Comunicazione industriale 04/2008 - w3.siemens.com · comunicazione controllore-controllore) e consente applica-zioni sicure da errori (fail-safe). PROFIBUS (IEC 61158/61784) –

1Totally Integrated Automation

Comunicazione industrialeBrochure • Aprile 2008

SIMATIC NET

© Siemens AG 2008

2 Totally Integrated Automation

Potenziate la vostra competitivitàcon Totally Integrated Automation

Con Totally Integrated Automation (TIA) Siemens è l'unica azienda in grado di offrire una gamma omogenea di pro-dotti e sistemi per l'automazione in tutti i settori – dall'en-trata dei materiali attraverso il processo produttivo fino all'uscita dei prodotti finiti, dal livello di campo attraverso il livello di controllo della produzione (Manufacturing Exe-cution System, MES) fino al collegamento con il livello di gestione aziendale (Enterprise Resource Planning, ERP, ad es. SAP).

Grazie all‘integrazione di funzioni tecniche di sicurezza in TIA, l‘automazione standard e l‘automazione orientata alla sicurezza si fondono insieme in un sistema globale ed om-ogeneo. Il vantaggio: significativi risparmi di costi peri costruttori e gli esercenti di impianti.

TotallyIntegratedAutomation

Control Level

Operations Level

Field Level

Management Level

SIMATIC HMIHuman Machine Interface

SINAMICS Drive Systems

SIMATIC ControllersModular/Embedded/PC-based

ERP – Enterprise Resource Planning

MES – Manufacturing Execution Systems

SIMOTIONMotion Control System

SIMATIC PCS 7Process Control (DCS)

SINUMERIKComputer Numeric Control

• Maintenance• Modernization and Upgrade

Industrial Software for

• Design and Engineering• Installation and Commissioning• Operation

SIMATIC NETIndustrialCommunication

SIMATIC Distributed I/OProcess Instrumentation

SIMATIC IT

AS-InterfacePROFIBUS PA

HART

Industrial Ethernet

Ethernet

Ethernet

IO-Link

SIMATIC Sensors

e

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3Totally Integrated Automation

Un fattore essenziale ai fini di questa omogeneità di Totally Integrated Automation è la comunicazione, che noi vi pre-sentiamo in questa brochure. La base per la comunicazione è costituita dai diversi sistemi di bus con i componenti di rete e le interfacce verso i nodi/partner collegati. Scegliete da questa gamma completa di sistemi e componenti di co-municazione quelli adatti per realizzare la vostra soluzione.

Contenuto

SS

Introduzione 4

Comunicazione industriale 6

Sistemi di bus per l'industria 8

Industrial Ethernet/PROFINET 10

PROFINET 12

Componenti di rete 16

Performance e tecnologie delle reti 17

Industrial Wireless Communication 18

PROFIBUS 20

AS-Interface 22

IO-Link 24

Componenti e temi relativi al sistema 26

Accoppiamenti tra reti 26

Tecnica di collegamento e mezzi trasmissivi 27

Security & Safety 28

Comunicazione fail-safe PROFIsafe 30

Comunicazione fail-safe ASIsafe 32

Comunicazione ad elevata disponibilità e ridondanza 34

Gigabit nel Control Level 35

Sistema di controllo del processo SIMATIC PCS 7 36

Diagnostica 37

SINAUT Telecontrol 40

Telemanutenzione tramite TeleService 42

Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet 44

Apparecchiature e servizi per PROFIBUS 48

Comunicazione industriale 52

Dati di pratico utilizzo 52

I vantaggi in sintesi 53

Modulo fax 54

Allegato PROFINET 55

Safety Integrated

TotallyIntegratedPower

SIRIUS Industrial ControlsSENTRON Switching DevicesSIMOCODE pro MotorManagement System

SIMATIC WinCCSCADA-System

KNX/EIB GAMMA instabus

PROFIBUS

AS-Interface

Industrial Ethernet

PROFINET

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Introduzione

Le vostre esigenze

Volete portare rapidamente nuovi prodotti sul mercato? Reagire tempestivamente e con flessibilità alle richieste del mercato e ridurre i tempi di riequipaggiamento e quindi ve-locizzare 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?Queste esigenze possono essere soddisfatte solo se tutte le macchine del vostro impianto interagiscono in modo otti-male. Dovete allora realizzare la vostra automazione sulla base di una comunicazione aperta e omogenea – trasver-sale a tutta l'azienda e oltre i limiti dell'azienda. Evitate soluzioni a isole nell'automazione e nella tecnologia infor-matica garantendo: • Flusso continuo e completo di informazioni dal livello

dei sensori e degli attuatori fino al livello di gestione aziendale

• Disponibilità delle informazioni in ogni luogo• Veloce scambio di dati tra le sezioni d'impianto• Progettazione semplice, omogenea ed efficiente-

diagnostica • Funzioni di sicurezza integrate, che impediscono accessi

non autorizzati• Comunicazione fail-safe e comunicazione standard sullo

stesso collegamento

La nostra offerta

Le reti di comunicazione sono di essenziale importanza per le reti di automazione. SIMATIC NET – Networking for indu-stry – significa un'ampia offerta di moduli – designed for industry – che contribuiscono a risolvere in modo efficien-te i vostri compiti di comunicazione:

• Nei diversi settori applicativi dell'automazione• Attraverso l'intero workflow• Durante l'intero ciclo di vita degli impianti• Per tutti i settori

SIMATIC NET offre soluzioni che sfruttano i vantaggi di Ethernet ed integrano semplicemente anche i 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 digestione aziendale

• Lo sviluppo accelerato della comunicazione mobile• L'integrazione di tecnologie IT (Information Technology)

Trend mondiali

Da molti anni la decentralizzazione dell'automazione va acquistando sempre maggiore importanza. La struttura decentrata degli impianti riduce gli oneri di installazione, manutenzione e diagnostica. Le apparecchiature intelligen-ti funzionano localmente e sono interconnesse tra di loro tramite reti. Apertura e flessibilità sono caratteristiche im-portanti per poter collegare sistemi diversi ed eseguire am-pliamenti. In quest'ottica vengono definiti e normalizzati in comitati internazionali gli standard per i sistemi di bus.

4 Introduzione

© Siemens AG 2008

Tutte le configura-zioni presentate in questo sommario hanno solo carattere di esempio.

5Introduzione

Industrial Ethernet

Industrial Ethernet(IEEE 802.3 eIEEE 802.11 WLAN)

PROFINET(IEC 61158/61784)

– lo standard di rete internazionale per tutti i livelli aziendali

– lo standard Industrial Ethernet aperto per l'automazione

PROFIBUS

PROFIBUS(IEC 61158/61784)

– lo standard internazionale per il livello di campo è leader mondiale dei bus di campo

AS-Interface

AS-Interface(IEC 62026-2/EN 50295)

– lo standard internazionale, che come alternativa econo-mica al fascio di cavi, collega sensori e attuatori tramite un cavo a due fili.

KNX

KNX/EIB(EN 50090, ANSI EIA 776)

– il sistema di bus universale per la domotica e l'automazio-ne degli edifici. KNX è stato sviluppato dalla Konnex Associa-tion sulla base dell'EIB (European Installation Bus).

IO-Link

IO-Link – lo standard per il collegamento intelligente di sensori e attuatori dal livello di campo fino al livello di controllo della produzione

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Comunicazione industriale con Totally Integrated Automation

Con Totally Integrated Automation (TIA) Siemens è l'unica azienda in grado di offrire una gamma omogenea di pro-dotti e sistemi per l'automazione in tutti i settori – dall'entrata dei materiali attraverso il processo produttivo fino all'uscita dei prodotti finiti, dal livello di campo attra-verso il livello di controllo della produzione fino al collega-mento 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 manu-tenzione degli impianti.

Si possono realizzare soluzioni di automazione a costi ri-dotti. Nuovi gradi di libertà consentono di reagire con mag-giore rapidità e flessibilità a nuove richieste del mercato.Gli impianti possono essere ampliati o riadattati facilmente senza dover per questo interrompere la continuità di fun-zionamento.

Con la crescente affermazione di Industrial Ethernetnell'automazione, due temi stanno guadagnando sempre maggiore importanza nell'ambito di Totally IntegratedAutomation – PROFINET e SCALANCE.

PROFINET ...per l'aumento della produttività del vostro impianto

Per le vostre decisioni strategiche è necessario un continuo flusso informativo senza lacune ed esteso a tutta l'azienda – dalla prima fase di produzione attraverso il livello d'eser-cizio degli impianti fino al livello di gestione aziendale. Per raggiungere questo scopo, dovete puntare sull'efficienza e sull'omogeneità già nella fase di engineering dell'impianto.

PROFINET, lo standard Industrial Ethernet aperto e innova-tivo, soddisfa tutte le esigenze dell'automazione indus-triale e consente una comunicazione omogenea, estesa a tutta l'azienda.

PROFINET serve per il collegamento diretto di apparecchi-ature da campo decentrate a Industrial Ethernet e per la soluzione di applicazioni di Motion Control con sincroni-smo di clock. PROFINET consente inoltre la realizzazione dell'automazione distribuita mediante la tecnologia dei componenti, l'integrazione verticale e la soluzione di appli-cazioni orientate alla sicurezza. PROFINET supporta anche la semplice comunicazione controllore-controllore.

Interconnessione in rete senza fili con SCALANCE W –il futuro della comunicazione industriale è cominciato

La chiave del successo sul mercato di domani sta nella possibilità di procurare informazioni e disporre di informa-zioni in ogni luogo ed in ogni momento. Grazie ad appa-recchiature mobili, interconnesse tramite veloci reti di dati senza fili (ad es. Wireless LAN), i processi possono essere configurati in modo notevolmente più efficiente. Il van-taggio delle soluzioni senza fili è soprattutto la possibilità di raggiungere in modo semplice e flessibile i nodi/partner mobili o difficilmente raggiungibili.

Grazie alla comunicazione senza fili con apparecchiature di automazione e terminali industriali si ottiene una maggiore flessibilità, i lavori di manutenzione si semplificano, i costi di service ed i tempi improduttivi si riducono e il personale viene impiegato in modo ottimale. Persino la comunica-zione fail-safe con safety è possibile tramite una rete wire-less. Un'azienda diventa pertanto assai più competitiva.

Applicazioni complesse, che richiedono ad es. funziona-mento deterministico o real-time, possono essererealizzate utilizzando la radiocomunicazione. Il suo im-piego con macchine in movimento fa risparmiare cavi e costi di manutenzione, i sistemi di trasporto automatici possono ricevere dati via radio senza cavi con grande fles-sibilità nella scelta del percorso.

6 Comunicazione industriale

PROFINET contribuisce all'omo-

geneità con l'integrazione

orizzontale

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Una soluzione globale consiste di• Sistema di bus con - 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 - processori di comunicazione• Accoppiamenti tra reti, ad es. IE/PB Link PN IO• Software per la progettazione delle reti• Strumenti per la manutenzione e la diagnostica

SIMATIC NET offre tutti i componenti per una soluzione globale omogenea e supporta i seguenti sistemi di comu-nicazione:

Industrial Ethernet (IEEE 802.3 e 802.3u) – lo standard internazionale per la rete di settore è oggi la rete numero uno nel panorama mondiale delle LAN con una quota di mercato superiore al 90%. Tramite Industrial Ethernet è possibile realizzare potenti reti di comunica-zione assai estese.

PROFINET (IEC 61158/61784) –lo standard internazionale utilizza Industrial Ethernet e consente la comunicazione real-time fino al livello di cam-po, integrando però anche il livello Enterprise. Con il pieno utilizzo degli standard IT esistenti, PROFINET consente di realizzare in rete Industrial Ethernet applicazioni di Motion Control con sincronismo di clock ed un efficiente enginee-ring multi-vendor nonché di assicurare un'elevata disponi-bilità delle macchine e degli impianti.PROFINET supporta l'automazione distribuita (anche la comunicazione controllore-controllore) e consente applica-zioni sicure da errori (fail-safe).

PROFIBUS (IEC 61158/61784) –lo standard internazionale per il livello di campo è leader mondiale dei bus di campo. Come singolo bus, esso con-sente la comunicazione sia in applicazioni di tecnica mani-fatturiera sia in applicazioni di tecnica di processo.

AS-Interface (IEC 62026/EN 50295) –lo standard internazionale per collegare, in alternativa al fascio di cavi, sensori e attuatori particolarmente econo-mici tramite un cavo a due fili.

IO-Link –lo standard per il collegamento intelligente di sensori eattuatori dal livello di campo fino al livello di controllodella produzione.

7Comunicazione industriale

Impiego dei sistemi di comunicazione

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Enterprise Resource Planning (ERP)(ad es. PC)

n -

Controllori(ad es.SIMATIC S7-300)

n n -

Motion Control(ad es. SIMOTION) n n n

Apparecchiature da campo intelligenti(ad es. ET 200S)

n n n - n

Apparecchiature da campo semplici (ad es. moduli I/O digitali)

- n n n

Sensori/attuatori n n n n n

Azionamenti(ad es. SINAMICS) n n n

Avviatori motoreSIRIUS n n n

Controlli numerici n n n

Comunicazionefail-safe n n n

non adatto - adatto n molto adatto

La base per l'automazione di edificio è lo standard interna-zionale KNX/EIB (EN 50090, ANSI EIA 776).

Accoppiamenti tra reti vengono realizzati tramite con-trollori o link. Progettazione e diagnostica possono essere eseguite da ogni punto dell'impianto.

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Sistemi di bus per l'industria

8 Sistemi di bus per l'industria

La figura mostra il collegamento dei diversi sistemi di automazione

alle reti standardizzate.

WinAC RTX 2008

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9Sistemi di bus per l'industria

© Siemens AG 2008

Industrial Ethernet/PROFINETIndustrial Ethernet

Con Industrial Ethernet è disponibile per l'industria una po-tente rete di settore e di cella conforme allo standard IEEE 802.3 (ETHERNET) e IEEE 802.11 a/b/g/h (Wireless LAN) Ethernet è la tecnologia base di Internet per il collegamen-to in rete a livello mondiale.

Le molteplici possibilità di Intranet, Extranet e Internet, che sono già oggi a disposizione nell'ambiente d'ufficio, sono anche utilizzabili, grazie a Industrial Ethernet, nell'automa-zione manifatturiera e di processo.La tecnologia Ethernet, affermatasi con successo da molti anni in combinazione con Switching, Full Duplex e Auto-sensing, dà la possibilità all'utente di adattare la perfor-mance necessaria nella sua rete in rispondenza precisa alle esigenze. Egli può infatti scegliere la velocità di trasmissio-ne 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 il 90 %, la rete numero uno nel panorama mondiale delle LAN.

Ethernet offre notevoli vantaggi:

• Veloce messa in servizio grazie ad una tecnica di colle-gamento semplice

• Elevata disponibilità dal momento che gli impianti già realizzati possono essere ampliati senza ripercussioni sull'esistente

• Potenza di comunicazione pressoché illimitata poiché in caso di necessità è disponibile una potenza scalabile grazie alla tecnologia switching e alle elevate velocità di trasmissione

• Connessione in rete degli ambienti più svariati, come l'ufficio e la fabbrica

• Comunicazione estesa a tutta l'azienda grazie alla possibilità di accoppiamento tramite WAN (Wide Area Network) come ISDN o Internet, garantendo la protezio-ne sicura dei dati con l'impiego di componenti di security

• Sicurezza dell’investimento garantita da uno sviluppo nel segno della continua compatibilità

• Riserva di banda dati con Industrial Wireless LAN(IWLAN)

• "Rapid Roaming"; per raggiungere molto rapidamente nodi/partner in movimento tra diversi Access Point

• Preciso coordinamento temporale degli eventi in tutto l'impianto grazie alla gestione centralizzata dell'ora

SIMATIC NET si basa su questa tecnica comprovata. Oltre2 milioni sono le connessioni che Siemens ha contribuito a realizzare con forniture in tutto il mondo in ambienti indus-triali gravosi con inquinamento elettromagnetico EMC.SIMATIC NET mette a disposizione per l'ambiente industria-

le importanti ampliamenti della tecnica Ethernet:

• Componenti di rete per l'impiego in ambiente industria-le gravoso

• Rapido confezionamento sul posto di cavi e connettori grazie al sistema di cablaggio FastConnect con tecnica RJ45

• Reti sicure da fuoriservizi grazie a ridondanza veloce e alimentazione ridondante

• 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 SCALANCE X

• Comunicazione Gigabit nel Control Level per grandi vo-lumi di dati, ad es. WinCC, applicazioni web, applicazio-ni multimedia etc.

Con Industrial Ethernet vengono offerti i seguenti servizi e le seguenti funzioni di comunicazione:

Comunicazione PG/OP

Comprende funzioni di comunicazione integrate mediante le quali i sistemi di automazione SIMATIC, SIMOTION eSINUMERIK possono comunicare dati con ogni apparec-chiatura HMI 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 in-tegrata (System-Function-Module) per l'S7-400 opp. un insieme di blocchi funzionali caricabili per l‘S7-300, il tutto ottimizzato nell'ambito di SIMOTION, SINUMERIK e SIMATIC S7/WinAC. Essa consente anche il collegamento di PC e Workstation. Il volume di dati utili per ogni richiesta può arrivare fino a 64 kbyte. La comunicazione S7 offre sempli-ci servizi di comunicazione performanti e mette a disposi-zione un'interfaccia software indipendente dalla rete.

Comunicazione IE/S5-compatibile aperta (SEND/RECEIVE)

La comunicazione IE/S5-compatibile aperta (SEND/RECEIVE) consente la comunicazione del SIMATIC S7 con sistemi già esistenti, soprattutto con SIMATIC S5, ma anche con PC tramite PROFIBUS e Industrial Ethernet. Tramite Industrial Ethernet viene inoltre offerta la modalità FETCH-WRITE, con cui il software realizzato per SIMATIC S5 può essere an-cora utilizzato invariato per SIMATIC S7.Comunicazione standard

10 Industrial Ethernet/PROFINET

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11Industrial Ethernet/PROFINET

Panoramica su Industrial Ethernet

Si tratta qui di protocolli normalizzati e standardizzati per la comunicazione dati, ad es. FTP. Anche la comunicazione fail-safe è possibile tramite Industrial Ethernet.

OPC (OLE for Process Control)è un'interfaccia standardizzata, aperta e indipendente dal costruttore. Essa consente il collegamento di applicazioni Windows OPC-capable alla comunicazione S7, alla comuni-cazione S5-compatibile (SEND/RECEIVE) e a PROFINET.

Tecnologia informatica (IT) con E-mail e tecnica webintegra SIMATIC, SIMOTION e SINUMERIK nella tecnologia informatica tramite Industrial Ethernet. Nell’ambiente di ufficio E-mail e Web-Browser si sono ormai imposti come mezzi di comunicazione di larga diffusione. Come vie di co-municazione sono utilizzate prevalentemente reti Ethernet ma anche reti telefoniche e Internet.

Interfaccia Socket per Industrial Ethernet

consente la comunicazione dati con computer tramiteTCP/IP. Su questa interfaccia ampiamente diffusa nel mon-do PC e UNIX, gli utenti possono programmare liberamente lo scambio dati. In SIMATIC S7 e SIMATIC TDC i blocchi SEND/RECEIVE sono utilizzati come accesso a TCP/IP.

Servizi di comunicazione PROFINET

• PROFINET IO per il collegamento di apparecchiature da campo decentrate a Industrial Ethernet e per la semplice comunicazione macchina/macchina

• PROFINET CBA per la moderna costruzione di impianti con la realizzazione di strutture di automazione distri-buite sulla base di componenti precostituiti

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PROFINET –lo standard aperto per l'automazione

PROFINET è lo standard Industrial Ethernet(IEC 61158/61784) innovativo ed aperto per l'automazione industriale. Con PROFINET è possibile interconnettere in rete apparecchiature dal livello di campo fino al livello di management dell'azienda. PROFINET comporta una comu-nicazione omogenea, consente un engineering estesoall'intero impianto ed utilizza gli standard IT fino al livello di campo. Sistemi di bus esistenti, ad es. PROFIBUS, posso-no essere semplicemente integrati senza necessità di mo-dificare le apparecchiature esistenti. PROFINET tiene conto dei seguenti aspetti:

Comunicazione Real-Time

PROFINET si basa su Industrial Ethernet ed utilizza lo stan-dard TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol) per parametrizzazione, configurazione e diagnostica. La comunicazione in tempo reale per la trasmissione dei dati utili/di processo si svolge sullo stesso cavo. Le apparecchia-ture PROFINET possono supportare le seguenti caratteristi-che real-time:

- Real-Time (RT) La comunicazione Real-Time (RT) viene utilizzata per

dati di processo con criticità temporale – cioè per dati utili ciclici o per interrupt su evento. Per il funzionamen-to real-time richiesto nell'automazione, PROFINET sfrut-ta un canale di comunicazione real-time ottimizzato. La performance supera quella dei comuni bus di campo e consente tempi di reazione dell'ordine dei microsecondi. RT è la comunicazione in tempo reale per applicazioni standard, onde collegare apparecchiature da campo, ad es. periferia e azionamenti decentrati o per realizzare strutture di automazione decentrate con PROFINET CBA.


Caratteristica peculiare di PROFINET: Comunicazione in tempo reale omogenea con contemporanea comunicazione TCP/IP illimitata

PG / PC

- Isochronous Real-Time (IRT) Per applicazioni particolarmente complesse è disponibi-

le la comunicazione in tempo reale supportata da hard-ware Isochronous Real-Time (IRT) – ad esempio

per applicazioni di Motion Control e applicazioni di alte prestazioni nella Factory Automation.

Con IRT viene raggiunto un tempo ciclo fino a 250 µs con un jitter (precisone di sincronismo) inferiore a 1 µs. A questo scopo il ciclo di comunicazione viene ripartito in una parte deterministica ed in una parte aperta. Nel-l'intervallo deterministico sono trasmessi i telegrammi IRT ciclici, mentre la comunicazione TCP/IP avvienenell'intervallo aperto. Le due trasmissioni dati coesisto-no dunque in parallelo – senza disturbarsi a vicenda.

Grazie alla funzionalità IRT alcuni controllori SIMATIC con interfaccia PROFINET integrata possono controllare anche processi veloci. Ad es. in una rete con grande traffico di dati (ad es. Voice over IP) possono essere trasmessi dati di processo e dati Ethernet standard senza che i dati di pro-cesso ne risultino influenzati. E' inoltre possibile realizzare strutture di macchine/impianti con l'interconnessione in linea di molti nodi/partner, che hanno comunque un breve tempo di aggiornamento.

ERTEC (Enhanced Real-Time Ethernet Controller)

La famiglia ASIC ERTEC (Enhanced Real-Time Ethernet Controller) supporta la comunicazione in tempo reale PROFINET (RT e IRT) e costituisce la tecnologia base per soluzioni di sistema omogenee con PROFINET. ERTEC 400 viene integrato nei controllori e nei componenti di rete, ERTEC 200 nelle apparecchiature da campo più semplici (IO, azionamenti). Appositi Development Kit e Competence

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Center supportano l'utente nello sviluppo di proprie appa-recchiature.

Apparecchiature periferiche decentrate (PROFINET IO)

PROFINET consente l'integrazione di apparecchiature periferiche decentrate (IO-Device come ad es. unità di ingresso/uscita segnali) direttamente in Industrial Ether-net. Con la comprovata progettazione mediante STEP 7, queste apparecchiature da campo vengono assegnate ad un controllore centrale (il cosiddetto IO-Controller). Unità o apparecchiature esistenti possono continuare ad essere utilizzate con interfacce o link PROFINET-compatibili, il che assicura gli investimenti degli utenti di PROFIBUS o diAS-Interface. E' anche possibile l'impiego di unità standard e fail-safe nella stessa stazione.

Un IO-Supervisor serve a scopi HMI e diagnostici – come anche con PROFIBUS – mediante maschere di diagnostica gerarchiche (diagnostica generale e dettagliata). Il trasfe-rimento dei dati utili avviene tramite TCP/IP o IT-Standards. È stato qui ripreso per PROFINET il semplice engineering collaudato con PROFIBUS. Dal punto di vista della program-mazione con STEP 7 non c'è alcuna differenza se l'accesso ad un'apparecchiatura I/O avviene tramite PROFIBUS o tramite PROFINET. Sulla base del know-how accumulato con PROFIBUS, gli utenti possono così configurare in modo assai semplice apparecchiature da campo in rete Industrial Ethernet.

Oltre alla diagnostica dell'apparecchiatura, possono essere rilevati dalle apparecchiature anche dati specifici di mo-dulo e di canale, cosicché risulta possibile una semplice e rapida localizzazione dei guasti. Grazie al mantenimento dello stesso modello d'apparecchiatura di PROFIBUS sono disponibili le stesse informazioni diagnostiche anche con PROFINET.

PROFINET supporta ancora oltre alle strutture a stella, ad

albero e ad anello, la struttura lineare tipica dei bus di campo. Grazie all'integrazione della funzionalità switch nelle apparecchiature, vedi ad es. l'S7-300 con CPU 343-1 Lean, CP 343-1 o le apparecchiature periferiche decentrate SIMATIC ET 200S, ET 200M o ET 200pro, è possibile confi-gurare strutture lineari, che si orientano direttamente alla struttura delle macchine e degli impianti. Ciò comporta risparmi dell'onere di cablaggio e di componenti, ad es. switch esterni. Oltre ai prodotti con grado di protezione IP20, è disponibile una gamma completa per IP65, come ad es. l'apparecchiatura da campo ET 200pro o lo switch SCALANCE X208PRO.

La funzione Fast Start-Up consente il rapido avvio a regime di IO-Device PROFINET, che sono collegati a controllori SI-MATIC, in un tempo inferiore a un secondo. Di conseguen-za, ad es. in applicazioni con robot, il cambio utensile può essere accelerato.

Integrazione di bus di campoPROFINET consente la semplice integrazione di sistemi di bus di campo esistenti. Per questo scopo è 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, sup-portando la comunicazione PROFINET. Risultano così pro-tetti gli investimenti fatti dagli esercenti degli impianti, dai costruttori di macchine e di impianti nonché dai produttori di apparecchiature.

PROFINET con apparecchiature da campo decentrate Integrazione di bus di campo tramite Proxy

• PROFINET è lo standard Industrial Ethernet aperto per l'automazione

• PROFINET si basa su Industrial Ethernet• PROFINET utilizza TCP/IP e IT-Standards• PROFINET è Ethernet Real-Time• PROFINET consente l'integrazione diretta di sistemi

di bus di campo• PROFINET supporta la comunicazione fail-safe con

PROFIsafe anche tramite IWLAN

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PROFINET –lo standard aperto per l'automazione

Motion Control

Sulla base di PROFINET, con Isochronous-Real-Time è possi-bile realizzare regolazioni di azionamento con sincronismo di clock assai veloci per applicazioni di Motion Control assai performanti. Il profilo di azionamento standardizzato PROFIdrive consente una comunicazione indipendente dal costruttore tra Motion Controller e azionamenti, indipen-dente dal sistema di bus – Industrial Ethernet o PROFIBUS.


PROFINET CBA per l'automazione distribuita

La comunicazione Isochronous Real-Time e la comunica-zione IT standard possono condividere lo stesso cavo senza reciproche interferenze.

Intelligenza distribuita e comunicazione macchina-macchina (PROFINET CBA)

Per la realizzazione di strutture di impianto modulari,PROFIBUS e PROFINET International ha definito uno stan-dard: PROFINET CBA (Component Based Automation). Nella costruzione di macchine e impianti sono già state fatte buone esperienze con la modularizzazione: Parti che risul-tano sempre necessarie vengono prefabbricate e, al mo-mento dell'ordine, possono essere assemblate rapidamente a costituire una unità. Con PROFINET CBA la modularizza-zione può esssere estesa, mediante componenti software, alla tecnica di automazione dell'impianto. La comunicazio-ne si svolge in tal caso tramite il canale Real-Time.

Come componenti software si intendono funzioni software "incapsulate" riutilizzabili. Queste possono essere singole funzioni tecnologiche come regolatori come pure pro-grammi applicativi di intere macchine. Questi componenti possono essere combinati tra loro in modo flessibile e riutilizzati in seguito – indipendentemente dalla loro pro-grammazione interna. La comunicazione tra i componenti software si svolge esclusivamente tramite le interfacce dei componenti. Verso l'esterno sono accessibili su queste interfacce solo quelle variabili, che sono necessarie per l'in-terazione con altri componenti.

Struttura di automazione modularmente distribuita con Motion Con-

troller drive-based.

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I componenti software vengono creati con STEP 7 o altri tool specifici del produttore. SIMATIC iMap serve per la progettazione estesa all'intero impianto mediante inter-connessione grafica dei componenti. Il grado di modulariz-zazione non determina il numero delle apparecchiature di automazione necessarie. L'assegnazione ad una apparec-chiatura di automazione centrale o a più apparecchiature di automazione decentrate consente uno sfruttamento ottimale dell'hardware di automazione impiegato.

Installazione della rete

Con PROFINET è possibile installare la rete senza cono-scenze specialistiche. Lo standard aperto basato su Indu-strial 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 cablag-gio conforme allo standard industriale.

La "PROFINET Installation Guide" supporta costruttori e utenti nell'installazione della rete. In funzione dell'appli-cazione trovano impiego cavi simmetrici in rame o cavi in fibra ottica (cavi FO) insensibili ai disturbi EMC. Appa-recchiature 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 IT-Standard DCP (Discovery Configu-ration Protocol) e SNMP (Simple Network Management Protocol). PROFINET offre nuove funzioni e applicazioni per la comunicazione senza fili con Industrial Wireless LAN. È possibile sostituire tecniche soggette ad usura come con-duttori a strisciamento e impiegare sistemi di trasporto automatici o apparecchiature di comando o di manuten-zione personalizzate. Industrial WLAN è standardizzata ma offre anche funzioni addizionali, che rendono possibile il collegamento performante di apparecchiature da campo ai controllori:

• "Riserva di banda dati" serve a riservare la larghezza di banda tra un Access

Point e un client definito. Ciò assicura a questo client un'elevata performance affidabile, indipendentemente dal numero dei client riferiti all'Access Point.

• "Rapid Roaming" per il rapido raggiungimento di nodi/partner mobili tra

diversi Access Point.

Questi ampliamenti dello standard consentono di realizza-re applicazioni wireless assai performanti con PROFINET e SCALANCE W fino al livello di campo.

IT Standards & Security

Nel quadro della Web-Integration, i dati dei componenti PROFINET sono rappresentati in formato HTML o XML. Indi-pendentemente dal tool impiegato, è possibile accedere da qualsiasi luogo 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 graduale di sicurezza, uti-lizzabile senza conoscenze specialistiche, che impedisce assolutamente operazioni errate, accessi non autorizzati e manipolazioni senza intralciare il processo produttivo.È disponibile per questo la famiglia di prodotti SCALANCE S, con moduli software o hardware.

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 anche con PROFINET. Switch standard, proxy e link possono essere impiegati anche per la comunicazione fail-safe. E' inoltre possibile la comunicazione fail-safe tramite Industrial Wire-less LAN (IWLAN).

PROFINET rende così realizzabili applicazioni standard e fail-safe con una progettazione omogenea in tutta la rete – e questo sia nella concezione di nuovi impianti sia nel potenziamento di impianti già esistenti.

Processo

PROFINET è lo standard di riferimento per tutte le applica-zioni nell'automazione. Tramite l'integrazione conPROFIBUS esso si estende anche all'industria di processo – fino alle applicazioni in aree pericolose.

Sensoristica

I sensori ricoprono un ruolo importante in un'industria di produzione trasparente. Grazie ad essi vengono rilevati sia i dati di produzione che di qualità e i processi logistici sono gestiti con efficienza.

Comunicazione affidabile senza contatto con IWLAN RCoax Cable

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Componenti di rete per Industrial Ethernet e PROFINETInfrastruttura di rete

Componenti di rete passivi

Con il sistema di montaggio rapido FastConnect (FC) per Industrial Ethernet, il cablaggio strutturato, tipico del-l'ambiente d'ufficio, diventa idoneo anche all'impiego in ambiente industriale nel capannone della fabbrica. I cavi FastConnect possono essere inoltre confezionati in modo particolarmente rapido e facile sul posto. Accanto al siste-ma FastConnect basato sulla tecnica elettrica dei cavi in rame – con un'ampia gamma di cavi d'installazione, box di connessione, connettori, cavi Patch – c'è anche tutta una serie di mezzi trasmissivi ottici.

Switch e Media-Converter Industrial Ethernet

La famiglia di prodotti SCALANCE X offre un portafoglio differenziato di Switch (entry-level, unmanaged, managed e modular) e Media-Converter.

Gli switch sono componenti di rete attivi, che distribui-scono in modo finalizzato i dati ai rispettivi destinatari; i Media-Converter sono adatti al meglio per integrare diversi mezzi trasmissivi in strutture di rete Industrial Ethernet.È possibile realizzare reti Industrial Ethernet/PROFINET ridondanti con switch della linea di prodotti SCALANCE X, OSM/ESM o CSM. Grazie alla chiusura dell'anello, la rete continua a funzionare dopo la caduta di una via di comuni-cazione; in caso di anomalia di un componente di rete, solo i nodi/parter ad esso collegati non sono più raggiungibili.

Oltre alla possibilità di configurazione e diagnostica in STEP 7 degli Switch SCALANCE X, questi offrono una tra-smissione dati ottimizzata dei telegrammi PROFINET Real-Time con priorizzazione secondoIEEE 802.1Q. I compo-nenti di rete gestiscono tramite questa priorità il flusso di


Montaggio semplice e rapido con FastConnect

dati tra le apparecchiature. Per una funzionalità Real-Time particolarmente elevata (IRT) sono disponibili switch con porte per cavi in rame e in fibra ottica nonché con ASICERTEC integrato. I vari Media-Converter della linea di pro-dotti SCALANCE X si prestano perfettamente alla conver-sione dei segnali elettrici in segnali ottici.

Industrial Wireless LAN

SCALANCE W offre più mobilità e flessibilità grazie a com-ponenti di Industrial Wireless LAN per Industrial Ethernet e PROFINET, anche per la comunicazione fail-safe.

Industrial Security

SCALANCE S consiste di moduli di sicurezza per la protezio-ne di reti di automazione e per lo scambio dati sicuro tra sistemi di automazione

Componenti di rete attivi e passivi

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Le attuali tecnologie Industrial Ethernet possono, in combi-nazione tra loro, aumentare la performance nella rete del fattore 50 ed oltre, rispetto alla tecnologia originaria di 10 Mbit/s. Queste tecnologie sono:

• Fast Ethernet a 100 Mbit/s: rispetto a Ethernet a 10 Mbit/s, i telegrammi sono tra-

sportati assai più velocemente ed occupano 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 a 1/10 del tempo.

• Full Duplex esclude collisioni: la portata di dati aumenta enormemente poiché si evita-

no le solite ripetizioni di telegrammi. Tra due nodi i dati possono essere trasmessi e ricevuti contemporaneamen-te. 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. Con Full Duplex è anche possibile realizzare reti di maggiore estensione. Si possono così raggiungere, con l'impiego di cavi FO in fibra di vetro 50/125 µm, distanze fino a 26 km.

• Switching consente una comunicazione parallela: la suddivisione di una rete in più segmenti mediante

uno switch ha come effetto il disaccoppiamento del carico in 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 è dovuto quindi alla contemporaneità di più telegrammi.

• Autocrossover consente l'incrocio automatico delle li-nee di trasmissione e ricezione sulle connessioni Twisted Pair.

• Autosensing identifica la capacità di nodi/partner della rete (terminali e componenti di rete) di riconoscere au-tomaticamente la velocità di trasmissione di un segnale (10 Mbit/s, 100 Mbit/s o 1 Gbit/s) e di supportare Auto-negotiation.

• Autonegotiation è un protocollo di configurazione in Fast Ethernet. Prima della trasmissione effettiva dei dati, le apparecchiature nella rete stabiliscono una modalità di trasmissione, che ogni apparecchiatura può suppor-tare (1000 Mbit/s,100 Mbit/s o 10 Mbit/s, Full Duplex o HalfDuplex).

• Sistema di cablaggio per Gigabit Il sistema di cablaggio FastConnect a 8 fili diSIMATIC

NET, con cavo, connettore e outlet, consente velocità di trasmissione fino a 1 Gbit/s.

Performance e tecnologie di rete con Industrial Ethernet

Performance di rete con Industrial Ethernet

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Industrial Wireless Communication

La chiave del successo sul mercato di domani sta nella pos-sibilità di procurare informazioni e disporre di informazioni in ogni luogo ed in ogni momento.

Mediante apparecchiature mobili, interconnesse tramite veloci reti radio senza fili (Wireless LAN), i processi posso-no essere configurati in modo più efficiente. Il vantaggio delle soluzioni senza fili sta soprattutto nella raggiungibi-lità semplice e flessibile di nodi/partner mobili. Industrial Wireless Communication (IMC) indica la "mobilità con prodotti di comunicazione industriali" di SIMATIC NET, che utilizzano la comunicazione senza fili. La base di ciò è co-stituita da standard internazionali, ad es. IEEE 802.11, GSM o GPRS o in futuro anche UMTS. È anche possibile la comunicazione fail-safe senza fili tramite IWLAN.


Vantaggi di una rete di comunicazione senza fili

• 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 perso-nale è impiegato in modo ottimale

• Liste di parti di ricambio e manuali sono accessibili indipendentemente dal luogo dove ci si trova, anche al-l'esterno

• Ordini di lavoro possono essere ricevuti e confermati online

• Rete radio omogenea per voce e dati attraverso tutti i settori aziendali

• La soluzione di sistema è testata e collaudata poiché i componenti di rete, i processori di comunicazione ed il software sono sintonizzati tra di loro

• La diagnostica remota per diverse macchine di produzio-ne da una postazione di service centrale contribuisce a ridurre i costi di service

• Luoghi di installazione inaccessibili possono essere facil-mente raggiunti; senza necessità di onerosi cablaggi

• Rapida messa in sevizio di nuove parti d'impianto me-diante il software di progettazione, simulazione e confi-gurazione SINEMA E

• Nessun deterioramento o logorio su apparecchiature o parti d'impianto rotanti e in movimento

• Collegamento economico con apparecchiature, che sono difficilmente accessibili o si trovano in ambiente aggressivo

SCALANCE W – comunicazione senza fili

I prodotti di SCALANCE W offrono una combinazione del tutto particolare di affidabilità, robustezza e sicurezza. Con Industrial Wireless LAN (IWLAN) viene reso disponibile un ampliamento dello standard IEEE 802.11, che soddisfa in particolare le esigenze dei clienti industriali riguardo a funzionamento deterministico e ridondanza. È per la prima volta disponibile una rete radio unica sia per i dati critici di processo (ad es. segnalazioni d'allarme) sia per la comuni-cazione non critica normale (ad es. per service e diagnosti-ca). Con i componenti IWLAN SCALANCE W e PROFINET è disponibile una soluzione mobile per applicazioni fino al li-vello di campo. All'affidabilità del canale radio contribuisce il robusto contenitore metallico in una forma costruttiva stagna a polvere e acqua (IP65), con le note caratteristiche di robustezza meccanica del SIMATIC. Moderni meccanismi standard per il riconoscimento degli utenti (autenticazio-ne) e codifiche cifrate dei dati proteggono da accessi non autorizzati e sono integrabili senza problemi in Security Policies già in atto.

Configurazione di esempio per Industrial Mobile Communication

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Per il raggiungimento rapido di nodi/partner mobili tradiversi Access Point è disponibile la funzione "RapidRoaming".

Possibilità d'impiego di RCoax Cable• In aree assai difficili per la radiocomunicazione (ad es.

in tunnel, canali e vani ascensore), dove è importante una soluzione senza possibilità di usura meccanica e quindi senza particolare necessità di manutenzione per la trasmissione sicura dei dati. Ciò è reso possibile dal campo radio definito a forma di cono lungo l'RCoaxCable

• Gli RCoax Cable, specialmente in impianti di trasporto, su robot e ogni tipo di veicolo guidato da rotaie, offrono un collegamento radio non degradabile per usura mec-canica e pienamente affidabile

• Per l'impiego in Industrial Wireless LAN con le bande di frequenza 2,4 GHz e 5 GHz con due cavi

Ulteriori componenti di rete per IWLAN• IWLAN/PB Link PN IO• SCALANCE W-700• Accessori: - Antenne - Termination Impedance - Lighting Protector - Power Supply

Veloce passaggio dei nodi/partner da un segmento RCoax Cable al successivo con il supporto di Rapid Roaming

Esempi applicativi

• Convogliatori aerei monorotaia (EHB)

• Sistemi di trasporto automatici (FTS)

• Gru• Trasloelevatori asser-

viti a scaffali• Linee transfer• Carrelli cambio-uten-

sili• Robot• Stazioni ferroviarie• Metropolitane• Locomotori• Ascensori• Palcoscenici di teatro

Mobile Panels 277 IWLAN / 277F IWLAN

SIMATIC Mobile Panel 277 IWLAN è un pannello ope-ratore senza cavo con piena funzionalità HMI e di sicu-rezza. L'apparecchiatura combina perfettamente:

• Funzionalità mobile di servizio e supervisione

• Industrial Wireless LAN (IWLAN)

• Sicurezza integrata (Safety Integrated)

• Riferimento al luogo tra-mite tecnologia RFID

Mobile Panel 277 IWLAN

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PROFIBUS

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. Il PROFIBUS standardizzato secondo IEC 61158/61784 è un sistema di bus di campo potente, robusto e aperto, con brevi tempi di reazione. PROFIBUS è disponibile in diverse versioni fisiche per diver-se applicazioni.

PROFIBUS DP (periferia decentrata)

Serve per il collegamento di apparecchiature da campo decentrate, ad es. SIMATIC ET 200 o azionamenti con tem-pi di reazione particolarmente brevi. PROFIBUS DP viene impiegato quando si hanno attuatori e sensori distribuiti sulla macchina o nell'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 di uscita secondo il metodo Master/Slave e forniscono i dati di ingresso al controllore o al PC.

20 PROFIBUS

Apertura su tutta la lineaGrazie all'apertura di PROFIBUS DP è possibile interconnet-tere in rete componenti di produttori diversi conformi alla norma. La norma IEC 61158/61784 garantisce la sicurezza dei vostri investimenti nel tempo.

Numerosissime aziende operanti al livello internazionale offrono in tutto il mondo i prodotti più svariati con inter-faccia PROFIBUS DP per il livello di campo. Siemens dispo-ne di una gamma completa di prodotti quali controllori standard e fail-safe, componenti di rete, software di comu-nicazione e apparecchiature da campo. E per i produttori di apparecchiature da campo Siemens offre tutto ciò che riguarda l'interfaccia PROFIBUS DP, come ad es. ASICs,training, certificazione e molto altro ancora.

PROFIsafeconsente di 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 di PROFIBUS.

Panoramica complessiva su PROFIBUS

Comunicazione fail-safein PROFIBUS con PROFIsafe

vedi pagina 30

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21PROFIBUS

Sincronismo di clockCPU, periferia e programma applicativo vengono in tal modo sincronizzati sul clock PROFIBUS. La funzione "Sin-cronismo di clock" è supportata da molte CPU SIMATIC, SIMOTION, SINUMERIK e da servoazionamenti. Il comando degli azionamenti avviene tramite il profiloPROFIdrive.

PROFIBUS PA (Process Automation)

amplia PROFIBUS DP con la trasmissione di dati e energia in tecnica a sicurezza intrinseca (ad es. trasmettitori nell'indu-stria alimentare) in conformità alla norma internazionale IEC 6158-2 (stesso protocollo, fisica diversa).

PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification)

per la comunicazione di dati di sistema automazione di produttori diversi. È così possibile risolvere con precisione oltre a compiti di Motion Control anche compiti generali di regolazione e di misura in modo decentrato.

Configurazione d'esempio per PROFIBUS FMS

SIMATIC

PDM

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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 sono impiegate apparecchiature periferiche decentrate; in un certo senso come avamposti intelligenti direttamente in loco.

Come alternativa economica al fascio di cavi, AS-Interface collega i componenti del livello di campo mediante un cavo a due fili (doppino) per dati ed energia.AS-Interface è normalizzato come standard industriale internazionale secondo EN 50295 e IEC 62026-2, che è supportato in tutto il mondo da una molteplicità di azien-de membri della AS International Association, tra cui i più importanti produttori di attuatori e sensori. L'AS-Interface trova impiego laddove singoli attuatori/sensori sono di-stribuiti nell'area della macchina (ad es. in un impianto di imbottigliamento).

AS-Interface è un sistema Single-Master. Sono disponibili per i sistemi SIMATIC e per SIMOTION processori di comu-nicazione (CP) e link, che gestiscono come master la co-municazione di campo. Con la specifica AS-Interface V2.1 opp. V3.0 è possibile collegare fino a 62 slave. La specifica AS-Interface V3.0 consente il collegamento di max. 1000 ingressi/uscite digitali (profiloS-7.A.A: 8DI/8DO come sla-ve A/B). Nuovi profili consentono l'impiego dell'ulteriore indirizzamento anche per gli slave analogici. Con il "Fast-Analog-Profile" risulta accelerata la trasmissione del valore analogico. L'accesso a valori analogici è, grazie all'elabora-zione del valore analogico integrata nei master, altrettanto semplice come l'accesso ai valori digitali.

22 AS-Interface

Per il collegamento dell'AS-Interface a PROFIBUS DP sono disponibili il DP/AS-i LINK Advanced, il DP/AS-i F-Link o il DP/AS-Interface LINK 20E con grado di protezione IP20. E' pertanto possibile utilizzare l'AS-Interface come sottorete di PROFIBUS DP. L'IE/AS-i LINK PN IO consente il collega-mento di AS-Interface a Industrial Ethernet e pertanto un'integrazione diretta nell'ambiente PROFINET.

Master e link AS-Interface

Automazione industria della

bevande

Comunicazione fail-safein rete AS-Interface con ASisafe

vedi pagina 32

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23AS-Interface

Risparmio di costiL'AS-Interface sostituisce gli onerosi fasci di cavi tradizio-nali e collega attuatori e sensori binari come interruttori di prossimità, valvole o indicatori luminosi ma anche segnali analogici con un controllore, ad es. SIMATIC.

Ciò significa in pratica: L'installazione funziona senza problemi, poiché dati e energia sono addotti insieme attra-verso un solo cavo. Grazie ad uno speciale cavo piatto (di colore giallo) e al collegamento in tecnica a perforazione d'isolante, gli slave AS-Interface possono essere collegati in qualunque punto dell'impianto.

Esempio di una configurazione di sistema

Con questo concetto si guadagna enormemente in flessibi-lità e in risparmio di costi. Non sono necessarie conoscenze particolari per l'installazione e la messa in servizio. Oltre a ciò, grazie alla facilità di cablaggio e alla chiarezza della struttura dei collegamenti nonché all’esecuzione speciale del cavo, si riducono non solo il rischio di errori ma anche contemporaneamente gli oneri relativi a service e manu-tenzione.

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IO-LinkNuovo standard di comunicazione per sensori e attuatori

24 IO-Link

Trasparenza e omogeneità del tutto particolare grazie all'integrazione in Totally Integrated Automation

Lo standard IO-Link, quale interfaccia sensori/attuatori innovativa, è il conseguente ampliamento funzionale dei sistemi di bus di campo per apparecchiature da campo. Con la soluzione IO-Link di Siemens, i sensori e gli attuatori risultano integrati in modo ottimale con tutta la loro per-formance nell'ambiente di Totally Integrated Automation (TIA).

Oltre ai dati di processo sono disponibili in tutto l'impianto anche eventi di diagnostica e parametri di sensori. Pertan-to viene accelerata la messa in servizio, aumenta la dispo-nibilità dell'impianto e diminuisce l'onere di manutenzione, che è tipicamente proporzionale al grande numero di sen-sori e attuatori presenti nell'impianto. Parametrizzazioni ripetitive di sensori e attuatori possono essere ricostruite quante volte si vuole grazie alla gestione dati centralizzata e le apparecchiature non devono essere impostate singo-larmente. Risultano così abbreviati i tempi improduttivi, poiché dopo la sostituzione di un'apparecchiatura i para-metri vengono ricaricati automaticamente. Viene sempre mantenuta la compatibilità con sensori e attuatori conven-zionali, poiché anche le apparecchiature da campo conven-zionali possono funzionare in collegamento con interfacce IO-Link.

Il collegamento avviene in modo flessibile tramite il mo-dulo master dell'ET 200S con porte IO-Link. Oltre a sensori e attuatori sono disponibili come IO-Link Devices anche distributori di campo con 4 o 8 ingressi digitali standard in IP67 per l'integrazione economica di sensori standard.

L'integrazione della configurazione dell'apparecchiatura nell'ambiente STEP 7 consente di trovare ed eliminare erro-ri in modo semplice e rapido. Risulta pertanto aumentata la produttività in tutte le fasi del ciclo di realizzazione e di vita delle macchine – progettazione, messa in servizio ed esercizio.

L'integrazione dello standard IO-Link in Totally Integrated Automation consente:

Riduzione del "Total Cost of Ownership":• Eccezionale omogeneità dal livello MES fino al

livello di campo

Maggiore disponibilità degli impianti:• Sostituzione delle apparecchiature durante l'eser-

cizio senza riparametrizzazione grazie alla dispo-nibilità di parametri omogenei

• Intercambiabilità di Device nell'ambito di classi di apparecchiature

• Meccanismi di diagnostica integrati per identifica-re rapidamente gli errori, localizzarli ed eliminarli

• Segnalazione e visualizzazione per manutenzione preventiva

Tempi di messa in servizio più brevi e ridotto one-re di engineering:• Progettazione uniforme e trasparente, program-

mazione con l'utilizzo di uno strumento di para-metrizzazione (PCT) integrato in SIMATIC STEP 7

• Riduzione degli strumenti di parametrizzazione

Sicurezza dell'investimento:• Totally Integrated Automation, ampliata con fun-

zionalità di IO-Link• Soluzione IO-Link aperta con il supporto dello

standard IODD

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25IO-Link

Interconnessione in rete con IO-Link

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26 Componenti e temi relativi al sistema

I passaggi da un sistema di bus all'altro sono realizzati tramite link, controllori (PLC) o PC. Con i controllori o i PC sono impiegabili per questo interfacce integrate e proces-sori di comunicazione (CP). I Link inoltrano i dati da una rete all'altra senza ulteriori collegamenti. Sono disponibili i seguenti link:

• IE/PB Link e IE/PB Link PN IO per l'accoppiamento di In-dustrial Ethernet a PROFIBUS (anche per la comunicazio-ne fail-safe)

• IE/AS-i LINK PN IO per l'accoppiamento di Industrial Ethernet a AS-Interface

• IWLAN/PB Link PN IO per l'accoppiamento di IWLAN a PROFIBUS

• DP/AS-i LINK Advanced, DP/AS-Interface Link 20E e DP/AS-i F-Link per l'accoppiamento di PROFIBUS a AS-Inter-face

• DP/EIB Link per l'accoppiamento di PROFIBUS a KNX/EIB-

Accoppiamenti tra sistemi di bus

Con i controllori, come ad es. SIMATIC S7-200, S7-300, S7-400, SINUMERIK o SIMOTION C, i dati vengono scambiati tra le singole reti tramite processori di comunicazione o interfacce integrate. I dati vengono combinati mediante un controller e quindi inoltrati preelaborati all'altra rete.

Accoppiamento PROFINET con funzionalità proxy

I segmenti PROFIBUS possono essere collegati a Industrial Ethernet tramite i cosiddetti PROFINET Proxies (apparec-chiature con funzione di "rappresentante"). Questo tipo di accoppiamento può essere realizzato sia con il pacchetto opzionale SIMATIC WinAC PN, CPU SIMATIC S7-300/400 con interfaccia DP e PN, IE/PB Link o tramite l'IE/PB Link PN IO. Per un accoppiamento tra reti senza fili può essere impie-gato un Access Point SCALANCE W-700 con l'IWLAN/PB Link PN IO. È così possibile impiegare tutti gli slave a norma PROFIBUS senza modifiche anche per PROFINET.

Componenti e temi relativi al sistemaAccoppiamenti tra reti

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27Componenti e temi relativi al sistema

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 inoltre confezionati in modo particolarmente rapido e sicu-ro sul posto. La tecnica di cablaggio RJ45 è pertanto dispo-nibile come standard vigente anche in esecuzione adatta all'impiego industriale. Ciò rende possibile un cablaggio strutturato mediante cavi d'installazione e scatola di con-nessione anche nell‘industria. Grazie al montaggio rapido e sicuro del sistema di cablaggio FastConnect, ne risultano notevoli risparmi di costi per l'utente.

• IE FC RJ45 Plug 4x2 per il montaggio sul posto nel livello di campo per il ca-

blaggio di reti Gigabit• IE FC RJ45 Modular Outlet Scatola di connessione per il cablaggio di reti Gigabit• Cavi PROFIBUS FastConnect cavi a due fili intrecciati schermati in diverse esecuzioni• Connettori di bus PROFIBUS per il montaggio sul posto nel livello di campo

Trasmissione dei dati tramite conduttori a contatto stri-sciante a nodi/partner mobili

FastConnect – il sistema di montaggio rapido per Indu-strial Ethernet e PROFIBUS

Il sistema FastConnect comprende cavi speciali, uno Strip-ping Tool e connettori.• Cavi IE FC TP con struttura speciale per montaggio rapido in diverse

esecuzioni• Comoda tecnica di spellatura con il FastConnect Strip-

ping Tool, che consente di asportare con precisione in una sola operazione la guaina esterna e lo schermo a treccia. Il collegamento del cavo così preparato, nei prodotti FastConnect avviene mediante tecnica a perfo-razione d'isolante.

• IE FC RJ45 Plugs (90°, 145° e 180°) per il montaggio sul posto nel livello di campo

Cavi e connettori IE FC RJ45 Modular Outlet

IWLAN RCoax Cable FastConnect-System

SIMATIC Power Rail Booster

Trasmissione ottica dei dati

La trasmissione ottica dei dati può avvenire tramite cavi in fibra ottica (cavi FO) di vetro o di plastica. Sono disponibili cavi per interno e per esterno, in esecuzione come cavo da trascinamento o come cavo privo di alogeni. Come mezzo trasmissivo vengono impiegati cavi FO di lunga durata e validità nel futuro, che sono del tutto insensibili all'influen-za dei disturbi elettromagnetici.

Trasmissione senza fili (wireless) dei dati

Con Industrial Wireless LAN è possibile, mediante un Ac-cess Point, ad es. SCALANCE W788-1 PRO ed una scheda radio, realizzare una rete radio locale per la comunicazione senza fili. Cavi di guida ad onda di fuga RCoax, funzionanti come antenna di Access Point SCALANCE W, offrono un'ir-radiazione affidabile in aree critiche per la radiotrasmis-sione, ad es. per convogliatori aerei monorotaia, gru, tra-sloelevatori per scaffali verticali. L'RCoax Cable sostituisce pertanto contatti striscianti e cavi da trascinamento. Per la trasmissione dei dati a parti mobili, dove non possono essere impiegati conduttori a contatti striscianti, l'RCoax Cable esente da manutenzione rappresenta la soluzione ideale.

La trasmissione elettrica dei dati in rete PROFIBUS DP può avvenire tramite sbarre (ad es. blindosbarre) e anelli a contatti striscianti nonché cavi telefonici stan-dard con il SIMATIC Power Rail Booster (ad es. convo-gliatori aerei monorotaia).

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I moderni impianti di automazione devono essere sicuri. A questo proposito il concetto "sicuro" o "sicurezza" in re-lazione alle apparecchiature di automazione (controllori, computer, azionamenti etc.) ed alle reti di comunicazione assume diversi significati.• Sicurezza delle informazioni – Industrial Security• Sicurezza delle macchine – Safety

Industrial Security per reti di automazione

La comunicazione e l'interconnesione in rete di singole isole di produzione assumono un significato sempre più rilevan-te nella tecnica di automazione. Acquista quindi sempre maggiore importanza l'integrazione di tutti i componenti della produzione con interconnessione omogenea alla rete dell'office opp. 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• Utilizzo di Internet per l'automazione

Comunicazione sicura con SCALANCE S

In tal modo la comunicazione industriale interagisce sem-pre più con il mondo IT ed è ora esposta agli stessi pericoli, che sono ben noti nell'ambiente dell'office e dell'IT, quali ad es. hacker, virus, worm o troiani.

Sicurezza delle informazioni – Industrial Security

Viene impiegata per la protezione delle informazioni nel-l'ambito di un sistema e anche con le reti pubbliche, come ad es. Internet:• Protezione dallo spionaggio e dalla manipolazione dei

dati• Protezione contro il sovraccarico del sistema di comuni-

cazione• Protezione da influenze reciproche • Protezione da indirizzamenti errati ad es. mediante liste

di accesso• Configurazione ed amministrazione semplici e conforte-

voli senza speciali conoscenze di IT-Security• Nessuna necessità di modifiche o adattamenti della

struttura di rete esistente

Security & Safety

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• Nessuna necessità di modifiche o adattamenti delle ap-plicazioni esistenti o dei nodi/partner della rete

• Robustezza e idoneità industriale

Con il suo concetto di Industrial Security, Siemens offre una soluzione di sicurezza speciale per la tecnica di automazio-ne industriale e le relative esigenze specifiche. Gli SCALAN-CE S Security-Module di Siemens offrono una funzionalità di sicurezza scalabile:• Firewall per la protezione della apparecchiature di auto-

mazione 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 comuni-cazione e per la codifica cifrata della trasmissione dati

• SOFTNET Security Client per accessi sicuri da PC/Note-book ad apparecchiature di automazione protette da SCALANCE S

Security Module SCALANCE S613

Configurazione d'esempio con componenti per Safety e Security

Apparecchiature per Safety Integrated

Sicurezza delle macchine – Safety

Scopo della tecnica di sicurezza è la protezione dell'uomo, della macchina e dell'ambiente da pericoli e danni causati da funzionamenti errati della macchina (errori hardware o software). Si deve sempre sorvegliare l'intero sistema, dal sensoreall'attuatore, mediante un'unità di controllo. Questo scopo viene raggiunto con la sicurezza funzionale: Ciò significa che la macchina esegue sempre correttamen-te la funzione di sicurezza.

La capacità di resistere al verificarsi di errori stabilisce la Safety Integrity di una macchina (cioè quali effetti ha un errore sulla macchina). Con le seguenti precauzioni tecni-che si può aumentare la Safety Integrity:• Funzioni diagnostiche• Struttura ridondante• Scelta di componenti immuni ai disturbi e robusti

TIA mette a disposizione con "Safety Integrated" un intero-sistema omogeneo per la sicurezza con diverse famiglie di prodotti. Il supporto nella comunicazione è dato da:• PROFIsafe, il profilo di sicurezza basato su PROFIBUS e

PROFINET• ASIsafe, l'esecuzione orientata alla sicurezza del sistema

di comunicazione per attuatori e sensori AS-Interface

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Ampliamento con PROFINETQuesta offerta è stata ampliata con componenti PROFI-NET-capable, cosicché è adesso disponibile una gamma completa di prodotti con controllori fail-safe, periferia fail-safe ed il relativo ambiente di engineering. Sono com-presi controllori per la fascia di potenzialità medio-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 senza quadro elettrico.I controllori fail-safe dispongono di interfacce per PROFIBUS e PROFINET. I moduli di ingresso/uscita fail-safe possono funzionare a scelta collegati a PROFIBUS o PROFINET trami-te opportuni moduli di interfaccia.

Protocollo PROFIsafeLa comunicazione tra i controllori fail-safe (SIMATIC,SINUMERIK) e la periferia fail-safe avviene tramite il profi-lo di protocollo sviluppato inizialmente per PROFIBUS DP, "PROFIsafe". PROFIsafe è stato il primo standard di comuni-cazione conforme a IEC 61508, che consente lo svolgimen-to della comunicazione standard e della comunicazione orientata alla sicurezza su un unico bus. Con SIL 3 e Cat. 4, PROFIsafe soddisfa le più elevate esigenze dell'industria manifatturiera e di processo. PROFIsafe è stato testato e omologato dal TÜV (Technischer Überwachungsverein,Associazione Tecnica di sorveglianza) e dal BIA (Berufsge-nossenschaftliches Institut für Arbeitssicherheit, Istituto per l'assicurazione contro gli infortuni sul lavoro).

Apertura di PROFIsafeIl protocollo PROFIsafe V2 supporta la comunicazione si-cura 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 PRO-FIBUS 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 di errore nella trasmissione di infor-mazioni, come alterazione di indirizzo, perdita, ritardo etc., PROFIsafe fa fronte con la numerazione consecutiva dei dati PROFIsafe e con la sorveglianza del tempo.

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.

Trasmissione di dati orientati alla sicurezza e di dati standard con

PROFIsafe

Alcuni vantaggi della tecnica di sicurezza integrata in sintesi

Comunicazione fail-safePROFIsafe

• Stessa filosofia operativa per automazione standard e automazione orientata alla sicurezza

• Un solo cavo PROFIBUS/PROFINET per la comunica-zione standard e la comunicazione orientata alla sicurezza

• Progettazione uniforme della comunicazione stan-dard e della comunicazione orientata alla sicurezza

• Un solo Engineering Tool per lo sviluppo del pro-gramma standard e del programma di sicurezza

• Comoda duplicazione di una soluzione per più mac-chine/impianti, copiando il programma di sicurezza

• Gestione dati comune per programma standard e di sicurezza

• Tempi di fuoriservizio più brevi grazie alla diagnosti-ca omogenea dal sensore al controllore fino al siste-ma HMI

• Supporto della comunicazione fail-safe tramite Wire-less LAN

I componenti fail-safe sono parte integrante diSafety Integrated, il programma di sicurezza di Siemens basato su prodotti per rilevare, analizzare e reagire con sicurezza. Per la comunicazione fail-safe sono impiegati ASIsafe e PROFIsafe.

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• Comunicazione tra IO-Controller oltre i limiti di sottore-rete – ad es. tra CPU fail-safe tramite PN/PN-Coupler

• Comunicazione tra I/O-Controller e I/O-Device nella stes-sa sottorete (anche wireless) – ad es. tra CPU fail-safe e sistema ET 200 con moduli fail-safe

Comunicazione fail-safe tramite PROFIBUS

Tecnica di sicurezza con Safety Integrated

Già da più anni la tecnica di sicurezza – sulla base di con-trollori SIMATIC S7, azionamenti SINAMICS, AS-Interface, PROFIBUS e PROFINET – è integrata nell'automazione standard. Questa soluzione lungimirante si è ormai affer-mata in tutto il mondo in molte migliaia di applicazioni. La gamma di prodotti di Safety Integrated comprende tutti i componenti necessari dal sensore al controllore fino all'at-tuatore ed è certificata per i livelli di sicurezza fino a SIL 3 (Safety Integrated Level) secondo IEC 61508 e Categoria 4 secondo EN 954-1.

Possibilità di comunicazione con il profilo PROFIsafe

PROFIBUS• Comunicazione Master/Master tra DP-Master oltre i limiti

di sottorete – ad es. tra CPU fail-safe tramite DP/DP-Cou-pler

• Comunicazione Master/I-DP-Slave tra DP-Master eI-DP-Slave nella stessa sottorete – ad es. tra CPU fail-safe e ET 200S-CPU

• Comunicazione Master/Slave tra DP-Master e DP-Slave nella stessa sottorete – ad es. tra CPU fail-safe e sistema ET 200 con moduli fail-safe

• Traffico trasversale tra I-DP-Slave e DP-Slave senza in-serimento del DP-Master – ad es. tra slave intelligente (CPU fail-safe) e slave (ET 200 con moduli fail-safe).Per questo non è necessario alcun DP-Master fail-safe (CPU fail-safe), un DP-Master standard è sufficiente.

Comunicazione fail-safe tramite PROFINET

Accoppiamenti tra retiGli accoppiamenti tra reti consentono la comunicazione fail-safe tra diversi sistemi di bus:

• Comunicazione tra IO-Controller e DP-Slave, ad es. tra-mite IE/PB-Link

• Comunicazione Master/Slave tra IO-Controller e DP-Slave intelligente, ad es. tramite IE/PB Link

• Comunicazione tra CPU e AS-Interface: Con il DP/ASiF-Link è possibile leggere segnali fail-safe in AS-Interfa-ce e renderli disponibili alla CPU fail-safe tramite PROFI-safe

PROFINETPROFINET offre le seguenti possibilità per la comunicazio-ne fail-safe:

Comunicazione fail-safe tramite PROFIBUS

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ASIsafe Solution local: Struttura e componenti

Il concetto ASIsafe consente l'integrazione di componen-ti rilevanti per la sicurezza quali interruttore di arresto d'emergenza, interruttore di porta di protezione o griglia ottica di sicurezza direttamente in una rete AS-Interface. Questi componenti sono pienamente compatibili con i noti componenti AS-Interface (Master, Slave, alimentatore da rete, Repeater ecc.) secondo IEC 62026-2 e funzionano collegati al cavo AS-Interface giallo. In questo modo ASIsa-fe consente una disinserzione orientata alla sicurezza fino alla Categoria 4 / PL e (DIN EN ISO 13849-1) opp. SIL 3 (IEC 61508), senza perdere i vantaggi di un cablaggio semplice ed economico.

Alcuni vantaggi in sintesi

Comunicazione fail-safeASIsafe

• Tempi di manutenzione e di fuori servizio minimizza-ti grazie alla diagnostica integrata

• Possibilità di realizzare una struttura economica, senza PLC fail-safe e senza master speciale

• Maggiore flessibilità con progettazione grafica sup-portata da software

• Comoda duplicazione di una soluzione per più mac-chine/impianti, copiando il programma di sicurezza

• Rapida supervisione della funzionalità di sicurezza dell'impianto mediante un semplice tool grafico

• Semplice integrazione di hardware come interrut-tore di arresto d'emergenza, interruttore di porta di protezione o griglia ottica di sicurezza direttamente mediante Slave AS-Interface integrati

I componenti fail-safe sono parte integrante di Safety Integrated, il programma di sicurezza di Siemens ba-sato su prodotti per rilevare, analizzare e reagire con sicurezza. Per la comunicazione fail-safe sono impie-gati ASIsafe e PROFIsafe.

ASIsafe Solution local: Il monitor di sicurezza

Con la "ASIsafe Solution local" il monitor di sicurezza sor-veglia gli ingressi sicuri, che fanno capo agli slave sicuri, li combina secondo una logica parametrizzabile e provvede alla disinserzione sicura tramite un relè di sicurezza incor-porato. In caso di attivazione o di caduta della comunica-zione, il monitor di sicurezza disinserisce con un massimo tempo di reazione di 40 ms i suoi circuiti di abilitazione in esecuzione a due canali. Parallelamente al secondo circuito di abilitazione del monitor di sicurezza, potrebbero essere comandate nell'ottica della sicurezza anche ad es. valvole decentrate o avviatori motore (versione di apparecchiatura 3).

Tutti i dati vengono trasferiti mediante un protocollo sicuro dinamizzato. Ad ogni ciclo del bus, il monitor di sicurez-za attende da ogni slave uno specifico telegramma, che cambia continuamente secondo un determinato algorit-mo. Mediante il software di configurazione asimon viene parametrizzata la logica di disinserzione del monitor di sicurezza, affinché questo possa reagire in modo differen-ziato in risposta ai nodi/partner sicuri. La diagnostica del monitor di sicurezza è possibile tramite il controllore. Non è necessario un cablaggio addizionale dei componenti di sicurezza.Pagine HMI predefinite consentono la visualizzazione degli eventi di sicurezza rilevanti per la sicurezza sul SIMATIC HMI Panel presente.

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ASIsafe Solution PROFIsafe: Il DP/AS-i F-Link

Il DP/AS-i F-Link consente l'impiego di AS-Interface sotto controllori fail-safe SIMATIC o SINUMERIK e provvede alla conversione dei segnali di ingresso ASIsafe nel protocollo PROFIsafe. L'acquisizione dei segnali sicuri avviene con moduli ASIsafe o sensori di sicurezza con slave ASIsafe in-tegrato. L'elaborazione viene eseguita dal controllore fail-safe. Al livello di PROFIsafe l'F-Link è la scelta migliore:

• Con grandi strutture d'insieme facenti capo a slave sicuri• Con una molteplicità di circuiti di disinserzione• Per l'ulteriore elaborazione orientata alla sicurezza al

livello di bus di campo sovraordinato• Per combinazioni logiche complesse

La configurazione e la parametrizzazione avvengono mediante STEP 7 HW-Config. La logica sicura viene pro-grammata con i tool di STEP 7 Distributed Safety in F-KOP o F-FUP. La diagnostica avviene mediante le funzioni di sistema messe a disposizione da STEP 7 nonché localmente sull'apparecchiatura con segnalazioni sul display.

ASIsafe Solution PROFIsafe: Struttura e componenti

Software di configurazione asimon V3

• Editor in grafica totale per la logica di sicurezza• Funzionalità ampliata, ad es. filtraggio di brevi interru-

zioni monocanale nel circuito dei sensori• Comando di attuatori AS-i sicuri• Accoppiamento di più reti AS-i sicure

Accoppiatore di rete fail-safe

DP/AS-i F-Link

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Comunicazione ad elevata disponibilità con Industrial Ethernet

Comunicazione ad elevata disponibilità e ridondanza

Comunicazione di processo o di campo

Gli impianti di produzione sono concepiti e realizzati per un esercizio 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 dati preziosi o di materiali. I sistemi di comando ridondanti, come il sistema SIMATIC S7-H, proteggono da anomalie dei sistemi di automazione.

Sistemi ad elevata disponibilità (fault-tolerant) L'S7-400H è un controllore ad elevata disponibilità. Uti-lizzo, programmazione, progettazione e comunicazione funzionano come per i sistemi standard. A seconda della topologia di rete, sono realizzati collegamenti ridondanti, sui quali avviene in caso di guasto la commutazione in modo automatico e senza perdita di dati. Il collegamento della periferia all'S7-400H avviene tramite rami PROFIBUS DP ridondanti. Con strutture fail-safe e fault-tolerant la co-municazione tra le CPU fail-safe avviene mediante blocchi di comunicazione S7 fail-safe.

Reti ridondanti

Alla comunicazione senza problemi di applicazioni PC (ad es. WinCC) con S7-400H tramite reti ridondanti provvede S7-REDCONNECT. Applicazioni basate su PC, che utilizzano già oggi la comunicazione S7 (ad es. tramite l'interfaccia OPC), possono continuare ad essere utilizzate invariate. È possibile realizzare reti ridondanti Industrial Ethernet e PROFIBUS con switch della linea di prodottiSCALANCE X, OSM o ESM.

Ridondanza velocePer raggiungere l'altissima velocità di reazione necessaria richiesta dall'industria, SIMATIC NET utilizza un procedi-mento speciale per la gestione della ridondanza. La ri-configurazione di una rete dopo un errore/guasto (rottura conduttore o avaria di uno switch) in una infrastruttura funzionante viene garantita in un tempo inferiore al secon-do (meno di 0,3 secondi in un anello di 50 switch), per cui non viene disattivato alcun collegamento logico.

Ridondanza di routerSCALANCE X414-3E consente la ridondanza di router, per aumentare significativamente la disponibilità di una rete.

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Gigabit nel Control Level

I processori di comunicazione CP 343-1 Advanced eCP 443-1 Advanced per SIMATIC S7-300/400 realizzano una separazione della rete tra Control Level e Field Level ed offrono

• Connessioni di rete separate per Control Level (Gigabit Ethernet) e Field Level (Fast Ethernet) su una unità

• Utilizzo in tutta la rete di servizi IT grazie a IP-Routing, come ad es. accesso a Web-Server

• Protezione di accesso mediante lista d'accesso IP confi-gurabile

• Brevi tempi di reazione per il collegamento sottordinato di apparecchiature da campo con PROFINET

Gigabit nel Control Level

Mentre nel Field Level sono in gioco brevi tempi di reazio-ne e piccoli telegrammi di dati, nel Control Level aumenta il fabbisogno di un’elevata portata di dati. La ragione sta nel numero di nodi/partner e di sistemi ad alta intensità di dati in forte crescita, come ad es. HMI, SCADA, VISION-Systems, applicazioni web o applicazioni multimedia. Oltre all'infrastruttura di rete Gigabit sono disponibili anche con-nessioni di sistema Gigabit per PC o SIMATIC S7-300/400.Il processore di comunicazione CP 1623 per PCIexpress consente un collegamento performante dei sistemi HMI/SCADA e contemporaneamente aumenta l'affidabilità della rete con un'alimentazione esterna opzionale.

Comunicazione Gigabit nel Control Level

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Sistema di controllo del processo SIMATIC PCS 7

Sistema di controllo di processo SIMATIC PCS 7 conGigabit

Nella sala controllo vengono impiegati due switchSCALANCE X-400 collegati al bus dei terminali. Con un nu-mero elevato di nodi/partner si possono impiegare switchSCALANCE X414-3E con moduli Extender. Questi sono collegati insieme in un anello elettrico con una velocità di trasmissione pari a 1 Gbit/s. Stazioni operatore sono ripetutamente presenti in modo distribuito su entrambi gli switch per consentire di continuare a controllare l'impianto qualora si verificasse un'avaria. Il collegamento tra bus dei terminali e bus dell'impianto avviene tramite server ridon-dante, con SCALANCE X408-2 anche tramite linee Gigabit assai performanti.

Rete PCS 7 con SCALANCE X

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Diagnostica

La diagnostica della rete e la diagnostica delle apparec-chiature semplificano la messa in servizio e l'esercizio continuo dell'impianto. Esse minimizzano le cadute della rete e aumentano la sicurezza d'esercizio e la disponibilità dell'impianto.

Diagnostica in rete Industrial Ethernet/PROFINET

Lo scambio dati relativo a informazioni di processo e di co-mando nei moderni impianti di produzione avviene quasi sempre tramite Industrial Ethernet/PROFINET. Per questo è assolutamente indispensabile una diagnostica. I sistemi di analisi e di management della rete sono però normalmente onerosi e costosi.

Concetto di diagnostica

PROFINET IO supporta un concetto di diagnostica omoge-neo per un'efficiente localizzazione degli errori e la loro eli-minazione. Se si verifica un errore, l'IO-Device interessato genera un allarme diagnostico destinato all'IO-Controller. Questo richiama nel programma applicativo una opportuna routine di programma, per reagire all'errore. In alternativa è possibile rilevare le informazioni diagnostiche diretta-mente dall'apparecchiatura da campo (IO-Device) e visua-lizzarle su un IO-Supervisor (PG o PC). L'IO-Device genera anche un allarme diagnostico, se si verifica un errore in un canale. Un meccanismo di riconoscimento consente di ela-borare gli errori nell'IO-Controller in sequenza.

Editor di topologia: Rappresentazione grafica di porte comunicanti

Nell'ambito di Totally Integrated Automation Siemens offre il pacchetto di diagnostica PNIODiag scaricabile gratuita-mente da Internet, per semplificare l'indagine diagnostica dei sistemi di periferia decentrati in collegamento conSIMATIC S7. Un blocco funzionale nella CPU determina ad es. • gli stati dei sistemi di periferia collegati e• gli stati delle stazioni di un sistema di periferia.

L'indagine diagnostica avviene completamente tramite la visualizzazione con WinCC flexible o WinCC. Anche la tec-nica di rete SCALANCE è integrata in questa soluzione di sistema. I comprovati switch Industrial Ethernet vengono configurati con STEP 7 e diagnosticati durante l'esercizio come apparecchiature da campo. Le informazioni diagno-stiche vengono elaborate nel programma applicativo del PLC. Questa funzionalità integrata apporta vantaggi nel-l'engineering, nella messa in servizio e durante l'esercizio dell'impianto.

Vista topologica dell'impianto per una maggioretrasparenza

Per le reti PROFINET l'editor di topologia può, in SIMATIC STEP 7 opp. SIMOTION SCOUT, rappresentare graficamente le connessioni delle porte delle apparecchiature in modo semplice e rapido. Un confronto offline/online identifica le porte comunicanti e le rappresenta in forma tabellare o grafica. Grazie alla possibilità di determinare, rappresenta-re e sorvegliare i collegamenti fisici tra le apparecchiature in PROFINET IO, l'amministratore è in grado di sorvegliare e mantenere reti anche complesse. Inoltre l'utente ottiene con l'editor di topologia un'ampia diagnostica di tutti i componenti durante l'esercizio e un utile supporto per la documentazione dell'impianto.

Concetto di diagnostica omogeneo: Emissione degli errori di sistema

in forma grafica sull'interfaccia HMI

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Sostituzione di un'apparecchiatura senza PG o supporto di memoria rimovibile

Se in caso di guasto è necessario sostituire un'apparecchia-tura, tramite l'editor di topologia viene presentata o rileva-ta online una topologia di riferimento. L'apparecchiatura di sostituzione dev'essere impiegata allo stesso posto con identico cablaggio delle porte. L'IO-Controller può inserire autonomamente l'apparecchiatura nella comunicazione produttiva.

Targhetta elettronica dei dati

La "targhetta elettronica dei dati", ad es. sulle apparecchia-ture da campoSIMATIC ET 200, facilita il piano di manuten-zione. I dati relativi ad es. a produttore e numero di serie consentono l'identificazione della rispettiva apparecchia-tura. Ulteriori dati, ad es. codice dell'impianto e data di installazione facilitano la manutenzione stessa.

Diagnostica tramite WebDiagnostica di sistemaTramite il Web-Server integrato è possibile richiamare da qualsiasi luogo con Web-Browser standard pagine diagno-stiche predefinite sull'impianto e inviare informazioni (ad es. per E-mail). E' così possibile visualizzare ad es. topolo-gia e stato di unità di apparecchiature da campo collegate a PROFINET e PROFIBUS. Stato di unità e stato di variabili vengono aggiornati automaticamente. I seguenti control-lori, processori di comunicazione e componenti di rete sup-portano la diagnostica mediante funzioni IT 1):

• CPU S7-300 con interfaccia PROFINET• CPU S7-400 con interfaccia PROFINET• IM 151-8 PN/DP CPU per ET 200S• CP 343-1 Lean• CP 343-1• CP 243-1 IT • CP 343-1 Advanced• CP 443-1 Advanced• CP 1616• CP 1604• SCALANCE X-200, X-300 e X-400• IE/AS-i LINK PN IO• DP/AS-i LINK Advanced• SCALANCE W-700• SIMOTION con l'opzione SIMOTION IT-Diagnostic• SINUMERIK con prodotti MCIS

Diagnostica

Rappresentazione dello stato di una CPU PROFINET nell'Internet-Browser

1) CPU S7 con interfaccia PROFINET e CP per S7-300 e S7-400 sono dispo-

nibili come componenti SIPLUS anche per campo di temperatura

esteso -25 ... +60 °C e per atmosfera aggressiva/condensa.

Diagnostica di processoMediante il programma del PLC è possibile realizzare una semplice diagnostica di processo tramite E-mail, funzioni FTP o persino pagine Web configurate dinamicamente. Sono supportati i seguenti processori di comunicazione:

• CP 243-1 IT• CP 343-1 Advanced• CP 443-1 Advanced

Diagnostica tramite SNMP SNMP (Simple Network Management Protocol) è un proto-collo specificato particolarmente per l'amministrazione di reti TCP/IP.

Anche le apparecchiature PROFINET, ad es. i processori di comunicazione, supportano la diagnostica mediante SNMP. I seguenti componenti Industrial Ethernet offrono possibili-tà diagnostiche mediante SNMP:• SNMP OPC-Server• Switch Industrial Ethernet (SCALANCE X, OSM, ESM)

L'impiego dell'SNMP OPC-Server consente l'accesso a infor-mazioni delle apparecchiature tramite l'interfaccia OPC da componenti Ethernet con capacità SNMP. Possono poi es-sere rappresentate, oltre che ad es. la semplice diagnosti-ca, anche informazioni di dettaglio come strutture di rete ridondanti o distribuzioni del carico di rete.

Possibilità diagnostiche con switch Industrial Ethernet • Richiamo di informazioni sullo stato della rete• Diagnostica locale sul traffico dati tramite LED • Diagnostica remota, integrata in STEP 7• Diagnostica PROFINET• Diagnostica per cavi FO in POF

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Diagnostica PROFIBUS

Messa in servizio con il tester di busIl tester di bus BT200 può verificare la funzionalità di seg-menti di bus in funzionamento offline, cioè senza master collegato.

Il tester di bus offre 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)

Funzionamento con Repeater diagnosticoPer la diagnostica dei cavi con l'impianto in esercizio è di-sponibile 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

Unità con funzionalità diagnostica

SIMATIC STEP 7: Vista diagnostica uniforme per componenti di rete e apparecchiature da campo

Diagnostica mediante STEP 7/SIMOTION SCOUTSTEP 7/SIMOTION SCOUT offrono una cosiddetta "diagno-stica generale". Simboli diagnostici forniscono informazio-ni diagnostiche sulle apparecchiature sorvegliate (ad es. slave PROFIBUS difettoso). Una finestra di dettaglio mostra ulteriori dati con informazioni di errore dettagliate in riferi-mento alle singole unità (stato dell'unità), ad es.

• Posto connettore dell'unità• Numero di canale• Causa di errore con testo in chiaro

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Comunicazione tra stazioni SIMATIC S7-200 tramite la centrale

SINAUT MICRO SC

SINAUT TelecontrolTelesegnalazione, telecontrollo e telemanutenzione

Il sistema di telecontrollo SINAUT-Telecontrol (Siemens Network Automation) è basato su SIMATIC. Esso amplia questo sistema con l'hardware ed il software rispettiva-mente necessari e consente così l'interconnessione in rete dei singoli componenti tramite WAN (Wide Area Network). SINAUT viene soprattutto impiegato quando si devono col-legare stazioni di processo remote con uno o più Control Center.

La trasmissione dei dati avviene tramite WAN classica, come ad es. linea dedicata in rame, rete telefonica, radio ma anche tramite moderne reti IP-based come sistemi a banda larga o Internet.

SINAUT Telecontrol consiste di due sistemi reciprocamente indipendenti:

• SINAUT MICROSemplice sistema di telecontrollo per la sorveglianza e il comando di impianti decentrati mediante comunicazione radiomobile (GPRS) sulla base di SIMATIC S7-200 e WinCC flexible opp. WinCC.

• SINAUT ST7Sistema di telecontrollo versatile basato su SIMATIC S7-300, S7-400 e WinCC per la sorveglianza completa-mente automatica e il comando di stazioni di processo decentrate, che scambiano dati tra di loro e con uno o più Control Center tramite i più svariati mezzi trasmissivi WAN.

SINAUT MICRO

SINAUT MICRO è la soluzione economica per la sorveglian-za e il comando di semplici compiti di telecontrollo. Esso consiste di un modem GSM-GPRS, di un software OPC e di management del collegamento ottimizzato per GPRS non-ché di un pacchetto di blocchi programma per S7-200. Con questo pacchetto fino a 256 stazioni SIMATIC S7-200 per ogni OPC-Server (collegabili in cascata) possono comunica-re in modo semplice e sicuro tramite il collegamento radio-mobile GPRS con il Control Center ed anche tra di loro. Esse sono sempre online.

SINAUT MICRO si addice dovunque sia necessaria la tra-smissione di piccoli volumi di dati tramite collegamenti senza fili. La progettazione del sistema si esegue conSTEP 7 Micro/WIN.Il personale di manutenzione può accedere anche da casa via Internet-Browser al Control Center protetto e inter-rogare o anche settare valori attuali di stazioni S7-200 collegate. E' così possibile analizzare tramite il Control Center messaggi SMS o segnalazioni fax di guasti, inviati

direttamente dalle stazioni remote S7-200 e ricevuti trami-te telefono mobile. Si possono quindi attivare rapidamente contromisure a fronte di eventi di processo.La funzionalità "Routing" dell'OPC-Server SINAUT MICRO SC consente anche la comunicazione bidirezionale tra sta-zioni S7-200, che sono collegate tramite il modem SINAUT MD720-3. In WinCC è possibile combinare l'OPC-Server SINAUT MICRO con SINAUT ST7cc, cosicché ne risulta un sistema centrale di segnalazione guasti e di telecontrollo a costo ottimizzato, che può crescere in funzione delle esi-genze.

SINAUT ST7Reti di trasmissione

Nella scelta della rete di trasmissione il SINAUT ST7 dimo-stra la sua versatilità. Nel campo delle WAN classiche que-sto significa:

• Linee dedicate (private o affittate)• Reti radio private (opzionale con metodo time-slot)• Rete telefonica analogica• Rete ISDN digitale• Rete radiomobile (GSM)

Ad eccezione delle reti radio, SINAUT ST7 offre modem adatti per tutte le WAN classiche. Oltre che tramite queste

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Sistema di telecontrollo SINAUT ST7cc e ST7sc

reti classiche, la comunicazione SINAUT è possibile anche tramite WAN basate su Ethernet e precisamente:

• Tramite radio, con l'utilizzo di speciali apparecchiature radio ottimizzate per Ethernet, ad es. SCALANCE W

• Tramite cavi FO in fibra ottica, ad es. con l'impiego degli switch SCALANCE X con porte ottiche; si possono così coprire distanze fino a 26 km oppure anche in combina-zione con sistemi di trasmissione tipo PCM30 o OTN

• Tramite reti pubbliche e Internet mediante DSL e/o GPRS

Tutte le reti possono essere combinate liberamente in un progetto SINAUT. Sono realizzabili strutture a stella, lineari, nodali e anche configurazioni miste di queste strutture base. Per la trasmissione dati ridondante, una stazione può essere accoppiata a due linee di trasmissione. Le due vie di trasmissione possono essere dello stesso tipo o di tipo di-verso, ad es. linea dedicata combinata con rete telefonica o ISDN con DSL.

Control Center-System SINAUT ST7cc/scSINAUT ST7cc è il Control Center System standard SINAUT basato su WinCC. Mediante il pacchetto di programmiSINAUT ST7sc con l'interfaccia OPC Data Access, le stazioni SINAUT ST7 possono anche essere accoppiate a Control Center System di altri fornitori non Siemens. Esso alimenta

IndustrialEthernet

SwitchSCALANCE X

SwitchSCALANCE X

MD720-3

TIM 3V-IE

MD720-3

TIM4RD

. . .

RS485

MD2MD2MD2

. . .

MD3

TIM4R-IE

MD2

TIM 3V-IETIM 3V-IEAdvanced

MD3 MD2 TIM 4R

Fiber Optic

TIM 3V-IE

TIM4R-IE

SINAUTST7cc/sc

TIM 3V-IE

G_I

K10

_XX

_302

07

MPI

Rete GSM

Stazione

Centrale

Rete radio

Stazione StazioneStazione StazioneStazione

Media-ConverterSCALANCEX-100

Rete telefonica Stazione

Rete dedicataa stella

Segnale orarioDCF77 / GPS

gli archivi con dati di processo secondo la timbratura oraria allegata ed è anche in grado di agganciare sistemi di proto-collo specifici per settori come ad es. ACRON. Per aumen-tare la disponibilità, il Control Center – in combinazione con il pacchetto di ridondanza WinCC – può anche essere progettato come sistema ridondante.

Teleprogrammazione, telediagnosticaSia durante la messa in servizio sia in esercizio, tramite la rete di telecontrollo SINAUT si possono eseguire in modo confortevole modifiche di programma o indagini diagno-stiche nelle stazioni remote, e questo senza interruzione della comunicazione dei dati di processo in corso. Questo consente di risparmiare tempi di spostamento e interventi di manutenzione.

Sicurezza nel tempo ed economicitàCon SINAUT ST7 è stato creato, sulla base del sistema di automazione SIMATIC S7, un sistema di telecontrollo, che riprende e sviluppa ulteriormente in modo compatibile le caratteristiche di successo del precedente sistema SINAUT ST1 basato su SIMATIC S5. La base SIMATIC assicura la du-rata nel tempo e l'economicità degli investimenti negli im-pianti e garantisce la compatibilità con i sistemi precedenti e futuri.

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Adattatore di TeleService con modem integrato

Telemanutenzione tramite TeleService

Le macchine e gli impianti si trovano sempre più spesso a funzionare in luoghi, che sono assai distanti dal luogo di costruzione. Ciononostante, i costruttori degli impianti devono comunque poter assicurare le necessarie presta-zioni di service in caso di guasti. Specialmente nel periodo di garanzia possono insorgere costi elevati. TeleService aiuta a ridurre significativamente tale rischio. Le possibili-tà d'impiego di TeleService sono molteplici. Tramite linea telefonica è possibile eseguire la diagnostica di impianti da qualsiasi luogo nel mondo, impostare valori e anche tra-smettere dati.

TeleService contribuisce notevolmente al risparmio di costi di viaggio e personale per interventi di service ed è perciò già da molto tempo un tool standard della tecnica di auto-mazione.

Campo d'impiego

Nel collegamento remoto con TeleService noi distinguiamo tra telemanutenzione e teleaccoppiamento. La telemanu-tenzione consente l'accesso ad una CPU con STEP 7 o ad un'apparecchiatura HMI tramite WinCC. Il teleaccoppia-mento è un collegamento per la trasmissione di dati. Come ulteriore funzione,TeleService consente l'invio di messaggi di segnalazione per SMS o E-mail tramite controlloriSIMATIC.

TelemanutenzioneCon la telemanutenzione i tecnici accedono telefonicamen-te ad un impianto remoto. Con STEP 7 è possibile rilevare mediante la telemanutenzione informazioni di stato o ap-portare correzioni al programma applicativo.

TeleaccoppiamentoCon il teleaccoppiamento si possono trasmettere dati tramite la rete telefonica. TeleService supporta la realizza-zione del collegamento gestita da programma tra PG o PC e sistema di automazione. E' anche possibile coordinare lo scambio dei dati di processo tra più sistemi di automazione.

Creazione del collegamento

Il passaggio alla rete di automazione non avviene tramite la rete del'office soggetta all'attacco di virus, ma con login e password tramite un collegamento sicuro dalla rete te-lefonica tramite l'adattatore per TeleService direttamente alla rete di automazione.

Oltre alla protezione con password è disponibile la fun-zione Call Back. Se questa funzione è attivata, l'impianto richiama un determinato numero telefonico e stabilisce il collegamento solo con questo numero. Con Industrial Ethernet, il firewall integrato nell'adattatore perTeleService IE, già precedentemente parametrizzato per compiti di automazione, provvede affinché sia data l'abili-tazione solo per le porte e i servizi corrispondenti.

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La telediagnostica e la telemanutenzione di impianti di pro-duzione sono diventati nel frattempo indispensabili nella moderna tecnica di automazione. Esse sono più efficienti ed economiche rispetto all'impiego di un tecnico di service in loco. Gli errori possono essere riconosciuti ed eliminati assai più rapidamente, i tempi improduttivi delle macchine si riducono e la loro disponibilità aumenta.

Fondamentali per una telemanutenzione ottimale – anche di impianti difficilmente accessibili o molto estesi – sono collegamenti per dati affidabili, sempre disponibili, protetti ed economici. Unitamente ai collegamenti tramite Inter-net, le attuali tecnologie radio vengono sempre più impie-gate per questo compito.

Poiché i collegamenti GPRS viaggiano su Internet, è neces-sario adottare opportune misure di sicurezza. Con il Secu-rity-Module SCALANCE S viene realizzato un collegamento sicuro con le stazioni remote utilizzando il GPRS-Router MD740-1. Così la trasmissione dati è protetta in modo affi-dabile contro lo spionaggio e la manipolazione.

Tipici scenari di accesso remoto a stazioni S7 distribuite tramite collegamento sicuro Internet GPRS-based.

Alcuni vantaggi in sintesi

Service otttimizzato per impianti remoti

Raggiungibilità di stazioni esterne in tutto il mondo

Tutte le stazioni remote sono parametrizzabili e dia-gnosticabili con mezzi STEP 7 standard

Elevata disponibilità della comunicazione grazie a tecnologia standardizzata radiomobile e Internet

GPRS e Internet assicurano brevi tempi di trasmissio-ne e sono sempre online

Trasmissione dati economica grazie all'addebito ba-sato sul volume di dati

La funzionalità VPN consente un collegamento per dati sicuro, protetto e con codifica cifrata, basato sullo standard IPSec

Grande sicurezza grazie al firewall integrato

Configurazione semplice e confortevole del VPN Tun-nel con il Security Configuration Tool

Accesso remoto tramite Internet mediante GPRS-Router MD740-1

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44 Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet

Apparecchiature e servizi per Industrial EthernetProcessore di comunicazione (CP) – funzioni supportate

6) In combinaz. con SIMOTION D 7) anche con interfaccia Ether-

net integrata del PC SIMATIC8) con Industrial DataBridge9) WinAC Basis con pacchetto

opzionale10)come IO-Controller o IO-Device

1) solo come server2) solo IO-Device3) solo nell'ambito del protocollo

di telecontrollo SINAUT ST74) con CPU 416F5) in combinazione con

SIMOTION P

11) FTP, Web, E-mail12) CP per S7-300/S7-400 sono

disponibili come componen-ti SIPLUS anche per atmosfe-ra aggressiva/condensa

13) non per Field PG14) in combinazione con WinAC

I seguenti prodotti supportano le funzioni citate o possono essere impiegati in combinazione con queste funzioni.

Prodotto Funzione IT

Comunica-zione S7

Comunica-zione S5-compatibile

nnnCP 1613 A2/CP 1623 7)

nnnnnCP 1613 A2/CP 1623 7)

nnnCP 1612

n nn

n

n

nCP 1612

nCP 1612

nn

CP 1616 onboard 13)

CP 1604

nnCP 1616

nnnnCP 1613 A2/CP 1623

WinAC Slot412/416

WinAC Basis,WinAC RTX

SOFTNET S7/SOFTNET S7 Lean

PN CBAOPC-Server

SOFTNET PN IO

Development Kit DK-16xx PN IO

S7-1613S7-REDCONNECT

Development Kit DK-16xx PN IO

S7-1613S7-REDCONNECT

nnnnCBE30 6)

nnnnMCI-PN 5)

nnnnnCP 443-1

nnCP 1616

nnnnCP 1613 A2/CP 1623

nnn n

nn

n

n

n

n

n

n

n

n n

n

n

n

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n

n

nCP 443-1 Advanced

n

n

CP 443-1

TIM 3V-IE Advanced

n

n

TIM 3V-IE

CP 343-1 Advanced

n

n

CP 343-1

CP 343-1 Lean

n

n

CP 243-1 IT

CP 243-1

PROFINETCBA

PROFINETIO

PROFIsafePG/OP

CP 51M1

CP 5100

4)

S7-300 12)

S7-400

SIMATIC TDC

PCS 7PC

SIMOTIONP/D

Microbox PCBox PCRack PCPanel PCField PG

WinAC

S7-200

PC-based Automation

SIMATIC PC/PG

SIMATIC

SIMOTION

3)

3)

1)

11)

10)

2)

14)

14)

14)

9) 8)

© Siemens AG 2008

45Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet

1) I componenti delle famiglie di prodotti SCALANCE X, SCALANCE W e SCALANCE S possono essere impiegati con tutte le reti Industrial Ethernet per la realizzaziione di reti e per l'elaborazione di dati

2) come IO-Controller o IO-Device3) FTP, Web, E-mail

Convertitore di frequenza centrale G120 (CU240S PN/PN-F) e convertitore di frequenza decentrato(CU240S PN/PN-F)


Prodotto Comunica-zione S7


Funzione IT

Componenti di rete 1)

CBE20 per SINAMICS S120 a più assi con CU320

n n

n

nn

nn

nn

nn

n

n

n n

n nn

n n

n

n

n

n

n

n

n

n

PROFINETCBA

PROFINETIO

PROFIsafe

SCALANCEW-700

SCALANCEX-400

SCALANCEX-300

SCALANCEX-200IRT

SCALANCEX-200

W-780/W-740

X414-3E/X408-2

X307-3/X308-2/X308-2LD/X310

PG/OP

CP 343-1 Advanced

CP 343-1

3)

2)

X204-2 / X204-2LDX206-1 / X206-1LDX208 / X208PROX212-2 / X212-2LDX216 X224X202-2IRT X204IRTX200-4P IRT X201-3P IRTX202-2P IRT

IWLAN/PB Link PN IO/IE/PB Link PN IO

IE/AS-i LINK PN IO

G120

840D

S120

SINUMERIK

SINAMICS

© Siemens AG 2008

46 Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet

Apparecchiature e servizi per Industrial EthernetInterfaccia integrata – funzioni supportate




Funzione IT

CU310 PN perSINAMICS S120 AC-Drives

Standard-PC oSIMATIC PC conWinAC RTX

Convertitore di frequenza centrale G120 (CU240S PN/PN-F) e convertitore di frequenza decentrato(CU240S PN/PN-F)

Periferia decentrata SIMATIC

n n

nn

n

nn

nn

n

n

840Di/Di sl

840D sl

810D/840D

nn

n

n

n

n

n

n

nnn nnnn

1)

1)

1)

1)

1)

1)

1)

nn nnnn

nn nnnn

nnnnn n nnn

nnnnn n nn

n

n

n

nnnnn n n

nnnnn

nnnn

nn n

nn nnnn

n

n

n

n

n

n

n

nCPU 416-3 PN/DP 5)

nCPU 414-3 PN/DP

nCPU 319F-3 PN/DP

n

n

n

n

n

n

n

nIM 154-4 PN HF

nIM 153-4 PN

IM 151-8F PN/ DP CPU

IM 151-8 PN/ DP CPU

IM 151-3 PN HFIM 151-3 PN FO

IM 151-3 PNIM 151-3 PN HS

IM 154-8 PN/DP CPU

CPU 416F-3 PN/DP

CPU 319-3 PN/DP

n

CPU 315/317F-2 PN/DP 4)

CPU 315/317-2 PN/DP 4)

nn nnnn

nn nnnn

nn nnnn

nn nnnn

nn nnnn

S120

PROFINETCBA

PROFINETIO

PROFIsafePG/OP

PN/PN Coupler

S7-400

ET 200proET 200S

ET 200S

ET 200M

ET 200pro

S7-300

SIMATIC Controller

SINAMICS

SINUMERIK

1)

1)

1)Mo

du

lar

3)

3)

2)

WinAC MP 277/377

Panel PC 477B-HMI/RTX

Microbox 427B-RTX

S7-mEC RTX

1)

1)

1)

1)

1)

PC-b

ased

Emb

edd

ed

n n

n

n

G120

© Siemens AG 2008

47Apparecchiature e servizi per Industrial Ethernet

1) comunicazione industriale Ethernet aperta

2) con SINUMERIK PCU 50/50.3/703) solo NCU 720.2 PN, 730.2 PN4) come componente SIPLUS an-

che per campo di temperatura esteso -25 … +60 °C e atmos-fera aggressiva/condensa

5) come componente SIPLUS an-che per atmosfera aggressiva/condensa

1) come componente SIPLUS anche per atmosfera aggres-siva/condensa

n

n

n




Funzione IT

interfaccia integrata



Software di visualizza-zione PC/PG

Sistemi di elaborazione immagini

SistemiRFID

n

PN CBAOPC-Server

SOFTNET PN IO

SOFTNET S7/S7 Lean

n n

nn

RF180C

VS72xA/VS72x-S

nnVS 120/VS 130-2

nnnWinCC

nnWinCC flexible

nnnnMobile Panel 277F IWLAN

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

nTP/OP 177

nTP/OP 277, MP 277/MP 377 1)

n

PROFINETCBA

PROFINETIO

PROFIsafePG/OP

Mobile Panel 277 IWLAN

Mobile Panel 177/277

Panels

Microbox PCBox PCRack PCPanel PCField PG M

SIMATIC PC/PG

SIMATIC HMI

SIMATIC Sensors

ASM 475

RF170C

Software SIMATIC RF-MANAGER

nnD410 PN n n

SIMOTION

SIMOTION

© Siemens AG 2008

48 Apparecchiature e servizi per PROFIBUS

Apparecchiature e servizi per PROFIBUSProcessore di comunicazione (CP) – funzioni supportate

DP-5613CP con DP-Base

DP-5613CP con DP-Base




n

n

n

n n

n

n

n

n

nn

n

n

n

n

nCP 5512/CP 5611 A2/CP 5621

nnnnCP 5512/CP 5611 A2/CP 5621

n

n

n

n

n

nn

CP 5614 A2

CP 5614 A2

CP 5613 A2/CP 5613 FO

CP 5613 A2

nCP 5611 A2

nCP 5613 A2

n

n

n

n

n

nnCP 5614 A2

n nnnnCP 5614 A2

FMS-5613

S7-5613

SOFTNET-S7

SOFTNET-DPSOFTNET-DP Slave

WinAC Basis

WinAC RTX

SOFTNET-DPSOFTNET-DP Slave

SOFTNET-S7

FMS-5613

S7-5613

n

nnn

CP 5613 A2/CP 5613 FO

CP 5512/CP 5611 A2/CP 5621

n

n n

nnnCP 5512/CP 5611 A2/CP 5621

nnn nCP 343-5

nnnCP 342-5/CP 342-5FO n

nnn nCP 5621

nnn

nn

n

n

nn

nn

n

nn

n

n

n

n

n

n

n

nCP 5512

nCP 50M0

IM 467/467 FO

n

n

CP 443-5 Extended

CP 443-5 Basic

n

n

CP 343-5

CP 342-5/CP 342-5 FO

DP/PA OPCFMS PROFIsafePG/OP

CP 5611 A2

3)

S7-400 5)

SIMATIC TDC

840D

Box PCRack PCPanel PCField PG M

WinAC

PC

S7-300 5)

PC/Notebook

SIMATIC

SIMOCODE pro

SINUMERIK

SIMATIC PC/PG

PC-based Automation

2)

1)

1)

2) 1)

1)

4)

4)

4)

© Siemens AG 2008

49Apparecchiature e servizi per PROFIBUS

1) solo BM 1482) con 1,5 Mbit/s, tramite

RS485-iS Coupler3) come componente SIPLUS

anche per atmosfera aggres-siva/condensa

4) come componente SIPLUS anche per campo di tempe-ratura esteso -25 … +60 °C e atmosfera aggressiva/con-densa

Interfaccia integrata – funzioni supportate

1) in combinazione con STEP 72) non per slave SOFTNET-DP3) con CPU 416F4) senza PA5) CP per S7-300/S7-400 sono

disponibili come componenti SIPLUS anche per atmosfera aggressiva/condensa




CPUs con DP interfaccia 3)

CPUs con DP interfaccia 3)

CPU 41x -2/3 3)

FM 458-1 DP (synchronous)

n

n

nnIM 154-1 DP

nnIM 154-2 DP HF

n n

n

nIM 153-2 4)

nIM 153-1 4)

nnnBM141/-142/-143/-148

nnIM 152-1

n

nn

n

n

n

n

n

n

n

nn

n

n

n

n n

n

n

n

n

n nn

n n

nIM 151-1 HF 4)

n

n

IM 151-1 4)

n

nCPU 416F

nCPU 414H/417H 3)

nCPU 315F 4)/317F 4)/319F

DP/PA FMS PROFIsafePG/OP

IM 151-7 F-CPU 4)

IM 151-7 CPU

1)

S7-400

ET 200S

ET 200iSP

ET 200eco

ET 200M

ET 200pro

S7-300

SIMATIC

2)

OPC

© Siemens AG 2008

50 Apparecchiature e servizi per PROFIBUS

1) in combinazione con STEP 72) da NCU *.43) solo SINAMICS G120

Apparecchiature e servizi per PROFIBUSInterfaccia integrata – funzioni supportate




nnnn

n

n

nG120/G130/150, S120/150

n

n

n

n

n

• Panel PC 477B/577B/ 677B• Field PG M2

n n

• Microbox PC 427B• Box PC 627B/847B• Rack PC 847B

n

n

nWinAC MP

n n

n

nn

n

n

n nn

n n

n

n

n

n

n

DP/PA OPCFMS PROFIsafe

WinAC Slot 412/416

D425/435/445

PG/OP

P350

C230-2

SINUMERIK

SIMOTION

SINAMICS

PC-based Automation

SIMATIC PC/PG

2)

3)

1)

1)

SOFTNET-DPSlave

SOFTNET-DP

810D/840Di/840Di sl

840D/840D sl

WinAC

SIMOTIONC/P/D

Microbox PCBox PCRack PCPanel PCField PG

© Siemens AG 2008

51Apparecchiature e servizi per PROFIBUS

1) come componente SIPLUS anche per atmosfera aggressi-va/condensa

n

n

n

n

n

n

nn

n

n

n

n

n

n

n

n

n n

n

n

n

n

n

n

n

n

n

n




Software di visualizza-zione PC/PG

Sistemi di elaborazione immagini

Barriere ottiche SIMATICFS 400 PROFIBUS/PROFIsafe

Laser scannerSIMATIC FS600

SistemiRFID

DP viaVS-Link

Software SIMATIC RF-MANAGER

RF170C

DP/PA OPCFMS PROFIsafe

Sensoridi sicurezza

ASM 475

ASM 456

DPVS 120/VS 130-2

VS72xA/VS72x-S

PG/OP

CP 343-1 Advanced

CP 343-1

Panels

SIMATIC HMI

OP, TP, MP 1)

SIMATIC Sensors

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La tabella contiene valori empirici, che servono come raccomandazione

per la scelta della rete ottimale.

1) per PROFIBUS PA2) Multimode

I sistemi di comunicazione a confronto

Industrial PROFINETEthernet

PROFIBUS DP AS-Interface IO-Link

Criterio

Velocità dati 10/100 Mbit/s1 Gbit/s(non con PROFINET)

9,6 kbit/s ... 12 Mbit/simpostabile

31,25 kbit/s 1)

Tempi di aggiornamento 5 ms

4,8/38,4 kbit/soSIO (modo binario)

Numero di nodi/partnermassimo

più di 1000 125 62 2

125 DP/PA Links 1)

31 apparecchiature da campo per 1)

DP/PA Link

Estensione della rete• LAN (Local Area Network)

• WAN (Wide Area Network)

- elettrica fino a 5 km- ottica fino a 150 km 2)

- in tutto il mondo con TCP/IP

- senza fili con Wireless LAN

- elettrica fino a 9,6 km- ottica fino a 90 km

Ex: max. 1,0 km 1)

Non-Ex: 1,9 km 1)

elettrica fino a 600 m:- con Extension Plug

fino a 200 m- con Repeater o

Extender fino a300 m

- con Repeater eExtension Plug fino a600 m

- elettrica fino a 20 m

Topologia Linea Albero Anello Stella Linea Albero Anello Stella Linea Albero Stella Punto a punto

Alimentazione d'energia Tensione separataDC 24 V

Tensione separataDC 24 V

Sensori e moduli:tramite cavo AS-i gialloAttuatori: tramite VAUX DC 24 V (caso standard) otramite cavo AS-i giallo

integrati

Comunicazione fail-safe PROFIsafe SIL3 PROFIsafe SIL3 ASIsafe SIL3 -

Comunicazione industrialeDati di pratico utilizzo

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53Comunicazione industriale

I vantaggi in sintesi

Soluzione globale dal sistema di bus fino agli stru-menti di engineering e di diagnostica

Sicurezza dell’investimento garantita da uno svilup-po nel segno della continua compatibilità, sulla base di standard internazionali

Realizzazione di applicazioni orientate alla sicurezza con interconnessione in rete grazie al profilo di sicu-rezza PROFIsafe per PROFIBUS e PROFINET

Comunicazione omogenea dal livello di campo fino al livello ERP (Enterprise Resource Planning)

Comunicazione in tempo reale e trasmissione dei dati su un sistema di bus Ethernet

Grande mobilità e flessibilità grazie a Industrial Wire-less LAN

Protezione affidabile della soluzione di automazione, ad es. da indirizzamento errato o accesso da estranei

Componenti di rete affidabili, robusti e sicuri con funzioni diagnostiche integrate

In diversi componenti SIMATIC NET (ad es. SCALANCE, OSM/ESM, CP con funzioni IT) sono rese disponibili, tra-mite protocolli e interfacce aperti, numerose funzioni di parametrizzazione e di diagnostica (ad es. Web-Ser-ver, Network-Management). Queste interfacce aperte costituiscono un accesso ai componenti, che può esse-re abusivamente utilizzato per attività illecite.

Nell'utilizzo delle suddette funzioni e di questi proto-colli e interfacce aperti (come ad es. SNMP, HTTP, Telnet) sono pertanto da adottare adeguate misure di sicurezza, che impediscono l'accesso non autorizzato ai componenti opp. alla rete, specialmente da WAN/In-ternet. A tal fine le reti di automazione dovrebbero essere se-parate dalla restante rete aziendale mediante opportu-ni disaccoppiamenti, ad es. mediante SCALANCE S.

© Siemens AG 2008

Modulo fax


Questa documentazione vi ha dato una visione panoramica sui tipi di comunicazione e sulle reti nell'ambito di Totally Integrated Automation. Per informazioni approfondite su apparecchiature, tecnica e funzionalità sono disponibili brochure e cataloghi.

Totally Integrated Automation

Component Based Automation

Sistema di controllo di processo SIMATIC PCS 7

Soluzioni di rete con Industrial Ethernet

PROFINET

Industrial Ethernet Communication / SCALANCE X

Networking for Industry

Industrial Wireless Communication / SCALANCE W

Industrial Security / SCALANCE S

Soluzioni di rete con PROFIBUS

AS-Interface

Controllori SIMATIC

SIMATIC S7-200

SIMATIC Technology

SIMATIC Safety Integrated for Factory Automation

SIMATIC ET 200

Logic module LOGO!

SIMATIC PC

Software industriale SIMATIC

SIMATIC IT

SIMATIC Panels

SIMATIC WinCC flexible

SIMOTION

SINAMICS

SINUMERIK

Azionamenti a velocità variabile

SIMATIC Sensors (SIMATIC FS/PX/MV/RF) / IO-Link

SINAUT Telecontrol

Sistema di sicurezza modulare SIRIUS 3RK3

SIMOCODE pro – Apparecchiature di gestione e

comando motore SIRIUS

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 vo-stro fax!

Brochure

Il Mall offline di Automation and DrivesCatalogo CA 01

Cataloghi

Siemens AG,Infoservice A&D/Z068

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++49 9 11 - 9 78 33 21

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56 Totally Integrated Automation

Le informazioni riportate in questo brochure 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 impegnati-ve solo se espressamente concordate in fase di definizione del contrat-to. Con riserva di disponibilità di fornitura e modifiche tecniche.

Tutte le denominazioni dei prodotti possono essere marchi oppure de-nominazioni 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 pro-prietari.

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Con riserva di modificheN. di ordinazione: 6ZB5530-1AE05-0BB2Dispo 26000BS 0808 1.0 WEN 56 IT / P801022Printed in Germany © Siemens AG 2008

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Ulteriori informazioni

Tutto su PROFINET:www.siemens.com/profinet

Per ulteriori informazioni su SIMATIC NET:www.siemens.com/automation/simatic-net

Totally Integrated Automation:www.siemens.com/totally-integrated-automation

SIPLUS extreme – Estrema robustezza:www.siemens.com/siplus

Service & Support:www.siemens.com/automation/service&support

Partner di riferimento SIMATIC:www.siemens.com/automation/partners

Materiale informativo da ordinare o da scaricare come download:www.siemens.com/simatic/printmaterial

Manuali SIMATIC Guide:www.siemens.com/simatic-docu

A&D Mall per l'ordinazione elettronica:www.siemens.com/automation/mall

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Documents

Comunicazione industriale 04/2008 - w3.siemens.com · comunicazione controllore-controllore) e consente applica-zioni sicure da errori (fail-safe). PROFIBUS (IEC 61158/61784) –