)
(ad es. PC)
Control
(ad es. S7-300)
Motion Control
(ad es. SIMOTION)
Apparecchiature da
campo intelligenti
(ad es. ET 200S)
Semplici appar. da
campo (ad es.
moduli E/A-Module)
Tramite Industrial Ethernet si possono realizzare potenti reti di
comunicazione assai estese.
Sensori/attuatori
PROFINET
Azionamenti
(ad es. SINAMICS)
lo standard internazionale utilizza Industrial Ethernet e consente
la comunicazione in tempo reale fino al livello di campo,
integrando però anche il livello Enterprise. Con il pieno utilizzo
degli standard IT esistenti, PROFINET permette di realizzare in
rete Industrial Ethernet applicazioni isocrone di Motion Control
e un efficiente engineering indipendente dal costruttore. Inoltre
assicura un'elevata disponibilità delle macchine e degli impianti.
PROFINET supporta l'automazione distribuita e consente
applicazioni sicure da errori (fail-safe) e la comunicazione
controllore-controllore.
Comunicazione
sicura da errori
non adatto
adatto
ben adatto
PROFIBUS (IEC 61158/EN 50170)
lo standard internazionale per il livello di campo è il leader di
mercato mondiale dei bus di campo. E' l'unico bus di campo a
consentire la comunicazione sia in applicazioni manifatturiere
sia in applicazioni di processo.
AS-Interface (IEC 62026/EN 50295)
è l'alternativa economica al fascio di cavi per collegare sensori
e attuatori tramite un cavo a due conduttori
La base per l'automazione d'edificio è lo standard internazionale
KNX/EIB (EN 50090, ANSI EIA 776).
Gli accoppiamenti tra reti sono realizzati tramite controllori o
Link. Progettazione e diagnostica possono essere eseguite da
ogni punto dell'impianto.
Probedruck
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Telefono
mobile
Sistemi di bus per l'industria
Internet Pad
Tecnica di telecomando
e di controllo stazione
PC
La figura mostra il
collegamento dei diversi
sistemi di automazione alle
reti standardizzate
Controllori
Sistemi di servizio
e supervisione
Controllo
numerico
Teleservice
Industrial Ethernet
Notebook
Controllori
Controllo
numerico
Apparecchiatura da
campo per area Ex
Sistemi di servizio
e supervisione
PC/PG
Accoppiatore
PROFIBUS PA
PROFIBUS
Machine
Vision
Link
Motormanager
Apparecchiature
da campo
Azionamenti
KNX
Sensori
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Probedruck
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PC
Controllori
Motion Control Systems
Tecnica di telecomando e di
controllo stazione
PC/PG
Security
PROFINET
Industrial Ethernet
Access Point
Controllore
Notebook
IWLAN
RCoax Cable
Controllori
Link
Link
PROFINET
Link
Motion Control
Systems
Apparecchiature
da campo
Link
Machine
Azionamenti
Vision
Link
Attuatore
Modulo
Client
Controllori
AS-Interface
Alimentatore da rete
Access
Point
Apparecchiatura
da campo
Sensori
Probedruck
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CY CMY
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Industrial Ethernet
Con Industrial Ethernet è disponibile per l'industria una
potente rete d'area e di cella
conforme allo standard
IEEE 802.3u (ETHERNET) e
IEEE 802.11 (Wireless LAN).
S7-200 con
SINAUT MICRO
S7-300 con
SINAUT ST7
MOBIC
Notebook
Ethernet è la tecnologia di base di Internet per l'interconnessione
in rete mondiale.
Le molteplici possibilità di Intranet, Extranet e Internet, che
sono già oggi a disposizione nell'ambiente d'ufficio, possono
anche essere utilizzate nell'automazione dell'industria manifatturiera e di processo.
La tecnologia Ethernet affermatasi con successo da molti anni
in combinazione con Switching Full Duplex e Autosensing dà
la possibilità all'utente di adattare la performance necessaria
delle sue reti in rispondenza precisa alle esigenze.
S7-400
Access Point
SCALANCE SIMATIC HMI
W788-1PRO con WinAC
MOBIC
Industrial Ethernet
S7-200
E' infatti possibile scegliere la velocità di trasmissione dati
secondo il bisogno effettivo, poiché la compatibilità omogenea
consente un'introduzione graduale della nuova tecnologia.
Ethernet è oggi, con una quota di mercato di oltre l'90%, la
rete numero uno nel panorama delle LAN. Ethernet ha caratteristiche importanti, che possono offrire notevoli vantaggi:
ET 200
SIMATIC TDC
S7-300
Machine
Vision
SINAMICS
Veloce messa in servizio grazie ad una semplicissima tecnica
di collegamento
Elevata disponibilità, poiché gli impianti esistenti possono
essere ampliati senza ripercussioni
Potenza di comunicazione pressoché illimitata, poiché all'occorrenza si può avere potenza scalabile grazie alla tecnologia
Switching ed alla elevata velocità di trasmissione dati
Interconnessione in rete dei più svariati settori applicativi,
come ufficio e produzione
Comunicazione estesa a tutta l'azienda grazie alla possibilità
di accoppiamento tramite WAN (Wide Area Network) come
ISDN o Internet
Sicurezza dell'investimento nel tempo grazie al continuo
sviluppo nel segno della compatibilità
Riserva di banda dati con Industrial Wireless LAN (IWLAN)
"Rapid Roaming" per il rapido raggiungimento di nodi/partner
mobili tra diversi Access Point.
Preciso coordinamento temporale di eventi in tutto l'impianto
grazie alla gestione centrale del segnale orario
SIMATIC NET si basa su questa tecnica comprovata. Oltre due
milione sono le connessioni che Siemens ha contribuito a realizzare
in tutto il mondo con installazioni in ambienti industriali gravosi
e fortemente inquinati da disturbi elettro-magnetici (EMC).
8
Probedruck
Industrial Ethernet
SIMOTION C/P/D
SINUMERIK
SIMATIC NET offre per l'ambiente industriale ampliamenti
essenziali della tecnica Ethernet:
Componenti di rete per l'impiego in ambiente industriale
gravoso
Rapido confezionamento in loco di cavi e connettori grazie
al sistema di montaggio FastConnect con tecnica RJ45
Reti sicure dal fuori servizio grazie a ridondanza veloce
Sorveglianza continua dei componenti di rete grazie ad un
concetto di segnalazione semplice ed efficace
Componenti di rete sicuri nel tempo con la famiglia di Switch
reciprocamente integrabili SCALANCE X
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nell'ambito SIMOTION e SIMATIC S7/C7/WinAC. Essa consente
anche il collegamento di PC e Workstation. La quantità di dati
utili per job ammonta a max. 64 kbyte. La comunicazione S7
offre servizi di comunicazione semplici e potenti e mette a
disposizione un'interfaccia software indipendente dalla rete.
PC con WinCC flexible
o SINAUT MICRO SC
Comunicazione S5-compatibile (SEND/RECEIVE)
SIMOTION D/P
Numeric Control
La comunicazione S5-compatibile (SEND/RECEIVE) consente la
comunicazione del SIMATIC S7/C7 con sistemi già esistenti,
soprattutto con il SIMATIC S5 ma anche con PC tramite PROFIBUS
e Industrial Ethernet.
Tramite Industrial Ethernet è offerta anche la funzionalità Fetch
and Write cosicché il software sviluppato per il SIMATIC S5 può
essere ancora utilizzato senza modifiche per il SIMATIC S7.
SINAMICS
S120
SCALANCE
X202-2P IRT
SCALANCE S
SIMATIC
WinAC
Access Point
SCALANCE
W788-1RR
PC
Modulo Client
SCALANCE
W747-1RR
Comunicazione standard
Si tratta qui di protocolli normalizzati e standardizzati per la
comunicazione dati, ad es. FTP. Anche la comunicazione failsafe è possibile tramite Industrial Ethernet.
OPC
(OLE for Process Control)
è un'interfaccia standardizzata, aperta e indipendente dal
costruttore, che consente il collegamento di applicazioni
Windows OPC-compatibili alla comunicazione S7, alla comunicazione S5-compatibile (SEND/RECEIVE) e a PROFINET.
Field PG M
ET 200S con
IM 151-3 PN FO
ET 200
Con Industrial Ethernet sono offerti i seguenti servizi/funzioni
di comunicazione:
Comunicazione PG/OP
Si tratta di un insieme di funzioni di comunicazione integrate,
mediante le quali i sistemi di automazione SIMATIC, SIMOTION
e SINUMERIK possono scambiare dati con ogni apparecchiatura
HMI (TD/OP) e PG SIMATIC (STEP 7).
La comunicazione PG/OP è supportata da tutte le reti.
Comunicazione S7
La comunicazione S7 è la funzione di comunicazione integrata
(System-Function-Module) per l'S7-400 risp. un insieme di
blocchi funzionali caricabili per l'S7-300, il tutto ottimizzato
La tecnologia informatica (IT) con tecnica E-mail e Web
integra il SIMATIC, SIMOTION e SINUMERIK nella tecnologia IT
tramite Industrial Ethernet. Nell'ufficio si sono ormai imposti
E-mail e Web-Browser come mezzi di comunicazione diffusi in
tutto il mondo. Come via di comunicazione è utilizzata prevalentemente Ethernet, ma trovano impiego anche cavi telefonici
e Internet.
Interfaccia Socket per Industrial Ethernet
consente la comunicazione dati con calcolatori tramite TCP/IP.
Su questa interfaccia ampiamente diffusa nel mondo PC e
UNIX, gli utenti possono programmare liberamente lo scambio
dati. Nel SIMATIC S7 e nel SIMATIC TDC sono impiegati i blocchi
SEND/RECEIVE (S/R) come accesso a TCP/IP.
Servizi di comunicazione PROFINET
PROFINET IO per il collegamento di apparecchiature da campo
decentrate a Industrial Ethernet
PROFINET CBA per la moderna costruzione di impianti con
la realizzazione di strutture di automazione distribuite sulla
base di componenti precostituiti
Industrial Ethernet
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PROFINET
lo standard aperto per l'automazione
PROFINET è lo standard Industrial Ethernet (IEC 61158) innovativo ed aperto per
l'automazione industriale. Con
PROFINET è possibile interconnettere in rete apparecchiature dal livello di campo fino
al livello di gestione aziendale.
PROFINET comporta un comunicazione omogenea, consente
un engineering esteso all'intero impianto ed utilizza gli standard
IT fino al livello di campo.
I sistemi di bus esistenti, ad es. PROFIBUS, possono essere
integrati in modo semplice senza modificare le apparecchiature
già interconnesse. PROFINET tiene conto dei seguenti aspetti:
Comunicazione Real-Time
PROFINET si basa su Industrial Ethernet ed utilizza lo standard
TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) per la
parametrizzazione, la configurazione e la diagnostica.
La comunicazione in tempo reale per il trasferimento dei dati
utili/di processo si svolge sullo stesso cavo. Le apparecchiature
PROFINET possono supportare le seguenti caratteristiche
- Real-Time (RT)
utilizza la possibilità di rendere prioritario e ottimizzare lo
stack di comunicazione dei nodi/partner del bus. Ne risulta
così una trasmissione dati performante con componenti di
rete standard nel sistema di automazione.
- Isochronous Real-Time (IRT)
Per compiti particolarmente difficili è disponibile la comunicazione real-time supportata dall'hardware Isochronous Real
Time (IRT) - ad es. per applicazioni di Motion Control e
applicazioni High Performance nella Factory Automation.
Gli ASIC ERTEC (Enhanced Real-Time Ethernet Controller) supportano entrambe le caratteristiche Real-Time e costituiscono
la tecnologia base per soluzioni di sistema omogenee con
PROFINET. La tecnologia ERTEC, oltre ad essere integrata nei
prodotti Siemens, è anche messa a disposizione di altri produttori.
Per lo sviluppo in proprio di apparecchiature sono disponibili
appositi Development Kit ed il supporto di Competence Center.
Internet
Motion Control
Factory Automation
<100 ms
Servizi IT
Real-Time
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Probedruck
PROFINET
<10 ms
<1 ms
TCP/IP
Isochronous Real-Time
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PROFINET con apparecchiature da campo decentrate
Commando
IO-Controller
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Integrazione di bus di campo tramite Proxy
PG/PC
Supervisor
PROFINET
PROFINET
Proxy
ET 200S
S7-300 con
CP 343-1 Lean
Apparecchiature
da campo
IO-Devices
Machine
ET 200pro
Vision
IE/PB IE/AS-i
LINK
Link
PN IO PN IO
PROFIBUS
PROFIBUS
AS-Interface
Apparecchiature da campo decentrate (PROFINET IO)
PROFINET consente l'integrazione di apparecchiature da campo
decentrate (IO-Devices ad es. unità di ingresso/uscita) direttamente
in rete Industrial Ethernet. Con la comprovata progettazione
mediante STEP 7, queste apparecchiature da campo vengono
assegnate ad un controllore centrale il cosiddetto IO-Controller).
Le unità o apparecchiature esistenti possono essere sempre
utilizzate senza modifiche tramite interfacce PROFINET-compatibili
o Link, il che assicura la validità degli investimenti fatti dagli
utenti di PROFIBUS o AS-Interface. E' pure possibile realizzare
una configurazione con unità standard e fail-safe in una stazione
Un IO-Supervisor serve a scopi HMI e diagnostici lo stesso anche
con PROFIBUS mediante maschere gerarchiche di diagnostica
(diagnostica d'insieme e di dettaglio). Il trasferimento dei dati utili
avviene con la comunicazione Real-Time; la configurazione e la
diagnostica con TCP/IP risp. standard IT. Si è qui fatto ricorso al
semplice e ben collaudato engineering di PROFIBUS, trasferendolo
a PROFINET. Dal punto di vista della programmazione, STEP 7
consente l'accesso ad un'apparecchiatura I/O sia tramite PROFIBUS
sia tramite PROFINET. Gli utenti possono così configurare in modo
assai semplice le apparecchiature da campo in rete Ethernet sulla
base del know-how acquisito con PROFIBUS.
Mantenendo il modello di apparecchiatura di PROFIBUS, sono
disponibili con PROFINET le stesse informazioni diagnostiche. Oltre
alla diagnostica d'apparecchiatura, sono rilevabili dalle apparecchiature anche dati specifici di modulo e di canale, cosicché risulta
possibile una semplice e veloce localizzazione delle anomalie.
PROFINET supporta poi, oltre alle strutture a stella, ad albero ed
ad anello, anche la struttura lineare tipica dei bus di campo.
Grazie all'integrazione della funzionalità Switch nelle apparec-
chiature, come ad esempio è il caso dell'S7-300 con CP 343-1
Lean CP 343-1 Lean o delle apparecchiature da campo decentrate
SIMATIC ET 200S o ET 200pro, si possono realizzare come al solito
strutture lineari, che si orientano direttamente alla struttura delle
macchine risp. degli impianti. Ciò comporta una riduzione
dell'onere di cablaggio e consente di risparmiare componenti,
come ad es. Switch esterni.
In aggiunta ai prodotti con grado di protezione IP20, è pure
disponibile un portfolio completo di prodotti in esecuzione IP65,
come ad es. l'apparecchiatura da campo ET 200pro o lo Switch
SCALANCE X208PRO.
Integrazione di bus di campo
PROFINET consente la semplice integrazione di sistemi di bus di
campo già esistenti. Per questo scopo viene impiegato un Proxy
(rappresentante), che svolge da un lato la funzione di master del
sistema PROFIBUS o AS-Interface e dall'altro quella di nodo/partner
del sistema Industrial Ethernet, supportando la comunicazione
PROFINET. Risultano così adeguatamente protetti gli investimenti
fatti dagli esercenti degli impianti, dai costruttori di macchine e
di impianti nonché dai produttori di apparecchiature.
PROFINET è lo standard Industrial Ethernet aperto per
l'automazione
PROFINET si basa su Industrial Ethernet
PROFINET utilizza TCP/IP e standard IT
PROFINET è Real-Time Ethernet
PROFINET consente l'integrazione diretta di sistemi di
bus di campo
PROFINET supporta la comunicazione fail-safe con
PROFIsafe
PROFINET
Probedruck
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PROFINET
lo standard aperto per l'automazione
Motion Control
Sulla base di PROFINET è possibile realizzare con Isochronous-Real-Time (IRT) regolazioni di azionamento isocrone
anche molto veloci per applicazioni di Motion Control assai
performanti, in modo non particolarmente oneroso. Il profilo
d'azionamento standardizzato PROFIdrive rende possibile una
comunicazione indipendente dal costruttore tra Motion Controller ed azionamenti, indipendentemente dal sistema di bus
sia che si tratti di Industrial Ethernet o di PROFIBUS.
Intelligenza distribuita e comunicazione macchinamacchina (PROFINET CBA)
La comunicazione real-time isocrona e la comunicazione IT
standard possono svolgersi sullo stesso cavo senza influenzarsi
reciprocamente.
Come componenti software s'intendono funzioni software
"incapsulate" riutilizzabili. Possono essere sia singole funzioni
tecnologiche come regolatori, sia programmi applicativi di
intere macchine. I componenti software possono essere combinati in modo flessibile e facilmente riutilizzati indipendentemente dalla loro programmazione interna. La comunicazione
tra componenti software avviene esclusivamente tramite le
interfacce dei componenti. A queste interfacce possono accedere dall'esterno solo le variabili, che sono necessarie per le
interazioni con gli altri componenti.
Per la realizzazione di strutture d'impianto modulari, PROFIBUS
International ha definito uno standard: PROFINET CBA (Component Based Automation). Nella costruzione delle macchine
e degli impianti si sono già fatte buone esperienze con la
modularizzazione. Parti, spesso necessarie, vengono precostruite
per poter poi essere rapidamente assemblate a costituire
un'unità, al momento dell'acquisizione dell'ordine. Con PROFINET
CBA è possibile estendere la modularizzazione, mediante componenti software, alla tecnica d'automazione dell'impianto.
I componenti software vengono creati con STEP 7 o altri tool
specifici del costruttore. SIMATIC iMap serve per la progettazione
globale dell'intero impianto mediante interconnessione grafica
dei componenti. Il grado di modularizzazione non determina
il numero dei controllori d'automazione necessari. L'attribuzione
ad un controllore centrale o a più controllori decentrati consente
un utilizzo ottimale dell'hardware d'automazione impiegato.
STEP 7:
progettazione di apparecchiature,
sviluppo di programmi applicativi
STEP 7:
creazione di
componenti
PROFINET
Macchina 1
ON
START
STOP
STARTING
READY
CLEANING
HELD
LIFESTATE
Macchina 2
KOP
ON
START
STOP
STARTING
READY
FILLING
HELD
STATUS
LIFESTATE
Macchina 2
ON
START
STOP
12
Probedruck
PROFINET
STARTING
READY
LABELING
LIFESTATE
SIMATIC iMap:
interconnessione
grafica dei componenti
Macchina 2
Macchina 1
ON
START
STOP
STARTING
READY
CLEANING
HELD
LIFESTATE
ON
START
STOP
STARTING
READY
FILLING
HELD
STATUS
LIFESTATE
Macchina 3
ON
START
STOP
STARTING
READY
LABELING
LIFESTATE
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Installazione della rete
Con PROFINET è possibile installare la rete senza conoscenze
specialistiche. Lo standard aperto basato su Industrial Ethernet
soddisfa tutte le esigenze essenziali tipiche dell'ambiente
industriale. PROFINET consente la semplice realizzazione delle
normali topologie di rete quali stella, albero, linea e anello per
disponibilità elevata, con cablaggio conforme allo standard
industriale.
La "PROFINET Installation Guide" supporta il costruttore e
l'utente nell'installazione della rete. In funzione dell'applicazione
trovano impiego cavi simmetrici in rame o cavi in fibra ottica
insensibili ai disturbi EMC. Apparecchiature di costruttori diversi
sono collegabili in modo semplice tramite robusti connettori
normalizzati (fino a IP65/IP67).
Per l'assegnazione degli indirizzi e per la diagnostica di rete,
PROFINET utilizza gli standard IT DCP (Discovery Configuration
Protocol) e SNMP (Simple Network Management Protocol).
PROFINET offre nuove funzioni e applicazioni per la
comunicazione senza fili con Industrial Wireless LAN. Si possono
così sostituire tecniche soggette ad usura meccanica basate
ad es. su contatti striscianti ed impiegare sistemi di trasporto
a guida automatica nonché apparecchiature di servizio risp.
manutenzione personalizzate. Industrial WLAN si basa su
standard, ma offre anche funzioni addizionali, che consentono
un collegamento performante di apparecchiature da campo a
controllori:
Riserva di banda dati
serve a riservare la larghezza di banda tra un Access Point
ed un Client definito. Ciò assicura per questo Client una
performance affidabile indipendentemente dal numero di
Client facenti capo all'Access point.
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"Rapid Roaming"
per il rapido raggiungimento di nodi/partner mobili tra diversi
Access Point.
Questi ampliamenti rispetto allo standard consentono performanti applicazioni senza fili con PROFINET e SCALANCE W fino
al livello di campo.
Standard IT e Security
PROFINET sono rappresentati in formato HTML o XML.
Indipendentemente dal tool impiegato, è possibile accedere
da qualsiasi posto ad informazioni del livello di automazione
mediante un comune Internet-Browser, con conseguente
notevole semplificazione della messa in servizio e della
diagnostica.
PROFINET definisce un concetto modulare di sicurezza,
utilizzabile senza conoscenze specialistiche, che impedisce
assolutamente operazioni errate, accessi non autorizzati e
manipolazioni senza intralciare il processo produttivo. E'
disponibile per questo la famiglia di prodotti SCALANCE S, con
relativi moduli hardware e software.
Safety
Il comprovato profilo di sicurezza PROFIsafe di PROFIBUS, che
consente il trasferimento di dati standard e orientati alla
sicurezza su un cavo di bus, è utilizzabile indipendentemente
dal mezzo trasmissivo. PROFINET rende così realizzabili
applicazioni sicure da errori con una progettazione omogenea
in tutta la rete e questo sia nella concezione di nuovi impianti
sia nel potenziamento di impianti esistenti. Switch standard,
Proxy e Link possono essere impiegati anche per la
comunicazione fail-safe. E' inoltre possibile la comunicazione
fail-safe tramite Industrial Wireless LAN (IWLAN).
Processo
PROFINET è lo standard di riferimento per tutte le applicazioni
nell'automazione. Tramite l'integrazione con PROFIBUS esso si
estende anche all'industria di processo fino alle applicazioni
in aree a rischio di esplosione.
PROFINET
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Strutture di rete ottiche con cablaggio POF/PCF
I cavi LWL in fibra ottica sono sempre consigliabili come
alternativa ai cavi in rame. Se l'ambiente ha un forte
inquinamento elettromagnetico EMC, si deve risparmiare il
collegamento equipotenziale o non si vuole alcuna emissione
elettromagnetica EMC.
Per la realizzazione di strutture di rete ottiche sono impiegati
cavi LWL in fibra di vetro (LWL di vetro) per grandi distanze,
mentre per brevi distanze sono impiegati cavi LWL in fibra di
plastica conduttrice di onde luminose come Polymer Optic
Fiber (POF) o in fibra di vetro rivestita di plastica come Polymer
Cladded Fiber (PCF).
Nell'ambito di Totally Integrated Automation Siemens A&D
offre una soluzione di sistema completa, che comprende
componenti di rete passivi ed attivi, nonché apparecchiature
da campo decentrate con connessioni per cavi POF/PCF
integrate. Per garantire un'elevata disponibilità, i cavi vengono
controllati nella messa in servizio e durante l'esercizio su
eventuali attenuazioni dovute all'invecchiamento dei materiali.
Componenti di rete passivi
Con il nuovo sistema di collegamento RJ SC per Polymer Optic
Fiber e Polymer Cladded Fiber, è realizzabile un semplice
cablaggio dei cavi LWL per l'impiego in vicinanza delle macchine.
I nuovi connettori RJ SC possono essere confezionati sul posto
in modo semplice e rapido. Nell'ambito del PNO (PROFIBUS
Nutzerorganisation, organizzazione degli utenti di PROFIBUS),
essi sono standardizzati per PROFINET, cosicché è possibile
interconnettere tra loro apparecchiature di produttori diversi.
I cavi LWL di plastica concepiti per il sistema di collegamento
RJ-SC possono, a seconda della tecnica costruttiva, essere
impiegati in applicazioni di tipo universale o con catene
portacavi.
Switch Industrial Ethernet e Media-Converter
Il Media-Converter SCALANCE X101-1POF si presta perfettamente
all'integrazione di apparecchiature
con connessioni POF in strutture
di rete già esistenti, poiché esso
converte i segnali elettrici in segnali
ottici. Il Media-Converter e gli
Switch Industrial Ethernet
SCALANCE X200-4P IRT / X201-3P
IRT / X202-2P IRT sono concepiti
appositamente per il sistema di
cablaggio RJ-SC. L'ASIC ERTEC integrato rende disponibile la funzionalità IRT per gli Switch. Gli Switch possono essere così impiegati
anche per la comunicazione real-time. Essi possono essere
progettati e diagnosticati mediante STEP 7.
Periferia decentrata
Grazie alle connessioni POF integrate del nuovo modulo
d'interfaccia IM 151-3 PN FO ed
al sistema di cablaggio RJ-SC, la
famiglia di prodotti SIMATIC ET
200S può essere collegata ad una
rete PROFINET ottica. Per la prima
volta possono essere pertanto
impiegati anche moduli PROFIsafe
orientati alla sicurezza in stazioni
ET 200 con connessione LWL. I moduli esistenti possono continuare
ad essere utilizzati, il che assicura gli investimenti dell'utente.
Grazie allo Switch a 2 porte integrato sono realizzabili strutture
lineari assai semplici, che si orientano direttamente alla struttura
delle macchine risp. degli impianti.
S7-400 con
PROFINET-CPU
o
CP 443-1
Advanced
PC
Ambiente con inquinamento
elettromagnetico EMC
PROFINET
SCALANCE
X202-2P
IRT
MediaConverter
SCALANCE
X101-1POF
ET 200S con IM 151-3 PN FO
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Probedruck
PROFINET
S_14_15it.FH10 Mon Jun 19 14:57:48 2006
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Prodotti PROFINET per Industrial Ethernet
PROFINET CBA
Controllori
CPU 315-2 PN/DP
CPU 319-3 PN/DP
CPU 315F-2 PN/DP
CPU 414-3 PN/DP
NUOVO
CPU 317-2 PN/DP
CPU 416-3 PN/DP
CPU 317F-2 PN/DP
CPU 416F-3 PN/DP
Unità centrale all'interno di un componente CBA, che
consente lo scambio dati con altri componenti tramite
PROFINET e, con Proxy, tramite PROFIBUS
WinAC Basis con opzione PN
Il software-PLC, basato su WinAC Basis; WinAC funziona
come Proxy per apparecchiature PROFIBUS
Collegamento di sistema per SIMATIC S7 e SINUMERIK
CP 343-1
Processore di comunicazione per l'integrazione di un
S7-300 o un SINUMERIK 840D esistente
in un'applicazione CBA.
CP 343-1 Advanced
CP 443-1 Advanced
Processore di comunicazione con Switch integrato
(solo con CP 443-1 Advanced) per l'integrazione di
un SIMATIC S7-300/S7-400 o un SINUMERIK 840D
(solo con CP 343-1 Advanced) in un'applicazione CBA.
Collegamento di sistema per PG/PC
PN CBA OPC Server
Consente l'accesso diretto tramite l'interfaccia OPC a
variabili in componenti PROFINET CBA
IE/PB Link
Proxy CBA per l'integrazione di apparecchiature
PROFIBUS esistenti in un'applicazione CBA;
l'IE/PB Link offre in più S7-Routing e Routing per record
di dati
Engineering Tools
SIMATIC iMap
Software multi-vendor per la progettazione grafica
della comunicazione tra componenti
PROFINET
Probedruck
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S_16_17it.FH10 Mon Jun 19 14:58:40 2006
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Prodotti PROFINET in rete Industrial Ethernet
PROFINET IO
Controllori
CPU 315-2 PN/DP
CPU 315F-2 PN/DP
CPU 317-2 PN/DP
CPU 317F-2 PN/DP
CPU 319-3 PN/DP
CPU 414-3 PN/DP
Unità centrale come IO-Controller per l'elaborazione
CPU 416-3 PN/DP NUOVO dei segnali di processo e per il collegamento diretto
CPU 416F-3 PN/DP
di apparecchiature da campo a Industrial Ethernet
Collegamento di sistema per SIMATIC S7 e SINUMERIK
CP 343-1
Processore di comunicazione per il collegamento
dell'S7-300 o SINUMERIK 840D a Industrial Ethernet.
Si possono così collegare apparecchiature da campo
come IO-Device a Industrial Ethernet tramite S7-300
CP 343-1 Lean
Processore di comunicazione con Switch a 2 porte
integrato per il collegamento dell'S7-300 a Industrial
Ethernet. Il CP consente il collegamento ad un IOController come IO-Device intelligente. NUOVO
CP 343-1 Advanced
CP 443-1 Advanced
Processore di comunicazione con Switch integrato
(solo per CP 443-1 Advanced) come IO-Controller
per il collegamento di apparecchiature da campo a
SIMATIC S7-300/S7-400 o SINUMERIK 840D (solo CP
343-1 Advanced)
Collegamento di sistema per PG/PC
CP 1616
Unità PCI per il collegamento di PG/PC a Industrial
Ethernet con ASIC ERTEC 400 e Real-Time Switch a 4
porte integrato; il CP 1616 può essere impiegato sia
come IO-Controller sia come IO-Device
CP 1604
Unità PC/104-Plus per il collegamento di sistemi
PC/104-Plus e SIMATIC Microbox con interfaccia
PC/104-Plus a Industrial Ethernet con ASIC ERTEC 400
e Real-Time Switch a 4 porte integrato;
il CP 1604 può essere impiegato sia come IO-Controller
sia come IO-Device
Development Kit DK-16xx PN IO
Software Development Kit per CP 1616 e CP 1604
con driver LINUX nel codice sorgente per il
trasferimento su qualsiasi sistema operativo di PC
SOFTNET PN IO
Software di comunicazione per il funzionamento di
un PC/una Workstation come IO-Controller
IE/PB Link PN IO
Proxy PROFINET per il collegamento trasparente di
apparecchiature PROFIBUS esistenti ad un IO-Controller
tramite Industrial Ethernet
IWLAN/PB Link PN IO
Proxy PROFINET per il collegamento trasparente di
apparecchiature PROFIBUS esistenti ad un IO-Controller
tramite Industrial Wireless LAN (IWLAN)).
IE/AS-i LINK PN IO NUOVO
PROFINET-Proxy per il collegamento modulare di
AS-Interface Slaves esistenti ad un IO-Controller
tramite Industrial Ethernet.
Periferia decentrata
IM 151-3 PN
IM 151-3 PN HF
IM 151-3 PN FO NUOVO
Modulo d'interfaccia per il collegamento diretto dell'ET
200S come IO-Device, con Switch a 2 porte integrato
per la realizzazione di linee (anche tramite conduttore
in fibra ottica).
16
Probedruck
PROFINET
PN/PN Coupler NUOVO
Unità in rete PROFINET per l'accoppiamento di dati
IO veloce e deterministico in tutto l'impianto tra due
reti PROFINET.
IM 154-4 PN HF
Modulo d'interfaccia per il collegamento diretto dell'ET
200pro come IO-Device con Switch integrato per la
realizzazione di linee con elevato grado di protezione
(IP65/IP67)
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Motion Control & Azionamenti
CBE 20, CBE 30 NUOVO
CBE 20 und CBE 30 sono le schede PROFINET per il
collegamento di SINAMICS S120 risp. SIMOTION D
a PROFINET.
CU 310 PN NUOVO
Unità di controllo con interfaccia PROFINET per
SINAMICS S120 AC-Drives.
MCI-PN NUOVO
Con MCI-PN è possibile collegare a PROFINET
SIMOTION P, la variante basata su PC di SIMOTION
Engineering Tools
STEP 7 o SIMOTION SCOUT
SINEMA E NUOVO
Per la progettazione nel comprovato modo di PROFIBUS Per la pianificazione, la simulazione, la configurazione
e la progettazione di applicazioni WLAN industriali
secondo lo standard 802.11 a/b/g.
Componenti tecnologici
ERTEC 400
Ethernet Controller con Switch a 4 porte integrato,
ARM 946 RISC e interfaccia PCI, elaborazione dati per
Real-Time (RT) e Isochronous Real-Time (IRT) con
PROFINET NUOVO
ERTEC 200
Ethernet Controller con Switch a 2 porte integrato,
ARM 946 RISC, elaborazione dati per Real-Time (RT)
e Isochronous Real-Time (IRT) con PROFINET
Development Kit DK-ERTEC 400 PN IO NUOVO
Development Kit DK-ERTEC 200 PN IO
Supporta la realizzazione di propri PROFINET IO-Devices
PROFINET IO Development Kit
Pacchetto di sviluppo basato sul processore StandardEthernet per la realizzazione di propri PROFINET IODevices
Sistemi di elaborazione immagini
VS120
Vision Sensor come IO-Device per il controllo di oggetti
VS130-2
Vision Sensor come IO-Device per la lettura di codici
2D
Sistemi RFID
RF180C NUOVO
Modulo di comunicazione RFID per tutti i sistemi di
identificazione SIMATIC RF/MOBY.
PROFINET
Probedruck
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S_18_19it_neu.FH10 Mon Jun 19 14:59:35 2006
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Componenti di rete per Industrial Ethernet e PROFINET
Infrastrutturra di rete
Componenti di rete passivi
Con il sistema di cablaggio veloce FastConnect (FC) per Industrial
Ethernet di SIMATIC NET, il cablaggio strutturato scende dal
livello dell'ufficio al livello del capannone industriale adeguandosi quindi allo standard industriale. I cavi FastConnect possono
essere confezionati in loco in modo particolarmente facile e
rapido.
Oltre al sistema FastConnect basato sulla tecnica elettrica dei
cavi in rame con un'ampia gamma di cavi d'installazione,
scatole di giunzione, connettori, cavi Patch è anche disponibile
tutta una serie completa di mezzi trasmissivi ottici.
Switch Industrial Ethernet e Media-Converter
La famiglia di prodotti SCALANCE X con un'offerta graduata
di diversi Switch (Entry Level, managed, unmanaged e modular)
e Media-Converter.
Oltre alla possibilità di configurare e diagnosticare in STEP 7
gli Switch SCALANCE X, è anche realizzabile una trasmissione
dati ottimizzata dei telegrammi PROFINET Real-Time con
18
Probedruck
Componenti di rete
prioritizzazione derivata da IEEE 802.1Q.
I componenti di rete comandano con questa priorità il flusso
di dati tra le apparec-chiature.
Per esigenze di tempo reale (IRT) molto spinte sono disponibili
Switch con connessioni d'interfaccia per cavi in rame ed in
fibra ottica LWL con ASIC ERTEC integrato.
I diversi Media-Converter della linea di prodotti SCALANCE X
si prestano perfettamente alla conversione dei segnali elettrici
in segnali ottici.
SCALANCE W, più mobilità e flessibilità con componenti di
Industrial Wireless LAN per Industrial Ethernet e PROFINET,
anche per la comunicazione fail-safe.
Industrial Security
SCALANCE S, moduli di sicurezza per la protezione delle reti
di automazione e per la sicurezza nello scambio dati tra sistemi
di automazione.
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Industrial Security per reti di automazione
WAN
Computer di service con
software SOFTNET
Security Client
Computer di controllo della produzione
con software SOFTNET Security Client
Firewall
PC con
Software
SOFTNET
Security
Client
Server
Livello MES
PC
Security
Module
SCALANCE S
Rete d'Office
PC
Server
accesso protetto in sicurezza (VPN-Tunnel)
Switch
SCALANCE X-400
Switch SCALANCE X414-3E
Rete di automazione
PROFINET
PROFINET
Industrial Ethernet
Industrial Ethernet
Security Module
SCALANCE S
Security Module
SCALANCE S
Panel
PC
Servizio e supervisione
La moderna tecnica di automazione si basa sulla comunicazione
e sulla crescente decentralizzazione di singole isole di produzione.
Acquista quindi sempre maggiore importanza l'integrazione di
tutti i componenti della produzione con una interconnessione
omogenea alla rete dell'Office risp. all'Intranet aziendale:
Possibilità di accesso remoto per scopi di service
Impiego crescente di meccanismi IT come Web-Server
e E-Mail con apparecchiature di automazione
Impiego di Wireless LAN.
In tal modo la comunicazione industriale interagisce sempre
più con il mondo IT ed è ora esposta agli stessi pericoli, che
sono ben noti nell'ambiente Office e IT, quali ad es. hacker,
virus, worm o troiani.
Con il suo concetto di Industrial Security, Siemens offre una
soluzione di sicurezza speciale per la tecnica di automazione
industriale, che soddisfa le specifiche esigenze di questo ambiente applicativo.
Vantaggi del concetto di sicurezza SCALANCE S
Protezione da spionaggio e manipolazione dei dati
Protezione dal sovraccarico del sistema di comunicazione
Security Module
SCALANCE S
Celle di robot
Celle di robot
Cella di automazione
Protezione da reciproche influenze
Protezione da indirizzamenti errati
Configurazione e amministrazione semplici e user-friendly
senza conoscenze speciali di IT-Security
Nessuna necessità di modifiche o adattamenti della struttura
di rete esistente
Nessuna necessità di modifiche o adattamenti di applicazioni
esistenti o di nodi/partner della rete
Robustezza e idoneità industriale
Gli SCALANCE S Security Modules offrono una funzionalità
di sicurezza scalabile:
Firewall per la protezione della apparecchiature di automazione
da accessi non autorizzati indipendentemente dalle dimensioni
della rete da proteggere
VPN (Virtual Private Network) in alternativa o in aggiunta
per l'autenticazione sicura dei nodi/partner della
comunicazione e per la codifica della trasmissione dati
Software Security Client per accessi sicuri da PC/notebook
ad apparecchiature di automazione protette da SCALANCE S
Comunicazione sicura con
Safety e Security
ver pagina 30
Industrial Security
Probedruck
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S_20_21it_neu.FH10 Mon Jun 19 15:00:11 2006
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Industrial Mobile Communication
Vantaggi di una rete di comunicazione senza fili
S7-300 con
PROFINET-CPU
o CP 343-1
PC con
Software
di pianificazione
SINEMA E
PROFINET
Access Point
SCALANCE
W788-1RR
Client Module
SCALANCE
W747-1RR
Access Point
SCALANCE
W788-1RR
IWLAN
RCoax Cable
IWLAN/
PB Link
PN IO
PROFIBUS
ET 200S
S7-300 con
CP 343-1 Lean
con Switch a 2
porte integrato
ET 200S
ET 200pro
SINAMICS
La chiave del successo di domani sul mercato sta nell'approntamento e nella disponibilità di informazioni indipendentemente
da luogo e tempo.
Grazie ad apparecchiature mobili, interconnesse in reti radio
veloci (Wireless LAN), è possibile configurare i processi in modo
molto più efficiente. Il vantaggio delle soluzioni senza fili è
soprattutto la semplice e flessibile raggiungibilità di nodi/partner
in movimento. Qui Industrial Mobile Communication (IMC)
assume un'importanza speciale: IMC sta per mobilità con i
prodotti di comunicazione industriali di SIMATIC NET, che
utilizzano la comunicazione senza fili. Base di ciò sono standard
internazionali, ad es. secondo IEEE 802.11, GSM, GPRS o anche
in futuro UMTS.
E' parimenti possibile la comunicazione fail-safe senza fili tramite
IWLAN.
20
Probedruck
Aumento della competitività, poiché con la mobilità si ottiene
una maggiore flessibilità
I lavori di manutenzione vengono semplificati, i costi di service
ed i tempi di fuori servizio si riducono e il personale è impiegato
in modo ottimale
Liste di pezzi di ricambio e manuali sono accessibili indipendentemente dal luogo dove ci si trova
Ordini di lavoro possono essere ricevuti e confermati online
Rete radio omogenea per voce e dati estesa a tutta l'azienda
La soluzione di sistema è testata e collaudata, poiché componenti di rete, processori di comunicazione e software sono
sintonizzati tra loro
La telediagnostica per diverse macchine di produzione da una
postazione di service centrale comporta riduzione di costi
Installazioni inaccessibili possono essere facilmente raggiunte,
nessuna necessità di onerosi cablaggi
Veloce messa in servizio di nuove parti d'impianto grazie al
minor impegno di lavoro per l'installazione della rete di comunicazione Software SINEMA E per pianificazione, simulazione
e configurazione
Nessun deterioramento o logorio su apparecchiature o parti
d'impianto in movimento
Collegamento economico di apparecchiature che sono fuori
mano, difficili da raggiungere o si trovano in ambiente aggressivo.
SCALANCE W communicazione senza fili
I prodotti di SCALANCE W offrono una combinazione eccezionale
di affidabilità, robustezza e sicurezza. Con Industrial Wireless
LAN (IWLAN) è resa disponibile un'estensione dello standard
IEEE 802.11, che risponde specialmente alle esigenze di clienti
industriali riguardo a comportamento deterministico e ridondanza. In tal modo i clienti ricevono per la prima volta un'unica rete
radio sia per i dati di processo critici (ad es. segnalazioni d'allarme)
sia per la comunicazione non critica (ad es. service e diagnostica).
Con i componenti IWLAN SCALANCE W e PROFINET, lo standard
Industrial Ethernet aperto, è disponibile una soluzione mobile
per nuove applicazioni fino nel livello di campo. L'affidabilità del
canale radio risiede in una forma costruttiva stagna alla polvere
e all'acqua (IP65) del contenitore metallico, con gli elevati requisiti,
tipici del SIMATIC, di resistenza meccanica. Per la protezione da
accessi non autorizzati, i prodotti sono dotati di moderni meccanismi standard per il riconoscimento degli utenti (autenticazione)
e di codifica dei dati e sono anche integrabili senza problemi in
Security Policies già in atto. Per il raggiungimento assai rapido
di nodi/partner mobili tra due Access Point è disponibile la
funzione "Rapid Roaming".
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Numeric Control
con CP 343-1 Advanced
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SIMATIC S7-400 con
CPU 416F-3 PN/DP o
CP 443-1 Advanced
PROFINET
Industrial Ethernet
Access Point
SCALANCE
W788-1RR
Access Point
SCALANCE
W788-1RR
Access Point
SCALANCE
W788-1RR
Segmento 1 di RCoax Cable
Antenna
ANT792-4DN
IWLAN/PB
Link PN IO
PROFIBUS
ET 200S con
IM 151 CPU
Antenna
ANT792-4DN
ET 200S con
IM 151 CPU
IWLAN/PB
Link PN IO
Antenna
ANT792-4DN
IW
IWLAN/PB
Lin PN IO
Link
PROFIBUS
Possibilità d'impiego di RCoax Cable
In aree difficili per la radiocomunicazione, nelle quali non è
determinante la mobilità "illimitata", ma piuttosto una
soluzione senza usura meccanica, che richiede quindi poca
manutenzione. Ciò è reso possibile dal campo radio di forma
conica definita che si genera lungo l'RCoax Cable.
Gli RCoax Cable garantiscono, specialmente in applicazioni
con sistemi di trasporto (convogliatori aerei monorotaia,
sistemi di trasporto automatici), un collegamento radio
affidabile e non soggetto ad usura.
Due cavi per l'impiego nel campo dell'Industrial Wireless LAN
con bande di frequenza di 2,4 GHz e 5 GHz.
ET 200S con
IM 151 CPU
PROFIBUS
Esempi d'impiego
Convogliatori aerei
monorotaia (EHB)
Sistemi di trasporto a
guida automatica (AGV)
Gru
Trasloelevatori per
scaffali verticali
Linee a trasferta
Cambiautensili
Robot
Stazioni
Metropolitane
Motrici
Ascensori
Palcoscenici teatrali
Ulteriori componenti di rete
per IWLAN
IWLAN/PB Link PN IO
SCALANCE W-700
Accessori:
- antenne
- resistenza terminale
- protezione antifulmine
- alimentatore
Probedruck
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S_22_23it_neu.FH10 Mon Jun 19 15:00:33 2006
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Performance e tecnologie di retehnologie di rete
con Industrial Ethernet
Nuove tecnologie, usate in
combinazione, possono far
aumentare la performance di
Industrial Ethernet anche di
50 volte e più. Queste
tecnologie sono:
Fast Ethernet a 100 Mbit/s:
rispetto a Ethernet a 10 Mbit/s, i telegrammi sono trasportati
assai più velocemente ed impegnano il bus per tempi
brevissimi.
Gigabit Ethernet a 1 Gbit/s:
rispetto a Fast Ethernet, Gigabit Ethernet è ancora 10 volte
più veloce e l'impegno del bus si riduce ad 1/10 del tempo.
Il sistema di cablaggio FastConnect a 8 fili di SIMATIC NET
consente velocità di transmissione fino a 1 Gbit/s.
Full Duplex esclude collisioni:
la portata di dati aumenta enormemente poiché non si hanno
ripetizioni di telegrammi. Tra due nodi/partner, i dati possono
essere trasmessi e ricevuti contemporaneamente. La portata
di dati di un collegamento Full Duplex sale pertanto a
200 Mbit/s con Fast Ethernet ed a 2 Gbit/s con Gigabit
Ethernet.
Switching consente una comunicazione parallela:
la suddivisione di una rete in più segmenti mediante Switch
ha come effetto il disaccoppiamento del carico della rete.
In ogni singolo segmento il traffico dati locale si può svolgere
indipendentemente dagli altri segmenti. In tutta la rete
possono essere in circolazione più telegrammi contemporaneamente. Il guadagno in performance sta quindi nella
contemporaneità di più telegrammi.
Autosensing significa la capacità di nodi/partner della rete
(apparecchiature terminali e componenti di rete) di riconoscere automaticamente la velocità di trasmissione di un segnale
(10 Mbit/s, 100 Mbit/s o 1 Gbit/s) e di supportare Autonegotiation.
22
Probedruck
Performance e technologie di rete
Portata delle reti/valori per 5 nodi/partner
Telegrammi
(200 byte/sec)
1.000.000
100.000
10.000
1.000
100
10
1
10 Mbit/s
100 Mbit/s
1 Gbit/s
Industrial Ethernet
S_22_23it_neu.FH10 Mon Jun 19 15:00:33 2006
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Componenti di rete attivi per Industrial Ethernet
SCALANCE X è la nuova famiglia di Switch industriali Industrial
Ethernet di SIMATIC NET. Gli Switch sono componenti di rete
attivi, che distribuiscono in modo finalizzato i dati ai rispettivi
indirizzi. Il gruppo di prodotti SCALANCE X consiste innanzi
tutto di diverse linee di prodotti suppletive, adatte ai rispettivi
compiti di automazione.
Con i prodotti SCALANCE X è disponibile l'infrastruttura di rete
per applicazioni PROFINET.
SCALANCE X-100 unmanaged
Switch con fino ad otto porte (elettrica/ottica), alimentazione
di tensione ridondante e contatto di segnalazione per
applicazioni in vicinanza delle macchine.
SCALANCE X-100 unmanaged Media-Converter
Media-Converter per la conversione dei segnali elettrici in
segnali ottici.
SCALANCE X-200 managed
Switch per impiego universale, da applicazioni in vicinanza
delle macchine fino a impianti parziali interconnessi in rete.
Progettazione e telediagnostica sono integrate nell'Engineering
Tool STEP 7. Ne risulta un aumento della disponibilità degli
impianti. Apparecchiature con grado di protezione elevato
consentono l'installazione fuori quadro elettrico.
Anche per l'impiego in reti di impianti parziali, con forti esigenze
di comportamento Real-Time e di altissima disponibilità, sono
ordinabili gli Switch adatti (SCALANCE X-200 IRT). Il traffico
dati senza esigenze di comportamento Real-Time può svolgersi
sulla stessa rete. Sono pertanto superflue doppie strutture di
rete.
SCALANCE X005 Entry Level
Unmanaged Switch con cinque porte RJ45 e diagnostica sull'apparecchiatura per l'impiego in isole di macchine e di impianti.
SCALANCE X-400 modular
Switch per l'impiego in reti d'impianto assai performanti, con
possibilità di far fronte anche a esigenze future (ad es. High
Speed Redundancy). Grazie alla struttura modulare, gli Switch
possono essere adattati al rispettivo compito specifico. In virtù
del supporto di standard IT (ad es. VLAN, IGMP, RSTP) è possibile
l'integrazione diretta di reti di automazione in reti Office già
esistenti. Funzioni di Routing di Layer 3 consentono la
comunicazione tra diverse sottoreti IP.
Industrial Ethernet
Componenti di rete attivi
Probedruck
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S_24_25it_neu.FH10 Mon Jun 19 15:01:37 2006
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PROFIBUS
SIMATIC S7
SIMOTION C/P/D
SINUMERIK
Notebook
SIMATIC C7
S7-300F con periferia
standard e F
Field PG M
PROFIBUS DP
SIMOVERT
MASTERDRIVES
ET 200pro
SIMOCODE
PRO
MICROMASTER
ET 200eco
ET 200M
ET 200M con
periferia F
DP/AS-i
LINK
Advanced
AS-Interface
SIMOREG
SIMODRIVE
Sistemi RFID
SIMATIC RF
ET 200L
ET 200S
DP/ASInterface
Link 20E
SINAMICS
Con PROFIBUS è possibile collegare apparecchiature da campo,
come ad es. apparecchiature periferiche decentrate o azionamenti, con sistemi di automazione come SIMATIC S7, SIMOTION,
SINUMERIK o PC. Con il PROFIBUS normalizzato secondo
IEC 61158 è messo a disposizione un potente sistema di bus
di campo, robusto e aperto, caratterizzato da brevi tempi di
reazione. PROFIBUS è disponibile in diverse versioni fisiche per
diverse applicazioni.
PROFIBUS DP
(Periferia decentrata)
Serve per il collegamento di apparecchiature da campo decentrate, ad es. SIMATIC ET 200, o di azionamenti con tempi di
reazione assai veloci. PROFIBUS DP è impiegato quando si
hanno attuatori e sensori distribuiti su una macchina o in un
impianto (ad es. livello di campo).
In questo caso gli attuatori e i sensori vengono collegati alle
apparecchiature da campo. Queste sono alimentate con i dati
d'uscita secondo il metodo Master/Slave e forniscono i dati
d'ingresso al controllore o al PC.
Comunicazione sicura
da errori
tramite PROFIBUS con
PROFIsafe vedi pagina 32
24
Probedruck
PROFIBUS
Apertura su tutta la linea
Grazie all'apertura di PROFIBUS DP è naturalmente possibile
interconnettere in rete componenti di costruttori diversi conformi
alla norma. La norma IEC 61158/EN 50170 garantisce la validità
dei vostri investimenti nel tempo.
Aziende associate all'organizzazione offrono in tutto il mondo
prodotti con interfaccia PROFIBUS DP per il campo.
Siemens dispone di una gamma completa di prodotti quali
controllori standard e sicura da errori, componenti di rete,
software di comunicazione e apparecchiature da campo.
Ai costruttori di apparecchiature da campo inoltre offriamo
tutto quanto riguarda PROFIBUS DP, ad es. ASIC, training,
certificazione e molto altro ancora.
PROFIsafe
Con PROFIsafe è possibile combinare la comunicazione standard
e la comunicazione orientata alla sicurezza su un unico cavo
bus. Si tratta di una soluzione aperta per la comunicazione
orientata alla sicurezza tramite bus standard con l'utilizzo dei
servizi PROFIBUS.
S_24_25it_neu.FH10 Mon Jun 19 15:01:37 2006
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SIMATIC PC con WinAC
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SIMATIC HMI
Vision Sensor
VS 120
VS 130
SIMATIC TDC
SIPART PS2
DP/PA
Coupler/Link
*
PROFIBUS DP
PROFIBUS PA
DP/DP Coupler
Soluzioni su
misura per
cliente con
ASIC
Slave DP
Mobile Panel
DP/EIB
Link
SITRANS P
SITRANS F US
RS 485iS Coupler
ET 200iSP
KNX
(EN 50090, ANSI EIA 776) è il sistema
d'installazione d'edificio standardizzato in
tutto il mondo e la base per l'automazione
degli edifici.
Power Rail
Booster
Area a sicurezza intrinseca
*
Soluzioni su
misura per
cliente con
ASIC
PDM è un tool di parametrizzazione per apparecchiature da campo intelligenti
Isocronismo
CPU, azionamento, periferia e programma applicativo sono qui
sincronizzati sul clock di PROFIBUS. La funzione "Isocronismo
su clock" è supportata dalle CPU del SIMATIC S7-400, del
SIMOTION/SINUMERIK e dei servoazionamenti. Il comando
degli azionamenti avviene tramite il profilo PROFIdrive.
PROFIBUS PA
(Process Automation)
S7-400
SIMATIC HMI
S7-300
PROFIBUS FMS
amplia PROFIBUS DP con la trasmissione di dati e di energia in
tecnica a sicurezza intrinseca (ad es. trasmettitori nell'industria
alimentare) in conformità alla norma internazionale
IEC 61158-2 (stesso protocollo, fisica diversa).
PROFIBUS FMS
(Fieldbus Message Specification)
SIMATIC C7
Apparecchiatura
di altra Casa
SIMATIC C7
Field PG M
per la comunicazione dati di sistemi di automazione di costruttori
diversi. E' così possibile risolvere con precisione oltre a compiti
di Motion Control anche compiti generali di regolazione e di
misura in modo decentrato.
PROFIBUS
Probedruck
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S_26_27it_neu.FH10 Mon Jun 19 15:02:15 2006
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AS-Interface
Sensori, valvole, organi attuatori, azionamenti nel livello di
campo operano molti componenti diversi.
Tutti questi attuatori/sensori devono essere collegati ad un
sistema di automazione.
Per questo oggi si ricorre all'impiego di apparecchiature periferiche decentrate; in un certo senso come avamposti intelligenti
direttamente in loco.
Come alternativa economica al fascio di cavi, l'AS-Interface
collega sensori e attuatori mediante un cavo a due conduttori.
L'AS-Interface trova impiego ottimale laddove singoli attuatori/sensori sono distribuiti sulla macchina in posti diversi (ad
es. in un impianto di imbottigliamento). L'AS-Interface è lo
standard internazionale aperto IEC 62026-2/ EN 50295,
supportato in tutto il mondo da 280 aziende membri della
AS International Association tra cui i più importanti produttori
di sensori e attuatori. Il sistema è impiegato con successo fin
dal 1994 in applicazioni di campo ed è leader di mercato
incontrastato tra i sistemi di bus a bit con oltre 10 milioni di
nodi/partner installati.
L'AS-Interface è un sistema Single-Master. Sono disponibili per
SIMATIC e per SIMOTION processori di comunicazione (CP),
che gestiscono come Master la comunicazione di processo o
di campo.
Con la specificazione
AS-Interface V2.1 o V3.0 è
possibile collegare fino a 62
slave. La specifica AS-Interface
3.0 consente il collegamento
di max. 1000 ingressi/uscite
digitali (profilo S-7.A.A:
8DI/8DO come slave A/B).
Nuovi profili consentono
l'impiego dell'indirizzamento
ampliato anche per slave
analogici. Grazie a "FastAnalog-Profile" risulta
accelerata la trasmissione di
valore analogico. Grazie all'elaborazione di valore analogico
integrata nei master, l'accesso a valori analogici è altrettanto
semplice come l'accesso a valori digitali. Il collegamento di
SIMATIC S7 Controller, WinAC o altri sistemi a AS-Interface
viene realizzato tramite IE/AS-i LINK PN IO, DP/AS-i LINK
Advanced o tramite il DP/AS-Interface Link 20E.
Comunicazione fail-safe
su AS-Interface con ASisafe
vedi pagina 34
26
Probedruck
AS-Interface
AS-Interface-Master
SIMATIC C7-621 ASi
(specificazione V2.0)
SIMATIC ET 200X
CP 142-2
(specificazione V2.0)
SIMATIC S7-300
CP 343-2
CP 343-2 P
SIMATIC C7
SIMOTION C
CP 343-2 P
SIMATIC S7-200
CP 243-2
AS-Interface Links
DP/AS-i LINK Advanced
DP/AS-Interface Link 20E
IE/AS-i LINK PN IO
Per l'interfacciamento diretto dell'AS-Interface a PROFIBUS DP
è disponibile il DP/AS-Interface Link 20E con grado di protezione
IP20. L'AS-interface può essere così utilizzata come sottorete
di PROFIBUS DP.
L'IE/AS-i LINK PN IO consente il collegamento diretto di ASInterface a Industrial Ethernet e pertanto un'integrazione diretta
nell'ambiente PROFINET.
S_26_27it_neu.FH10 Mon Jun 19 15:02:15 2006
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CY CMY
SIMATIC/
SIMOTION
K
* Un solo master può essere collegato
ad un ramo AS-i
PROFINET
Industrial Ethernet
SIMATIC C7
AS-Interface
AS-Interface-Master *
SIMOTION C
PROFIBUS DP
AS-Interface-Master *
S7-300 con PROFINET-CPU
S7-200
Distributore AS-Interface
S7-200
S7-300
AS-Interface
(senza chip
AS-Interface)
SIMATIC C7
IE/AS-i LINK PN IO
AS-Interface
Alimentatore
da rete DC 24 V
LOGO!
Max. lunghezza del cavo AS-i
per segmento:
100 m senza Extension Plug
200 m con Extension Plug
Repeater
Distributore AS-Interface
(senza chip AS-Interface)
Pannello
operatore
Modulo I/O
digitale/
analogico
Analisi del
segnale
Slave sicuro con
arresto d'emergenza
Monitor
di sicurezza
Risparmio di costi
L'AS-Interface sostituisce gli onerosi fasci di cavi tradizionali e
collega sensori e attuatori binari, come interruttori di prossimità,
valvole o indicatori luminosi, con un controllore centrale che
può essere ad es. un PLC SIMATIC.
In pratica ciò significa:
L'installazione non presenta problemi poiché dati ed energia
sono addotti insieme attraverso un solo cavo. Grazie al cavo
piatto appositamente sviluppato (di colore giallo) ed al collegamento in tecnica a perforazione d'isolante, è possibile la
connessione di slave AS-Interface.
Max. lunghezza del cavo AS-i
per segmento:
100 m senza Extension Plug
200 m con Extension Plug
Avviatore motore
compatto in IP65
AS-i Extension Plug
(per lunghezze di
segmento fino a 200 m)
Con questo concetto si guadagna enormemente in flessibilità
e in risparmio di costi. Non sono necessarie conoscenze particolari per quanto riguarda installazione e messa in servizio.
Oltre a ciò, grazie alla facilità di cablaggio e alla conseguente
chiarezza della struttura dei
collegamenti nonché all'esecuzione speciale del cavo, si
riduce non solo il rischio di
errori ma anche contemporaneamente l'onere relativo a
service e manutenzione.
AS-Interface
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S7-400
PC con
PN OPC-Server
S7-300
PROFINET
Industrial Ethernet
PC con
SIMATIC WinAC
(Proxy)
SINUMERIK
S7-300 con
PROFINET-CPU
Access
Point
SCALANCE
W-780
S7-400
S7-300 con
PROFINET-CPU
S7-200
IE/AS-i LINK
PN IO
IE/PB
Link PN IO
(Proxy)
IE/PB Link
S7-300
SIMATIC C7
S7-200
IWLAN/PB
Link PN IO
(Proxy)
PC
PG
SIMATIC C7
WinAC
SIMOTION C
PROFIBUS
DP/EIB Link
S7-300
AS-Interface
KNX/EIB
Accoppiamenti tra reti da un sistema di bus all'altro sono
realizzabili tramite Link, controllori (PLC) o PC.
Con PLC e PC è possibile impiegare interfacce integrate e
processori di comunicazione (CP). I Link inoltrano i dati da una
rete all'altra in via diretta.
I Link sono:
IE/PB Link e IE/PB Link PN IO per l'accoppiamento tra Industrial
Ethernet e PROFIBUS (anche per la comunicazione fail-safe)
IE/AS-i LINK PN IO per l'accoppiamento tra Industrial Ethernet
e AS-Interface
IWLAN/PB Link PN IO per l'accoppiamento tra IWLAN e
PROFIBUS
DP/AS-i LINK Advanced e DP/AS-Interface Link 20E per
l'accoppiamento tra PROFIBUS e AS-Interface
DP/EIB Link per l'accoppiamento tra PROFIBUS e KNX/EIB
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Probedruck
Con PLC, come ad es. SIMATIC S7-200, S7-300, S7-400,
SINUMERIK o SIMOTION C, lo scambio dati tra le singole reti si
svolge tramite processori di comunicazione o interfacce integrate
nelle CPU. I dati sono combinati insieme con l'ausilio di un
controllore e quindi inoltrati nell'altra rete già preelaborati.
Accoppiamento tra reti PROFINET con funzionalità Proxy
Segmenti PROFIBUS possono essere collegati a Industrial
Ethernet tramite apparecchiature che hanno il compito di
"rappresentarli", i cosiddetti PROFINET-Proxy. Questo collegamento può essere realizzato mediante una soluzione con il
pacchetto opzionale SIMATIC WinAC PN, con il SIMATIC S7-300/
400 CPU con interfacccia DP e PN, IE/PB Link o con l'IE/PB Link
PN IO. Per un accoppiamento tra reti senza fili può essere
impiegato un Access Point SCALANCE W-700 con IWLAN/
PB Link PN IO. In tal modo tutti gli slave conformi alla norma
PROFIBUS possono essere impiegati invariati per PROFINET.
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Tecnica di collegamento e mezzi trasmissivi
Cablaggio strutturato secondo ISO IEC 11801/EN 50173
FastConnect (FC) di SIMATIC NET è un sistema di montaggio
rapido per il confezionamento di cavi in rame per PROFIBUS e
Industrial Ethernet. I cavi FastConnect possono essere confezionati in loco in modo particolarmente rapido e sicuro.
E' pertanto disponibile la tecnica di cablaggio RJ45 come
standard vigente anche in esecuzione adatta all'impiego in
ambiente industriale. Ciò rende possibile un cablaggio strutturato mediante cavi d'installazione e scatola di giunzione. Grazie
al montaggio rapido e sicuro del sistema di cablaggio FastConnect, risultano notevoli risparmi di costi per l'utente.
IE FC RJ45 Plugs (90°, 145° e 180°)
sono insensibili ai disturbi grazie al robusto contenitore
metallico e rappresentano la soluzione ideale per l'installazione
di connettori RJ45 anche nel livello di campo (conformità a
PROFINET). Collari di ritenzione sui prodotti SCALANCE insieme
all'IE FC RJ45 Plug garantiscono uno scarico supplementare
delle sollecitazioni di tiro e curvatura del cavo sulla connessione.
IE FC RJ45 Modular Outlet
anche per il cablaggio di reti Gigabit Ethernet
Cavi FastConnect PROFIBUS
cavi schermati a due conduttori intrecciati; come tipo
standard, con guaina in PE o PUR, esecuzione priva di alogeni;
cavi per posa sotterranea, per impiego con catena portacavi
o cavi speciali per applicazioni in area pericolosa
Connettori di bus per PROFIBUS
con uscita cavo a 30°, 35°, 60°, 90° e 180°
Trasmissione dei dati
tramite conduttore a
contatto strisciante con
nodi/partner in movimento
FastConnect il sistema di montaggio rapido per
Industrial Ethernet e PROFIBUS
Il sistema FastConnect comprende cavi speciali, Stripping Tool
e connettori.
Cavi IE FC TP
con struttura speciale per montaggio rapido; esecuzione
come FC TP Standard, FC TP Trailing , FC TP Flexible e FC TP
Marine Cable (PROFINET-compatibile)
Comoda tecnica di spelatura con il FastConnect Stripping
Tool, con il quale si può togliere in una sola operazione la
guaina esterna e lo schermo a maglia, in misura precisa.
Il collegamento del cavo così preparato si effettua con i
prodotti FastConnect in tecnica a perforazione d'isolante.
La trasmissione elettrica dei dati
in rete PROFIBUS DP può avvenire tramite sbarre (ad es. blindosbarre) e anelli a contatti striscianti nonché cavi telefonici
standard con il SIMATIC Power
Rail Booster (ad es. convogliatori
aerei monorotaia).
Trasmissione ottica dei dati
La trasmissione ottica dei dati può avvenire tramite cavi in fibra
ottica (cavi LWL) di vetro o di plastica. Sono disponibili cavi per
interno e per esterno, come cavo da trascinamento o in esecuzione priva di alogeni. Come mezzo trasmissivo vengono impiegati cavi LWL di lunga durata e validità nel futuro, che sono del
tutto insensibili all'influenza dei disturbi elettromagnetici.
Trasmissione dei dati senza fili (wireless)
Con Industrial Wireless LAN è possibile mediante un Access
Point, ad es. SCALANCE W788-1 PRO, ed una scheda radio, ad
es. CP 7515, realizzare una rete radio locale per la comunicazione
senza fili. I cavi di guida d'onda di fuga RCoax, funzionanti
come antenna di Access Point SCALANCE W, offrono un'irradiazione affidabile in aree critiche per la radiotrasmissione, ad es.
per convogliatori aerei monorotaia, gru, trasloelevatori per
scaffali verticali etc.
Tecnica di collegamento e mezzi trasmissivi
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Sicurezza nell'automazione
Safety & Security
I moderni impianti di automazione devono essere sicuri.
A questo proposito il concetto "sicuro" risp. "sicurezza" in
relazione alle apparecchiature di automazione (controllori,
computer, azionamenti etc.) ed alle reti di comunicazione
assume diversi significati.
Con le seguenti misure tecniche è possibile aumentare l'integrità
di sicurezza:
Sicurezza della macchina Safety
TIA mette a disposizione con "Safety Integrated" un sistema
globale sicuro ed omogeneo con le differenti famiglie di prodotti.
Esso viene supportato nella comunicazione da:
Scopo della tecnica di sicurezza è la protezione dell'uomo, della
macchina e dell'ambiente da pericoli e danni dovuti a funzionamenti errati della macchina (errori dell'hardware o del software).
È pertanto necessario considerare sempre l'intero sistema dal
sensore all'unità di controllo fino all'attuatore.
Questo scopo è raggiunto con la sicurezza funzionale:
Ciò significa che la macchina esegue sempre correttamente la
funzione di sicurezza.
La capacità di resistere agli errori che si verificano determina
l'integrità di sicurezza di una macchina (cioè quali effetti ha un
errore nella macchina).
· Diagnostica
· Ridondanza
· Scelta di componenti immuni a disturbi e robusti
PROFIsafe, il profilo di sicurezza, basato su PROFIBUS e
PROFINET
ASIsafe, l'esecuzione orientata alla sicurezza del sistema di
comunicazione attuatori/sensori AS-Interface
Internet
HMI
Safety
Controllore
Comunicazione sicura da errori
con il profilo PROFIsafe
Controllore
Security
Switch
PROFINET
Industrial
Ethernet
PN-/PNCoupler
ET 200pro
Periferia
decentrata
Proxy
HMI
Access
Point
Proxy
Machine
Vision
Motion Control
Altri bus di campo
PROFIBUS
SINAMICS
G120
Periferia
decentrata
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Safety & Security
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Sicurezza delle informazioni Security
necessaria per la protezione delle informazioni all'interno di
un sistema e precisamente in riferimento ai seguenti punti
Protezione da spionaggio e manipolazione dei dati
Protezione dal sovraccarico del sistema di comunicazione
Protezione da reciproche influenze
Protezione da indirizzamenti errati
Configurazione e amministrazione semplici e user-friendly,
senza conoscenze speciali di IT-Security;
Nessuna necessità di modificare o adattare la struttura di
rete esistente
Nessuna necessità di modifiche o adattamenti di applicazioni
esistenti o di nodi/partner della rete
Robustezza e idoneità industriale
Gli SCALANCE S Security-Modules di Siemens offrono una
funzionalità di sicurezza scalabile:
Firewall per la protezione delle apparecchiature di automazione da accessi non autorizzati indipendentemente dalla
dimensione della rete da proteggere in sicurezza
In alternativa o in aggiunta VPN (Virtual Private Network)
per la sicura autenticazione dei partner di comunicazione e
per la codifica della trasmissione dei dati
SOFTNET Security Client per accessi protetti in sicurezza da
PC/notebook ad apparecchiature di automazione protette da
SCALANCE S
Safety & Security
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PROFIsafe
IO-Controller <-> IO-Device
Vie di comunicazione
IO-Controller <-> IO-Device
Comunicazione S7 fail-safe
IO-Controller
<->
DP-Slave
PROFINET - PROFIsafe
PROFIBUS - PROFIsafe
Comunicazione fail-safe tra
IO-Controller e IO-Device su
PROFINET tramite PROFIsafe
PROFINET IO-Controller
tramite comunicazione
S7 fail-safe
PROFIBUS Slaves e PROFINET
Controller tramite IE/PB
DP-Slave e DP-Slave intelligente tramite traffico trasversale fail-safe
Traffico trasversale I-DP-Slave <-> DP-Slave
Collegamento di periferia decentrata tramite PROFIBUS/PROFINET
Barriera
ottica
Collegamento di periferia decentrata tramite PROFIBUS
e/o PROFINET
Con PROFINET anche possibile tramite Industrial Wireless
LAN
Grado di protezione IP65/67
per l'installazione fuori quadro elettrico
SINUMERIK
Laserscanner
CPU 31xF-2 PN/DP
SCALANCE
X208
PROFINET
PROFIBUS
IE/PB Link
PN IO
ET 200pro
ET 200eco
ET 200M
ET 200S
ET 200S
ET 200pro
IP65/67
IP65/67
PROFIBUS
SCALANCE W
ET 200pro
IP65/67
Tecnica di sicurezza con Safety Integrated
Da molti anni sulla base di controllori SIMATIC S7, di PROFIBUS
e PROFIsafe la tecnica di sicurezza è integrata nell'automazione
standard. Questa soluzione orientata al futuro si è affermata
nel frattempo in molte migliaia di applicazioni.
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Probedruck
La gamma di prodotti di Safety Integrated comprende tutti i
componenti necessari, dal sensore, al controllore, fino all'attuatore ed è certificata per i livelli di sicurezza fino a SIL 3 (Safety
Integrated Level) di IECI 61508 e fino alla Categoria 4 di
EN 954-1.
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Ampliamento con PROFINET
Questa offerta è stata ampliata con componenti PROFINETcompatibili, cosicché è disponibile da adesso una gamma di
prodotti completa con controllori fail-safe, periferia fail-safe e
un corrispondente ambiente di engineering. Ne fanno parte
controllori di fascia media e alta, moduli di ingresso/uscita
digitali nonché avviatori motore e convertitori di frequenza con
grado di protezione IP20 e anche IP65/67 per l'installazione
fuori quadro elettrico. I nuovi controllori fail-safe dispongono
di interfacce per PROFIBUS e PROFINET. I moduli di ingresso/
uscita fail-safe possono funzionare, collegati tramite rispettive
unità d'interfaccia, con PROFIBUS o PROFINET.
Protocollo PROFIsafe
La comunicazione tra controllori (SIMATIC, SINUMERIK) failsafe e la periferia fail-safe avviene mediante un profilo di
protocollo "PROFIsafe" sviluppato per il PROFIBUS DP.
PROFIsafe è stato il primo standard di comunicazione conforme
alla norma IEC 61508, che consente lo svolgimento della
comunicazione standard e della comunicazione orientata alla
sicurezza su un unico cavo di bus. Con SIL 3 (Safety Integrated
Level), Cat. 4, PROFIsafe soddisfa le più elevate esigenze per
l'industria manifatturiera e di processo. PROFIsafe è testato e
omologato dal TÜV (Technischer Überwachungsverein, Associazione Tecnica di Sorveglianza) e dal BGIA (Berufsgenossenschaftliches Institut für Arbeitssicherheit, Istituto Professionale
per la Sicurezza del Lavoro).
Apertura di PROFIsafe
Il protocollo PROFIsafe V2 supporta la comunicazione sicura
per i bus standard aperti siano questi il comprovato PROFIBUS
DP o tutte le varianti del nuovo sistema di bus veloce PROFINET
IO. Con la variante di trasmissione PROFIBUS PA (IEC 61158-2),
l'omogeneità dell'automazione decentrata si estende fino al
mondo del processo, ad es. in ambienti a rischio d'esplosione.
PROFIsafe trova impiego anche nelle moderne tecnologie radio.
Funzionalità di PROFIsafe
Alle diverse possibilità d'errore nella trasmissione di informazioni,
come alterazione di indirizzo, perdita, ritardo etc., PROFIsafe
fa fronte con quattro provvedimenti:
Numerazione progressiva dei dati PROFIsafe
Sorveglianza del tempo
Verifica di autenticità mediante "password"
Verifica CRC ottimizzata
I componenti SIMATIC sicuri da errori sono parte integrante di
Safety Integrated, il programma di sicurezza di Siemens basato
su prodotti SIRIUS, SIMATIC e SINUMERIK per la comunicazione
sicura da errori (fail-safe) sono impiegati ASIsafe e PROFIsafe.
Informazioni esaurienti in merito si trovano nel "Manuale di sistema
Safety Integrated", 5° edizione, cap. 4.
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Dati orientati alla
sicurezza
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Dati
standard
PROFIsafe
Layer
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Dati orientati alla
sicurezza
Dati
standard
PROFIsafe
Layer
Protocollo di
bus standard
Protocollo di
bus standard
- PROFIBUS DP
- PROFINET IO
PROFIBUS DP
oppure
PROFINET
Tramite nodi Slave, i segnali di un nodo/partner del bus orientati
alla sicurezza arrivano nella CPU fail-safe. Dopo la combinazione
di questi segnali, un corrispondente segnale d'uscita raggiunge
uno Slave fail-safe. La trasmissione è monocanale, senza utilizzo
di una via di comunicazione ridondante.
Alcuni vantaggi in sintesi
Stessa filosofia operativa per l'automazione sia
standard che orientata alla sicurezza
Un cavo PROFIBUS/PROFINET per l'automazione sia
standard che orientata alla sicurezza
Progettazione unitaria per l'automazione sia standard
che orientata alla sicurezza
Un Engineering Tool per la realizzazione di programmi
sia standard che orientati alla sicurezza
Duplicazione confortevole di una soluzione su più
macchine/impianti con la copiatura del programma
di sicurezza
Gestione dati comune per programmi sia standard
che orientati alla sicurezza
Tempi di fuori servizio ridotti grazie alla diagnostica
omogenea, dal sensore, al controllore, fino al sistema
HMI
Supporto della comunicazione fail-safe tramite
Wireless LAN
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Canale
nero
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ASIsafe
I componenti SIMATIC sicuri
da errori sono parte integrante di Safety Integrated, il
programma di sicurezza di
Siemens basato su prodotti
SIRIUS, SIMATIC e SINUMERIK
per la comunicazione sicura
da errori (fail-safe) sono impiegati ASIsafe e PROFIsafe.
Informazioni esaurienti in merito si trovano nel "Manuale
di sistema Safety Integrated",
5° edizione, cap. 4.
ASIsafe
PLC standard/
Master standard
Slave
standard
Il concetto "ASIsafe" consente l'integrazione di componenti
orientati alla sicurezza, come interruttori di arresto d'emergenza,
interruttori di porte di protezione o griglie ottiche di sicurezza,
direttamente in una rete AS-Interface. Questi componenti sono
compatibili con i noti componenti AS-Interface (Master, Slave,
alimentatore da rete, Repeater etc.) secondo IEC 62026-2 e
funzionano collegati insieme al cavo AS-Interface giallo. In
questo modo, con ASIsafe è possibile la disinserzione di sicurezza
fino alla Categoria 4 (EN 954-1) risp. SIL 3 (IEC 61508), senza
perdere i vantaggi di un cablaggio semplice ed economico.
Alcuni vantaggi in sintesi
Minimizzazione dei tempi di manutenzione e fuori
servizio grazie alla diagnostica integrata
Possibilità di realizzazione economica, senza PLC
fail-safe e senza Master speciale
Maggiore flessibilità con la progettazione grafica
supportata da software
Confortevole duplicazione di una soluzione su più
macchine/impianti semplicemente copiando il
programma di sicurezza
Rapida presa in visione della funzionalità di sicurezza
dell'impianto mediante un semplice tool grafico
Semplice integrazione di hardware come interruttori
di arresto d'emergenza, interruttori di porte di
protezione o griglie ottiche di sicurezza direttamente
tramite Slave AS-Interface integrati
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Probedruck
Comunicazione sicura da errori
Alimentatore
Monitor di
sicurezza
Analisi dei segnali
Slave sicuro/
monitor di sicurezza
Informazione
Master (mediante
trasferimento
I/O regolare)
Informazione
Master (mediante
trasferimento
I/O regolare)
Software di configurazione asimon2+
Messa in servizio più semplice del sistema
Apprendimento graduale delle sequenze dei codici di slave
AS-i sicuri con informazioni diagnostiche
Numero selezionabile di slave simulati
Diagnostica più semplice tramite AS-interface
Assegnazione di un indice di diagnostica fisso al blocco
funzionale software
Indicazione delle uscite a relè e di segnalazione tramite
AS-Interface
Nuovi blocchi funzionali
Blocco di sorveglianza "Riconoscimento di sequenza zero"
Blocchi d'avvio "Attivazione tramite slave standard" ed
"Attivazione tramite ingresso del monitor" (sensibile al livello
di segnale)
Blocco "Commutazione ON/OFF tramite ingresso del monitor"
Ampliamento di blocchi funzionali
Blocchi di sorveglianza con funzioni selezionabili "Conferma
d'acquisizione sul posto" e "Test d'avvio"
Blocchi d'uscita "Blocco porta mediante tempo di ritardo" e
"Blocco porta mediante sensore di zero velocità e tempo di
ritardo" adesso opzionalmente con Categoria di STOP 1 per
circuito di abilitazione.
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Comunicazione ad elevata disponibilità e ridondanza
Comunicazione di processo o di campo
Gli impianti di produzione sono concepiti e realizzati per un
funzionamento continuativo 24 ore su 24. In caso di fuori
servizio dell'impianto, si hanno come conseguenze tempi di
inattività assai costosi, costi di riavviamento elevati e perdita
di materiale di valore. I sistemi di comando ridondanti, come
il sistema SIMATIC S7-H, proteggono da cadute del sistema di
automazione.
Comunicazione ad elevata disponibilità
PC con 2 x CP 1613 A2
e S7-REDCONNECT
Industrial Ethernet
S7-400H
Sistemi ad elevata disponibilità
L'S7-400H è un controllore programmabile ad elevata disponibilità. Handling, programmazione, progettazione e comunicazione sono come per i sistemi standard. A seconda della topologia di rete, si realizzano collegamenti ridondanti sui quali
avviene la commutazione in modo automatico e senza perdita
di dati in caso di anomalia/guasto. Il collegamento della periferia
all'S7-400H è realizzato tramite rami PROFIBUS DP ridondanti.
H-CPU in Single Mode
Con una struttura sicura fault-tolerant, la comunicazione tra
le CPU fail-safe avviene mediante blocchi di comunicazione S7
fail-safe.
Reti ridondanti
Per la comunicazione senza problemi di applicazioni PC (ad es.
WinCC) con S7-400H tramite reti ridondanti è disponibile
S7-REDCONNECT. Applicazioni PC, che oggi utilizzano già la
comunicazione S7 (ad es. tramite l'interfaccia OPC), sono
ulteriormente impiegabili senza modifiche. Reti Industrial
Ethernet e PROFIBUS possono essere realizzate in struttura
ridondante con Switch della linea di prodotti SCALANCE X,
OSM, ESM o OLM. Mediante la chiusura ad anello, la rete
continua a funzionare anche in caso di caduta di una via di
trasmissione; in caso di fuori servizio di un componente di rete,
solo i nodi/partner collegati a questo non sono più raggiungibili.
Ridondanza veloce
Per le applicazioni industriali è fondamentale la garanzia di un
brevissimo tempo di riconfigurazione della rete dopo un errore/guasto, altrimenti le apparecchiature terminali collegate
disattiverebbero i collegamenti di comunicazione logici. La
conseguenza sarebbe un proseguimento incontrollato del
processo o la disinserzione d'emergenza dell'impianto.
Per ottenere la velocità di reazione necessaria, SIMATIC NET
utilizza un metodo speciale, sviluppato appositamente per il
controllo della ridondanza. La riconfigurazione della rete dopo
un errore/guasto (rottura cavo o caduta di uno Switch) viene
garantita in un tempo inferiore al secondo (meno di 0,3 secondi
in un anello con 50 Switch), per cui non viene disattivato alcun
collegamento logico.
ET 200M
Reti ridondanti
Operator Stations
OS Server
ridondante
SCALANCE
X-400
Operator Stations
SCALANCE X-400
S7-200
Sistema di
altra Casa
10/100 Mbit/s
SCALANCE
X-400
S7-300
S7-400
Sistema H
Sistema H
Comunicazione ad elevata disponibilità e ridondanza 35
Probedruck
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Segnalazione guasti, telecomando e telemanutenzione
SINAUT Telecontrol
SINAUT, il sistema di telecontrollo basato su SIMATIC S7,
consiste di due sistemi tra loro indipendenti:
SINAUT ST7
Sistema di telecontrollo versatile basato su SIMATIC S7-300,
SIMATIC S7-400 e WinCC per la sorveglianza ed il comando
completamente automatici di stazioni di processo, che
scambiano dati tra loro e con uno o più Control-Center tramite
WAN o Ethernet (TCP/IP).
SINAUT MICRO
Per la sorveglianza ed il comando di impianti decentrati
mediante comunicazione senza fili (GPRS) sulla base di S7-200
e WinCC flexible risp. WinCC. In virtù della sua possibilità di
comunicazione bidirezionale, SINAUT MICRO può svolgere
semplici compiti di telecontrollo.
Per entrambi i sistemi è offerto un OPC-Server, che consente
il collegamento ad un Control-Center-System di altra Casa
(OPC-Client).
SINAUT ST7
SINAUT ST7 realizza un concetto di comunicazione omogeneo
(TIA) ed un'integrazione completa nell'ambiente SIMATIC. La
tecnica costruttiva modulare ed il supporto delle forme di rete
e dei modi operativi più svariati incl. Ethernet consentono la
realizzazione di strutture di rete flessibili, che possono includere
anche collegamenti ridondanti.
Le reti possono essere perfettamente adattate alle rispettive
condizioni locali, utilizzando tutti i messi di trasmissione
(ad es. linea dedicata, collegamento radio, reti commutate,
SMS, FAX).
La prima progettazione di reti anche complesse ed i rispettivi
ampliamenti possono essere eseguiti in modo semplice ed
economico con i pacchetti software inclusi nella fornitura e
STEP 7.
La stazione centrale Master
Come stazione centrale Master si può scegliere tra:
Controllori SIMATIC S7-300 o S7-400.
SINAUT ST7cc, la stazione Master PC (semplice o ridondante)
basata su WinCC. E' un sistema Master, concepito specialmente per la trasmissione dati comandata da evento con
timbratura oraria del sistema SINAUT.
SINAUT ST7sc, il collegamento di stazioni centrali Master di
altre Case tramite OPC. Tramite la "Data Access Interface" è
possibile accoppiare la tecnica di telecomando SINAUT anche
a sistemi di stazioni Master di altre Case. ST7sc dispone di
potenti meccanismi di bufferizzazione, che impediscono la
perdita di dati anche in caso di caduta dell'OPC-Client.
Le reti WAN SINAUT
Cavi standard (in rame e in fibra ottica)
Reti radio private (opz. con metodo time-slot)
Rete telefonica analogica
Rete digitale ISDN
Rete telefonica mobile (GSM)
Tutte le reti possono essere combinate tra loro a piacere. Sono
possibili anche canali ridondanti. Si possono realizzare strutture
lineari, a stella e a nodi.
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Probedruck
SINAUT Telecontrol
SINAUT tramite Ethernet
Tra stazione di processo e stazione centrale Master nonché tra
le stazioni di processo è possibile la comunicazione SINAUT tramite
reti basate su Ethernet risp. TCP/IP (ad es. reti DSL). Sono per
questo necessari indirizzi IP fissi e collegamenti analoghi a quelli
su linea dedicata.
Trasmissione dati comandata da cambiamento
Il software SINAUT nelle stazioni provvede ad una trasmissione
dei dati di processo comandata da cambiamento con la stazione
Master e tra le singole CPU.
Memorizzazione dei dati in loco
Una speciale caratteristica dell'unità di trasmissione TIM impiegata
nel sistema SINAUT ST7 è la memorizzazione locale dei telegrammi
di dati (incl. timbratura oraria) in caso di anomalie sulla linea di
comunicazione, di caduta di un partner o per l'ottimizzazione dei
costi con le reti commutate.
Data e ora sempre attuali
Tramite un orologio radiocontrollato DCF77 è possibile trasmettere
data e ora in tutta la rete alle CPU ed anche alla stazione Master,
ad es. ST7cc. I sistemi dispongono così sempre dell'ora esatta,
incl. il cambio ora legale/ora solare. Al posto del DCF77 si può
anche usare il GPS (Global Positioning System) come sorgente
del segnale orario.
Programmazione remota e telediagnostica SINAUT
Tutte le funzioni di diagnostica e programmazione, che SIMATIC
e SINAUT mettono a disposizione per l'automazione di stazione
e la comunicazione WAN, possono essere utilizzate tramite le reti
SINAUT e questo mentre si svolge la trasmissione dei dati di
processo.
Stazione
centrale
Master
SINAUT
SINAUT
ST7cc
SINAUT
ST7sc
MPI
Industrial Ethernet
Ethernet
TCP/IP
TIM 4
TIM 4
DCF 77 GPS
WAN
WAN
MPI
ad es. S7-300 con
ad es. S7-400 con TIM 4
TIM 3V-IE
Stazioni SINAUT ST7
ad es. S5-115 con TIM 11
Stazioni SINAUT ST1
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SINAUT MICRO
TeleService SIMATIC
SINAUT MICRO è la soluzione economica per semplici compiti
di telecontrollo. Esso consiste di un modem GSM-GPRS, un
software OPC e di management del collegamento ottimizzato
per GPRS, nonché di un pacchetto di blocchi programma per
S7-200. Con questo pacchetto, fino a 256 stazioni SIMATIC
S7-200 possono comunicare in modo semplice e sicuro con il
Control-Center e anche tra loro tramite collegamento
radiomobile GPRS. Siete così sempre online.
SINAUT MICRO si presta all'impiego ovunque ci sono da
trasmettere piccole quantità di dati tramite collegamenti senza
fili. Il sistema viene progettato con STEP 7 Micro/WIN.
Il personale di manutenzione può accedere anche da casa via
Internet-Browser al Control-Center protetto e interrogare o
anche settare valori attuali di stazioni S7-200 collegate. Potete
così ad es. analizzare tramite il Control-Center, per attivare
rispettive rapide reazioni, i messaggi SMS ricevuti o le
segnalazioni fax di guasti, che le stazioni remote S7-200 hanno
inviato direttamente.
La funzionalità "Routing" dell'OPC-Servers SINAUT MICRO SC
consente anche la comunicazione bidirezionale tra stazioni
S7-200, che sono collegate tramite il modem SINAUT MD720-3.
Sotto WinCC, l'OPC-Server SINAUT MICRO può essere combinato
con SINAUT ST7cc, cosicché ne risulta un sistema centrale di
segnalazione guasti e di telecontrollo a costo ottimizzato, che
può crescere in funzione delle esigenze.
L'interfaccia MPI dei sistemi di automazione SIMATIC S7/C7,
SIMATIC TDC, SIMOTION/SINUMERIK e degli OP si estende
attraverso la rete telefonica. Per questo serve solamente un
adattatore TS e un modem. L'Engineering Tool TeleService
realizza un collegamento con la macchina/l'impianto. E' qui
disponibile la comprovata funzionalità di STEP 7, Drive ES,
SIMOTION SCOUT e dei tool di diagnostica. Questa
telemanutenzione avviene pertanto come se ci si trovasse
direttamente davanti alla macchina/all'impianto. Un PC/PG
supplementare sull'impianto non è necessario.
ad es. WinCC flexible,
Win CC
SINAUT MICRO SC
Server OPC e manager
di collegamento
Stazione
centrale
Master
Stazione S7-200
con Modem
SINAUT MD720-3
Internet
Stazione S7-200
con Modem
SINAUT MD720-3
GSM/GPRSProvider
Stazione S7-200
con Modem
SINAUT MD720-3
Telecontrol SINAUT/TeleService SIMATIC
Probedruck
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K
Diagnostica
Diagnostica di rete e diagnostica di apparecchiatura semplificano
la messa in servizio e l'esercizio continuo dell'impianto. Esse
contribuiscono a ridurre le cadute della rete di comunicazione
ed a aumentare la sicurezza di funzionamento e la disponibilità
dell'impianto.
Possibilità diagnostiche con Switch Industrial Ethernet
Richiamo di informazioni sullo stato della rete
Diagnostica locale sul traffico dati tramite LED
Telediagnostica integrata in STEP 7
Diagnostica con Industrial Ethernet
Messa in servizio con il bus-tester
Il dispositivo di test del bus BT 200 consente di accertare la
funzionalità di segmenti di bus in esercizio offline, cioè senza
Master collegato.
Lo scambio dati relativo a informazioni di processo e comandi
nei moderni impianti di produzione avviene quasi sempre tramite Industrial Ethernet. Per contenere il più possibile al minimo
le cadute della rete di comunicazione è indispensabile una
diagnostica. I sistemi di analisi e di gestione di rete sono però
normalmente onerosi e costosi. Per i componenti Industrial
Ethernet di Siemens sono disponibili le seguenti possibilità
diagnostiche:
Diagnostica mediante STEP 7/SIMOTION SCOUT
STEP 7 consente tra l'altro:
Diagnostica del collegamento
Diagnostica delle apparecchiature da campo PROFINET
(anche nel programma applicativo; stato delle unità come
con PROFIBUS)
Informazioni su ogni porta nello Switch
Diagnostica mediante funzioni IT
E' possibile richiamare pagine diagnostiche preconfigurate
sull'impianto mediante Web-Browser standard. I seguenti
processori di comunicazione e componenti di rete supportano
la diagnostica mediante funzioni IT:
S7-300 CPU con interfaccia PROFINET
S7-400 CPU con interfaccia PROFINET
CP 243-1 IT
CP 343-1 Advanced
CP 443-1 Advanced
CP 1616
CP 1604
SCALANCE X-200 e X-400
SCALANCE W-700
SIMOTION con l'opzione SIMOTION IT-Diagnostica
SINUMERIK con prodotti MCIS
Diagnostica mediante SNMP
SNMP (Simple Network Management Protocol) è un protocollo
specificato appositamente per l'amministrazione di reti TCP/IP.
Anche le apparecchiature PROFINET supportano la diagnostica
mediante SNMP.
I seguenti componenti Industrial Ethernet offrono possibilità
diagnostiche mediante SNMP:
- SNMP OPC-Server
- Industrial Ethernet Switches (SCALANCE X, OSM, ESM, ELS)
L'impiego dell'OPC-Server SNMP consente l'accesso a informazioni d'apparecchiatura di componenti Ethernet SNMP-compatibili tramite l'interfaccia OPC. E' così possibile ad es., oltre che
effettuare la semplice diagnostica d'apparecchiatura, anche
rappresentare informazioni dettagliate come strutture di rete
ridondanti o ripartizioni di carichi di rete.
38
Probedruck
Diagnostica
Diagnostica con PROFIBUS
Il bus-tester offre ad es. le seguenti funzioni:
Diagnostica del cavo di bus, ad es. rottura conduttore,
cortocircuito
Test delle interfacce PROFIBUS di Master e Slave
Test della raggiungibilità di tutti gli slave (Life list)
Esercizio con Repeater diagnostico
Per la diagnostica dei cavi con impianto in funzione è disponibile
il Repeater diagnostico. Esso mostra la topologia del sistema
di automazione e riconosce ad es. le seguenti anomalie sui
cavi:
Rottura conduttore
Cortocircuito dei conduttori di segnale
Resistenze terminali di chiusura mancanti
Diagnostica in STEP 7/SIMOTION SCOUT
STEP 7/SIMOTION SCOUT offre una cosiddetta "diagnostica
d'insieme". Simboli diagnostici indicano informazioni
diagnostiche relative alle apparecchiature sorvegliate (ad es.
Slave PROFIBUS difettoso).
Una finestra diagnostica di dettaglio mostra altri dati con
informazioni d'errore esaurienti in riferimento alle singole unità
(stato dell'unità), ad es.
Posto connettore dell'unità
Numero di canale
Causa d'errore con testo in chiaro
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Dati di pratico utilizzo
Sistema di bus
AS-Interface
PROFIBUS DP
Industial
Ethernet
PROFINET
tempi di aggiornamento
5 ms
9,6 Kbit/s 12 Mbit/s
impostabile
10/100 Mbit/s
1 Gbit/s (senza PROFINET)
Criterio
Velocità di trasmissione
dati
31,25 Kbit/s 1)
Numero di nodi/partner
max.
Dimensione della rete
LAN
(Local Area Network)
WAN
(Wide Area Network)
Topologia
62
oltre 1000
125
125 DP/PA Links 1)
31 apparecchiature da
campo per DP/PA Link 1)
- elettrica fino a 9,6 km
- ottica fino a 90 km
- elettrica fino a 5 km
- ottica fino a 150 km
elettrica fino a 600 m:
- con Extension Plug fino
a 200 m
- con Repeater o
Extender fino a 300 m
- con Repeater e
Extension Plug fino a
600 m
Ex: max 1,0 km 1)
Non-Ex: 1,9 km 1)
linea albero stella
linea albero anello stella
- mondiale con TCP/IP
- senza fili con wireless
LAN
1)
linea albero anello stella
con PROFIBUS PA
La sottostante tabella
contiene valori sperimentali,
che servono come raccomandazione per la scelta della rete
ottimale.
Dati di pratico utilizzo
Probedruck
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Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet
Processore di comunicazione (CP) funzioni supportate
I seguenti prodotti supportano le funzioni citate o possono essere impiegati
in combinazione con queste funzioni.
Prodotto
PG/OP
Comunicazione
S7
Comunicazione
S5-compatibile
PROFINET
CBA
PROFINET
IO
Funzione
IT
PROFIsafe
SIMATIC
S7-200
CP 243-1
CP 243-1 IT
S7-300
CP 343-1
C7
CP 343-1 Advanced
S7-400
CP 343-1 Lean
1)
TIM 3V-IE
3)
TIM 3V-IE Advanced
3)
2)
CP 443-1
4)
CP 443-1 Advanced
SIMATIC TDC
CP 5100
CP 51M1
PCS 7
S7-1613
S7-REDCONNECT CP 1613 A2
Development
CP 1616
Kit DK-16xx
PN IO
CP 443-1
PC
SIMOTION
SIMOTION
P/D
MCI-PN 5)
7)
CBE 30 6)
7)
SIMATIC PC/PG
Box PC
Rack PC
Panel PC
Field PG M
Microbox
S7-1613
S7-REDCONNECT CP 1613 A2
Development Kit
DK-16xx PN IO
CP 1616
CP 1604
SOFTNET PN IO
PN CBA
OPC-Server
CP 1612
SOFTNET S7/
SOFTNET
S7 Lean
CP 1612
CP 1612
CP 7515
PC-based Automation
WinAC
WinAC Basis,
WinAC RTX
CP 1613 A2/1612 8)
WinAC Slot
412/416
CP 1613 A2/1612 8)
9)
10)
1) solo come Server
2) solo IO-Device
3) solo nell'ambito del Telecontrol-Protocol
SINAUT ST7
4) con CPU 416F
5) in combinazione con SIMOTION P
40
Probedruck
6) in combinazione con SIMOTION D
7) in combinazione con SIMOTION IT-Diag
8) Anche con interfaccia Ethernet integrata
dei SIMATIC PC
9) con Industrial DataBridge
10) WinAC Basis con pacchetto opzionale
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Prodotto
PG/OP
Comunicazione
S7
Comunicazione
S5-compatibile
PROFINET
CBA
PROFINET
IO
Funzione
IT
PROFIsafe
PROFINET
IO
Funzione
IT
PROFIsafe
SINAMICS
S120
CBE 20 per SINAMICS S120
A più assi con CU 320
SINUMERIK
840D
CP 343-1
CP 343-1 Advanced
Componenti di rete attivi 1)
SCALANCE X-200
X-200IRT
X204-2 / X204-2LD
X206-1 / X206-1LD
X208 / X208PRO
X202-2IRT / X204IRT
X200-4P IRT / X201-3P IRT
X202-2P IRT
SCALANCE X-400
X414-3E
SCALANCE W
W-780/W-740
IE/AS-i LINK PN IO
IWLAN/PB LINK PN IO
1) I componenti delle famiglie di prodotti SCALANCE X, SCALANCE W e SCALANCE S possono
essere impiegati in tutte le reti Industrial Ethernet per la realizzazione della rete e per
l'elaborazione dei dati
Interfaccia integrata funzioni supportate
Prodotto
PG/OP
Comunicazione
S7
Comunicazione
S5-compatibile
PROFINET
CBA
SIMATIC
S7-300
C7
S7-400
ET 200S
ET 200pro
CPU 315/317-2 PN/DP
1)
CPU 315/317F-2 PN/DP
1)
CPU 319-3 PN/DP
1)
CPU 414-3 PN/DP
1)
CPU 416-3 PN/DP
1)
CPU 416F-3 PN/DP
1)
IM 151-3 PN
IM 151-3 PN HF
IM 151-3 PN FO
IM 154-4 PN HF
PN/PN Coupler
1) Comunicazione Industrial Ethernet aperta
Probedruck
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interfaccia integrata funzioni supportate
Prodotto
PG/OP
Comunicazione
S7
Comunicazione
S5-compatibile
PROFINET
CBA
PROFINET
IO
Funzione
IT
PROFIsafe
SINAMICS
S120
CU 310 PN per
SINAMICS S120 AC-Drives
SINUMERIK
810D/840D
1)
840D sl
840Di/Di sl
SIMOTION
SIMOTION
C/P/D
interfaccia integrata
2)
SIMATIC PC/PG
Box PC
Rack PC
Panel PC
Field PG M
SOFTNET S7/
S7 Lean
SOFTNET PN IO interfaccia integrata
PN CBA
OPC-Server
WinAC MP
PC-based Automation
WinAC
SIMATIC HMI
Pannelli
TP/OP 270, MP 270/MP 370
TP/OP 177
Software di
visualizzazione
PC/PG
WinCC flexible
WinCC
SIMATIC Sensors
Sistemi di
elaborazione
immagini
VS 120/VS 130-2
VS 72x
Sistemi
RFID
RF180C
1) con SINUMERIK PCU 50/50.3/70
2) in combinazione con SIMOTION IT-Diag
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Probedruck
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Apparecchiature e servizi per PROFIBUS
Prodotto
PG/OP
Comunicazione
S7
Comunicazione
S5-compatibile
DP/PA
FMS
OPC
PROFIsafe
SIMATIC
S7-300
C7
CP 342-5/CP 342-5 FO
CP 343-5
S7-400
CP 443-5 Basic
(con CPU 416F)
CP 443-5 Extended
IM 467/467 FO
SIMATIC TDC
CP 50M0
SIMOCODE pro
CP 5512
CP 5611 A2
SINUMERIK
840D
CP 342-5/CP 342-5FO
CP 343-5
SIMATIC PC/PG
Box PC
Rack PC
Panel PC
Field PG M
SOFTNET-DP
SOFTNET-DP
Slave
CP 5512/CP 5611 A2
1)
SOFTNET-S7
CP 5512/CP 5611 A2
1)
2)
DP-5613
CP con DP-Base CP 5613 A2/CP 5613 FO
S7-5613
CP 5614 A2/CP 5614 FO
FMS-5613
CP 5614 A2/CP 5614 FO
WinAC RTX
CP 5613 A2
(senza PA)
WinAC Basis
CP 5611 A2
(senza PA)
CP 5613 A2
(senza PA)
PC-based Automation
WinAC
PC/Notebook
PC
SOFTNET-DP
SOFTNET-DP
Slave
CP 5512/CP 5611 A2
1)
SOFTNET-S7
CP 5512/CP 5611 A2
1)
2)
DP-5613
CP con DP-Base CP 5613 A2/CP 5613 FO
S7-5613
CP 5614 A2/CP 5614 FO
FMS-5613
CP 5614 A2/CP 5614 FO
1) in combinazione con STEP 7
2) senza SOFTNET-DP Slave
Probedruck
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Interfaccia integrata funzioni supportate
Prodotto
PG/OP
Comunicazione
S7
ComuniDP/PA
cazione
S5-compatibile
FMS
OPC
PROFIsafe
SIMATIC
S7-300
C7
C7-635/636
CPU 315F/317F
S7-400
CPU 414H/417H
CPU 416F
CPU 41x -2/3
FM 458-1 DP (isocrona)
CPU con interfaccia DP
ET 200S
IM 151-1
IM 151-1 HF
IM 151-7 CPU
IM 151-7 F-CPU
ET 200eco
BM141/-142/-143/-148
(solo con
BM 148)
ET 200M
IM 153-1
IM 153-2
ET 200pro
IM 154-1 DP
IM 154-2 DP HF
SINUMERIK
810D/840Di/840Di sl
840D/840D sl
44
Probedruck
(a partire dalla
vers. NCU *.4)
S_44_45it_neu.FH10 Mon Jun 19 15:06:15 2006
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C
Prodotto
PG/OP
M
Comunicazione
S7
Y
CM
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Comunicazione
S5-compatibile
CY CMY
DP/PA
K
FMS
OPC
PROFIsafe
SIMOTION
SIMOTION
C/P/D
C230-2
P350
D425/435/445
SINAMICS
(solo con
SINAMICS
G120)
G120/G130/150, S120/150
SIMATIC PC/PG
Box PC
Rack PC
Panel PC
Field PG M
Box PC 627/840/
Microbox PC 420
Rack PC 840/IL43
Panel PC 477/577/
SOFTNET-DP
677/877
Slave
Field PG M
SOFTNET-DP
1)
1)
PC-based Automation
WinAC
WinAC Slot 412/416
WinAC MP
SIMATIC HMI
Pannelli
OP, TP, MP
Software di
visualizzazione
PC/PG
WinCC flexible
WinCC
Sistemi di
elaborazione
immagini
1) in combinazione con STEP 7
SIMATIC Sensors
VS 120/VS 130-2
VS 72x
Sistemi
RFID
ASM 456
Probedruck
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S_46_47it_neu.FH10 Mon Jun 19 15:07:04 2006
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Comunicazione industriale per Automation and Drives
I vantaggi in sintesi
Soluzione globale dal sistema di bus fino agli
strumenti di engineering e diagnostica
Comunicazione in tempo reale e trasmissione
dei dati su un sistema di bus Ethernet
Sicurezza dell'investimento grazie al continuo
sviluppo nel segno della compatibilità, sulla
base di standard internazionali
Grande mobilità e flessibilità grazie a
Realizzazione di applicazioni in reti orientate
alla sicurezza grazie al profilo di sicurezza
PROFIsafe per PROFIBUS e PROFINET
Comunicazione omogenea dal livello di
campo fino al livello di gestione aziendale
(Enterprise Resource Planning)
46
Probedruck
Protezione affidabile della soluzione di
automazione, ad es. da indirizzamento errato
o da accesso non autorizzato
Componenti di rete affidabili, robusti e sicuri
con funzioni diagnostiche integrate
Comunicazione industriale per Automation and Drives
S_46_47it_neu.FH10 Mon Jun 19 15:07:04 2006
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Modulo Fax
Questa documentazione vi ha dato una visione panoramica sui tipi di comunicazione e sulle reti di Totally Integrated Automation.
Per informazioni approfondite su apparecchiature, tecnica e funzionalità sono disponibili brochure e cataloghi. Utilizzate questo
modulo fax e avrete in pochi giorni sul vostro tavolo il materiale informativo richiesto.
Grazie per la vostra attenzione e restiamo in attesa del vostro fax!
Brochure
Cataloghi
Totally Integrated Automation
Il Offline Mall di Automation and Drives
Catalogo CA01 - su CD-ROM
Component Based Automation
Sistema di controllo di processo SIMATIC PCS 7
Soluzioni di rete con Industrial Ethernet
Pregasi inviare il fax a
PROFINET
Industrial Ethernet Communication / SCALANCE X
Industrial Ethernet FastConnect
Industrial Mobile Communication / SCALANCE W
Siemens AG,
Infoservice A&D/Z068
Industrial Security / SCALANCE S
++49 9 11 - 9 78 33 21
Soluzioni di rete con PROFIBUS
AS-Interface
SIMATIC Controller
Mittente
SIMATIC S7-200
SIMATIC Technology
Nome
SIMATIC Safety Integrated
SIMATIC ET 200
Modulo logico LOGO!
SIMATIC PC
SIMATIC Software Industriale
SIMATIC IT
SIMATIC Panels
Ditta
Posizione
CAP/località
SIMATIC WinCC flexible
SIMOTION
Paese
SINAMICS
SINUMERIK
Via
Azionamenti a velocità variabile
SIMATIC Sensors
SINAUT TELECONTROL
SIMATIC Power Rail Booster
SIMOCODE pro Apparecchi di gestione e controllo
del motore SIRIUS
Telefono
Telefax
Modulo Fax
Probedruck
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S_01_48it.FH10 Mon Jun 19 15:39:31 2006
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sono disponibili in Internet
Documentazione tecnica si trovano nella
"Manuali SIMATIC Guide":
www.siemens.com/simatic-docu
Per un colloquio personale potete trovare il vostro partner
SIMATIC più vicino sotto:
www.siemens.com/automation/partners
Con riserva di modifiche | N. di ordinazione 6ZB5530-1AE05-0BB0 | DISPO 26000 | KB 0506 2.0 WE 48 IT/ 601398 | Stampato in Germania | © Siemens AG 2006
Con l'A&D Mall potete ordinare elettronicamente in modo
diretto via Internet sotto:
www.siemens.com/automation/mall
Tutto su PROFINET sotto:
www.siemens.com/profinet
Maggiori informazioni su SIMATIC NET sono reperibili sotto:
www.siemens.com/automation/simatic-net
In diversi componenti SIMATIC NET (ad es. SCALANCE, OSM/ESM, CP con
funzioni IT) sono spesso rese disponibili tramite interfacce e protocolli aperti
numerose funzioni di parametrizzazione e di diagnostica (ad es. WebServer, Network-Management).
Queste interfacce aperte offrono un accesso ai componenti, che potrebbero
essere indebitamente utilizzati anche per attività illecite.
Nell'utilizzo delle suddette funzioni e nell'impiego di queste interfacce e
protocolli aperti (come ad es. SNMP, HTTP, Telnet) vanno perciò adottate
adeguate misure di sicurezza atte ad impedire l'accesso non autorizzato ai
componenti risp. alla rete, specialmente da WAN/Internet.
A tal fine le reti d'automazione dovrebbero essere separate dalla rete
aziendale mediante opportuni sistemi firewall, ad es. SCALANCE S.
Siemens S.p.A.
Probedruck
Settore Automation and Drives
Viale Piero e Alberto Pirelli, 10
20126 Milano
Telefono/-Fax 02 2436-3333/-2890
Le informazioni riportate in questo depliant contengono descrizioni o
caratteristiche che potrebbero variare con l'evolversi dei prodotti o non
essere sempre appropriate, nella forma descritta, per il caso applicativo
concreto. Le caratteristiche richieste saranno da considerare impegnative
solo se espressamente concordate in fase di definizione del contratto.
Con riserva di disponibilità di fornitura e modifiche tecniche.
w w w. s i e m e n s . i t / a d
Tutte le denominazioni dei prodotti possono essere marchi oppure denominazioni
di prodotti della Siemens AG o di altre ditte fornitrici, il cui utilizzo da parte di
terzi per propri scopi può violare il diritto dei proprietari.

Comunicazione con SIMATIC

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