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PROFINET Systembeschreibung

1. Stecker am PN Ger t 1 Stecker am PN Ger t 2 Pin Nr Farbe Adernpaar bei IE PN Pin Nr Farbe Adernpaar bei IE PN 1 Wei 1 Gelb 2 Gelb 2 Wei 3 Blau 3 Orange 4 Orange 4 Blau Pinbelegung f r den M12 Anschlussstecker eines Patchkabels Tabelle A 7 Pinbelegung f r den M12 Anschlussstecker eines Patchkabels Stecker am PN Ger t 1 Stecker am PN Ger t 2 Pin Nr Farbe Adernpaar bei IE PN Pin Nr Farbe Adernpaar bei IE PN 1 Wei 1 Wei 2 Gelb 2 Gelb 3 Blau 3 Blau 4 Orange 4 Orange Systembeschreibung 162 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 Glossar 10 Base T F Ethernet Standard der eine bertragung von 10 Mbit s erlaubt 100 Base T F Ethernet Standard der eine bertragung von bis zu 100 Mbit s erlaubt 1000 Base T F Ethernet Standard der eine bertragung von bis zu 1000 Mbit s erlaubt Abschlusswiderstand Ein Abschlusswiderstand ist ein Widerstand zum Abschluss einer Daten bertragungsleitung zur Vermeidung von Reflexionen AKKU Die Akkumulatoren sind Register in der CPU und dienen als Zwischenspeicher f r Lade Transfer sowie Vergleichs Rechen und Umwandlungsoperationen Aktualisierungszeit Innerhalb dieses Zeitintervalls wird ein IO Device lO Controller im PROFINET IO System vom IO Controller lO Device mit neuen Daten versorgt Die Aktualisierungszeit kann f r jedes IO Device separat projektiert werden und bestimmt den Zeitabstand in dem Daten vom IO Controller zum IO Device Ausg nge
2. 4 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation uk 4 1 Grundbegriffe der Kommunikation Hs snnnnnnnnnnnnennnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nennen 4 2 Echtzeitkommiunikation ussssscaasisansens ege engen a e dann Een na da ren ee nen age 58 4 2 1 Lu Ile EE 58 4 2 2 Leistungsstufen der Echtzetkommunikatton nennen 4 2 3 KEIER Un ernennen ann bannen nn a Ran de har kan Eea eaaa e iiaa 4 2 4 Isochronous Real fme en E 4 2 5 RT und IRT im Vergleich een nee euer 4 3 Ger tetausch ohne Wechselmedumbt AAA 4 3 1 Was ist Ger tetausch ohne WechselmediumbO nenn 4 3 2 Ee Le DEE 4 4 Pri risierter Hochlauf umasene Re 4 4 1 vas ist Priorisierter H chla f isiogssiiei raine aai i ee 4 4 2 ele IS ie Le DEE 4 4 3 Einstellungen f r minimale Hochlaufzeiten sssssseseessrnssssnnessnneerannnnenndesannaattnnenannaaeenndananaatenn ee 4 5 Docking Station Im Betrieb wechselnde lO Devices Dezentrale Peripherie 4 6 Aufbauempfehlungen zum Optimieren von PROFINET sssssssssssssssssssssrenssesrrrnnnsnsrrrnnrnnssrern nn 5 PROFINET IO Engineering EE 8 5 1 Ee Le EE 8 5 2 Parametrierung E 5 3 Topologie und STEP 7 222244440ssansnessnnnnnnnnnnnnnnannnnnnnnnnnnnnnnnnnennennnnennnnnnnnnnnnennnnnnnnnen nr 8 5 3 1 Der SIMATIC Topologie Editor 2 2 2 ee en 8 5 3 2 Topologie projektere Misese ndd a rennen dar aaa annahm asian d 5 4 Projektieren der Echtzetko
3. Prozessalarm Ein Prozessalarm wird ausgel st von alarmausl senden Baugruppen aufgrund eines bestimmten Ereignisses im Prozess Der Prozessalarm wird der CPU gemeldet Entsprechend der Priorit t dieses Alarms wird dann der zugeordnete Organisationsbaustein bearbeitet Ein RAM Random Access Memory ist ein Halbleiterspeicher mit wahlfreiem Zugriff Schreib Lesespeicher Real Time Echtzeit bedeutet dass ein System externe Ereignisse in definierter Zeit verarbeitet Determinismus bedeutet dass ein System vorhersagbar deterministisch reagiert Remanenz Remanent ist ein Speicherbereich dessen Inhalt auch nach Netzausfall und nach einem bergang von STOP nach RUN erhalten bleibt Der nichtremanente Bereich der Merker Zeiten und Z hler ist nach Netzausfall und nach einem STOP RUN bergang r ckgesetzt Remanent k nnen sein e Merker e S7 Zeiten e S7 Z hler e Datenbereiche Router Ein Router verbindet zwei Subnetze miteinander Ein Router arbeitet hnlich wie ein Switch Zus tzlich k nnen Sie bei einem Router festlegen welche Kommunikationsteilnehmer ber den Router kommunizieren d rfen und welche nicht Kommunikationsteilnehmer auf verschiedenen Seiten eines Routers k nnen nur miteinander kommunizieren wenn Sie die Kommunikation zwischen diesen Teilnehmern explizit ber den Router freigegeben haben Real Time Daten k nnen nicht ber Subnetzgrenzen hinweg ausgetauscht werden RT gt Satire Systemb
4. Der OPC Server bietet einem OPC Client umfangreiche Funktionen an um ber Industrielle Netze zu kommunizieren Weitere Informationen finden Sie im Handbuch ndustrielle Kommunikation mit PG PC Organisationsbaustein Organisationsbausteine OBs bilden die Schnittstelle zwischen dem Betriebssystem der CPU und dem Anwenderprogramm In den Organisationsbausteinen wird festgelegt in welcher Reihenfolge das Anwenderprogramm bearbeitet wird Parameter 1 Variable eines STEP 7 Codebausteins 2 Variable zur Einstellung des Verhaltens einer Baugruppe eine oder mehrere pro Baugruppe Jede Baugruppe besitzt im Lieferzustand eine sinnvolle Grundeinstellung die durch Konfigurieren in STEP 7 ver ndert werden kann Es gibt statische Parameter und dynamische Parameter Parameter statische Statische Parameter von Baugruppen k nnen im Gegensatz zu den dynamischen Parametern nicht durch das Anwenderprogramm sondern nur ber die Konfiguration in STEP 7 ge ndert werden z B Eingangsverz gerung einer digitalen Signaleingabebaugruppe PCD Die PROFINET Component Description ist die Beschreibung der Komponenten die Sie in Ihrem Engineering System z B STEP 7 generiert haben Die PCD ist eine XML Datei die Sie in SIMATIC iMap importieren k nnen um die PROFINET CBA Kommunikation zu projektieren PC Station gt SIMATIC PC Station PG gt Programmierger PNO Technisches Komitee das den PROFIBUS und PROFINET Standar
5. Die SNMP OPC Server Software erm glicht die Diagnose und Parametrierung von beliebigen SNMP Ger ten selbst ber z B HMI Ger te die keine SNMP Variablen von anderen Ger ten auslesen k nnen Der Datenaustausch mit diesen Ger ten wird von dem OPC Server ber das SNMP Protokoll abgewickelt S mtliche Informationen k nnen in OPC kompatible Systeme z B in das HMI System WinCC integriert werden Eine kombinierte Prozess und Netzwerkdiagnose im HMI System wird dadurch erm glicht Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO Nutzen von SNMP SNMP kann wie folgt genutzt werden e Von Anwendern um die Netzwerkdiagnose mittels SNMP OPC Server in einem zentralen HMI SCADA System zu integrieren e Von der IT Administration der Betreiber von Maschinen und Anlagen um deren Industrial Ethernet Netzwerk mittels Standard Netzwerkmanagementsystemen zu berwachen e Von der IT Administration um in erster Linie das B ronetzwerk aber auch in vielen F llen das Automatisierungsnetzwerk mittels Standard Netzwerkmanagementsystemen z B HP Openview zu berwachen Weiterf hrende Informationen im Normungskreis Netzwerkmanagement finden Sie im Internet Weitere Details zu SNMP finden Sie im Internet http www profibus http www profibus com rpa germany Weitere Informationen zum SNMP OPC Server finden Sie im Internet ttp www2 automation siemens
6. Port Im 41 6PNY10 1 Port 1 1 P1 Partner Port Iw 41 6PNY10 Port 1 D P1 Medium Port Kupfer Partner Port Kupfer Kabelbezeichnung Kupfer 7 Leitungsdaten k 100 m DI Signallaufzeit 0 60 us Signallaufzeit ps fo 60 m Kommentar Verschaltung und Parametrierung des Ports Der Name sowohl des ausgew hlten Ports als auch dessen Partnerport mit dessen PROFINET Ger ten wird Ihnen in der Port Verschaltung angezeigt Wenn Sie die Default Werte der Leitungsdaten ndern wollen klicken Sie entweder auf das Optionsfeld Leitungsl nge und w hlen Sie aus der Klappliste den gew nschten Wert aus oder klicken Sie auf das Optionsfeld Signallaufzeit und geben den gew nschten Wert ein Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie den Dialog mit OK 93 PROFINET IO Engineering 5 3 Topologie und STEP 7 Objekteigenschaften eines Ports Alternativ k nnen Sie ber das Dialogfeld Eigenschaften eines Ports einen Partnerport ausw hlen Mit Auswahl des Partnerports ist die Nachbarschaft zwischen zwei Ports bestimmt und die Eigenschaften der Leitung k nnen editiert werden 1 ffnen Sie den Dialog indem Sie den Port der Baugruppe markieren und auf die Schaltfl che Objekteigenschaften klicken oder auf den Port doppelklicken 2 W hlen Sie anschlie end das Register Topologie Eigenschaften ET200ecoPN Port 1 X1 P1 Allgemein Adressen Topologie Optionen Port Verscha
7. gt Systemadliagnose Diagnosealarm Diagnosef hige Baugruppen melden erkannte Systemfehler ber Diagnosealarme an die CPU Diagnosepuffer Der Diagnosepuffer ist ein gepufferter Speicherbereich in der CPU in dem Diagnoseereignisse in der Reihenfolge des Auftretens abgelegt sind DP Master Ein Master der sich nach der Norm EN 50170 Teil 3 verh lt wird als DP Master bezeichnet DP Slave Ein Slave der am PROFIBUS mit dem Protokoll PROFIBUS DP betrieben wird und sich nach der Norm EN 50170 Teil 3 verh lt hei t DP Slave DPV1 Unter der Bezeichnung DPV1 wird die funktionale Erweiterung der azyklischen Dienste z B um neue Alarme des DP Protokolls verstanden Die Funktionalit t DPV1 ist in der IEC 61158 EN 50170 Volume 2 PROFIBUS integriert Echtzeitkommunikation gt Satire Echtzeitkommunikation RT Echzeitkommunikation Sammelbegriff f r RT und IRT PROFINET nutzt bei der Kommunikation von zeitkritischen IO Nutzdaten deshalb nicht TCP IP sondern einen eigenen Echtzeitkanal RT bzw reservierte bertragungsbandbreite IRT Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 167 Glossar Ersatzwert ERTEC Erzeugnisstand Fast Ethernet FB FC Ersatzwerte sind parametrierbare Werte die Ausgabebaugruppen im STOP der CPU an den Prozess ausgeben Ersatzwerte k nnen bei Peripheriezugriffsfehlern bei Eingabebaugruppen anstelle des nicht lesbaren Eingangswertes in den Akku g
8. Beispiel zur Subnetzmaske Subnetzmaske 255 255 0 0 dezimal 11111111 11111111 00000000 00000000 bin r IP Adresse 192 168 0 2 dezimal 11000000 10101000 00000000 00000010 bin r Bedeutung die ersten 2 Bytes der IP Adresse bestimmen das Netz also 192 168 Die letzten beiden Bytes adressieren den Teilnehmer also 0 2 Tools f r die IP Adressvergabe Sie vergeben die IP Adresse mit einer herstellerspezifischen Software wie z B mit STEP 7 An Nelzkompsnenten k nnen Sie auch mit dem N Setup Tool PST die IP Adressen h en Isupport automation siemens SE EES des Primary Setup Tools zur Verf gung gestellt Au erdem finden Sie unter dieser Internetadresse eine Liste mit den Ger ten f r die das PST freigegeben ist IP Adressvergabe beim Austausch von IO Devices mit Wechselmedium PG 118 Auf der Speicherkarte Wechselmedium z B Micro Memory Card und der FLASH Memory Card von speicherprogrammierbaren Steuerungen SPS ist Folgendes enthalten e Beim IO Controller Ger tename und IP Adresse e Beim IO Device Ger tename Auf dem C PLUG bei IE PB Links PN IO und bei Switches z B bei SCALANCE X Serie ist der Ger tename enthalten Die CPs legen die IP Adresse auf dem Memory der CPU ab F r den Ger tetausch ist somit kein C PLUG erforderlich Der Ger tename und die IP Adresse werden im Anlauf von der CPU im Systemdatenbaustein SDB bertragen Wenn Sie die Speicherkarte bzw die C PLUG aus einem PROF
9. Engineering 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation Voraussetzung f r die Projektierung der Default Sync Domain Sie haben ein PROFINET IO System mit IRT f higen PROFINET Ger ten projektiert Beispiel in der folgenden Grafik und die Projektierung in HW Konfig ge ffnet DS Hu Konfig IO Controller Konfiguration Projekt Beispiel IRT Elter KI Station Bearbeiten Einf gen Zielsystem Ansicht Extras Fenster Hilfe e E Deg L pr T r gew E MI Ps 07104 e aee mail IS CPU 319 3 PN DP Netz Maschineneinheit PAOFINET IO System x werde Profi Standard d x2 g 2 x I emo F PROFIBUS DP Eli DR Fort SS Ki PROFIBUS PA Bi PROFINET IO Gateway e CL Network Components H Sensors Weitere FELDGER TE SIMATIC 300 E SIMATIC 400 K e Au ai SIMATIC DI Rased Locke ann r 192 168 0 2 ET200pro 6ES7 154 4AB0 8186 lt g el 192 168 0 3 ET2005 6ES7 151 3BA2 6 0 8182aktiv Device Fame 70 3 55 192 168 0 4 ET200ecoPN 6ES7 142 6BFOIV6 01817daktiv Dr cken Sie F1 um Hilfe zu erhalten Bild 5 10 Beispiel Projektierung PROFINET IO System PROFINET IO System in der Default Sync Domain projektieren STEP 7 hat standardm ig eine Sync Domain mit dem Namen syncdomain default vordefiniert Name nicht w hlbar Diese ist permanent vorhanden und kann nicht gel scht werden Systembeschreibung 104 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Eng
10. Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET bersicht 2 6 SIMATIC PC Stationen 2 6 SIMATIC PC Stationen SIMATIC PC Station Eine PC Station ist ein PC mit Kommunikationsbaugruppen und Softwarekomponenten innerhalb einer Automatisierungsl sung mit SIMATIC Eine PC Station ist ein PG PC IPC mit Kommunikationsanbindung und Software Komponenten innerhalb einer Automatisierungsl sung mit SIMATIC Die Hardware Konfiguration einer PC Station ist bei STEP 7 vergleichbar mit der Konfiguration einer S7 Steuerung AS 400 Rack In die Steckpl tze des Racks einer SIMATIC S7 400 werden Baugruppen gesteckt Industrial Ethernet PROFINET Analog dazu werden auch Komponenten einer PC Station wie z B Baugruppen softwaretechnisch einem virtuellen Steckplatz zugeordnet Das virtuelle Rack ist in der PC Station durch Software realisiert D Index 1 Index 2 Index3 Index 4 Industrial Ethernet PROFIBUS PC Station Bild 2 8 Virtuelles Rack Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 29 PROFINET bersicht 2 6 SIMATIC PC Stationen Software der OPC Server als zentrale Komponente Eine PC Station enth lt SIMATIC NET Kommunikationsbaugruppen Kommunikationsfunktionen und Software Applikationen Der SIMATIC NET OPC Server ist eine typische Software Applikation ber die weitere Anwenderprogramme kommunizieren Die User Application Software setzt auf d
11. Wei Ungenutzte bertragungsband F r IRT Kommuni Die Intervalle Orange und Wei breite der reservierten kation reserviert aber zusammen sind der f r IRT Kommunikation bertragungsbandbreite f r IRT ungenutzt reservierte Bereich in der m glichen Kommunikation der f r f r IRT bertragungsbandbreite f r zyklische Kommunikation und TCP IP nicht Nutzdaten zur Verf gung steht Hellgr n F r RT genutzte bertragungs RT Im hell und dunkelgr nen Zeitbereich bandbreite werden die zyklischen RT Telegramme und die Standardkommunikation TCP IP etc bertragen Die Ethernet Telegramme werden wiederum nach Dringlichkeit in Stufen von Prio 1 niedrig bis Prio 7 hoch IEEE 802 10 priorisiert RT Daten erhalten in PROFINET IO die Priorit t 6 Dunkelgr n bertragungsbandbreite f r TCP IP TCP IP Im hell und dunkelgr nen Zeitbereich werden die zyklischen RT Telegramme und die Standardkommunikation TCP IP etc bertragen Die Ethernet Telegramme werden wiederum nach Dringlichkeit in Stufen von Prio 1 niedrig bis Prio 7 hoch IEEE 802 10 priorisiert RT Daten erhalten in PROFINET IO die Priorit t 6 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 63 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 2 Echtzeitkommunikation IRT projektieren mit STEP 7 e Wie Sie IRT mit hoher Flexibilit t in Se 7 projektieren lesen Sie im Kapitel P IO System mit IRT projektieren
12. Kommunikationsaufkommen 85 Kommunikationskonzept 188 Diagnose Komponente Kopplung 22 AS Interface mit PROFINET PROFIBUS DP und PROFINET IO ber IWLAN Kommunikationsprozessor 130 156 L Leitungsbruch 131 Lichtwellenleiter konfektionieren 34 Linie 48 Linientiefe RT und IRT M MAC Adresse MIB m Micro Memory Card N NCM NCM PC Netzkomponenten Switch Netzwerktypen O OB 82 133 Office Welt 57 Online ffnen Online Diagnose 126 78 POF Kabel und PCF Kabel konfektionieren 35 Primary Setup Tool 118 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 Index Priorisierter Hochlauf Definition Eigenschaften Hochlaufzeiten 6 Pinbelegung Projektieren in HW Konto 69 PROFIBUS 13 116 24 PROFIBUS International PROFIBUS Ger t 15 PROFINET 13 16 Adressen 116 Aktualisierungszeiten Aktualisierungszeiten f r CPU 319 3 PN DP Ansprech berwachungszeit 54 optimieren ia der bertragungsbandbreite 62 Soneat E Standard 24 SS H Switching Mechanismen 59 Topologie Umfeld 15 Umsetzung na 24 Ziele PROFINET CBA nA PROFINET Component Description PROFINET IO 14 26 PROFINET IO Komponente PROFINET lO System PROFINET Ger te PROFINET Komponente 140 145 PROFINET Komponenten Funktionalit t PROFINET Schnittstelle Daten bertragungsrate Eigenschaften Kennzeichnung 17 Parametrierung 86 Programmierung 24 Projekt
13. Produktionsebene Maschineneinheit 1 CPU 319 3 IO Controller P1 PN PN Pi P2 6 Pi P2 O Device ET 200S PN DP O Device ET 200S DP Master ET 200 DP Slave PROFINET zum Industrial Ethernet der Switch Fabrikhalle Kommunikation zum Leitstand Industrial Ethernet P2 P6 P3 P73 PROFIBUS Maschineneinheit 2 IO Controller O Device ET 200S P1 PN P2 O Device ET 200S P3 DP Master Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 PN PN P1 P2 P1 P2 H IE PB Link PG e PNIO PB 4 PROFIBUS ET 200 m DP Slave 149 PROFINET Aufbaubeispiele 7 1 Aufbaubeispiele PROFINET IO In der Grafik sehen Sie Die Verbindung der Unternehmensleitebene und Produktionsebene Beispiele f r die Verbindungswege Sie k nnen ber PCs in Ihrem Leitstand auf Ger te der Produktionsebene zugreifen Beispiel e PC Leitstand Switch IO Devices ET 200S CPU 319 3 PN DP Die Verbindung vom Automatisierungssystem der Maschineneinheit 1 und Maschineneinheit 2 Sie k nnen nat rlich auch ber ein PG in der Feldebene auf eine
14. Seite 10 103 e Wie Sie die Topologie eines PRO O e DEN it dem T projektieren lesen Sie im Kapitel KE Geen Seite 93 Sr Editor Siehe auch PROFINET Schnittstelle mit integriertem Switch Seite 4 2 5 RT und IRT im Vergleich Die wichtigsten Unterschiede zwischen RT und IRT Tabelle 4 2 Vergleich zwischen RT und IRT Eigenschaft RT bertragungsart Priorisierung der RT Telegramme durch Ethernet Prio VLAN Tag IRT mit hoher Flexibilit t Reservierung der bertragungs bandbreite durch Reservierung eines Zeitbereichs in dem nur IRT Kommunikation stattfindet und z B keine TCP IP Frames bertragen werden Varianz der bertragungsdauer durch gemeinsame Nutzung der bertragungsbandbreite mit anderen Protkollen z B TCP IP Determinismus Garantierte bertragung der IRT Telegramme im aktuellen Zyklus durch reservierte bertragungsbandbreite Hardwareunterst tzung durch spezielle Ethernet Controller erforderlich Nicht gefordert Notwendig 64 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 3 4 3 1 Definition 4 3 Ger tetausch ohne Wechselmedium PG Ger tetausch ohne Wechselmedium PG Was ist Ger tetausch ohne Wechselmedium PG IO Devices die die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG unterst tzen k nnen getauscht werden ohne dass ein Wechselmedium z B Micro Memor
15. e Kommunikation zwischen Steuerungen als Komponenten in verteilten Systemen ist in der SIMATIC durch PROFINET CBA Component Based Automation umgesetzt e Installationstechnik und Netzkomponenten sind unter der Marke SIMATIC NET verf gbar e F r Fernwartung und Netzwerkdiagnose werden die bew hrten IT Standards aus der Office Welt verwendet z B SNMP Simple Network Management Protocol f r Netzwerkparametrierung und diagnose Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET bersicht 2 2 Begriffe bei PROFINET und PROFIBUS Dokumentationen von PROFIBUS International im Internet Unter der Internetadresse http www profibus com rpa germany von PROFIBUS International vormals PROFIBUS Nutzerorganisation PNO finden Sie zahlreiche Schriften zum Thema PROFINET ttp support automation siemens com WW view de 19289930 2 2 Begriffe bei PROFINET und PROFIBUS Definition Ger te im PROFINET Umfeld Im Umfeld von PROFINET ist Ger t der Oberbegriff f r e Automatisierungssysteme CG B SPS PC e Dezentrale Peripheriesysteme e Feldger te z B SPS PC Hydraulikger te Pneumatikger te und e Aktive Netzkomponenten z B Switches Router e Netz berg nge zu PROFIBUS AS Interface oder andere Feldbussystemen Hauptmerkmal eines Ger ts ist seine Einbindung in die PROFINET Kommunikation ber Industrial Ethernet oder PROFIBUS Nach den Busanschl ssen der Ger te werden folgende Ger te
16. hlen Sie im Dialogfeld Domain Management die IO Devices die als Sync Slave projektiert werden sollen und ffnen das Dialogfeld Eigenschaften der entsprechenden IO Devices mit einem Doppelklick 6 Stellen Sie die Synchronisationsrolle auf Sync Slave Die RT Klasse ndert sich automatisch von RT auf IRT 7 Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie das Dialogfeld Eigenschaften mit OK Systembeschreibung 106 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 5 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation Ergebnis Default Sync Domain mit PROFINET IO System projektiert Im Beispiel soll das dezentrale Peripheriesystem ET 200pro nicht synchronisiert werden Synchronisierte und nicht synchronisierte PROFINET Ger te k nnen im selben PROFINET IO System projektiert werden Das nicht synchronisierte PROFINET Ger t ist kein Teilnehmer der Sync Domain Anlegen von Sync Domains Sie haben die M glichkeit neben der Default Sync Domain weitere Sync Domains zu projektieren Das Vorgehen ist hnlich wie f r die Projektierung der Default Sync Domain Vorgehensweise in HW Konfig 1 Legen Sie eine neue Sync Domain an ffnen Sie das Dialogfeld Domain Management im Kontextmen ihres PROFINET IO Systems und klicken Sie auf die Schaltfl che Neu Daraufhin wird eine weitere Sync Domain angelegt mit dem von STEP 7 vordefinierten Namen sync domain 1 Domain Management Netz Maschineneinheit Sync D
17. r Industrial Ethernet CP 343 1 Lean http support automation siemens com WW view d e 23643456 Handbuch f r CP 343 1 EX30 Ger tehandbuch S7 CPs f r Industrial Ethernet CP 343 1 Teil B3S http support automation siemens com W W view d e 24485272 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 15 co Anhang A 1 Informationsquellen zu PROFINET Information Quelle Handbuch f r CP 343 1 Adv GX21 S7 CPs f r Industrial Ethernet CP 343 1 Advanced http support automation siemens com W W view d e 22261695 SNMP OPC Server Internetseite zu SNMP OPC Server ttp www2 automation siemens com net html_00 produkte 040_snmp htm SNMP Internetseite zu PROFINET ttp www profibus com rpa germany und SMP ttp www snmp org SIMATIC iMap Handbuch SIMATIC MAP Systeme in Betrieb ttp support automation siemens com WW view ing Started Erste Schritte mit SIMATIC iMap ttp support automation siemens com WW view ttp support automation siemens com WW view Diagnosedatens tze Programmieranleitung Von PROFIBUS DP nach 0 I H NEE S re 5 J 3 ASOD 2a 5 OH S wech CO CO olo S S SE E Q Ix Pa De Primary Setup Tool CO D K BEN gt co N de O N U a O au E m O ttp support automation siemens com WW view Datensicherheit in der Automatisierung Betriebsanleitung SCA
18. www profibus com rpa germany der PROFIBUS Nutzerorganisation Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 15 N Anhang A 1 Informationsquellen zu PROFINET Information Industrial Ethernet Quelle Onlinehilfe von STEP 7 Ger tehandbuch S7 300 CPU 31xC und CPU 31x Technische Daten http support automation siemens com WW view d e 12996906 Handbuch CP 443 1 Advanced f r Industrial Ethernet http support automation siemens com W W view d e 19308371 Programmierhandbuch SIMATIC NET IO Base Anwenderprogrammierschnittstelle http support automation siemens com WW view d e 19779901 Component Based Automation PROFINET CBA ttp www automation siemens com http www automation siemens com cba index_00 tm Tutorial Component Based Automation Systeme in Betrieb nehmen http support automation siemens com WW view d e 18403908 Getting Started Erste Schritte mit SIMATIC iMap http support automation siemens com WW view d e 18403688 Handbuch Anlagen projektieren mit SIMATIC iMap http support automation siemens com WW view d e 8131230 158 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Anhang A 1 Informationsquellen zu PROFINET Besondere Themen Tabelle A 2 Besondere Themen im Rahmen von PROFINET Information Quelle PROFINET IO und PROFIBUS DP Programmierhandbuch Von PROFIBUS DP nach e U
19. 443 1 Standard Advanced W BE BE EM Dokumentation zu Windows Automation Center WinAC Component Based Automation Dokumentation zu Component Based Automation O Dokumentation zu SIMATIC iMap STEP 7 oO Dokumentation zu STEP 7 E Dokumentation zu NCM S7 CPs Bild 1 1 bersicht ber die Dokumentationslandschaft 11 Wegweiser durch die PROFINET Dokumentation SIMATIC Handb cher Im Internet http support automation siemens com WW llisapi dIl func cslib csinfo2 amp aktprim 99 amp lang de finden Sie alle aktuellen Handb cher zu SIMATIC Produkten zum kostenlosen Download Systembeschreibung 12 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET bersicht 2 Inhalt des Kapitels Dieses Kapitel vermittelt Ihnen folgende Informationen e Technologische Neuerungen von PROFINET Grundlagen und Grundbegriffe von PROFINET Anbindung von PROFIBUS an PROFINET Grundlagen von PROFINET IO Grundlagen von Component Based Automation Unterschiede Gemeinsamkeiten und Zusammenwirken von PROFINET IO und Component Based Automation PROFINET CBA Lesen Sie dieses Kapitel um sich einen berblick ber PROFINET zu verschaffen Details zu Unterschieden und Gemeinsamkeiten von PROFINET IO und PROFIBUS DP Diese Informationen finden DP nach PROFINET IO http support autama siemens com WWNiew de 19289930 2 1 Einf hrung Was ist PROFINET IO Im Rahmen von Totally Integrated Automation TIA i
20. 8 archivieren 82 dokumentieren 82 Projektierung 8 Proxy Funktionalit t 23 R Real Time Kommunikation Definition Records Recycling 4 Reichweite Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Reservierung der bertragungsbandbreite Ring 48 Router 37 77 Default 119 RT Definition 59 Unterschiede zu IRT S un S 77 X 38 Schnellansicht 1129 Security Datensicherheit auf Office und Produktionsebene Definition Schutzma nahmen 44 45 SELV Sendetakt einstellen h11 Projektieren in HW Konfig und Linientiefe SFB 54 133 Dn Man 24 140 142 154 an 27 SNMP 1137 MIB 135 Netzwerkdiagnose SOFTNET PROFINET Speicherkarte 119 Stationsausfall Status Stellvertreter STEP 7 Option NCM Stern 48 Store and Forward 60 Subnetz Subnetzmaske zuweisen 119 126 Integriert Ba mit Sicherheitsfunktionen 88 Sync Domain 189 Index Sz 132 W 16 0694 W 16 0696 W 16 0A91 W 16 xD91 T Technologische Funk ad Technologisches Modul 144 Topologie 48 Beispiel 5 Twisted Pair konfektionieren 85 U bersicht Dokumentationslandschaft bertragung azyklisch zyklisch 190 bertragungsbandbreite einstellen Reservierung 62 W Wartung Wegweiser durch das Handbuch a WinLC 27 WLAN 39 A XML Z Zweck dieser Dokumentation 8 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 0
21. Aufbaubeispiele 7 1 2 PROFINET IO System mit IRT Beispiel eines PROFINET IO Systems mit IRT Leitstand Unternehmensleitebene Industrial Ethernet 7 1 Aufbaubeispiele PROFINET IO Fabrikhalle NI Ku Maschinen einheit 1 N Maschineneinheit 1 Sync Domain 1 Bild 7 1 PROFINET IO System mit IRT bersicht Maschineneinheit 2 Sync Domain 2 In der Grafik wird exemplarisch eine Verschaltung mehrerer Maschineneinheiten im PROFINET lO System mit IRT dargestellt Die Maschineneinheiten mit ihren Sync Domains bestehen jeweils aus einem oder mehreren PROFINET Systemen Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 151 PROFINET Aufbaubeispiele 7 1 Aufbaubeispiele PROFINET IO Detailansicht Maschineneinheit 1 IO Device 2 IO System 1 ET 200S PN ET 200S PN IO Controller CPU 319 IRT IO System 1 Sync Master Sync Domain 1 Sync Domain Boundary zum Industrial Ethernet der Fabrikhalle Kommunikation zum f r Port 1 projektiert Leitstand und zur anderen Maschineneinheit Sync Domain Bild 7 2 Maschineneinheit 1 Das Kommunikationsnetz der Maschineneinheit 1 besteht aus einem IO Controller und mehreren IO Devices Die PROFINET Ger te haben in der Sync Domain 1 folgende Funktionen e Der IO Controller des PROFINET IO Systems 1 dient als Sync Master der
22. D DP Slave E Engineering Konzept 14 Engineeringsystem Engineering Tool 24 Entsorgung Erforderliche Grundkenntnisse 8 Erreichbare Teilnehmer F Fast Ethernet 3 Fehlerort 133 Fehlerursache Feldbusintegration fixierter Faktor Funknetzwerke 43 Funk Schnittstelle Technische Spezifikation sg G Ger t Ger tekennung 1117 Ger tename 116 strukturiert 117 vergeben Ger tenummer 1 Ger tetausch ohne Wechselmedium PG 65 Definition Voraussetzung Vorteile 6 GSD Datei 27 82 Import 8 H Handb cher Weitere wichtige Handb cher 3 Herstellerkennung 187 Index HMI 116 HW E 128 Online 128 IE PB Link 23 Im Betrieb wechselnde IO Devices Anwendung Projektierung in HW Konfig Einsatzgebiet Voraussetzung Applikativ Im Betrieb wechselnde Partner Ports 72 Inbetriebnahmephase 121 Industrial Ethernet 13 6 Industrial Wireless LAN 40 Anwendungsbeispiele 4 Industrial WLAN Informationslandschaft Bl Instanz IO Controller IO Device 16 zuweisen IRT Aufbaubeispiel 151 Aufbauempfehlungen Definition Eigenschaften 61 Einsatzgebiet 5 Projektierung in HW Konfig 100 Sendetakt einstellen bertragungsbandbreite einstellen h14 Unterschiede zu RT 6 Vorteile 61 Isochronous Real Time Eigenschaften Vorteile 6 Isochronous Real Time Kommunikation Definition 61 K Kanalfehler 134 Kommunikation IO Controller PROFINET
23. Device Der IO Controller erkennt das IO Device ber dessen Ger tenamen und vergibt an das IO Device automatisch die projektierte IP Adresse Tipp Identifikation des PROFINET Ger ts im Schaltschrank Bei der Erstinbetriebnahme m ssen PROFINET IO Devices mit einem Ger tenamen versehen werden In STEP 7 HW Konfig k nnen Sie unter Zielsystem gt Ethernet gt Ger tenamen vergeben die LINK LED eines zu benamenden PROFINET IO Devices blinken lassen Damit k nnen Sie z B in einem Schaltschrank unter mehreren gleichen Ger ten ein zu adressierendes PROFINET IO Device eindeutig identifizieren Vergabe des Ger tenamens bei der PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG Unterst tzt ein IO Device die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG und ist diese Funktionalit t im IO Controller projektiert so kann der IO Controller aus den durch die Solltopologie vorgegebenen Nachbarschaftsbeziehungen und den durch die realen PROFINET Ger te ermittelten tats chlichen Nachbarschaftsbeziehungen das Ger t ohne Namen identifizieren und ihm den projektierten Namen und die projektierte IP Adresse zuweisen und in den Sete ES aufnehmen siehe auch Kapitel Ger tetausch ohne Wechselmedium PG Seite 65 IP Adressvergabe f r spezielle IO Devices Spezielle IO Devices z B SCALANCE X S7 300 CPs unterst tzen die Option die IP Adresse nicht vom IO Controller im Anlauf zuzuweisen In diesen Fall ist
24. Drahtbruch auf Kanal 1 Kanal 1 Kanal 1 Kanal Kanal x Kanal x Kanal x Substeckplatz 1 Substeckplatz 1 Substeckplatz 1 Submodul 2 Submodul 2 Submodul 2 Kanal 0 Kanal 0 Kanal 0 Kanal 1 Kanal 1 Kanal 1 Kanal x Kanal x Kanal x Substeckplatz 2 Substeckplatz 2 Substeckplatz 2 Steckplatz 1 Steckplatz 2 Steckplatz 3 Bild 5 16 PROFINET IO Diagnose Ebenen Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 125 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO Zugriff auf den Status eines IO Devices mit einem Programmierger t oder einem Bedien Beobachtungsger t Wenn Sie ber ein Programmierger t mit STEP 7 oder ber ein Bedien Beobachtungsger t mit dem Industrial Ethernet verbunden sind k nnen Sie auch Diagnoseinformation Online abrufen Das veranschaulicht die folgende Grafik Bild 5 17 Ziffer lO Controller PG PC IO Supervisor lO Device PROFINET lO Diagnose durch STEP 7 oder Bedien Beobachtungsger t Beschreibung Online Diagnose in STEP 7 oder Bedien Beobachtungsger t Das Programmierger t Bedien Beobachtungsger t PG HMI fordert den Stationsstatus des IO Controllers an Der IO Controller liest nach Ansto durch PG PC HMI automatisch den gesamten Stationsstatus asynchron direkt vom IO Device und legt die gelesenen Diagnoseinformationen in
25. Kommunikations Segmenten zur schnellen Inbetriebnahme oder zur kosteng nstigen Vernetzung wo Leitungsverlegung erhebliche Kosten verursacht z B ffentliche Stra en Bahnlinien etc e Fahrerlose Transportsysteme und Einschienen H ngebahnen In der folgenden Grafik ist die Vielfalt der m glichen Anwendungen und Konfigurationen von Funk Netzwerken der SIMATIC Ger tefamilie dargestellt CPU 416 3 PN DP Panel PC 670 NS SCALANCE ear W 788 1 RR W 788 1 RR ET 200S ET 200S eent W 788 2 PRO Mobile Panel Netz bergang 277 IWLAN IWLAN PB Link PN IO PROFIBUS d ET 200pro g ER 4 ET 200S PG CP 7515 M gliche Anwendungsbeispiele bei Industrial Wireless LAN Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 41 PROFINET Aufbauen 3 3 Drahtlose Netzwerke Industrial Wireless LAN im Zusammenspiel mit PROFINET Funktionen Hinweis IWLAN und IRT PROFINET Ger te die ber Access Points an PROFINET IO angeschlossen sind unterst tzen kein IRT Hinweis IWLAN und Priorisierter Hochlauf PROFINET Ger te die ber Access Points an PROFINET IO angeschlossen sind unterst tzen nicht die PROFINET Funktionalit t Priorisierter Hochlauf 3 3 2 Funk Netzwerke Funknetzwerke SCALANCE Ger tefamilie Mit PROFINET haben Sie auch die M glichkeit Funknetzwerke in der Industrial Wireless Local Area Network Technologie IWLAN aufzubauen Wir empfehlen Ihnen hierf
26. PROFINET IO erweiterten Bausteine und Systemzustandslisten verwenden PROFINET IO Controller Ger t ber das die angeschlossenen IO Devices angesprochen werden Das bedeutet der IO Controller tauscht Ein und Ausgangssignale mit zugeordneten Feldger ten Oft handelt es sich beim IO Controller um die Steuerung in der das Automatisierungsprogramm abl uft PROFINET IO Device Dezentral angeordnetes Feldger t das einem der IO Controller zugeordnet ist z B Remote IO Ventilinseln Frequenzumrichter Switches Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 177 Glossar PROFINET IO Supervisor PG PC oder HMI Ger t zur Inbetriebnahme und zur Diagnose PROFINET IO System PROFINET IO Controller mit zugeordneten PROFINET IO Devices PROFINET Ger t Ein PROFINET Ger t hat immer mindestens einen PROFINET Anschluss Zus tzlich kann ein PROFINET Ger t auch einen PROFIBUS Anschluss haben und zwar als Master mit Proxy Funktionalit t PROFINET Komponente Eine PROFINET Komponente umfasst die gesamten Daten der Hardware Konfiguration die Parameter der Baugruppen sowie das zugeh rige Anwenderprogramm f r die Verwendung in PROFINET CBA Die PROFINET Komponente setzt sich wie folgt zusammen e Technologische Funktion Die optionale technologische Software Funktion umfasst die Schnittstelle zu anderen PROFINET Komponenten in Form von verschaltbaren Eing ngen und Ausg ngen e Ger t Das Ger t ist die Dar
27. Partner Port auch editierbar im Topologie Editor e Optionen bertragungsmedium mit bertragungsrate Kabell nge und Signallaufzeit e Ggf k nnen im Register Optionen weitere Parameter eingestellt werden Autonegotiation Autocrossover deaktivieren Verschiedene Boundaries Ende der Sync Domain Ende der Erfassung erreichbarer Teilnehmer Ende der Topologie Erkennung 88 Eigenschaften PN IO Port 1 R0 52 X3 P1 Allgemein Adressen Topologie Optionen Kommentar Abbrechen Hilfe Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 3 Topologie und STEP 7 5 3 Topologie und STEP 7 5 3 1 Der SIMATIC Topologie Editor Einleitung Mit STEP 7 ab V5 4 SP 4 k nnen Sie Ihr PROFINET IO System topologisch projektieren Mit der topologischen Projektierung k nnen Sie PROFINET Funktionalit ten nutzen wie im Betrieb wechselnde IO Devices Partner Ports oder Ger tetausch ohne Wechselmedium PG Der Topologie Editor ab STEP 7 V5 4 SP 4 unterst tzt Sie bei folgenden Aufgaben Funktionen Topologie Informationen ber s mtliche Ports der PROFINET Ger te im Projekt gewinnen Projektieren der Soll Topologie am PROFINET durch Verschalten der Interfaces und Ports durch einfaches Drag und Drop und Festlegen der Eigenschaften Der Topologie Editor besitzt eine Reihe von Funktionen zur Einstellung Verschaltung und Diagnose der Eigenschafte
28. Partner Ports aufgelistet Die Verbindungen zu den einzelnen im Betrieb wechselnden Partner Ports werden im Topologie Editor mit einer gr nen gestrichelten Linie dargestellt Verschaltung von mehreren IO Devices mit im Betrieb wechselnde IO Devices Partner Ports IO Devices auf einer Docking Unit die in Linie mit im Betrieb wechselnde IO Devices Partner Ports verschaltet werden projektieren Sie mit dem Port des wechselnden IO Devices Partner Ports wie gewohnt Im linken Teil des folgenden Bildes ist ein wechselndes IO Device Partner Port mit zwei in Linie verkabelten IO Devices dargestellt 74 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 5 Docking Station Im Betrieb wechselnde IO Devices Dezentrale Peripherie L schen des im Betrieb wechselnden Partner Ports in HW Konfig Entfernen Sie die Verschaltung im Dialogfeld Eigenschaften des im Betrieb wechselnden Partner Ports indem Sie folgenderma en vorgehen 1 Markieren Sie den wechselnden Partner Port 2 Klicken Sie auf die Schaltfl che L schen 3 Speichern Sie die Einstellungen und beenden Sie den Dialog mit OK Projektierung und Darstellung von im Betrieb wechselnde IO Devices Partner Ports im Topologie Editor Topologie Editor EN Tabellarische Ansicht Grafische Ansicht Offine Online Vergleich Bild 4 6 Im Betrieb wechselnde IO Devices Partner Ports im Topologi
29. Sendetakt ein Zeitbereich f r IRT Kommunikation und ein Zeitbereich mit RT und TCP IP Kommunikation Die Reservierung der bertragungsbandbreite wird hardwaretechnisch durch spezielle Ethernet Controller realisiert z B ERTEC Dazu gliedert sich der zu einem Sendetakt geh rende Kommunikations Zyklus in drei Zeitbereiche auf die mit den Farben orange hellgr n und dunkelgr n gekennzeichnet sind Im folgenden Beispiel betr gt der Sendetakt 1000 us Alle Zahlen sind in der Ma einheit us angegeben wenn nichts anderes vermerkt ist 94 1 55 9 14 1 835 9 unbenutzte bertra gungsbandbreite 30 von 500 150 max m gliche bertragungsbandbreite f r zyklische Nutzdaten 500 1O Sendetakt 1000 Bild 4 3 Datentelegramme und ihre Zeitintervalle innerhalb eines Sendetakts Systembeschreibung 62 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation Tabelle 4 1 4 2 Echtzeitkommunikation Das Beispiel oben basiert auf den folgenden Einstellungen Beispiel Kommunikationsanteile eines Datentelegramms Farbe Nicht relevant Einstellung Berechnungen Sendetakt 1 ms Daten Nicht relevant Bemerkung Einstellbar auf 250 us 500 us bis 1 ms siehe Kapitel Sendetakt des PROFINET IO ystems festlegen Seite 111 Nicht relevant Max m gliche bertragungs bandbreite f r zyklische Nutzdaten hier 500 us Nicht relevant Ergibt sich aus der L nge
30. Service und Diagnose e Kosteng nstige Verbindung zu Ger ten in abgelegenen schwer zug nglichen Umgebungen e Vorhersagbarer Datenverkehr Deterministik und definierte Antwortzeiten e Einsatz in explosionsgef hrdeten Bereichen der Zone 2 ATEX e Zyklische berwachung der Funkstrecke Link Check Ziele und Vorteile von Industrial Wireless LAN 40 Mit der drahtlosen Daten bertragung werden folgende Ziele erreicht e Nahtlose Integration der Ger te in das bestehende Bussystem ber die Funkschnittstelle e Mobiler Einsatz von Ger ten f r unterschiedliche produktionsnahe Aufgaben e Flexible Konfiguration der Anlagenteile f r einen schnellen Aufbau nach Kundenerfordernissen e Dauerhafte Erreichbarkeit des Teilnehmers innerhalb des gesamten Netzes e Schutz vor unbefugten Netzteilnehmern durch Adresstabellen Autorisierung und wechselnde Schl ssel Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbauen 3 3 Drahtlose Netzwerke Anwendungsbeispiele SCALANCE ET 200S W 747 IRR Bild 3 2 PROFINET Industrial Ethernet e Zuverl ssiger Einsatz der Produkte in Anwendungen mit hohen Anforderungen an Temperatur und mechanische Stabilit t e Zugriff vor Ort auf Service und Wartungspl ne e Kommunikation mit bewegten Teilnehmern z B mobile Steuerungen und Ger te Regalf rderger te F rdertrassen Fertigungsb nder Verschiebetische rotierende Maschinen e Drahtlose Kopplung von
31. Sie die Netzinfrastruktur diagnostizieren iagnose der Netzinfrastruktur SNMP Seite 135 Diagnosealarm Damit k nnen Sie Diagnosen im Anwenderprogramm auswerten Auswerten der Diagnose im Anwenderprogramm 3 Seite Status und Fehleranzeigen CPUs mit PN Schnittstelle Seite 123 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO 5 7 1 Grundz ge der Diagnose bei PROFINET IO Durchg ngiges Diagnosekonzept PROFINET IO unterst tzt Sie mit einem durchg ngigen Diagnosekonzept Im Folgenden erl utern wir Ihnen die Grundz ge des Konzeptes Grundlegendes Konzept Jeder einzelne oder mehrere gleichzeitig auftretende Fehler werden vom IO Device an den IO Controller bertragen Wenn Sie den gesamten Status eines IO Devices einschlie lich der noch anstehenden Fehler ben tigen k nnen Sie den Status auch direkt vom IO Device lesen Erweitertes Maintenancekonzept Die PROFINET Schnittstellen mit integriertem Switch der SIMATIC Ger te unterst tzen das vierstufige Diagnosekonzept Dieses basiert auf der PROFINET Spezifikation Application Layer services for decentralized periphery and distributed automation und Application Layer protocol for decentralized periphery and distributed automation in der Version V2 1 mit den folgenden Stati Tabelle 5 3 Klassifikation der Diagnosestati Diagnosestatus Symbol Schwere des Fehlers Good Gr ner Kreis niedrig Wartungsbedarf Gr
32. alle weiteren PROFINET Ger te in der Sync Domain 1 synchronisiert IO Devices sind als Sync Slave projektiert e Die Maschineneinheit 1 ist ber den freien Port des IO Devices 1 mit den anderen Maschineneinheiten Sync Domains verbunden e Die Sync Domain Boundary ist f r den Port 1 des IO Devices 1 projektiert um die Synchronisation gegen ber den anderen Sync Domains abzugrenzen e Alle PROFINET Ger te in der Sync Domain 1 sind synchronisiert Systembeschreibung 152 Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET Aufbaubeispiele 7 1 Aufbaubeispiele PROFINET IO Detailansicht Maschineneinheit 2 IO Device 4 ET 200S PN IO System 1 SCALANCE X204 IRT IO Device 4 ET 200S PN IO System 1 IO System 2 Pa P3 Sync Master IO Controller IO Controller CPU 41x IRT 10 System 1 CPU 41x IRT 1O System 2 SCALANCE X204 IRT SCALANCE X204 IRT IO System 1 IO System 2 Pl P3 P P4 Pl Pd P3 P4 ET 200S PN IO System 1 IO Device 1 IO System 2 ET 200S PN Sync Domain 2 Sync Domain Boundary zum Industrial Ethernet der Fabrikhalle Kommunikation zum Leitstand f r Port 1 pro
33. dargestellt werden 2 Herstellerspezifische Diagnosedatens tze Struktur und Gr e der herstellerspezifischen Diagnosedatens tze sind vom jeweiligen Hersteller abh ngig Die Informationen dazu stehen in der GSD Datei eines Ger tes Die GSD Datei wird vom Hersteller eines Ger tes geliefert Auflistung der Diagnosedatens tze Informationen T P nach Informationen d PROFINET IO h http Isupport automation siemens SEE i 5 7 5 Status und Fehleranzeigen CPUs mit PN Schnittstelle Status und Fehleranzeigen PROFINET Ger te Mit Hilfe der Status und Fehleranzeige der LEDs des PROFINET Ger ts k nnen Sie Fehler im Zusammenhang mit der Kommunikation oder den Fehlerzust nden der PROFINET Baugruppe diagnostizieren Weiterf hrende Informationen zur Diagnose ber LEDs Weiterf hrende Informationen zur Diagnose mit Hilfe der Status und Fehleranzeige der LEDs finden Sie im jeweiligen Ger tehandbuch des betreffenden PROFINET Ger ts Systembeschreibung 134 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO 5 7 6 Diagnose mit dem Web Server Diagnosem glichkeiten Abh ngig von der Funktionalit t der CPU der S7 Familie stehen Ihnen mit dem integrierten Web Server folgende Diagnosem glichkeiten zur Verf gung e Startseite mit allgemeinen CPU Informationen e I dentifikationsinformationen e Inhalt des Diagnosepuffers e Baugruppenzustand e Meldungen oh
34. der IO Devices mit Projektierung dieser PROFINET Funktionalit t ist beschr nkt e Es kann nur eine bestimmte Anzahl von IO Devices gleichzeitig aktiviert werden abh ngig von den verf gbaren SFC12 Ressourcen so dass dann eine Docking Unit auch nicht mehr als die entsprechende Anzahl IO Devices enthalten sollte Werden hier mehr IO Devices in einer Docking Unit betrieben so m ssen die IO Devices nacheinander aktiviert werden was entsprechend l nger dauert Beispiel Eine S7 CPU 319 3 PN DP kann maximal 32 IO Devices mit priorisiertem Hochlauf bedienen und kann gleichzeitig 8 IO Devices per SFC12 aktivieren F r eine zeitlich optimale Anwendung sollte deshalb eine Docking Unit nicht mehr als 8 IO Devices beinhalten und in allen wechselnden Docking Units sollten nicht mehr als 32 IO Devices eingesetzt sein Beachten Sie bitte tepo nas egen im Kapitel Einstellungen f r minimale Hochlaufzoten chlaufzeiten Seite Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 73 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 5 Docking Station Im Betrieb wechselnde IO Devices Dezentrale Peripherie Voraussetzungen f r die Verschaltung von im Betrieb wechselnden Partner Ports Sie k nnen IO Devices mit im Betrieb wechselnden Partner Ports in folgenden F llen verschalten Die PROFINET Schnittstelle ist mit dem Ethernet Subnetz verbunden Die PROFINET Ger te unterst tzen Topologie Projektierung Der IO Controller die wechselnden IO Device
35. eine berpr fung einer Komponente empfehlen Die Meldung Wartungsbedarf wird gesendet wenn innerhalb eines kurzen Zeitraums ein Austausch des betreffenden Bauteils ausgef hrt werden muss Beispiel Drucker Die Meldung Wartungsanforderung wird dann gesendet wenn der Toner die Druckerpatrone innerhalb eines Zeitraums von mehreren Tagen ausgetauscht werden muss XML Extensible Markup Language ist eine flexible leicht verst ndliche und leicht erlernbare Datenbeschreibungssprache Information wird mit Hilfe von lesbaren XML Dokumenten ausgetauscht Diese enthalten mit Strukturierungsinformation angereicherten Flie text Zentralbaugruppe Zykluszeit 186 BE Die Zykluszeit ist die Zeit die die CPU f r die einmalige Bearbeitung des Anwenderprogramms ben tigt Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Index A Adressvergabe Anlage betreiben planen Anlagenprojekteur 82 Anwendungsbeispiel 154 Applikationssicht 24 54 Automatisierungskonzept B Baugruppenzustand Baum Bibliothek C Component Based Automation 14 CP 343 1 CP 443 1 Advanced CPU Kommunikation Cut Through 60 D Datenzugriff 57 Default Router Diagnose ns 132 Sr Ebene 1125 125 SIMATIC iMap STEP er Zugriff 126 Dee 129 Diagnosedatensatz Diagnosestatus DNS Konventionen DP Master 16 Klasse 2 16 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 DP slave
36. einer Anlage F r den Aufbau und den Betrieb einer Anlage mit Hilfe von SIMATIC iMap sind prinzipiell folgende Schritte erforderlich Systembeschreibung 1 Anlage planen Der Anlagenplaner legt folgende Punkte fest Erforderliche Funktionen Einsetzbare Automatisierungssysteme und Feldger te Funktionen die sich zu wieder verwendbaren technologischen Modulen zusammen fassen lassen Notwendige technologische Schnittstellen f r das Zusammenspiel der PROFINET Komponenten und n tige Variablen f r Diagnose und Visualisierung PROFINET Komponenten erstellen Der Anlagen und Maschinenbauer erstellt die PROFINET Komponente mit dem herstellerspezifischen Projektier und Programmier Tool f r SIMATIC Automatisierungssysteme STEP 7 Er muss dazu folgende Aufgaben durchf hren Die Hardware konfigurieren und parametrieren Technologische Schnittstellenbeschreibungen erstellen Anwenderprogramme erstellen Technologische Module testen PROFINET Komponenten erstellen XML Datei und zugeh rige Datenablage Optional PROFINET Komponenten in eine SIMATIC iMap Bibliothek importieren Anlage projektieren in SIMATIC iMap Der Anlagenprojekteur erstellt das Projekt in SIMATIC iMap indem er folgende Schritte ausf hrt Vorhandene Bibliothek ffnen oder neue Bibliothek anlegen Bei Bedarf neue PROFINET Komponenten in die Bibliothek importieren PROFINET Komponenten in das Projekt einf gen Ger te
37. ihrer Aufgaben So bertr gt beispielsweise das Hyper Text Transfer Protocol http Dokumente im World Wide Web WWW die in Hyper Text Markup Language HTML geschrieben sind Diese Technik erm glicht berhaupt erst dass Sie in Ihrem Internet Browser Internetseiten betrachten k nnen Technologische Funktion Token 184 gt PROFINET Komponente Zeitlich begrenzte Zugriffsberechtigung am Bus Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Glossar Topologie Struktur eines Netzwerkes Verbreitete Strukturen sind e Linientopologie e Ringtopologie e Sterntopologie e Baumtopologie Topologieprojektierung Twisted Pair WAN Gesamtheit verschalteter Ports der PROFINET Ger te im STEP 7 Projekt und deren Beziehungen untereinander Fast Ethernet ber Twisted Pair Leitungen basiert auf dem Standard IEEE 802 3u 100 Base TX bertragungsmedium ist eine 2x2 adrige verdrillte und geschirmte Leitung mit einem Wellenwiderstand von 100 Ohm AWG 22 Die bertragungseigenschaften dieser Leitung m ssen die Anforderungen der Kategorie 5 erf llen Die Maximall nge der Verbindung zwischen Endger t und Netzkomponente darf 100 m nicht berschreiten Die Anschl sse erfolgen nach 100 Base TX Standard mit dem RJ45 Steckverbindungssystem Ein Netzwerk das ber die Ausdehnung eines lokalen Netzwerkes hinausgeht und Netzkommunikation z B ber kontinentale Grenzen hinweg erm glicht Die rechtliche K
38. importieren klicken Sie auf die Schaltfl che Start Im folgenden Bild ist ein Beispielprojekt dargestellt in dem PROFINET Ger te importiert wurden D Topologie Editor Tabellarische Ansicht Grafische Anscht Offline Online Vergleich Projektierte Topologie Offline Ermittelie Topologie Online Filter ate Ger te anzeigen DI Start i 30 Ger te gefunden Partner Port Leitungsdaten amp Leitungsdaten HH HH IM151 3PN HF 206 101 HH EHE SIEHE Abbrechen Hilfe Bild 5 5 Vergleich der projektierten und importierten Topologie 4 Um die Topologie der PROFINET Ger te zu importieren markieren Sie alle Ports der ermittelten Topologie im Bereich Ermittelte Topologie Online 5 Klicken Sie auf die Schaltfl che bernehmen Die Topologie des projektierten IO Systems wird in das Projekt geladen 6 Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie den Dialog mit OK Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 95 PROFINET IO Engineering 3 3 Topologie und STEP 7 Ergebnis Die topologischen Informationen des betreffenden PROFINET IO Systems liegen im Topologie Editor vor und k nnen f r weitere Erg nzungen und nderungen des Projektes herangezogen werden Wurde die Topologie erfolgreich geladen wechselt die Farbe in beiden Bereichen von gelb auf gr n Systembeschreibung 96 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO
39. in den IO Controller Nachdem Sie an die IO Devices die Ger tenamen vergeben haben erfolgt der Datenaustausch zwischen IO Controller und den zugeordneten IO Devices automatisch Anwenderprogramm aus dem PG PC in das Zielsystem laden Um das Anwenderprogramm ber Industrial Ethernet ber ein PG PC in das Zielsystem zu laden stellen Sie am PG PC als Schnittstellen Parametrierung das Protokoll TCP IP ein Weiterhin k nnen Sie das Anwenderprogramm auch ber MPI und PROFIBUS in das Zielsystem laden Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 83 PROFINET IO Engineering 3 1 Engineering Unterst tzung durch STEP 7 STEP 7 unterst tzt Sie vom Planen bis zum Betreiben einer Anlage folgenderma en Datenhaltung von PROFINET Ger ten im Hardwarekatalog Vernetzen von Ger ten in der Netzsicht NETPRO und oder in HW Konfig Projektierungssicht in STEP 7 In der Netzsicht k nnen Sie Ger te grafisch an ein PROFIBUS oder Industrial Ethernet Netz ankoppeln und die entsprechenden Adressen zuweisen Projektieren Sie die PROFINET CPs in STEP 7 Beachten Sie dabei dass Sie unter Um st nden CPs anders projektieren programmieren und diagnostizieren m ssen als die integrierte Schnittstelle einer CPU Details dazu finden Sie im jeweiligen Handbuch Online Beobachten und Steuern von Variablen Jederzeit k nnen Sie online auf die Prozessdaten zugreifen Daf r k nnen Sie eine Variablen Tabelle benutzen ode
40. oder Zustand eintreten kann wenn der entsprechende Hinweis nicht beachtet wird Beim Auftreten mehrerer Gef hrdungsstufen wird immer der Warnhinweis zur jeweils h chsten Stufe verwendet Wenn in einem Warnhinweis mit dem Warndreieck vor Personensch den gewarnt wird dann kann im selben Warnhinweis zus tzlich eine Warnung vor Sachsch den angef gt sein Qualifiziertes Personal Das zugeh rige Ger t System darf nur in Verbindung mit dieser Dokumentation eingerichtet und betrieben werden Inbetriebsetzung und Betrieb eines Ger tes Systems d rfen nur von qualifiziertem Personal vorgenommen werden Qualifiziertes Personal im Sinne der sicherheitstechnischen Hinweise dieser Dokumentation sind Personen die die Berechtigung haben Ger te Systeme und Stromkreise gem den Standards der Sicherheitstechnik in Betrieb zu nehmen zu erden und zu kennzeichnen Bestimmungsgem er Gebrauch Marken Beachten Sie Folgendes NWARNUNG Das Ger t darf nur f r die im Katalog und in der technischen Beschreibung vorgesehenen Einsatzf lle und nur in Verbindung mit von Siemens empfohlenen bzw zugelassenen Fremdger ten und komponenten verwendet werden Der einwandfreie und sichere Betrieb des Produktes setzt sachgem en Transport sachgem e Lagerung Aufstellung und Montage sowie sorgf ltige Bedienung und Instandhaltung voraus Alle mit dem Schutzrechtsvermerk gekennzeichneten Bezeichnungen sind eingetragene Marke
41. r die Ger telinie SCALANCE W und den entsprechenden Kommunikationsprozessoren CP einzusetzen z B die Funkkarte CP 7515 Aktualisierungszeit in STEP 7 Wenn Sie PROFINET mit Industrial Wireless LAN aufbauen dann m ssen Sie u U die Aktualisierungszeit f r die drahtlosen Ger te anpassen Die IWLAN Schnittstelle hat eine geringere Performance als das drahtgebundene Datennetz weil sich die begrenzte bertragungsbandbreite mehrere Kommunikationsteilnehmer teilen m ssen F r kabelgebundene L sungen stehen den Kommunikationsteilnehmern die vollen 100 Mbit s zur Verf gung Den Parameter finden Sie in STEP 7 HW Konfig in den Objekteigenschaften des PROFINET IO Systems SCALANCE W konfigurieren parametrieren Zum Konfigurieren und Parametrieren bei der Erstinbetriebnahme nutzen Sie das Web Interface Zum Zuweisen einer IP Adresse ben tigen Sie entweder das Primary Setup Tool PST oder STEP 7 Systembeschreibung 42 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbauen 3 3 Drahtlose Netzwerke Planen Simulieren und Konfigurieren mit SINEMA E Das Tool SINEMA E SIMATIC Network Manager Engineering ist eine Planungs Simulations und Konfigurations Software die die Installation und Inbetriebnahme eines WLAN Netzwerks mit Hilfe von Simulationsfunktionen folgenderma en vereinfacht e Planen einer WLAN Infrastruktur Durch die Modellierung der Umgebung Au enbereich Innenbereich etc wird die Verteilung d
42. support ET siemens Geer Unterst tzung durch SIMATIC Map 142 SIMATIC iMap unterst tzt Sie vom Planen bis zum Betreiben einer Anlage folgenderma en e Datenhaltung von eigenen und vorgefertigten PROFINET Komponenten in Bibliotheken PROFINET Komponenten die Sie erstellen oder vorgefertigt erhalten k nnen Sie in Bibliotheken verwalten deren Inhalt Sie selbst bestimmen e Verschalten der technologischen Funktionen in der Anlagensicht In der Anlagensicht k nnen Sie technologische Funktionen grafisch platzieren verschalten und ihre Eigenschaften bequem abfragen und ndern e ernetzen von Ger ten in der Netzsicht In der Netzsicht k nnen Sie Ger te grafisch an ein PROFIBUS oder Industrial Ethernet Netz ankoppeln und die entsprechenden Adressen zuweisen e Online Beobachten und Steuern von Variablen Jederzeit k nnen Sie online auf die Prozessdaten zugreifen Daf r k nnen Sie eine Variablentabelle benutzen HMI Ger te wie z B WinCC Flexible in Ihre Anlage einbinden oder OPC basierende Client Programme einsetzen e Diagnostizieren der PROFINET Ger te und der technologischen Funktionen Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET CBA Engineering 6 1 Engineering mit SIMATIC iMap Im eigenen Diagnosefenster wird st ndig der aktuelle Status der PROFINET Ger te und der technologischen Funktionen angezeigt Durch einen Online Offline Vergleich k nnen Sie feststellen ob ein Downlo
43. tx _vdirili_pi2 5BshowUID 5D 89853 PROFINET Security Guideline 46 Die PROFIBUS Nutzerorganisation unterst tzt Sie im Aufbau von Sicherheits Standards in Ihrem Unternehmen aus der nn Security Guideline Diese Richtlinien finden Sie auf h ttp www Profibus EE Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbauen 3 4 Datensicherheit in der Automatisierung 3 4 4 Anwendungsbeispiel Datensicherheit auf Office und Produktionsebene Eine Beispielapplikation mit gesch tzten Bereichen auf verschiedenen Unternehmensebenen durch SCALANCE S und den Security Client sehen Sie in der folgenden Grafik Darin sind die gesch tzten Bereiche in grauer Farbe hervorgehoben Service Rechner mit Security Configuration Tool SOFTNET Security Client Firewall Office Ebene MES Ebene Fertigungs PC mit Software leitrechner Server SOFTNET Security Client S Security Module SCALANCE S PROFINET PROFINET Industrial Ethernet Industrial Ethernet JE Switch Rei ele Switch SCALANCE SCALANCE X 400 X 400 PROFINET Industrial Ethernet Produktionsebene 5 Security Module SCALANCE S PROFINET Bild 3 3 Netzaufbau mit dem Security Modul SCALANCE S und dem SOFTNET Security Client Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 47 PROFINET Aufbauen 3 5 Topologie Weiterf hrende Informationen Weiterf hrende Informationen zum Aufbau eines Se Standa
44. 3 1GX20 0XE0 ab Version V2 0 e CP 343 1 Advanced mit der MLFB 6GK7 343 1GX30 0XE0 ab Version V1 0 Folgende PROFINET Ger te unterst tzen ausschlie lich PROFINET IO e CP 443 1 mit der MLFB 6GK7 443 1EX20 0XE0 ab Version V1 0 e CP 343 1 mit der MLFB 6GK7 343 1EX30 0XE0 ab Firmware V2 0 e PCs die mit einem PROFINET IO f higen CP z B CP 1616 oder ber SOFTNET PN IO mit z B CP 1612 angebunden sind Beim CP 1616 und bei SOFTNET PN IO wird das Anwenderprogramm in der CPU des PCs abgearbeitet e Einzelne SIMOTION Ger te wenn sie besonders hohe Echtzeitanforderungen unterst tzen Proxy bei PROFINET IO und PROFINET CBA Proxies f r PROFINET IO und Proxies f r PROFINET CBA unterscheiden sich Bei PROFINET IO stellt der Proxy f r PROFINET IO jeden angeschlossenen PROFIBUS DP Slave als ein PROFINET IO Device am PROFINET dar Bei PROFINET CBA stellt der Proxy f r PROFINET CBA jeden angeschlossenen PROFIBUS DP Slave als eine Komponente die an der PROFINET Kommunikation teilnehmen kann dar So existieren z B unterschiedliche IE PB Links f r PROFINET IO und PROFINET CBA Weiterhin unterst tzt eine CPU 31x PN DP als Proxy PROFINET CBA Anbindung von PROFIBUS Ger ten ber IE PB Link Beachten Sie dass die Proxy Funktionalit t in den beiden Auspr gungen PROFINET IO und PROFINET CBA existiert Beim IE PB Link bedeutet das dass Sie je nach Auspr gung unterschiedliche Ger te nutzen m ssen Projektieren Einbinden von Kompone
45. 4
46. 98287 04 PROFINET IO Engineering 5 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation IO Controller in der Default Sync Domain projektieren Als erstes PROFINET Ger t projektieren Sie den IO Controller in der Default Sync Domain Vorgehensweise in HW Konfig 1 2 ffnen Sie das Dialogfeld Eigenschaften der PN Schnittstelle indem Sie auf das PN Schnittstellen Symbol X3 PNIO doppelklicken Projektieren Sie den IO Controller als Sync Master ndern Sie dazu die Synchronisationsrolle des IO Controllers auf Sync Master STEP 7 ndert die RT Klasse automatisch von RT auf IRT und die IRT Option auf hohe Flexibilit t Xigenschaften PN IO R0 52 3 3 4 Systembeschreibung Allgemein Adressen PROFINET Synchronisation Uhrzeitsynchronisation Parameter Wert Konfiguration E amp Synchronisationsrolle E Name der Sync Domain syncdomain default EI RT Klasse IRT E IRT Option merem Abbrechen Hilfe Bild 5 8 Parametrieren der PROFINET Schnittstelle Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie das Dialogfeld Eigenschaften mit OK F gen Sie ein IO Devices aus dem Hardware Katalog in das PROFINET IO System ein und konfigurieren es gegebenenfalls Projektieren Sie das IO Device als Sync Slave ffnen Sie das Dialogfeld Eigenschaften des betreffenden IO Devices indem Sie auf dessen PN Schnittstellen Symbol doppelklicken Daraufhin ffnet sich das Dialogf
47. ATIC Begriff f r Produkte und Systeme der industriellen Automatisierung der Siemens AG SIMATIC NCM PC SIMATIC NET SIMATIC NCM PC ist eine auf die PC Projektierung zugeschnittene Fassung von STEP 7 Sie bietet f r PC Stationen den vollen Funktionsumfang von STEP 7 SIMATIC NCM PC ist das zentrale Werkzeug mit dem Sie die Kommunikationsdienste f r Ihre PC Station projektieren Die mit diesem Werkzeug erzeugten Projektierdaten m ssen Sie in die PC Station laden oder exportieren Dadurch stellen Sie die Kommunikationsbereitschaft der PC Station her Siemens Gesch ftszweig Industrielle Kommunikation f r Netze und Netzkomponenten SIMATIC PC Station SIMATIC iMap SINEMA E Systembeschreibung Eine PC Station ist ein PC mit Kommunikationsbaugruppen und Softwarekomponenten innerhalb einer Automatisierungsl sung mit SIMATIC Engineering Tool f r die Projektierung Inbetriebsetzung und Beobachtung von modularen verteilten Automatisierungsanlagen Es basiert auf dem PROFINET Standard Das Tool SINEMA E SIMATIC Network Manager Engineering ist eine Planungs Simulations und Konfigurations Software die die Installation und Inbetriebnahme eines WLAN Netzwerks mit Hilfe von Simulationsfunktionen folgenderma en vereinfacht e Planen einer WLAN Infrastruktur Durch die Modellierung der Umgebung Au enbereich Innenbereich etc wird die Verteilung der elektromagnetischen Felder berechnet Aufgrund dieser Berechnung platzier
48. Anlegen von beliebigen Sync Domains 2 Projektieren Sie zuerst den Sync Master Doppelklicken Sie auf den IO Controller der als Sync Master projektiert werden soll im Beispiel IO Controller PN IO Alternativ markieren Sie den IO Controller und klicken auf die Schaltfl che Eigenschaften Daraufhin ffnet sich das Dialogfeld Eigenschaften des entsprechenden IO Controllers Domain Management Netz Maschineneinheit Sync Domain Sync Domain Sync Domain syncdomain default e Eigenschaften Ger t PN IO Sendetakt ms Synchronisation Teilnehmer Parameter Wet Konfiguration 7 e EE Station IO System E Name der Sync Domain syncdomain default IO Controller Z PROFINET IO System 10 2 Ger tename PN IO E station IO Controller E 10 System PROFINET IO System E Synchronisationsrolle Sync Master HE RT Klasse IRT E IRT Option hohe Flexibilit t I0 Controller ET200ecoPN IO Controller ET200pro IO Controller ET2005 IO Controller PN IO Abbrechen Hilfe Eigenschaften Ger t Bild 5 12 Einstellungen eines IO Controllers f r IRT Betrieb 3 Stellen Sie die Synchronisationsrolle auf Sync Master Die RT Klasse ndert STEP 7 automatisch von RT auf IRT STEP 7 stellt die IRT Option automatisch auf hohe Flexibilit t 4 Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie das Dialogfeld Eigenschaften mit OK 5 Projektieren Sie nun die Sync Slaves W
49. Aufgabe empfangene Signale zu regenerieren und zu verteilen Der Switch lernt die Ethernet Adresse n eines angeschlossenen PROFINET Ger ts bzw weiterer Switches und leitet nur die Signale weiter die f r das angeschlossene PROFINET Ger t bzw den angeschlossenen Switch bestimmt sind In unserer Ger tefamilie SCALANCE X finden Sie Switches mit elektrischen und optischen Ports bzw mit einer Kombination aus beiden Varianten So besitzt das SCALANCE X202 2IRT z B 2 elektrische Ports und 2 optische Ports und unterst tzt IRT Kommunikation Switches der Ger tefamilie SCALANCE X k nnen Sie mit STEP 7 als PROFINET IO Device projektieren diagnostizieren und ansprechen Hinweis IP Adressvergabe Zur Vergabe der IP Adresse k nnen Sie bei den Switches alternativ zu STEP 7 auch das Primary Setup Tool PST verwenden Switches in PROFINET IO Nutzen Sie Switches der SCLANCE Produktfamilie wenn Sie den vollen Leistungsumfang von PROFINET IO nutzen wollen Sie sind optimiert f r den Einsatz in PROFINET IO Systembeschreibung 36 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbauen Router Systembeschreibung 3 2 Drahtgebundene Netzwerke Ein Router arbeitet hnlich wie ein Switch um Netze miteinander zu verbinden z B B ronetz mit Automatisierungsnetzwerk Zus tzlich k nnen Sie bei einem Router festlegen welche Kommunikationsteilnehmer ber den Router kommunizieren d rfen und welche nicht Kommunikationst
50. Bild 2 2 Darstellung der PROFINET Schnittstelle in STEP 7 Ziffer Beschreibung PROFINET Schnittstelle eines IO Controllers in STEP 7 PROFINET Schnittstelle eines IO Devices in STEP 7 Diese Zeile repr sentiert das Interface einer PROFINET Schnittstelle Diese Zeilen repr sentieren die Ports einer PROFINET Schnittstelle Hinweis Logische Adresse der PROFINET lO Schnittstelle Sowohl Interface als auch Port der PROFINET IO Schnittstelle werden auf Submodule mit eigenen Diagnoseadressen abgebildet analog dem Ger temodell eines PROFINET Devices Systembeschreibung 18 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET bersicht Technische Spezifikation 2 3 Aufbau eines PROFINET Gerd ts Die PROFINET Schnittstelle mit integriertem Switch und deren Ports werden f r alle PROFINET Ger te in der folgenden Grafik schematisch dargestellt SIMATIC Bild 2 3 PROFINET Schnittstelle mit integriertem Switch Die technischen Spezifikationen einer PROFINET Schnittstelle mit integriertem Switch bzw mit einem externen Switch sind in der Tabelle zusammengefasst Tabelle 2 3 Technische Spezifikation PROFINET Schnittstelle PCF 200 230 um Kerndurchmesser Au endurchmesser ISO IEC 60793 2 Eigenschaft Anschluss Leitungstyp bertragungsrate Max Segment Vorteile Physik technik bertragungsmedium Betrieb L nge Standard Elektrisch RJ 45 Steck 100Base TX 100 Mbi
51. E ist eine Microsoft Technologie die das Einbinden von Objekten und den Datenaustausch zwischen Programmen erm glicht OLE for Process Control Industriestandard der einen herstellerunabh ngigen Zugang zu industriellen Kommunikationsnetzen auf Basis von OLE definiert OPC OLE for Process Control bezeichnet eine Standardschnittstelle f r die Kommunikation in der Automatisierungstechnik Mit OPC k nnen Sie auf OLE Object Linking and Embedding zureifen OLE ist das Komponentenmodell der Firma Microsoft Als Komponenten werden die Softwareobjekte oder Applikationen bezeichnet die ihre Funktionalit ten anderen Applikationen zur Verf gung stellen Die Kommunikation ber die OPC Schnittstelle basiert auf COM DCOM Das Objekt ist hierbei das Prozessabbild Die OPC Schnittstelle wurde als Industriestandard von f hrenden Firmen der Automatisierungsbranche mit Unterst tzung der Firma Microsoft entworfen Bislang waren Applikationen die auf Prozessdaten zugriffen an die Zugriffsverfahren der Kommunikationsnetze eines Herstellers gebunden Jetzt erm glicht die standardisierte OPC Schnittstelle auf Kommunikationsnetze beliebiger Hersteller in einheitlicher Art und Weise zuzugreifen Ein OPC Client ist ein Anwenderprogramm das ber die OPC Schnittstelle auf Prozessdaten zugreift Der Zugriff auf die Prozessdaten wird durch den OPC Server erm glicht Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 Glossar OPC Server
52. ET IO Komponente Production 1 Diese Komponente besteht aus einem PROFINET Controller mit zentraler Peripherie z B S7 400 mit CP 443 1 Advanced Komponenten Production 2 und Production 3 Jede dieser Komponenten besteht aus einem intelligenten PROFIBUS Ger t Beide Ger te sind durch ein IE PB Link an PROFINET angebunden z B ET 200S CPU Das IE PB Link f r Component Based Automation ist in diesem Fall als PROFINET Ger t mit Proxy Funktionalit t der Stellvertreter f r de PROFIBUS Teilnehmer Das IE PB Link stellt jeden angeschlossenen PROFIBUS DP Slave als eine eigene Komponente am PROFINET dar Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 155 PROFINET Aufbaubeispiele 7 2 Anwendungsbeispiele PROFINET IO und PROFINET CBA Komponente Production 4 Diese Komponente besteht aus einem PROFINET Controller an dem als PROFIBUS DP Master dezentrale PROFIBUS DP Slaves angeschlossen sind Der PROFIBUS und die DP Slaves sind in SIMATIC iMap nicht sichtbar z B CPU 317 2 PN DP oder PC mit PROFIBUS CP und Software WinLC PROFINET IO Komponente Production 5 Die gr te Komponente in der Anlage besteht aus einem PROFINET IO Controller z B CPU 317 2 PN DP und den zugeordneten PROFINET IO Devices Die PROFINET IO Devices sind direkt am Industrial Ethernet angeschlossen Zus tzlich sind weitere PROFIBUS Ger te ber ein IE PB Link angebunden Das IE PB Link f r PROFINET IO ist in die
53. Engineering 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation 5 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation 5 4 1 Einf hrung PROFINET IO System mit Projektierung der RT und IRT Kommunikation IO Device 5 ET 2008 PN IO System 1 1O System 1 RT Kommunikation IO Controller IO System 1 IO Device 1 ET 200S PN IO System 1 Scalance X204 IRT Sync Master lO System 1 Pi P P PA lO Device 2 ET 200S PN IO Device 3 ET 200S PN IO Device 4 ET 200S PN IO System 1 IO System 1 IO System 1 IO Device 2 ET 200S PN IO Device 1 ET 200S PN IO System 2 IO System 2 PN P1 P2 IO Controller IO Device 3 JET 200S PN IO System 2 lO System 2 Sync Domain IO Device 4 ET 200S PN IO System 2 RT Kommunikation IO System 2 Bild 5 6 Beispielprojektierung zweier PROFINET IO Systeme mit IRT und RT Kommunikation Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 97 PROFINET IO Engineering 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation IO System 1 Sync Master IO Controller Sync Master IO Controller CPU IO System 2 IO Controller Sync S
54. Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO berblick ber die Diagnose Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 Bei der Diagnose k nnen Sie folgenderma en vorgehen e Auf einen Fehler reagieren ereignisbezogene Diagnose Auswerten von Alarmen e Den aktuellen Status Ihres Automatisierungssystems ermitteln zustandsbezogene Diagnose Dazu bietet Ihnen PROFINET IO hnlich wie bereits PROFIBUS DP verschiedene M glichkeiten In der folgenden Tabelle finden Sie die wichtigsten M glichkeiten wie Sie auf Diagnoseinformationen zugreifen k nnen Tabelle 5 2 berblick ber die Diagnose Diagnosem glichkeit Online Diagnose mit einem PG PC HMI Ger t Nutzen Damit k nnen Sie auswerten in welchem Zustand sich Ihr Automatisierungssystem im Augenblick befindet Die Informationen finden Sie im Unterkapitel Unterst tzung durch STEP 7 NCM PC Seite 127 Systemzustandslisten SZLs im Anwenderprogramm auslesen Mit den SZLs k nnen Sie einen Fehler eingrenzen Auswerten der Diagnose im Anwenderprogramm Diagnosedatens tze Records auslesen Aus den Diagnosedatens tzen k nnen Sie detaillierte Informationen ber Art und Quelle eines Fehlers gewinnen Systemfehler melden Diagnoseinformationen werden in Form von Meldungen im HMI Ger t oder Web Server angezeigt Unterst tzung durch STEP 7 NCM PC Seite 127 SNMP Mit diesem Protokoll k nnen
55. IB genormt in der internationalen NORM IEC 61158 6 10 Micro Memory Card MMC Micro Memory Cards sind Speichermedien f r CPUs und CPs Im Vergleich zur Memory Card unterscheidet sich eine Micro Memory Card nur durch geringere Abmessungen MPI Die mehrpunktf hige Schnittstelle Multi Point Interface MPI ist die Programmierger te Schnittstelle von SIMATIC S7 Sie erm glicht den gleichzeitigen Betrieb von mehreren Teilnehmern Programmierger ten Text Displays Operator Panels an einer oder auch mehreren Zentralbaugruppen Jeder Teilnehmer wird durch eine eindeutige Adresse MPI Adresse identifiziert MPI Adresse gt MP Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 173 Glossar NCM PC Netz Neustart OB OLE OPC OPC Client 174 gt SIMATIC NCM PC Ein Netz besteht aus einem oder mehreren verkn pften Subnetzen mit einer beliebigen Zahl von Teilnehmern Es k nnen mehrere Netze nebeneinander bestehen Beim Anlauf einer Zentralbaugruppe z B nach Bet tigung des Betriebsartenschalters von STOP auf RUN oder bei Netzspannung EIN wird vor der zyklischen Programmbearbeitung OB 1 zun chst der Organisationsbaustein OB 100 Neustart bearbeitet Bei Neustart wird das Prozessabbild der Eing nge eingelesen und das STEP 7 Anwenderprogramm beginnend beim ersten Befehl im OB 1 bearbeitet gt rganisationsbaustein Object Linking and Embedding Zentrales Architekturprinzip von Windows OL
56. INET Controller entnehmen und in ein anderes PROFINET Ger t stecken werden dadurch die ger tespezifischen Informationen und die IP Adresse in das Ger t geladen Wenn im Falle eines Ger te oder Moduldefektes ein IO Device komplett getauscht werden muss f hrt der IO Controller automatisch eine Parametrierung und Konfigurierung des eingewechselten Ger tes bzw Moduls durch Anschlie end wird der zyklische Nutzdatenaustausch wieder hergestellt Dazu muss aber vor dem Netz Ein am IO Device die Micro Memory Card mit dem g ltigen Namen aus dem defekten IO Device entnommen und in das ausgetauschte Device gesteckt werden Die Micro Memory Card bzw die C PLUG erlaubt bei einem Fehler im PROFINET Ger t einen Baugruppentausch ohne PG PC Die Ger tedaten k nnen Sie auch direkt vom PG PC auf die Micro Memory Card z B f r das IO Device ET 200S PN bertragen Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 6 Adressvergabe IP Adressvergabe beim Austausch vom IO Device ohne Wechselmedium PG Bestimmte PROFINET Ger te wie z B die Dezentrale Peripherie ET200 ecoPN besitzen bauartbedingt keinen Modulschacht Diese PROFINET Ger te und einige en unterst tzen die PROFINET Funktionalit t sata par onen finden Sie im Kapitel er tetausch ohne Wechselmedium PG Seite Default Router M ssen Daten mittels TCP IP an einen Partner weitergeleitet werden der sich au erhalb des eigenen Netz
57. LANCE S und Softnet Security Client ttp support automation siemens com WW view Sicherheitstechnik in der SIMATIC Systemhandbuch Sicherheitstechnik in SIMATIC S7 ttp support automation siemens com WW view e 12490443 Systemhandbuch Safety Integrated Das Sicherheitsprogramm f r die Industrien der Welt D ia wech co N CO co co CA CH o ba N _ N _ gt gt http support automation siemens com WW view d e 17711888 Tabelle A 3 Applikationen im Rahmen von PROFINET Information Quelle Fragen zu PN Reaktionszeiten f r typische Ermittlung der PN Reaktionszeit f r typische Konfigurationen am PROFINET IO Konfigurationen am PROFINET IO insbesondere http support automation siemens com W W view d e Wie lange dauert es bis ein dezentraler e 21869080 Ausgang auf einen dezentralen Eingang reagiert e Welchen Einfluss haben IWLAN Strecken e Welchen Einfluss hat die Kommunikation ber PROFINET IO auf die Zykluszeit des IO Controllers e Mit welcher Aktualisierungszeit ist zu rechnen Systembeschreibung 160 Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Anhang A 2 Steckerbelegung RJ45 und MT12 Kabel A 2 Steckerbelegung RJ45 und M12 Kabel Einleitung Die in den folgenden Abs tzen beschriebenen Pinbelegungen sind f r RJ45 Stecker und M12 Stecker beschrieben Sie m ssen dieses Kapitel nur dann ber cksichtigen wenn Sie feste Port
58. M DCOM OPC XML Informationen zu diesen Begriffen finden Sie im Glossar Echtzeitkommunikation projektieren Informationen ze Kapitel Projektieren der nr itkommunikation finden Sie im Seite Siehe auch IRT Kommunikation eines PROFINET IO Systems projektieren Seite 103 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 57 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 2 Echtzeitkommunikation 4 2 Echtzeitkommunikation 4 2 1 Einf hrung Echtzeitkommunikation und IT Kommunikation Industrielle Kommunikation insbesondere in der Fertigungsautomatisierung und Prozess automatisierung erfordert eine zeitgenaue und deterministische Daten bertragung PROFINET IO nutzt zum zyklischen Austausch von zeitkritischen IO Nutzdaten deshalb nicht TCP IP sondern Real Time Kommunikation RT bzw Isochronous Real Time Kommunikation IRT zum synchronisierten Datenaustausch in reservierten Zeitintervallen Einsatz von PROFINET in verschiedenen Branchen PROFINET findet seinen Einsatz in den unterschiedlichen Branchen beispielsweise in Fertigungsanlagen Montageanlagen Anlagen der Automobilindustrie Anlagen der Nahrungs und Genussmittelindustrie Verpackungsanlagen Jede Branche hat unterschiedliche Anforderungen an die Kommunikation und deren Performance Einsatzgebiet von PROFINET mit RT PROFINET mit RT eignet sich besonders f r zeitkritische Anwendungen in der Fertigungsautomatisierung Einsatzgebie
59. O und PROFINET CBA A Anhang urn nn Ben neh A Informationsquellen zu PROFINET nn 157 A3 Steckerbelegung RJ45 und MI2kRabel nn 161 EI Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 9 Inhaltsverzeichnis Systembeschreibung 10 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 Wegweiser durch die PROFINET Dokumentation bersicht Unten stehende Grafik gibt Ihnen eine bersicht ber die Dokumentationslandschaft zum Thema PROFINET Sie lesen gerade diese Dokumentation PROFINET Von PROFIBUS DP nach PROFINET IO PROFINET Systembeschreibung Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 Netzkomponenten Dokumentation zu SIMATIC NET Dokumentation zu den Switches Dokumentation zum IE PB Link und IE PB Link PN IO Dokumentation zum IE AS i LINK PN IO Dokumentation zum IWLAN PB LINK PN IO Anbindung von PCs Dokumentation zum CP 1616 CP 1604 Dokumentation zur RTE Base Anwenderprogrammierschnittstelle Dokumentation zur Industriellen Kommunikation mit PG PC Dokumentation zu PC Stationen S7 300 400 Dokumentation zum Automatisierungssystem S7 300 Dokumentation zum Automatisierungssystem S7 400 SIMATIC TT Dokumentation zur CPU 31x 2 PN DP Dokumentation zur CPU 41x 3 PN DP Dokumentation zu ET 200S Dokumentation zu ET 200pro Dokumentation zu ET 200eco PN Dokumentation zu ET 200M Dokumentation zu CP 343 1 Standard Advanced und LEAN CP
60. P PNIO MIB genormt in der internationalen NORM IEC 61158 6 10 Erkennung der Netzwerktopologie LLDP Link Layer Discovery Protocol ist ein Protokoll das die Erkennung des n chsten Nachbarn erm glicht Es versetzt ein Ger t in die Lage Informationen ber sich selbst zu versenden und von seinen Nachbarger ten empfangene Informationen in der LLDP MIB zu speichern Diese Informationen k nnen ber SNMP abgefragt werden Mit Hilfe dieser Informationen kann ein Netzwerkmanagementsystem die Netzwerktopologie bestimmen Einbindung von HMI Ger ten ber SNMP OPC Server Die Projektierung des OPC Servers ist in STEP 7 Hardware Konfiguration integriert Die Kommunikation mit dem OPC Server kommt ohne S7 Verbindung aus Sie m ssen also nicht noch S7 Verbindungen projektieren Bereits projektierte Stationen aus dem STEP 7 Projekt k nnen direkt bernommen werden Alternativ zu STEP 7 kann die Konfiguration auch mit dem NCM PC Bestandteil der SIMATIC NET CD durchgef hrt oder automatisch ermittelt und in die Projektierung bernommen werden Einsatz von SNMP im SIMATIC NET Umfeld SNMP f hige Ger te der SIMATIC NET Familie k nnen Sie ber einen herk mmlichen Standard Internetbrowser berwachen und bedienen Das als Web Based Management bezeichnete Management System bietet eine Vielzahl an ger tespezifischen Informationen z B Netzwerkstatistik Status der redundanten Versorgung Diagnose mit dem SIMATIC NET SNMP OPC Server 136
61. ROFINET Schnittstelle einer CPU 84 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 5 1 Engineering CPU Kommunikation Bei PROFINET IO projektieren und programmieren Sie die Kommunikation der IO Controller untereinander wie gewohnt als S7 Verbindung oder als Send Receive Verbindung Offene Kommunikation ber Industrial Ethernet Um mit anderen ethernetf higen Kommunikationspartnern per Anwenderprogramm Daten austauschen zu k nnen stellt Ihnen STEP 7 FBs und UDTs zur Verf gung 1 Verbindungsorientierte Protokolle TCP native gem RFC 793 ISO on TCP gem RFC 1006 UDT 65 TCON_PAR mit der Datenstruktur zur Verbindungsparametrierung FB 65 TCON zum Verbindungsaufbau FB 66 TDISCON zum Verbindungsabbau FB 63 TSEND zum Senden von Daten FB 64 TRCV zum Empfangen von Daten 2 Verbindungsloses Protokoll UDP gem RFC 768 UDT 65 TCON_PAR mit der Datenstruktur zur Parametrierung des lokalen Kommunikationszugangspunkts UDT 66 TCON_ADR mit der Datenstruktur der Adressierungsparameter des remoten Partners FB65 TCON zur Einrichtung des lokalen Kommunikationszugangspunkts FB 66 TDISCON zur Aufl sung des lokalen Kommunikationszugangspunkts FB 67 TUSEND zum Senden von Daten FB 68 TURCV zum Empfangen von Daten Weiterf hrende Informationen Weiterf hrende Informationen zur CPU Kommunikation finden Sie im Handbuch http G automation siem
62. Router begrenzt Die gesetzten Bits der Subnetzmaske bestimmen den Teil der IP Adresse der die Adresse des Netzes enth lt Allgemein gilt Folgendes e Die Netzadresse ergibt sich aus der UND Verkn pfung von IP Adresse und Subnetzmaske e Die Teilnehmeradresse ergibt sich aus der UND NICHT Verkn pfung von IP Adresse und Subnetzmaske Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Glossar Switch Sync Domain Systemdiagnose Systemfunktion Switches in PROFINET IO Systemen stehen in zwei Bauformen zur Verf gung als externe Switches mit einem Geh use oder als Bestandteil einer S7 CPU oder S7 CP bzw eines Dezentralen Peripheriesystems ET 200 als integrierter Switch wie z B in der S7 CPU 41x 3 PN Soll ein Kommunikationsteilnehmer mit mehreren Kommunikationspartnern verbunden werden wird dieser Kommunikationsteilnehmer an den Port eines Switches angeschlossen An die anderen Ports des Switches k nnen nun weitere Kommunikationsteilnehmer auch Switches angeschlossen werden Die Verbindung zwischen einem Kommunikationsteilnehmer und dem Switch ist eine Punkt zu Punkt Verbindung Ein Switch hat also die Aufgabe empfangene Signale zu regenerieren und zu verteilen Der Switch lernt die Ethernet Adresse n eines angeschlossenen PROFINET Ger ts bzw weiterer Switches und leitet nur die Signale weiter die f r das angeschlossene PROFINET Ger t bzw den angeschlossenen Switch bestimmt sind In unserer G
63. SIEMENS SIMATIC PROFINET Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 orwort Wegweiser durch die 1 PROFINET Dokumentation PROFINET bersicht 2 PROFINET Aufbauen 3 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation PROFINET IO Engineering 5 PROFINET CBA 6 Engineering PROFINET 7 Aufbaubeispiele gt bel J Di gt gt Sicherheitshinweise Dieses Handbuch enth lt Hinweise die Sie zu Ihrer pers nlichen Sicherheit sowie zur Vermeidung von Sachsch den beachten m ssen Die Hinweise zu Ihrer pers nlichen Sicherheit sind durch ein Warndreieck hervorgehoben Hinweise zu alleinigen Sachsch den stehen ohne Warndreieck Je nach Gef hrdungsstufe werden die Warnhinweise in abnehmender Reihenfolge wie folgt dargestellt NGEFAHR bedeutet dass Tod oder schwere K rperverletzung eintreten wird wenn die entsprechenden Vorsichtsma nahmen nicht getroffen werden NWARNUNG bedeutet dass Tod oder schwere K rperverletzung eintreten kann wenn die entsprechenden Vorsichtsma nahmen nicht getroffen werden ANVORSICHT mit Warndreieck bedeutet dass eine leichte K rperverletzung eintreten kann wenn die entsprechenden Vorsichtsma nahmen nicht getroffen werden VORSICHT ohne Warndreieck bedeutet dass Sachschaden eintreten kann wenn die entsprechenden Vorsichtsma nahmen nicht getroffen werden ACHTUNG bedeutet dass ein unerw nschtes Ergebnis
64. Systemzustandslisten im IO Controller ab Auf diese Systemzustandslisten greift dann PG PC HMI zu Online Diagnose in STEP 7 oder Bedien Beobachtungsger t Der PG PC das HMI kann den Stationsstatus unabh ngig vom IO Controller auch direkt vom IO Device lesen z B in der Lifelist Dazu muss der PG PC das HMI direkt am Industrial Ethernet angeschlossen sein So k nnen Sie w hrend der Inbetriebnahmephase oder im Servicefall auch dann auf Diagnoseinformationen zugreifen wenn der IO Controller nicht in Betrieb ist Weiterf hrende Informationen zur Diagnose bei PROFINET IO Weiterf hrende Informationen finden Sie im Programmierhandbuch Von PROFIB nach PROFINET IO h ttp support automation siemens com W W view de 19289930 Weiterf hrende Informationen finden Sie in der STEP 7 Online Hilfe ab Version V5 4 SP1 126 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO 5 7 2 Unterst tzung durch STEP 7 NCM PC Diagnose in STEP 7 NCM PC Systembeschreibung Die folgende Grafik verdeutlicht welche verschiedenen Wege zur Diagnose in STEP 7 f hren F r eine Diagnose mit NCM PC m ssen die Ger te das Simple Network Management Protocol SNMP unterst tzen Die Schritte zur Diagnose gelten f r NCM PC sinngem wie f r STEP 7 Befehl Direkt erreichbare Teilnehmer anzeigen aufrufen SIMATIC Manager Online Erreichbare Teilnehmer El Pro
65. Virtual Private Networks VPN Ein Virtual Private Network wird zum Austausch privater Daten in einem ffentlichen Netz z B Internet genutzt Die gebr uchlichste VPN Technologie ist IPsec IPsec ist eine Sammlung von Protokollen die als Basis das IP Protokoll auf der Vermittlungsschicht verwenden Segmentierung in gesch tzte Automatisierungszellen Dieses Konzept verfolgt das Ziel durch Security Module deren darunterliegende Netzteilnehmer zu sch tzen Eine Gruppe von gesch tzten Ger ten bildet eine gesch tzte Automatisierungszelle Nur Security Module in der gleichen Gruppe bzw die von ihnen gesch tzten Ger te k nnen miteinander Daten austauschen Authentifizierung Identifizierung der Teilnehmer Durch Authentifizierungs Verfahren identifizieren sich die Security Module einander ber einen sicheren verschl sselten Kanal Zugriffe auf ein gesch tztes Segment von au en durch Unberechtigte sind somit nicht m glich Verschl sselung des Datenverkehrs Die Vertraulichkeit der Daten wird durch Verschl sselung des Datenverkehrs sichergestellt Dazu erh lt jedes Security Modul ein VPN Zertifikat in dem u a die Schl ssel enthalten sind Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 45 PROFINET Aufbauen 3 4 Datensicherheit in der Automatisierung 3 4 2 Netzkomponenten und Software Schutz gegen unberechtigte Zugriffe Features Mit folgenden L sungen k nnen Sie Industrie Netze an das Intra und Internet anbind
66. ad der Programme und oder der Verschaltungen erforderlich ist Darstellung des Projekts in einer hierarchischen Baumstruktur Alle Anlagenteile werden in einer bersichtlichen Form dargestellt die als Basis f r eine komfortable Navigation und weitere Verwaltungsfunktionen im Projekt dient Automatische Erstellung der Anlagendokumentation SIMATIC iMap erstellt f r Sie automatisch eine vollst ndige Dokumentation der projektierten Anlage einschlie lich aller Ger te technologischen Funktionen und deren Anschl sse sowie der grafische Darstellung der Vernetzung und Verschaltungen Projektierung berpr fen Sie k nnen die Projektierung in SIMATIC iMap noch vor dem Generieren des Projekts anhand der ger tespezifischen Leistungsdaten berpr fen Onlinedaten der Ger te abfragen Durch die Online Ger teanalyse k nnen Sie die Onlinedaten einzelner Ger te zu Test und Diagnosezwecken abfragen Versionierung der PROFINET Komponenten IP Adresse vergeben Die IP Adresse m ssen Sie mit einer herstellerspezifischen Software verge ben Wie Sie RE G i 7 eine IP Adresse vergeben finden Sie im Kapitel IP und MAC Adresse 117 dresse Seite CPU Kommunikation Siehe auch Systembeschreibung Bei PROFINET CBA erfolgt die Kommunikation zwischen den CPUs als Komponenten wahlweise zyklisch oder azyklisch IP und MAC Adresse Seite 117 Systemhandbuch 06 2008 ABE00298287 04 143 PROFINET CBA Engineering 6 2 Komp
67. albaugruppe integriert und als RAM Speicher ausgef hrt Im Systemspeicher sind die Operandenbereiche z B Zeiten Z hler Merker sowie vom Betriebssystem intern ben tigte Datenbereiche z B Puffer f r Kommunikation abgelegt Systemzustandsliste TCP IP Die Systemzustandsliste enth lt Daten die den aktuellen Zustand einer SIMATIC S7 beschreiben Damit k nnen Sie sich jederzeit einen berblick ber folgende Punkte verschaffen e Stand des Ausbaus der SIMATIC S7 e Die aktuelle Parametrierung der CPU und der parametrierf higen Signalbaugruppen e Die aktuellen Zust nde und Abl ufe in der CPU und den parametrierbaren Signalbaugruppen Das Ethernet selbst ist nur ein Transportsystem f r Daten hnlich wie eine Autobahn ein Transportsystem f r Personen und Waren ist Den eigentlichen Datentransport erledigen so genannte Protokolle hnlich den PKWs und LKWs die auf der Autobahn Personen und Waren transportieren Die beiden grundlegenden Protokolle TCP Transmission Control Protocol und Internet Protocol IP kurz TCP IP erledigen folgende Arbeiten 1 Beim Sender werden die Daten in Pakete zerlegt 2 Die Pakete werden ber das Ethernet zum richtigen Empf nger transportiert 3 Die Datenpakete werden beim Empf nger wieder in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt 4 Fehlerhafte Pakete werden so oft gesendet bis sie korrekt empfangen werden Die meisten h heren Protokolle nutzen TCP IP zur Erf llung
68. ale technologische Software Funktion umfasst die Schnittstelle zu anderen PROFINET Komponenten in Form von verschaltbaren Eing ngen und Ausg ngen e Ger t Das Ger t ist die Darstellung des physikalischen Automatisierungsger ts oder Feldger ts einschlie lich der Peripherie der Sensoren und Aktoren der Mechanik sowie der Ger tefirmware Bibliotheken und Instanzen PROFINET Komponenten k nnen Sie in einer SIMATIC iMap Bibliothek ablegen und wiederverwenden Wenn Sie die PROFINET Komponente wiederverwenden m ssen Sie diese lediglich den neuen Gegebenheiten anpassen instanzieren Wie werden PROFINET Komponenten erstellt Konfigurieren und programmieren Sie das Automatisierungsger t oder Feldger t der PROFINET Komponente mit dem Projektier und Programmier Tool des Ger teherstellers z B STEP 7 Anschlie end erstellen Sie aus der Projektierung des Automatisierungsger ts und dessen Anwenderprogramm eine PROFINET Komponente z B durch einen Men befehl Die Funktionalit t des Ger ts mit den applikationsspezifischen Programmen wird dabei gekapselt Von au en sind nur noch die technologischen Schnittstellen Component Interface zug nglich die f r das maschinen oder anlagenweite Zusammenspiel die Diagnose die Visualisierung und die vertikale Integration ben tigt werden Die technologischen Schnittstellen der PROFINET Komponente sind in XML Extended Markup Language beschrieben und in einer XML Datei abgelegt Die
69. andelt sich hierbei um eine L sung die auch auf Standard Ethernet in den Ger ten und handels blichen Industrial Switches als Infrastruktur Komponenten aufsetzt Eine spezielle Hardware Unterst tzung ist nicht erforderlich Wenn Sie die volle PROFINET Funktionalit t nutzen wollen m ssen Sie Switches einsetzen die den PROFINET Standard nach der Norm IEC 61158 unterst tzen In den integrierten Switches der PROFINET Ger te und PROFINET Switches z B der Produkt Familie SCALANCE sind PROFINET Funktionen gem PROFINET Standard implementiert und f r die Integration in das PROFINET IO System uneingeschr nkt einsetzbar Real Time Kommunikation RT PROFINET IO Telegramme werden gem IEEE802 1Q gegen ber Standard Telegrammen priorisiert Damit ist der in der Automatisierungstechnik erforderliche Determinismus sichergestellt Bei diesem Verfahren werden die Daten ber priorisierte Ethernet Telegramme bertragen Mit RT lassen sich Aktualisierungszeiten ab 250 us realisieren Switching Mechanismen Switches in der SIMATIC erf llen bei PROFINET die Echtzeiteigenschaften mittels zwei Mechanismen Store and Forward und Cut through Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 59 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 2 Echtzeitkommunikation Store and Forward Cut Through Bei diesem Verfahren empf ngt der Switch die Telegramme vollst ndig und ordnet sie anschlie end in eine Warteschlange e
70. arf gest rt ausgefallen e Ger tename z B Ventil_1 e Ger tetyp z B ET 200S e St rungsstelle Steckplatz Modul Submodul Kanal e Kanalfehlertyp z B Drahtbruch e Abhilfe mit Fehlerbehebung bei einigen Baugruppen Das in STEP 7 integrierte NCM bietet f r PROFINET umfangreiche Diagnosem glichkeiten f r die unterschiedlichen Kommunikationsarten Die NCM Diagnose erreichen Sie aus dem Men Start gt SIMATIC gt STEP 7 gt NCM S7 bzw ber das Dialogfeld Eigenschaften eines CPs Systemhandbuch 06 2008 ABE00298287 04 129 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO 5 7 3 Beispiele zu Diagnosemechanismen Kommunikationsprozessoren und Switches diagnostizieren Die folgende Illustration veranschaulicht Ihnen wichtige Grunds tze zur Diagnose bei Kommunikationsprozessoren und Switches RUNG Ethernet 1 PROFINET System 1 PS 407 10A CPU 416 3PN DP IM 151 1 IM 151 1 PN DP PN IO 1 Port 1 Port 2 CP 443 1 Adv Valve 1 D Distribution 5 Bild 5 20 Kommunikationsprozessoren und Switches Ziffer Bedeutung Diagnose eines Kommunikationsprozessors CPs Diagnose eines Switches Kommunikationsprozessor diagnostizieren Switch 130 Ein Kommunikationsprozessor liefert in STEP 7 eine identische Diagnose zur PROFINET Schnittstelle einer CPU Dieser Grundsatz gilt auch f r Ko
71. atibel e Projekte die Sie mit SIMATIC NCM PC erstellt haben k nnen Sie jederzeit in STEP 7 im SIMATIC Manager ffnen und bearbeiten Dort stehen Ihnen dann die zus tzlichen Funktionen zur Programmierung und Projektierung der S7 Stationen zur Verf gung e Projekte die Sie mit STEP 7 SIMATIC Manager erstellt haben k nnen Sie jederzeit in SIMATIC NCM PC ffnen Sie k nnen die angelegten PC Stationen bearbeiten und neue PC Stationen anlegen F r diese PC Stationen k nnen Sie Kommunikationsverbindungen zu den bereits angelegten S7 Stationen projektieren NCM PC kann STEP 7 Projektdaten nutzen Die Einschr nkungen bei SIMATIC NCM PC beziehen sich auf die projektierbaren Stationstypen Die Projektierung von S7 Stationen und deren Programmierung kann nur in STEP 7 erfolgen Die Stationstypen die nur in STEP 7 konfiguriert werden k nnen stehen jedoch nach einem Import des Projektes in SIMATIC NCM PC als Zielstation f r eine Verbindungsprojektierung zur Verf gung Ebenso k nnen die Symboldateien die f r die S7 Stationen angelegt wurden vom OPC Server genutzt werden Entsprechende Angaben treffen Sie bei der Projektierung des OPC Servers Ein so in SIMATIC NCM PC weiterbearbeitetes Projekt kann jederzeit wieder in STEP 7 bernommen und bearbeitet werden In STEP 7 stehen weitere Funktionen f r Test und Diagnosezwecke zur Verf gung Systembeschreibung 114 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Enginee
72. atisierungstechnik Kenntnisse ber die Verwendung von Computern oder PC hnlichen Arbeitsmitteln z B Programmierger ten unter dem Betriebssystem Windows Kenntnisse im Umgang mit STEP 7 Diese werden im Handbuch Programmie STEP 7 V5 4 http support automation siemens com W W view de 18652056 Gute Kenntnisse ber die Kommunikationsverfahren PROFINET IO und PROFIBUS DP Gute Kenntnisse der SIMATIC Dezentralen Peripherie ren mit vermittelt Diese Dokumentation gilt als Grundlagendokumentation f r alle Produkte aus dem PROFINET Umfeld Die Dokumentationen der einzelnen PROFINET Produkte bauen auf dieser Dokumentation auf Einordnung in die Informationslandschaft Zus tzlich zu diesem Handbuch ben tigen Sie je nach Anwendungsfall folgende Handb cher Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 E ttp Ilsupport mem siemens a A5E00298287 04 3 Vorwort Wegweiser Das vorliegende Handbuch ist nach folgenden Themenbereichen gegliedert bersicht ber PROFINET Aufbau und Netzkomponenten von PROFINET bertragungsverfahren bei PROFINET IO Engineering und Diagnose bei PROFINET IO Engineering und Diagnose bei PROFINET CBA Im Glossar sind wichtige Begriffe erkl rt Das Stichwortverzeichnis hilft Ihnen Textstellen zu wichtigen Stichworten schnell zu finden Recycling und Entsorgung Die in dieser Dokumentation beschriebenen Ger te sind wegen ihrer schadstoffarmen Ausr stung recyclingf hig F
73. biger Sync Domain projektieren Systembeschreibung 108 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 5 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation 1 W hlen Sie das betreffende PROFINET IO System aus im Beispiel IO Controller2 PROFINET IO System 2 Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie das Dialogfeld Station IO System hinzuf gen mit OK Domain Management Netz Maschineneinheit Sync Domain Sync Domain Sync Domain sync domain neu Neu L schen Bearbeiten Sendetakt ms Teilnehmer Station ID System IO Controller2 PROFINET IO System 100 Synchronisationsrolle RT Klasse IRT Option IO Controller2 ET200pro2 nicht synchronisiert RT IO Controller2 ET2005 2 nicht synchronisiert RT IO Controller2 PN IO 1 nicht synchronisiert RT Bild 5 14 PROFINET IO System mit Sync Domain sync domain neu Vorgehensweise in HW Konfig f r die IRT Parametrierung Nehmen Sie ggf f r jedes PROFINET Ger t die Einstellungen f r den IRT Betrieb vor 1 Doppelklicken Sie auf den IO Controller der als Sync Master projektiert werden soll Daraufhin ffnet sich das Dialogfeld Eigenschaften des entsprechenden IO Controllers 2 Stellen Sie die Synchronisationsrolle auf Sync Master Die RT Klasse ndert STEP 7 automatisch von RT auf IRT STEP 7 stellt die IRT Option automatisch auf hohe Flexbilit t 3 Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie das Dialogf
74. bildet sind erstellen Sie mit STEP 7 und verschalten diese mit dem Tool SIMATIC iMap Systembeschreibung 24 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET bersicht 2 5 PROFINET IO und PROFINET CBA Zusammenspiel zwischen PROFINET IO und PROFINET CBA PROFINET IO Systeme k nnen mit Hilfe von PROFINET CBA in die Maschine Maschine Kommunikation eingebunden werden Aus einem PROFINET IO System wird z B in STEP 7 eine PROFINET Komponente erstellt Mit SIMATIC Map k nnen Sie Anlagen projektieren die aus mehreren solcher Komponenten bestehen Die Kommunikationsverbindungen zwischen den Ger ten werden einfach grafisch als Verschaltungslinien projektiert Das folgende Bild zeigt eine verteilte Automatisierungsl sung mit mehreren Komponenten die ber PROFINET kommunizieren Die rechte Komponente enth lt IO Devices und einen IO Controller an PROFINET IO N N PROFINET CBA Komponente SIMATIC iMap PROFINET Industrial Ethernet PROXY Intelligentes Feldger t am Ethernet PROFINET IO Komponente mit dezentraler Peripherie am Ethernet PROFIBUS gt PROFINET Kommunikation Komponente mit dezentraler Peripherie am PROFIBUS Bild 2 6 PROFINET CBA modulares Konzept Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 25 PROFINET bersicht 2 5 PROFINET IO und PROFINET CBA Abgren
75. chnologie der Echtzeitkommunikation e Vorteile und Einsatzgebiete der Echtzeitkommunikation Grundbegriffe der Kommunikation PROFINET Kommunikation Isochronit t Systembeschreibung Die PROFINET Kommunikation findet ber Industrial Ethernet statt Dabei werden folgende bertragungsarten unterst tzt e Azyklische bertragung von Engineering und Diagnosedaten und Alarmen e Zyklische bertragung von Nutzdaten Bei PROFINET IO mit IRT bertr gt ein Sync Master ein Synchronisationstelegramm auf das sich alle Sync Slaves aufsynchronisieren Die Synchronisationsmechanismen werden vom ERTEC Enhanced Real Time Ethernet Controller der integrierten PROFINET Schnittstelle gesteuert Damit ist eine Synchronisationsgenauigkeit von unter einer Mikrosekunde sicher gestellt Die Synchronisation aller IRT f higen PROFINET Ger te auf eine gemeinsame Zeitbasis ist die Voraussetzung f r die zeitliche Kommunikationssteuerung und die Reservierung der bertragungsbandbreite Die Ger terollen Sync Master und Sync Slave weisen Sie durch Projektierung de PROFINET Ger te in STEP 7 zu wie in Kapitel Seite beschrieben Die Rolle eines Sync Masters kann sowohl einem IO Controller als auch einem als IO Device projektierten Switch zugewiesen werden sofern diese die Funktion Sync Master unterst tzen Sync Master und Sync Slaves bilden gemeinsam die Sync Domain Eine Sync Domain hat genau einen zur Laufzeit aktiven Sync Master H
76. chultem Personal mit passendem Spezialwerkzeug siehe Katalog IK PI konfektionieren Bei fachkundiger Montage erm glichen diese eine sehr geringe Einf gungsd mpfung und eine hohe Reproduzierbarkeit des Werts auch nach mehreren Steckzyklen Systembeschreibung 34 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbauen 3 2 Drahtgebundene Netzwerke Einfaches Konfektionieren der Twisted Pair Leitungen Wenn Sie Ihre PROFINET Anlage aufbauen k nnen Sie die Twisted Pair Leitung AWG 22 vor Ort auf die passende L nge schneiden mit dem Fast Connect Stripping Tool Abisolierwerkzeug f r Industrial Ethernet abisolieren und die ndustrial Ethernet Fast Connect RJ45 Plugs in Schneid Klemm Technik aufsetzen N here Informationen zur Montage erhalten Sie in der Produktinformation Montageanleitung f r SIMATIC NET Industrial Ethernet http support automation siemens com VVW view de 2706946 ACHTUNG Pro Verbindung sind maximal 6 Stecker Buchsen Paare erlaubt F r eine Schaltschrank Durchf hrung beispielsweise ben tigen Sie 2 Stecker Buchsen Paare Einfaches Konfektionieren der POF Kabel und PCF Kabel F r eine einfache und sichere Konfektionierung von POF Kabeln PCF Kabeln und Montage der SC RJ POF Stecker nutzen Sie das folgende Spezialwerkzeug e POF Kabel Konfektionierkoffer IE Termination Kit SC RJ POF Plug e PCF Kabel Konfektionierkoffer IE Termination Kit SC RJ PCF Plug Daten bertragungsrat
77. com net html_00 produkte 040_snmp htm Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 137 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO Systembeschreibung 138 Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET CBA Engineering 6 Inhalt des Kapitels Das folgende Kapitel vermittelt Ihnen tiefer gehendes Wissen zu PROFINET CBA Component Based Automation Hier erhalten Sie folgende Informationen e Wie l uft das komplette Engineering grunds tzlich ab e Was sind PROFINET Komponenten und technologische Funktionen e Aus welchen Ger ten bestehen PROFINET Komponenten e Welche M glichkeiten zur Diagnose existieren Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 139 PROFINET CBA Engineering 6 1 Engineering mit SIMATIC iMap 6 1 Engineering mit SIMATIC iMap Engineering Konzept von SIMATIC iMap 140 PROFINET bietet Ihnen in SIMATIC iMap eine standardisierte ger te und herstellerunabh ngige Engineering Schnittstelle Sie erm glicht Ihnen Ger te und Komponenten unterschiedlicher Hersteller in einer Anlage ber PROFINET einfach zu integrieren SIMATIC iMap erm glicht Ihnen verteilte Automatisierungsanwendungen grafisch zusammenzuf hren und anlagenweit darzustellen Alle notwendigen PROFINET Komponenten stehen Ihnen in einer einheitlichen Darstellung in einer Bibliothek zur Verf gung Die Kommunikationsverbindungen zwischen den Ger ten m ssen Sie nicht prog
78. d vom Device Die Baugruppenzustandsdaten werden im IO Controller aktualisiert und die entsprechenden Fehler OBs aufgerufen Hinweis Damit die Fehler OBs im IO Controller gestartet werden k nnen muss in STEP 7 die Eigenschaft OB 82 Peripherie Fault Task Aufruf bei Kommunikationsalarm des betreffenden IO Controllers angew hlt werden In STEP 7 auf dem PG PC wird am Device und am Switch die Wartungsanforderung durch einen gelben Schraubenschl ssel symbolisiert Detailinformationen kann STEP 7 auch direkt vom Switch auslesen Systemhandbuch 06 2008 ABE00298287 04 131 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO 5 7 4 Auswerten der Diagnose im Anwenderprogramm Diagnose hnlich wie bei PROFIBUS DP Die Diagnosewege die Ihnen mit STEP 7 f r PROFIBUS DP Komponenten zur Verf gung stehen stehen Ihnen auch bei PROFINET IO zur Verf gung Die Vorgehensweise ist prinzipiell identisch Diagnose im Anwenderprogramm Auch die Auswertung von Diagnoseinformationen ber SFBs SFCs im Anwenderprogramm erfolgt hnlich wie bei PROFIBUS DP F r PROFINET IO gilt eine hersteller bergreifende Struktur f r Datens tze mit Diagnose Informationen Diagnoseinformationen werden nur f r gest rte Kan le erstellt PROFINET bietet Ihnen grunds tzlich zwei verschiedene Wege um Diagnoseinformation zu erhalten 1 Auswerten des Diagnosestatus 132 Wenn Sie sich ber den aktuellen Zustand Ihres Automatisierungssystems in
79. d definiert und weiterentwickelt mit folgender Homepage http www profinet com Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 175 Glossar Priorisierter Hochlauf PROFIBUS PROFIBUS DP Priorisierter Hochlauf bezeichnet die PROFINET Funktionalit t zur Beschleunigung des Anlaufs von IO Devices in einem PROFINET IO System mit RT und IRT Kommunikation Sie verk rzt die Zeit die die entsprechend projektierten IO Devices ben tigen um in folgenden F llen wieder in den zyklischen Nutzdatenaustausch zu gelangen e Nach Wiederkehr der Spannungsversorgung e Nach Stationswiederkehr e Nach Aktivieren von IO Devices Process Field Bus Europ ische Feldbusnorm Ein PROFIBUS mit dem Protokoll DP der sich konform zur EN 50170 verh lt DP steht f r Dezentrale Peripherie schnell echtzeitf hig zyklischer Datenaustausch Aus Sicht des Anwenderprogramms wird die dezentrale Peripherie genauso angesprochen wie die zentrale Peripherie PROFIBUS Ger t PROFINET 176 Ein PROFIBUS Ger t hat mindestens einen PROFIBUS Anschluss mit einer elektrischen Schnittstelle RS485 oder einer optischen Schnittstelle Polymer Optical Fiber POF Ein PROFIBUS Ger t kann nicht direkt an der PROFINET Kommunikation teilnehmen sondern wird ber einen PROFIBUS Master mit PROFINET Anschluss oder einen Industrial Ethernet PROFIBUS Link IE PB Link mit Proxy Funktionalit t eingebunden Im Rahmen von Totally Integrated Automa
80. datenverkehr aufnehmen e Die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG muss f r den IO Controller dessen IO Devices diese PROFINET Funktionalit t unterst tzen in STEP 7 projektiert werden e Der IO Controller und die IO Devices m ssen die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG unterst tzen e Die am betreffenden IO Device angeschlossenen PROFINET Ger te m ssen die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG unterst tzen e Das getauschte Ger t muss vor dem Tausch in den Auslieferungszustand zur ckgesetzt worden sein Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 65 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 3 Ger tetausch ohne Wechselmedium PG Vorteile 4 3 2 Mit der PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG profitieren Sie von folgenden Vorteilen e Nach dem Tausch des IO Devices bezieht es dessen Ger tenamen automatisch vom IO Controller Sie m ssen keinen Ger tenamen mehr mit dem PG oder einem Wechselmedium Micro Memory Card vergeben e Sie sparen sich das Speichermedium f r das eingewechselte IO Device e Sie sparen sich den Aufwand f r das Laden der Ger tedaten auf die Speicherkarte und in das IO Device e Einfache Ger tenamensvergabe bei Serien Maschinen mit gleicher Konfiguration und Solltopologie Die h ndische Zuweisung der Ger tenamen ber ein Wechselmedium PG entf llt Engineering Vorgehensweise i
81. der automatisierten Zellen e Schutz von Netzsegmenten e Schutz vor fehlerhaftem Zugriff e Skalierbarkeit der Sicherheitsfunktionalit t e Kein Einfluss auf die Netzwerkstruktur Definition von Security Oberbegriff f r alle Ma nahmen zum Schutz vor e Verlust der Vertraulichkeit durch unberechtigten Zugriff auf Daten e Verlust der Integrit t durch Manipulation von Daten e Verlust der Verf gbarkeit durch Zerst rung von Daten Systembeschreibung 44 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbauen Gef hrdungen Schutzma nahmen Systembeschreibung 3 4 Datensicherheit in der Automatisierung Gef hrdungen k nnen entstehen durch u ere und innere Manipulationen Nicht immer wird der Verlust der Datensicherheit durch ein absichtsvolles Handeln hervorgerufen Innere Gefahren entstehen durch Technische Fehler Bedienfehler Fehlerhafte Programme Zu diesen inneren Gefahren kommen u ere hinzu Die u eren Gefahren unterscheiden sich nicht von den bekannten Bedrohungen in der B roumgebung Softwareviren und Softwarew rmer Trojaner Unberechtigter Zugriff Passwort Phishing Beim Passwort Phishing wird per Mail versucht durch Vort uschen einer bestimmten Identit t den Empf nger zur Herausgabe von Zugangsdaten und Passw rtern zu bewegen Die wichtigsten Schutzma nahmen vor Manipulation und Verlust der Datensicherheit im industriellen Umfeld sind Filterung und Kontrolle des Datenverkehrs durch
82. des Sendetakts bei 1 ms ist die max m gliche bertra gungsbandbreite f r zyklische Nutzdaten 500 us bei 500 us ist die max m gliche bertragungsbandbreite f r zyklische Nutzdaten 250 us und bei 250 us ist die max m gliche bertragungsbandbreite f r zyklische Nutzdaten 100 us ist Sendetakt reservierte bertragungsbandbreite bertragungsbandbreite f r RT Orange Obergrenze f r IRT Kommunikation IRT ungenutzte Die reservierte bertragungsbandbreite f r Wei reservierte bertragungs bertragungsband IRT Daten Obergrenze f r IRT Daten muss bandbreite f r IRT breite einerseits gr er oder gleich der tats chlich Kommunikation wird eingestellt genutzten bertragungsbandbreite f r die als Anteil der max m glichen IRT Kommunikation sein andererseits muss bertragungsbandbreite f r auch folgende Bedingung erf llt sein zyklische Nutzdaten in z B hier Die reservierte bertragungsbandbreite f r 30 von 500 us 150 us IRT Kommunikation Orange Wei und die genutzte bertragungsbandbreite f r RT Kommunikation hellgr n d rfen zusammen nicht gr er sein als die maximal m gliche bertragungsbandbreite f r zyklische Nutzdaten Orange F r IRT genutzte IRT Abh ngig von der Anzahl der bertragungsbandbreite synchronisierten PROFINET Ger te und dem Sendetakt des PROFINET IO Systems Innerhalb dieses Zeitbereichs werden ausschlie lich IRT Daten bertragen
83. die Ausnutzung der bertragungsbandbreite ohne Vorgabe einer Solltopologie optimieren wollen k nnen Sie den Parameter Max IRT Stationen in Linie an die tats chlich vorhandene Netzwerk Topologie Ihrer Anlage folgenderma en anpassen W hlen Sie die Lasche PROFINET im Dialogfeld Eigenschaften der PN Schnittstelle des IO Controllers Deaktivieren Sie das Optionsk stchen Systemeinstellungen verwenden Tragen Sie im Eingabefeld Max IRT Stationen in Linie die Anzahl der verwendeten IO Devices ein Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering Allgemein gilt Systembeschreibung 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation Hinweis Optimale Einstellungen bei Solltopologie Wurde von Ihnen Solltopologie projektiert so hat der Parameter bereits seinen optimalen Wert e Werden Leitungsverbindungen zwischen zwei Kommunikationsknoten von mehreren PROFINET IO Systemen gemeinsam genutzt so summieren sich die Kommunikationslasten der einzelnen PROFINET IO Systeme ggf ber die verf gbare bertragungsbandbreite hinaus Sie sollten daher die Leitungsverbindungen f r mehrere PROFINET IO Systeme voneinander trennen um die optimalen Aktualisierungszeiten zu erreichen Falls Sie dennoch gemeinsame Leitungsverbindungen f r mehrere PROFINET IO Systeme nutzen wollen m ssen Sie die Aktualisierungszeiten derjenigen IO Devices erh hen die hinter gemeinsam genutzten Komm
84. die IP Adresse auf anderem Wege zu vergeben Weitere Informationen finden Sie in dem Ger tehandbuch des betreffenden PROFINET Ger ts der SIMATIC Ger tefamilie Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 121 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO Voraussetzung f r weitere Verfahren der IP Adressvergabe Wenn das IO Device wie oben beschrieben die IP Adresse nicht vom IO Controller beziehen soll gehen Sie wie folgt vor Laden Sie Ihr Projekt in HW Konfig ffnen Sie das Dialogfeld Eigenschaften des betreffenden PROFINET Ger ts Deaktivieren Sie im Register Allgemein das Optionsk stchen IP Adresse durch IO Controller zuweisen Hinweis IP Adresse bei IO Device und IO Controller Die IP Adresse f r das Subnetz des IO Devices muss mit der IP Adresse des IO Devices bereinstimmen Weitere Verfahren zur IP Adressvergabe Siehe auch NCM PC CLI BOOTP PST Primary Setup Tool DHCP IP und MAC Adresse Seite 117 Adressen Seite 116 5 7 Diagnose bei PROFINET IO Inhalt des Unterkapitels Dieses Unterkapitel enth lt folgende Informationen 122 Funktionsweise des Diagnosemechanismus bei PROFINET IO Diagnoseunterst tzung durch STEP 7 NCM PC Auswertung der Diagnosemeldungen im Anwenderprogramm Diagnose der Netzinfrastruktur Diagnose durch LED Stati einer PROFINET Schnittstelle Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO
85. dressen Das Zuweisen eines Ger tenamens f r ein konkretes IO Device ist zu vergleichen mit dem Einstellen der PROFIBUS Adresse bei einem DP Slave Im Auslieferungszustand hat ein IO Device keinen Ger tenamen Erst nach der Zuweisung eines Ger tenamens mit dem PG PC ist ein IO Device f r einen IO Controller adressierbar z B f r die bertragung der Projektierungsdaten u a die IP Adresse im Anlauf oder f r den Nutzdatenaustausch im zyklischen Betrieb Eine Ausnahme bildet die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG Bei IO Devices f r die Ger tetausch ohne Wechselmedium PG projektiert ist wird der Ger tename vom IO Controller auf Basis der topologischen Projektierung vergeben Der Ger tename kann alternativ im PG direkt auf die Micro Memory Card geschrieben werden Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 169 Glossar Ger tetausch ohne Wechselmedium PG GSD Datei lIO Devices mit dieser Funktion sind auf einfache Weise austauschbar e Es ist kein Wechselmedium z B Micro Memory Card mit gespeichertem Ger tenamen erforderlich e Der Ger tename muss nicht mit dem PG zugewiesen werden Das eingewechselte IO Device erh lt den Ger tenamen vom IO Controller nicht mehr vom Wechselmedium oder vom PG Der IO Controller verwendet dazu die projektierte Topologie und die von den IO Devices ermittelten Nachbarschaftsbeziehungen Die projektierte Soll Topologie muss dabei mit der Ist Topolo
86. e Die PROFINET Schnittstellen unserer Ger te sind per Default auf Automatische Einstellung Autonegotiation voreingestellt Bitte stellen Sie sicher dass alle Ger te die an der PROFINET Schnittstelle einer S7 CPU angeschlossen sind auch auf die Betriebsart Autonegotiation eingestellt sind Dies ist typischerweise auch die Defaulteinstellung von Standard PROFINET Ethernet Komponenten Sollten Sie die Defaulteinstellung Automatische Einstellung Autonegotiation ver ndern beachten Sie folgenden Hinweis Hinweis Daten bertragungsrate der PROFINET Schnittstelle PROFINET IO und PROFINET CBA erfordern den Betrieb mit 100MBit s Vollduplex d h bei gleichzeitiger Nutzung von Ger ten mit integrierter PROFINET Schnittstelle n f r PROFINET IO CBA Kommunikation und Ethernet Kommunikation ist neben der Automatischen Einstellung Autonegotiation nur die Einstellung der Schnittstelle n auf mindestens 100MBit s Vollduplex zul ssig Werden Ger te mit integrierter PROFINET Schnittstelle n nur f r eine Ethernet Kommunikation genutzt so sind neben Automatische Einstellung Autonegotiation noch 100MBit s Vollduplexbetrieb oder 10MBit s Vollduplexbetrieb m glich Hintergrund Sollte z B ein Switch angeschlossen sein der fest auf 10 Mbit s Halbduplex eingestellt ist so passt sich das PROFINET Ger t mit integrierter PROFINET Schnittstelle durch die Einstellung Autonegotiation der Einstellung des Partnerger tes an Der Betri
87. e Anzahl der in Linie verschalteten externen Switches oder integrierten Switches Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 Glossar LLDP LLDP Link Layer Discovery Protocol ist ein Protokoll das die Erkennung des n chsten Nachbarn erm glicht Es versetzt ein Ger t in die Lage Informationen ber sich selbst zu versenden und von seinen Nachbarger ten empfangene Informationen in der LLDP MIB zu speichern Diese Informationen k nnen ber SNMP abgefragt werden Mit Hilfe dieser Informationen kann ein Netzwerkmanagementsystem die Netzwerktopologie bestimmen MAC Adresse Jedem PROFINET Ger t wird bereits im Werk eine weltweit eindeutige Ger te Identifikation zugewiesen Diese 6 Byte lange Ger te Identifikation ist die MAC Adresse Die MAC Adresse teilt sich auf in e 3 Byte Herstellerkennung und e 3 Byte Ger tekennung laufende Nummer Die MAC Adresse steht im Regelfall von vorne lesbar auf dem Ger t z B 08 00 06 6B 80 C0 Master Master d rfen wenn sie im Besitz des Tokens sind Daten an andere Teilnehmer schicken und von anderen Teilnehmern Daten anfordern aktiver Teilnehmer MIB Eine MIB Management Information Base ist eine Datenbasis eines Ger ts SNMP Clients greifen auf diese Datenbasis im Ger t zu Die S7 Ger tefamilie unterst tzt u a folgende standardisierte MIBs e MIB Il genormt in der RFC 1213 e LLDP MIB genormt in der internationalen Norm IEE 802 1AB e LLDP PNIO M
88. e Editor Verbindungen von Ports die als im Betrieb wechselnde IO Devices wechselnde Partner Ports projektiert sind werden als gestrichelte Linie in der Farbe des entsprechenden Mediums gekennzeichnet Farbliche Kennzeichnung des Mediums Die Farbgebung der Verbindungen hat im Offline Modus der grafischen Ansicht folgende Bedeutung Farbe Eigenschaft Objekt Dunkelgr n Medientyp Kupfer Port Verschaltung Dunkelgr n gestrichelt Medientyp Kupfer Partner Port Verschaltung Ockergelb Medientyp Lichtwellenleiter Port Verschaltung Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 5 Docking Station Im Betrieb wechselnde IO Devices Dezentrale Peripherie Zum Projektieren von im Betrieb wechselnden Partner Ports in der grafischen Ansicht f hren Sie folgende Schritte aus 1 Ergebnis ffnen Sie den Topologie Editor des betreffenden PROFINET IO Systems in dessen Kontextmen mit dem Men befehl PROFINET IO Topologie und wechseln Sie dort in die grafische Ansicht ffnen Sie zum Projektieren des Ports an dem wechselnde IO Devices projektiert werden sollen dessen Dialogfeld Eigenschaften indem Sie auf den Port doppelklicken W hlen Sie aus der Klappliste den Eintrag im Betrieb wechselnder Partner Port Legen Sie die im Betrieb wechselnden Partner Ports fest indem Sie zun chst auf den Schalter Hinzuf gen kl
89. e Verf gbarkeit erh hen m chten dann setzen Sie eine Ringstruktur ein Dazu schlie en Sie die beiden offenen Enden eines Netzes an einen Switch an den Sie als Redundanzmanager betreiben Der Redundanzmanager sorgt bei einer Unterbrechung des Netzes daf r dass die Daten ber eine intakte Netzwerkverbindung umgeleitet werden Bestimmte Switches der Produktfamilie SCALANCE X sind ab Werk als Redundanzmanager konzipiert Dar ber hinaus haben Sie die M glichkeit die Redundanzmanagerfunktion im Dialogfeld Eigenschaften des Ports vom Engineering Tool STEP 7 f r einzelne Ports zu projektieren Voraussetzung ist jedoch dass der Switch diese M glichkeit unterst tzt Systembeschreibung 48 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbauen 3 5 Topologie Netz Alle ber Switches verbundenen Ger te befinden sich in ein und demselben Netz Alle Ger te in einem Netz k nnen direkt miteinander kommunizieren Bei allen Ger ten im gleichen Netz ist die Subnetzmaske identisch Ein Netz wird physikalisch durch einen Router begrenzt ACHTUNG Wenn Ger te ber Netzgrenzen hinweg miteinander kommunizieren sollen dann m ssen Sie den Router so programmieren dass er die Kommunikation zul sst Die Kommunikation von PROFINET IO funktioniert ausschlie lich innerhalb eines Netzwerks Sie haben die M glichkeit verschiedene PROFINET IO Netze ber PN PN Koppler zu verbinden Weiterf hrende Informationen ao
90. eanlagen ist grunds tzlich auf zwei verschiedenen physikalischen Wegen m glich e Drahtgebunden Durch elektrische Signale ber Kupferleiter Durch optische Signale ber Lichtwellenleiter e Drahtlos ber Funknetz durch elektromagnetische Wellen Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 33 PROFINET Aufbauen 3 2 Drahtgebundene Netzwerke 3 2 Drahtgebundene Netzwerke 3 2 1 Technologie Fast Ethernet Mit Fast Ethernet bertragen Sie Daten mit einer Geschwindigkeit von 100 Mbit s Diese bertragungstechnologie verwendet dazu den Standard 100 Base T Industrial Ethernet Industrial Ethernet ist eine Aufbautechnik die es erlaubt in einer industriellen Umgebung Daten st rsicher zu bertragen Durch die Offenheit des Standards von PROFINET k nnen Sie Standard Ethernet Komponenten verwenden Wir empfehlen PROFINET als Industrial Ethernet aufzubauen 3 2 2 Netzelemente 3 2 2 1 Passive Netzkomponenten Leitungen f r PROFINET IO Je nach Anforderung an die Daten bertragung und die Umgebung in der die Leitungen eingesetzt werden haben Sie die Auswahl zwischen elektrischen und optischen Leitungen Technische Spezifikation der Schnittstelle Informationen zu technischen Spezifikationen der Schnittstelle finden Sie im Kapitel Aufbau eines PROFINET Ger t Seite 17 Konfektionieren von Lichtwellenleitern ACHTUNG Steckverbinder f r Lichtwellenleiter lassen Sie am besten nur von ges
91. eb der Kommunikation erfolgt in diesem Fall de facto mit 10 Mbit s Halbduplex Da jedoch PROFINET IO und PROFINET CBA den Betrieb mit 100MBit s Vollduplex erfordern w re dies keine zul ssige Betriebsart Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 35 PROFINET Aufbauen 3 2 Drahtgebundene Netzwerke Weiterf hrende Informationen eer e dee Sie im SIMATIC NET Handbuch SIMATIC NET d Op hip eben non siemens Som WWiviewide 8763736 8 achten Si h die Schrift Installationsrichtlinie PROFINET t ip www ne com rpa germany von PROFIBUS International 3 2 2 2 Aktive Netzkomponenten Netzkomponenten in leitungsgebundenen Netzwerken Die folgenden aktiven Netzkomponenten stehen Ihnen bei PROFINET IO zur Verf gung e Switch e Router Switch Switches in PROFINET IO Systemen stehen in zwei Bauformen zur Verf gung Als externe Switches mit einem Geh use oder als Bestandteil einer S7 CPU oder S7 CP bzw eines Dezentralen Peripheriesystems ET 200 als integrierter Switch wie z B in der S7 CPU 41x 3 PN Soll ein Kommunikationsteilnehmer mit mehreren Kommunikationspartnern verbunden werden wird dieser Kommunikationsteilnehmer an den Port eines Switches angeschlossen An die anderen Ports des Switches k nnen nun weitere Kommunikationsteilnehmer auch Switches angeschlossen werden Die Verbindung zwischen einem Kommunikationsteilnehmer und dem Switch ist eine Punkt zu Punkt Verbindung Ein Switch hat also die
92. eilnehmer auf verschiedenen Seiten eines Routers k nnen nur miteinander kommunizieren wenn Sie die Kommunikation zwischen ihnen explizit ber den Router freigegeben haben Das hohe Kommunikationsaufkommen im B ro Ethernet k nnte die Kommunikation im Industrial Ethernet beeintr chtigen Der Router verhindert dieses und begrenzt die Netzwerklast Wenn Sie z B aus SAP direkt auf die Fabrikationsdaten zugreifen wollen verbinden Sie Ihr Industrial Ethernet in der Fabrikationsanlage mit dem Ethernet in Ihrem B robereich ber einen Router Ein Router begrenzt folglich ein Netz Die Kommunikationsprozessoren CP 343 1 Advanced und CP 443 1 Advanced realisieren eine integrierte Netzwerktrennung zwischen Control Level und Field Level und bieten folgende Vorteile e Getrennte Netzwerkanschl sse f r Control Level Gigabit Ethernet und Field Level Fast Ethernet auf einer Baugruppe e Netzwerk bergreifende Nutzung von IT Diensten wie z B Zugriff auf Web Server durch IP Routing e Zugriffschutz durch konfigurierbare IP Accessliste e Gleichzeitig kurze Reaktionszeiten f r die unterlagerte Feldger teanbindung mit PROFINET Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 37 PROFINET Aufbauen 3 2 Drahtgebundene Netzwerke SIMATIC Komponenten mit Sicherheitsfunktionen 38 Die Anbindung der Industrie Netze an das Intra und Internet erfordert L sungen zum Schutz vor inneren und u eren Gefahren Die neuen SIMATIC NET Industria
93. einstellungen Seite ro Beachten Sie auch Kapitel Einstellungen f r minimale Hochlaufzeite Seite 70 Verwenden Sie hingegen die automatische Porteinstellung bertragungsmedium Duplex Automatische Einstelllungen in der Lasche Optionen in den Porteigenschaften k nnen Sie stets Patchkabel verwenden Nutzen Sie eine feste Porteinstellung dann m ssen Sie zwei Switchports bzw zwei Endger teports mit einem Crosskabel verbinden Pinbelegung f r den RJ45 Anschlussstecker eines Crosskabels Tabelle A 4 Pinbelegung f r den RJ45 Anschlussstecker eines Crosskabels Stecker am DN Ger t 1 Stecker am PN Ger t 2 Pin Nr Farbe Adernpaar bei IE PN Pin Nr Farbe Adernpaar bei IE PN 1 Gelb 1 Wei 2 Orange 2 Blau 3 Wei 3 Gelb 6 Blau 6 Orange Pinbelegung f r den RJ45 Anschlussstecker eines Patchkabels Tabelle A 5 Pinbelegung f r den RJ45 Anschlussstecker eines Patchkabels Stecker am DN Ger t 1 Stecker am PN Ger t 2 Pin Nr Farbe Adernpaar bei IE PN Pin Nr Farbe Adernpaar bei IE PN 1 Gelb 1 Gelb 2 Orange 2 Orange 3 Wei 3 Wei 6 Blau 6 Blau Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 161 Anhang A 2 Steckerbelegung RJ45 und M12 Kabel Pinbelegung f r den M12 Anschlussstecker eines Crosskabels Tabelle A 6 Pinbelegung f r den M12 Anschlussstecker eines Crosskabels
94. eld Eigenschaften des Ports in STEP 7 die Einstellungen wie im folgenden Abschnitt beschrieben vor Vorgehensweise in STEP 7 70 Um eine feste Porteinstellung vorzunehmen gehen Sie wie folgt vor 1 ffnen Sie das betreffende Projekt in STEP 7 2 Markieren Sie das IO Device Dezentrale Peripherie f r das Sie eine feste Porteinstellung vornehmen m chten 3 Doppelklicken Sie auf den betreffenden Port Damit ffnen Sie das Dialogfeld Eigenschaften des betreffenden Ports 4 W hlen Sie das Register Optionen aus 5 Stellen Sie in der Klappliste betragungsmedium Duplex den Wert auf TP ITP mit 100 Mbit s Vollduplex 6 Aktivieren Sie das Optionsk stchen Autonegotiation deaktivieren Eigenschaften ET200ecoPN Port 1 X1 P1 Allgemein Adressen Topologie Optionen Verbindung bertragungsmedium Duplex TP ITP mit 100 Mbit s Vollduplex e Iw Autonegotiation deaktivieren Boundaries Ende der Sync Domain 7 Speichern Sie Einstellungen des Ports und beenden Sie den Dialog mit OK 8 Wiederholen Sie Schritte 1 bis 7 f r das Ger t bzw den Ger teport mit dem das lO Device verbunden ist Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 4 Priorisierter Hochlauf Ergebnis Sie haben f r den betreffenden Port folgende Einstellungen vorgenommen e Feste bertragungsrate e Die Funktion Autonegotiation inkl Autocross
95. eld Eigenschaften des entsprechenden IO Devices Projektieren Sie das IO Device als Sync Slave ndern Sie dazu die Synchronisationsrolle des IO Devices auf Sync Slave STEP 7 ndert die RT Klasse automatisch von RT auf IRT und die IRT Option auf hohe Flexibilit t Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie das Dialogfeld Eigenschaften mit OK Wiederholen Sie die Schritte 4 bis 8 f r alle weiteren IO Devices die synchronisiert werden sollen Systemhandbuch 06 2008 ABE00298287 04 101 PROFINET IO Engineering 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation Ergebnis Default Sync Domain mit PROFINET IO System projektiert Mit dem Dialog Domain Management berpr fen Sie die Einstellungen des PROFINET IO Systems Den Dialog ffnen Sie indem Sie im Kontextmen des PROFINET IO Systems PROFINET IO Domain Management w hlen Domain Management Ethernet Sync Domain Sync Domain Sync Domain syncdomain default Neu Sendetakt ms 1 000 v Details Teilnehmer Station ID System SIMATIC 30001 PROFINET IO System 100 Station Ger tename Synchronisationsrolle AT Klasse IRT Option SIMATIC 300 1 PN IO Sync Master IRT hohe Flexibilit t SIMATIC 300 1 ET200ecoPN Sync Slave IRT hohe Flexibilit t Bild 5 9 PROFINET IO System in Sync Domain syncdomain default Das PROFINET IO System im Beispiel besteht aus einer CPU 319 3 PN DP und einem Dezentralen Periphe
96. eld Eigenschaften mit OK 4 Markieren Sie die IO Devices die als Sync Slaves projektiert werden sollen Klicken Sie auf die Schaltfl che Eigenschaften Ger t Daraufhin ffnet sich das Dialogfeld Eigenschaften der entsprechenden IO Devices 5 Stellen Sie die Synchronisationsrolle auf Sync Slave Die RT Klasse ndert sich automatisch von RT auf IRT und die IRT Option auf hohe Flexbilit t 6 Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie das Dialogfeld Eigenschaften mit OK Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 109 PROFINET IO Engineering 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation Ergebnis Sync Domain neu mit PROFINET IO System Speichern Sie die Einstellung und schlie en Sie das Dialogfeld Domain Management mit OK Sync Domain l schen Haben Sie neben der standardm ig vorhandenen Sync Domain weitere Sync Domains projektiert k nnen Sie diese in dem Dialogfeld Domain Management l schen Voraussetzung f r das L schen Sie haben neben der defaultm ig vorhandenen Sync Domain mindestens eine weitere Sync Domain projektiert In diesem Beispiel ist der Name der Sync Domain die gel scht werden soll syncdomain neu Vorgehensweise in HW Konfig 1 W hlen Sie den Men befehl Bearbeiten gt PROFINET IO gt Sync Domain Management 2 W hlen Sie in der Klappliste diejenige Sync Domain aus die Sie l schen wollen 3 Klicken Sie auf die Schaltfl che L
97. eldbusintegration PROFINET bietet Ihnen die M glichkeit existierende Feldbussysteme z B PROFIBUS AS i etc ber einen Proxy in PROFINET zu integrieren Damit k nnen Sie beliebige Mischsysteme aus Feldbus und Ethernet basierten Teilsystemen aufbauen Somit wird ein kontinuierlicher Technologie bergang zu PROFINET m glich Kopplung von PROFINET und PROFIBUS PROFIBUS Ger te k nnen Sie an die lokale PROFIBUS Schnittstelle eines PROFINET Ger ts koppeln Dadurch k nnen Sie bereits bestehende PROFIBUS Konfigurationen in PROFINET integrieren Das folgende Bild zeigt die unterst tzten Netzwerktypen f r PROFINET e Industrial Ethernet und e PROFIBUS ET 200S PROFINET Industrial Ethernet __PROFIBUS ET 200S ET 200S ET 200S Bild 2 5 PROFINET Ger te PROFIBUS Ger te und Proxy Systembeschreibung 22 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET bersicht 2 4 Einbindung von Feldbussen in PROFINET Kopplung von PROFIBUS DP mit PROFINET ber Industrial Wireless LAN PROFIBUS Ger te k nnen Sie drahtlos an PROFINET IO ber ein Wireless LAN PB Link koppeln Dadurch k nnen Sie bereits bestehende PROFIBUS Konfigurationen in PROFINET integrieren Kopplung von AS Interface und PROFINET AS Interface Ger te k nnen Sie mit einem IE AS i Link PN IO an die Schnittstelle eines PROFINET Ger ts koppeln Dadurch k nnen Sie das bereits bestehende AS i Netzwerk in PROFINET integrieren PROFINET Ger t mit Pro
98. en Sie die Access Points und richten deren Antennen aus e Simulieren einer WLAN Infrastruktur Durch Simulation des geplanten Wireless LANs sind Sie in der Lage Reichweite und D mpfung zu berechnen ohne vorherigen realen Aufbau Die Simulation erm glicht Ihnen beim Aufbau einer WLAN Struktur optimale Sende und Empfangsbedingungen e Konfigurieren einer WLAN Infrastruktur Sie konfigurieren die WLAN Ger te offline und speichern alle relevanten Daten Parameter Sicherheitseinstellungen in einem Projekt Im Onlinemodus werden automatisch alle WLAN Ger te ber das LAN ermittelt und die projektierten Parameter in die WLAN Ger te geladen e Messungen zur Optimierung und Wartung einer WLAN Infrastruktur Messungen und Analyse zu Beginn einer Planung unterst tzen Sie bei der optimalen Ausleuchtung eines vorhandenen WLAN Netzwerks Au erdem geben die Messungen wichtige Hinweise bei der Fehlersuche und Wartung e Reportfunktion Neben der Dokumentation der Messergebnisse nutzen Sie die umfangreiche Reportfunktion zur Angebotserstellung Sales Wizard zur Installation Ger teeinbauanweisungen zur Abnahme Fehlerfindung und Erweiterung des WLAN Netzwerks Systemhandbuch 06 2008 ABE00298287 04 181 Glossar Slave SNMP Ein Slave darf nur nach Aufforderung durch einen Master Daten mit diesem austauschen Das Netzwerk Management Protokoll SNMP Simple Network Management Protocol nutzt das verbindungslose Transportprotokoll UDP Es b
99. en angebotenen Anwenderschnittstellen der in der PC Station installierten SIMATIC Software Produkte auf Can Project DI Netz C Program Filesi ST7Proj 57_Pro 2 SIMATIC 400 Stalion CPUJ412 2DP 1 S7 Verbindung Bild 2 9 STEP 7 HW Konfig Einheitliche Projektierumgebung 30 Die PC Station wird in der Projektierung mit STEP 7 NCM PC genauso behandelt wie eine SIMATIC S7 Steuerung Sie verbinden in der Netzansicht S7 Stationen und PC Stationen mit den Netzen und legen Kommunikationsverbindungen fest Das nachfolgende Bild zeigt ein Beispiel wie eine projektierte PC Station dann bei STEP 7 und NCM PC in HW Konfig dargestellt wird Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET bersicht 2 6 SIMATIC PC Stationen PC Station als PROFINET IO Controller Systembeschreibung Durch Verwendung entsprechender Kommunikationsbaugruppen und Software Komponenten k nnen Sie eine PC Station als PROFINET IO Controller betreiben Ihre PC Applikationen in der PC Station haben folgende Zugangsm glichkeiten zum PROFINET IO Controller e Als OPC Client ber den OPC Server z B in SOFTNET PROFINET IO OPC Object Linking and Embedding OLE for Process Control e Direkt ber die PROFINET IO Base Anwenderschnittstelle Sie haben zu einem Zeitpunkt immer nur eine dieser Zugangsm glichkeiten von einer PC Applikation PROFINET IO Controller PC mit CP 1616 und IO Base Controll
100. en zu PROFINET In den folgenden Tabellen finden Sie wichtige Quellen mit Informationen die ber dieses Handbuch hinausgehen Allgemeine Informationen Tabelle A 1 Allgemeine Informationen zum Thema PROFINET Information Quelle Allgemeine Informationen zu PROFINET Internetseite zu PROFINET http www automation siemens com profinet index 5 5 z 3 Normen und Hintergrundwissen zu PROFINET Internetseite zu PROFINET und PROFIBUS und PROFIBUS http www profibus com rpa germany Grundbegriffe und Grundlagen der Handbuch Kommunikation mit SIMATIC Kommunikation Kommunikationsfunktionen http support automation siemens com WW view d e 1254686 Aktive und passive Netzkomponenten Aufbau Handbuch Automatisierungssystem S7 400 von Netzen Kommunikationsnetze Aufbauen projektieren und aufbauen http support automation siemens com WW view d e 1117849 Handbuch S7 300 CPU 31xC und CPU 31x http support automation siemens com WW view d e 13008499 Handbuch S7 CPs f r Industrial Ethernet Projektieren und in Betrieb nehmen http support automation siemens com W W view d e 8777865 Handbuch SIMATIC NET Twisted Pair und Fiber Optic Netze http support automation siemens com WW view d e 8763736 gt E Ei Di E ba 5 Topologie Handbuch SIMATIC NET Twisted Pair und Fiber Optic Netze http support automation siemens com WW view d e 8763736 Installationsrichtlinie PROFINET http
101. en zum Schutz vor inneren und u eren Gefahren e SCALANCE S die Datensicherheits Komponenten der SIMATIC NET Produktfamilie e SOFTNET Security Client f r den Einsatz auf PCs Beide genannten Produkte besitzen vielf ltige Features wie z B e Verschl sselung der Kommunikation e Authentifizierung e Zugriffskontrolle f r bis zu 64 Kan le zum Aufbau eines Virtual Privat Networks VPN e Einfache Integration bestehender Netze ohne Projektieraufwand und eine integrierte Firewall Die Baugruppen enthalten f r die Projektierungsdaten eine Speicherkarte Configuration Plug die Sie im Fehlerfall in das Ersatzger t stecken Die Daten werden von dem neuen Ger t automatisch bernommen sodass kein PG PC f r die Programmierung im Austauschfall notwendig ist Ein Security Client unterst tzt Sie auf der PC Seite beim Aufbau einer sicheren Kommunikation In der Software ist au erdem ein Projektiertool integriert das die Zertifikate der einzelnen VPNs erzeugt 3 4 3 Richtlinien zur Informationssicherheit in der industriellen Automatisierung VDI Richtlinie Die VDI VDE Gesellschaft Mess und Automatisierungstechnik hat mit der VDI Richtlinie VDI VDE 2182 Blatt 1 Informationssicherheit in der industriellen Automatisierung Allgemeines Vorgehensmodell einen Leitfaden zum Implementieren einer Sicherheits Architektur i im industriellen Umfeld herausgegeben Die Richtlinie finden Sie auf der http en vdi de 7862 0 htmI amp
102. ens com WW view de 1254686 und im Referenzhandbuch Systemsoftware f r S7 300 400 System und Standardfunktionen http support automation siemens com WW view de 1214574 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 85 PROFINET IO Engineering 3 2 Parametrierung 5 2 Parametrierung der PROFINET Schnittstelle in STEP 7 Tabelle 5 1 Parametrierung Die Parameter der PROFINET Schnittstelle ver ndern Sie mit Hilfe des Dialogfeldes Eigenschaften der betreffenden Baugruppe in HW Konfig von STEP 7 Parametrierung am Beispiel einer CPU 416 3 PN DP 1 Markieren Sie die Baugruppe deren PROFINET Schnittstelle parametriert werden soll Hier ist dies exemplarisch die Steuerung CPU 416 3 PN DP Rufen Sie das Dialogfeld Eigenschaften der PROFINET Schnittstelle bzw deren Port s auf indem Sie doppelklicken auf e PN IO PROFINET Schnittstelle X5 e Port 1 Port 1 der Schnittstelle X5 X5 P2 e Port2 Port 2 der Schnittstelle X5 X5 P2 FEIHW Konfig SIMATIC 400 1 Konfiguration EI Station Bearbeiten Einf gen Zielsystem Ansicht 86 Deg Wm RT RTE D CPU 416 3 PN DP Aer Port JSG Gaz A EFF ARE Dr cken Sie F1 um Hilfe zu erhalten HE e Br gen Bestellnu JA PS40544 IS CPU 416 3 PN DP 6E57 Mi eeng wc H STI Ni LI zez LI Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 2 Paramel
103. er Anwenderprogramm PN IO Industrial Ethernet SIMATIC S7 ET 200S PROFINET IO Devices Bild 2 10 CP 1616 als PROFINET lO Controller Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 31 PROFINET bersicht 2 6 SIMATIC PC Stationen Komponenten der PC Station Siehe auch 32 Das folgende Bild zeigt eine PC Station mit den beschriebenen Komponenten OPC Client OPC Server PROFINET IO PC Applikation lIO Base Anwender schnittstelle CP 1616 Bild 2 11 SIMATIC PC Station SIMATIC NCM PC Seite 114 PROFINET Industrial Ethernet y Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbauen 3 Inhalt des Kapitels Im folgenden Kapitel finden Sie Hintergrundinformationen zum Aufbau Ihres Kommunikationsnetzes Im Detail e berblick ber die wichtigsten passiven Netzkomponenten Das sind Netzkomponenten die ein Signal weiterleiten ohne die M glichkeit dieses aktiv zu beeinflussen z B Kabel Stecker usw e berblick ber die wichtigsten aktiven Netzkomponenten Das sind Netzkomponenten die ein Signal aktiv beeinflussen z B Switches Router usw e berblick ber die gebr uchlichsten Netzwerkstrukturen Topologien e Aufbaurichtlinien wie Sie die Performance Ihres PROFINETs noch weiter steigern k nnen 3 1 Einf hrung Physikalische Verbindungen industrieller Netze Die Vernetzung von PROFINET Ger ten in Industri
104. er tefamilie SCALANCE X finden Sie Switches mit elektrischen und optischen Ports bzw mit einer Kombination aus beiden Varianten So besitzt das SCALANCE X202 2IRT z B 2 elektrische Ports und 2 optische Ports und unterst tzt IRT Kommunikation Switches der Ger tefamilie SCALANCE X k nnen Sie mit STEP 7 als PROFINET IO Device projektieren diagnostizieren und ansprechen Alle PROFINET Ger te die ber PROFINET IO mit IRT synchronisiert werden sollen m ssen einer Sync Domain angeh ren Die Sync Domain besteht aus genau einem Sync Master und mindestens einem Sync Slave IO Controller und Switches k nnen die Rolle eines Sync Masters oder Sync Slaves innehaben Andere IO Devices unterst tzen nur die Rolle als Sync Slave Systemdiagnose ist die Erkennung Auswertung und Meldung von Fehlern die innerhalb des Automatisierungssystems auftreten z B Programmfehler oder Ausf lle auf Baugruppen Systemfehler k nnen mit LED Anzeigen oder in STEP 7 angezeigt werden Eine Systemfunktion SFC ist eine im Betriebssystem der CPU integrierte Funktion die bei Bedarf im STEP 7 Anwenderprogramm aufgerufen werden kann Systemfunktionsbaustein Systembeschreibung Ein Systemfunktionsbaustein SFB ist ein im Betriebssystem der CPU integrierter Funktionsbaustein der bei Bedarf im STEP 7 Anwenderprogramm aufgerufen werden kann Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 183 Glossar Systemspeicher Der Systemspeicher ist auf der Zentr
105. er Optic Netze GE Go dfontation siemens Com WW view de 8763736 Ein kostenloses Download http support automation siemens com WW view de 14929629 des Primary Setup Tools finden Sie im Internet Downloads http support automation siemens com WW view de 23775917 zum Softwaretool SINEMA E Lean und SINEMA E Standard finden Sie im Internet Beachten Sie a die Installation inie PROFINET der PROFIBUS Nutzerorganisation im Internet http ern profibus EE Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 43 PROFINET Aufbauen 3 4 Datensicherheit in der Automatisierung 3 4 Datensicherheit in der Automatisierung 3 4 1 Grundlagen Einleitung Das Thema Datensicherheit und Zugriffschutz Security wird auch im industriellen Umfeld in zunehmendem Ma e wichtiger Die fortschreitende Vernetzung ganzer Industrieanlagen die vertikale Integration und Vernetzung der Unternenmensebenen und neue Techniken wie Fernwartung f hren zu h heren Anforderungen zum Schutz der Industrieanlage Zum Schutz vor Manipulationen in sensitive Anlagen und Produktionsnetzen reicht es nicht aus Datensicherheits L sungen f r B ro Umgebung eins zu eins in industrielle Anwendungen zu bernehmen Anforderungen Aus den besonderen Anforderungen an die Kommunikation im industriellen Umfeld z B Kommunikation in Echtzeit erwachsen zus tzliche Anforderungen an die Security f r den industriellen Einsatz e R ckwirkungsschutz
106. er elektromagnetischen Felder berechnet Aufgrund dieser Berechnung platzieren Sie die Access Points und richten deren Antennen aus e Simulieren einer WLAN Infrastruktur Durch Simulation des geplanten Wireless LANs sind Sie in der Lage Reichweite und D mpfung zu berechnen ohne vorherigen realen Aufbau Die Simulation erm glicht Ihnen beim Aufbau einer WLAN Struktur optimale Sende und Empfangsbedingungen e Konfigurieren einer WLAN Infrastruktur Sie konfigurieren die WLAN Ger te offline und speichern alle relevanten Daten Parameter Sicherheitseinstellungen in einem Projekt Im Onlinemodus werden automatisch alle WLAN Ger te ber das LAN ermittelt und die projektierten Parameter in die WLAN Ger te geladen e Messungen zur Optimierung und Wartung einer WLAN Infrastruktur Messungen und Analyse zu Beginn einer Planung unterst tzen Sie bei der optimalen Ausleuchtung eines vorhandenen WLAN Netzwerks Au erdem geben die Messungen wichtige Hinweise bei der Fehlersuche und Wartung e Reportfunktion Neben der Dokumentation der Messergebnisse nutzen Sie die umfangreiche Reportfunktion zur Angebotserstellung Sales Wizard zur Installation Ger teeinbauanweisungen zur Abnahme Fehlerfindung und Erweiterung des WLAN Netzwerks Weiterf hrende Informationen Weiterf hrende Informationen zu ee Wee LAN en SCALANCE W finden Sie im Handbu hs 88 2PRO Dual Access Point h ae a sel E Paen narrano ng finden Sie im P nd Fib
107. eripherie unterst tzt die Priorisierung Hinweis Priorisierter Hochlauf Im Fall eines beschleunigten Hochlaufs Priorisierter Hochlauf m ssen Sie besondere Bedingungen bei der Einstellung der PROFINET Schnittstelle und der Verkabelung beachten wenn Sie die k rzest m glichen Hochlaufzeiten erreichen m chten Vorgehensweise in HW Konfig Systembeschreibung 1 o EF o HM ffnen Sie das Dialogfeld Eigenschaften der betreffenden Schnittstelle des PROFINET Ger ts IO Device Dezentrale Peripherie Im Register Allgemein aktivieren Sie das Optionsk stchen Priorisierter Hochlauf Um die Einstellungen zu speichern und den Dialog zu schlie en klicken Sie auf OK Speichern und bersetzen Sie die Einstellungen Laden Sie die Projektierung in den IO Controller Hinweis Anzahl von IO Devices Dezentrale Peripherie mit priorisiertem Hochlauf Innerhalb eines PROFINET IO Systems k nnen Sie nur eine vom verwendeten lO Controller abh ngige maximale Anzahl von IO Devices Dezentrale Peripherie mit der PROFINET Funktionalit t Priorisierter Hochlauf anlaufen lassen Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 69 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 4 Priorisierter Hochlauf 4 4 3 Einleitung Einstellungen f r minimale Hochlaufzeiten Wenn Sie feste Porteinstellungen und Twisted Pair Kabel verwenden k nnen Sie die Hochlaufzeit weiter optimieren Dazu nehmen Sie im Dialogf
108. erungsger te Laden der Projektdaten in die Automatisierungsger te der Anlage Download Hier erfolgt dann die Zuordnung des Ger tenamens zu einem realen Ger t mit MAC Adresse Bei Bedarf Nachbearbeitung der Projektierung und oder des Anwenderprogramms in STEP 7 Testen der Anlage 4 Anlage betreiben Der Anlagenbetreiber f hrt folgende Aufgaben durch Beobachten und Ver ndern der Prozessdaten im Online Betrieb Diagnostizieren der Anlage Bedienen und Beobachten 5 Wartungs und nderungsarbeiten durchf hren Einbindung ber GSD Datei Neue PROFINET Ger te werden ggf ber eine GSD Datei eingebunden Die Eigenschaften eines PROFINET Ger tes werden in einer GSD Datei General Station Description beschrieben die alle notwendigen Informationen f r die Projektierung enth lt Bei PROFINET IO liegt die GSD Datei im XML Format vor Die Struktur der GSD Datei entspricht ISO 15745 dem weltweiten Standard f r Ger tebeschreibungen Systembeschreibung 82 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 5 1 Engineering GSD Import Engineering und Datenaustausch Bild 5 1 Vom GSD Import bis zum Datenaustausch Ziffer Beschreibung Die Ger tebeschreibung wird als GSD Datei in das Engineering System importiert Im Engineering System z B STEP 7 f hren Sie die Projektierung durch Anschlie end bertragen Sie die Projektierung und das Anwenderprogramm
109. erungsl sung In STEP 7 haben Sie also die gleiche Applikationssicht unabh ngig davon ob Sie PROFINET Ger te oder PROFIBUS Ger te projektieren Die Programmierung Ihres Anwenderprogramms ist f r PROFINET IO und PROFIBUS DP gleichartig da Sie die f r PROFINET IO erweiterten Bausteine und Systemzustandslisten verwenden Weiterf hrende Informationen Informationen zu neuen und ge nderten Bausteinen und Systemzustandslisten finden Sie im Programmierhandbuch Von PROFIBUS DP nach PROFINET IO http support automation siemens com WW view de 1 9289930 Was ist PROFINET CBA Im Rahmen von PROFINET ist PROFINET CBA Component Based Automation ein Automatisierungskonzept mit folgenden Schwerpunkten e Realisierung modularer Applikationen e Maschine Maschine Kommunikation Mit PROFINET CBA erstellen Sie eine verteilte Automatisierungsl sung auf Basis vorgefertigter Komponenten und Teill sungen Dieses Konzept kommt den Forderungen nach erh hter Modularisierung im Maschinen und Anlagenbau durch weitgehende Dezentralisierung der intelligenten Bearbeitung entgegen Mit Component Based Automation realisieren Sie vollst ndige technologische Module als standardisierte Komponenten die in gro en Anlagen eingesetzt werden Sie erstellen die modularen intelligenten Komponenten bei PROFINET CBA in einem Engineering Tool das von Ger tehersteller zu Ger tehersteller unterschiedlich sein kann Komponenten die aus SIMATIC Ger ten ge
110. es befindet geschieht dies ber den Default Router In STEP 7 im Dialogfeld Eigenschaften wird der Default Router als Router bezeichnet Das Dialogfeld Eigenschaften ffnen Sie mit dem Men befehl Eigenschaften Ethernet Schnittstelle gt Parameter gt Netz bergang An den Default Router vergibt STEP 7 standardm ig die eigene IP Adresse Die an der PROFINET Schnittstelle des IO Controllers eingestellte Router Adresse wird f r dessen projektierten IO Devices automatisch bernommen 5 6 3 Vergabe von Ger tename und IP Adresse Erstmaliges Zuweisen von IP Adresse und Subnetzmaske bei einem IO Controller Dazu gibt es drei M glichkeiten 1 Wenn Ihr PROFINET Ger t eine Speicherkarte Micro Memory Card aufnehmen kann dann stecken Sie die Micro Memory Card in Ihren PG PC und legen die Hardware Konfiguration inklusive der projektierten IP Adresse auf der Micro Memory Card ab Stecken Sie dann die Micro Memory Card in das PROFINET Ger t Beim Stecken der Micro Memory Card bernimmt das PROFINET Ger t automatisch die IP Adresse 2 Schlie en Sie Ihr PG PC am gleichen Netz an an dem das betreffende PROFINET Ger t angeschlossen ist Die Schnittstelle des PGs PCs muss auf TCP IP Auto eingestellt sein Lassen Sie sich w hrend des Downloads zun chst mit dem Download Dialog Erreichbare Teilnehmer alle erreichbaren Teilnehmer anzeigen W hlen Sie das Zielger t ber seine MAC Adresse aus und weisen Sie dessen IP Adresse zu bevo
111. eschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 179 Glossar R ckwandbus Der R ckwandbus ist ein serieller Datenbus ber den die Baugruppen miteinander kommunizieren und ber den sie mit der n tigen Spannung versorgt werden Die Verbindung zwischen den Baugruppen wird durch Busverbinder hergestellt Schnittstelle mehrpunktf hig gt MP Security Oberbegriff f r alle Ma nahmen zum Schutz vor e Verlust der Vertraulichkeit durch unberechtigten Zugriff auf Daten e Verlust der Integrit t durch Manipulation von Daten e Verlust der Verf gbarkeit durch Zerst rung von Daten Segment gt Bussegmen SELV PELV Bezeichnung f r Stromkreise mit sicherer Kleinspannung SITOP Stromversorgungen der Fa Siemens beispielsweise bieten diesen Schutz Weitere Informationen entnehmen Sie der Norm EN 60950 1 2001 Sendetakt Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Intervallen f r IRT bzw RT Kommunikation Der Sendetakt ist das kleinstm gliche Sende Intervall f r den Datenaustausch SFB gt ystemfunktionsbaustein SFC gt ystemfunktion Signalbaugruppe Signalbaugruppen SM bilden die Schnittstelle zwischen dem Prozess und dem Automatisierungssystem Es gibt digitale Eingabe und Ausgabebaugruppen Eingabe Ausgabebaugruppe digital sowie analoge Eingabe und Ausgabebaugruppen Eingabe Ausgabebaugruppe analog Systembeschreibung 180 Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Glossar SIM
112. eschrieben werden SFC 44 ERTEC Enhanced Real Time Ethernet Controller Die f r Automatisierungsanwendungen vorgesehenen neuen ASICs ERTEC200 und ERTEC400 unterst tzen das PROFINET Protokoll und werden f r den IRT Betrieb ben tigt ASIC ist die Abk rzung f r Application Specific Integrated Circuits anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise PROFINET ASICs sind Bauelemente mit einem hohen Funktionsumfang f r die Entwicklung eigener Ger te Sie setzen die Forderungen des PROFINET Standards in eine Schaltung um und erm glichen sehr hohe Packungsdichten und Leistungen ERTEC bietet Ihnen folgende Vorteile e Einfache Integration der Switch Funktionalit t in Ger te e Einfacher und kosteng nstiger Aufbau von Linientopologie e Minimierung der Kommunikationslast von Ger ten Am Erzeugnisstand werden Produkte gleicher Bestellnummer unterschieden Der Erzeugnisstand wird erh ht bei aufw rtskompatiblen Funktionserweiterungen bei fertigungsbedingten nderungen Einsatz neuer Bauteile Komponenten sowie bei Fehlerbehebungen gt 100 Base T F gt Funktionsbaustein Funken Fehlerbehandlung ber OB 168 Erkennt das CPU Betriebssystem einen bestimmten Fehler z B Zugriffsfehler im STEP 7 Anwenderprogramm so ruft es den f r diesen Fall vorgesehenen Organisationsbaustein Fehler OB auf in dem das weitere Verhalten der CPU festgelegt werden kann Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Glos
113. esprochen werden kann ben tigt dieses Ger t zus tzlich eine im Netz eindeutige IP Adresse Die IP Adresse besteht aus 4 Dezimalzahlen mit dem Wertebereich 0 bis 255 Die Dezimalzahlen sind durch einen Punkt voneinander getrennt Die IP Adresse setzt sich folgenderma en zusammen e Adresse des Netzes und e Adresse des Teilnehmers im Allgemeinen auch Host oder Netzknoten genannt Synchronisiertes bertragungsverfahren f r den zyklischen Austausch von IRT Daten zwischen PROFINET Ger ten F r die IRT Daten steht eine reservierte Bandbreite innerhalb des Sendetakts zur Verf gung Die reservierte Bandbreite garantiert dass die IRT Daten auch von hoher anderer Netzlast z B TCP IP Kommunikation oder zus tzlicher Realtime Kommunikation unbeeinflusst in reservierten zeitlich synchronisierten Abst nden bertragen werden k nnen Die IRT Option hohe Flexibilit t erlaubt gr tm gliche Flexibilit t bei Planung und Erweiterung der Anlage Eine topologische Projektierung ist nicht erforderlich em ee Systemhandbuch 06 2008 ABE00298287 04 171 Glossar Koaxialkabel Das Koaxialkabel auch Koax oder Ko Kabel genannt ist ein metallisches Leitersystem das in der Hochfrequenz bertragung verwendet wird z B als Antennenkabel f r Radio und TV Ger te und auch bei modernen Netzwerken in denen hohe bertragungsgeschwindigkeiten gefragt sind Bei einem Koaxialkabel ist ein innerer Leiter von einem u eren schla
114. esteht aus zwei Netzkomponenten hnlich dem Client Server Modell Der SNMP Manager berwacht die Netzwerkknoten und die SNMP Agenten sammeln in den einzelnen Netzwerkknoten die verschiedenen netzwerkspezifischen Informationen und legen sie in strukturierter Form in der MIB Management Information Base ab Mit Hilfe dieser Informationen kann ein Netzwerkmanagementsystem eine ausf hrliche Netzwerkdiagnose durchf hren Speicherprogrammierbare Steuerung SPS STEP 7 Subnetz Subnetzmaske 182 Speicherprogrammierbare Steuerungen SPS sind elektronische Steuerungen deren Funktion als Programm im Steuerungsger t gespeichert ist Aufbau und Verdrahtung des Ger tes h ngen also nicht von der Funktion der Steuerung ab Die speicherprogrammierbare Steuerung hat die Struktur eines Rechners sie besteht aus CPU Zentralbaugruppe mit Speicher Ein Ausgabebaugruppen und internem Bussystem Die Peripherie und die Programmiersprache sind auf die Belange der Steuerungstechnik ausgerichtet gt Speicherprogrammierbare Steuerung STEP 7 ist ein Engineering System und enth lt Programmiersprachen zur Erstellung von Anwenderprogrammen f r SIMATIC S7 Steuerungen Alle ber Switches verbundenen Ger te befinden sich in ein und dem selben Netz einem Subnetz Alle Ger te in einem Subnetz k nnen direkt miteinander kommunizieren Bei allen Ger ten im gleichen Subnetz ist die Subnetzmaske identisch Ein Subnetz wird pysikalisch durch einen
115. et sind gt Com Distributed COM Erweiterung des COM Standards f r die remote Objektkommunikation ber Ger tegrenzen hinweg DCOM setzt auf das RPC Protokoll auf welches wiederum TCP IP als Basis nutzt PROFINET CBA Ger te tauschen mit Hilfe von DCOM zeitunkritische Daten wie z B Prozessdaten Diagnosedaten Parametrierungen usw aus Die DCOM Technologie wird von PROFINET ab der Version V1 0 unterst tzt Die Profinet Nutzer Organisation stellt Mitgliedern einen portierbaren und auf PROFINET zugeschnittenen DCOM Protokollstack zur Verf gung Damit wird eine Abh ngigkeit von Microsoft und deren Weiter Entwicklungen dieser Technologie verhindert und gleichzeitig die Kompatibilit t zur Microsoft Welt gew hrleistet M ssen Daten mittels TCP IP an einen Partner weitergeleitet werden der sich au erhalb des eigenen Netzes befindet geschieht dies ber den Default Router In STEP 7 im Dialogfeld Eigenschaften wird der Default Router als Router bezeichnet Das Dialogfeld Eigenschaften ffnen Sie mit dem Men befehl Eigenschaften Ethernet Schnittstelle gt Parameter gt Netz bergang An den Default Router vergibt STEP 7 standardm ig die eigene IP Adresse Die an der PROFINET Schnittstelle des IO Controllers eingestellte Router Adresse wird f r dessen projektierten IO Devices automatisch bernommen Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Glossar Determinismus Real Time Diagnose
116. formieren m chten lesen Sie die Systemzustandslisten SZLs aus die Ihnen einen Gesamt berblick ber die vorhandenen PROFINET IO Systeme geben und mit deren Hilfe Sie fehlerhafte Stationen oder Stationen mit Wartungsanforderung bzw Wartungsbedarf innerhalb eines PROFINET IO Systems lokalisieren ber Teillisten k nnen Sie den Fehler weiter auf ein Modul Submodul eingrenzen Mit dem SFB 52 Datensatz lesen lesen Sie dann verschiedene Diagnosedatens tze Records direkt von der betreffenden Baugruppe aus und erhalten damit detaillierte Fehlerinformationen IO Controller IO Device Bild 5 22 Beispiel Auswerten von Diagnosealarmen mit SFB 52 Ziffer Beschreibung Alle Einzelfehler werden in einem Datensatz auf der Interfacemodul gesammelt In Ihrem Anwenderprogramm liest der SFB 52 den gesamten Stationsstatus asynchron direkt vom IO Device Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO 2 Auswerten von Alarmen Wenn sich ein Fehler Alarm ereignet wird automatisch ein Fehler Organisationsbaustein Fehler OB aufgerufen ber die OB Nummer und die Startinformation erhalten Sie bereits Aussagen zu Fehlerursache und Fehlerort Detaillierte Informationen zum Fehlerereignis erhalten Sie in diesem Fehler OB mit dem SFB 54 Alarmzusatzinfo lesen lO Controller P Station Station Station Station IO Device Bild 5 23 Diagnose mi
117. gen Bausteine und Meldetexte werden von STEP 7 automatisch erzeugt Sie m ssen die erzeugten Bausteine lediglich in die CPU laden und die Texte in angeschlossene HMI Ger te transferieren Erreichbare Teilnehmer anzeigen 128 Im SIMATIC Manager k nnen Sie sich mit dem Men befehl Erreichbare Teilnehmer anzeigen eine Liste der PROFINET Ger te anzeigen lassen Hinweis Die Schnittstelle des PGs PCs muss in STEP 7 NCM PC auf Ethernet eingestellt werden Andernfalls kann keine Verbindung aufgebaut werden Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO Diagnoseansicht und Schnellansicht In STEP 7 k nnen Sie sich auch eine bersicht ber die gest rten Baugruppen anzeigen lassen Rufen Sie dazu im SIMATIC Manager den Men befehl auf Zielsystem gt Diagnose Einstellungen gt Hardware diagnostizieren In den Einstellungen von STEP 7 k nnen Sie ausw hlen ob standardm ig die Schnellansicht oder die Diagnoseansicht angezeigt wird In der Schnellansicht sind der IO Controller CP oder CPU und die gest rten Baugruppen dargestellt In der Diagnoseansicht sind alle Baugruppen dargestellt Baugruppenzustand STEP 7 NCM PC Systembeschreibung Ausf hrliche Diagnoseinformationen werden im Fenster Baugruppenzustand angezeigt Diesem Fenster k nnen Sie folgende Informationen entnehmen e Ger testatus o k Wartungsanforderung Wartungsbed
118. gie bereinstimmen Die Eigenschaften eines PROFINET Ger tes werden in einer GSD Datei General Station Description beschrieben die alle notwendigen Informationen f r die Projektierung enth lt Ebenso wie bei PROFIBUS k nnen Sie ein PROFINET Ger t ber eine GSD Datei in STEP 7 einbinden Bei PROFINET IO liegt die GSD Datei im XML Format vor Die Struktur der GSD Datei entspricht ISO 15734 dem weltweiten Standard f r Ger tebeschreibungen Bei PROFIBUS liegt die GSD Datei im ASCII Format vor Im Betrieb wechselnde IO Devices Partner Ports Funktionalit t eines PROFINET Ger ts Wenn IO Controller und die IO Devices diese Funktionalit t unterst tzen dann k nnen einem IO Device Port wechselnde Partner Ports von anderen Devices per Projektierung zugeordnet werden so dass ber diesen Port zu einem bestimmten Zeitpunkt jeweils mit einem dieser wechselnden IO Devices kommuniziert werden kann Physikalisch darf jeweils auch nur das wechselnde Device mit dem Wechselport verbunden sein mit dem gerade kommuniziert werden soll Defaultm ig sind alle IO Devices hinter einem Wechselport zun chst deaktiviert Um mit einem wechselnden Device Nutzdaten austauschen zu k nnen muss es nach der Herstellung der physikalischen Verbindung zwischen Wechselport und dem Port des wechselnden IO Devices zun chst per SFC 12 aktiviert werden Industrial Ethernet Industrial Ethernet ist eine Aufbautechnik die es erlaubt in einer industr
119. glich der bertragungsbandbreite die f r die zyklischen Daten in der freien bertragungsbandbreite RT Kommunikation erforderlich ist nicht berschritten werden Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 111 PROFINET IO Engineering 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation Voraussetzung f r das Einstellen des IRT Kommunikationsanteils Sie haben bereits das betreffende PROFINET IO System an einer Sync Domain projektiert Vorgehen in HW Konfig 1 Wenn das Dialogfeld Domain Management nicht bereits ge ffnet ist dann ffnen Sie dieses W hlen Sie dazu in HW Konfig im Kontextmen des IO Subsystems Eisenbahnschiene den Men befehl PROFINET IO Domain Management 2 Klicken Sie auf die Schaltfl che Details 3 W hlen Sie in der Klappliste Obergrenze f r IRT einen der vordefinierten Werte in aus STEP 7 bietet Ihnen eine Auswahl 0 10 100 Maximale Bandbreite f r zyklische Daten 250 000 us Bandbreite benutzt Niti f r zyklische Daten 821 20 us Freie Bandbreite f r TCP IP A 7 880 us 250 000 us 30 175 000 ps m Zyklische Daten in reservierter Bandbreite Obergrenze f r IRT 75 000 WS EN DI E EI Berechneter Anteil IRAT 61 600 ps PROFINET IO System 100 Unbenutzte Bandbreite 13 400 us TCP IP nicht m glich m Zyklische Daten in freier Bandbreite Ei Berechneter Anteil AT D 20 ps PROFINET IO System 100 Abbrechen Die Syste
120. h 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 4 4 4 1 Definition Vorteile Systembeschreibung 4 4 Priorisierter Hochlauf Hinweis Ger tetausch mit Ger ten die bereits einen g ltigen Ger tenamen besitzen Ist im eingetauschten IO Device ein Wechselmedium Micro Memory Card C PLUG mit einem g ltigen Ger tenamen im Modulschacht vorhanden oder war es vor dem Tausch schon einmal f r priorisierten Hochlauf parametriert so wird dieses Ger te weiter seinen bereits g ltig vergebenen Ger tenamen verwenden Priorisierter Hochlauf Was ist Priorisierter Hochlauf Priorisierter Hochlauf bezeichnet die PROFINET Funktionalit t zur Beschleunigung des Anlaufs von IO Devices Dezentrale Peripherie in einem PROFINET IO System mit RT und IRT Kommunikation Sie verk rzt die Zeit die die entsprechend projektierten IO Devices Dezentrale Peripherie ben tigen um in folgenden F llen wieder in den zyklischen Nutzdatenaustausch zu gelangen e Nach Wiederkehr der Spannungsversorgung e Nach Stationswiederkehr e Nach Aktivieren von IO Devices Dezentrale Peripherie Die PROFINET Funktionalit t Priorisierter Hochlauf erm glicht PROFINET l9 n IO Deze ntrale Sekunden NEE den zeitlichen Abl ufen des Wiederanlaufs sind durch deren Optimierung auf ein Minimum reduziert Dadurch beschleunigt sich der Fertigungsprozess mit wechselnden IO Devices Dezentrale Peripherie z B in Werkzeug
121. he fingen Sie im SIMATIC NET Handbuch SIMATIC NET Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 49 PROFINET Aufbauen 3 6 Beispiel zur Topologie 3 6 Beispiel zur Topologie Beispiel zur Topologie Im folgenden Beispiel sehen Sie verschiedene Topologien kombiniert Bild 3 4 Kombinierte Topologie Ziffer Bedeutung S7 300 als IO Controller Industrial WLAN mit SCALANCE W Verbindung ber Funk SCALANCE X 208 2 mit 8 elektrischen und 2 optischen Ports Dezentrales Peripheriesystem ET 200S mit integriertem Multi Port Switch sodass Sie weitere PROFINET Ger te anschlie en k nnen und damit eine Linientopologie verwirklichen k nnen SCALANCE X 204 2 mit 4 elektrischen und 2 optischen Ports PROFINET Industrial Ethernet IE PB Link PN IO PROFIBUS DP Dezentrales Peripheriesystem ET 200S mit 2 optischen Ports OOO 00000 Systembeschreibung 50 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbauen 3 6 Beispiel zur Topologie O Sterntopologie Linientopologie Die Kombination von Topologieformen ergibt eine Baumtopologie Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 51 PROFINET Aufbauen 3 6 Beispiel zur Topologie Systembeschreibung 52 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 Inhalt des Kapitels 4 1 In diesem Kapitel erfahren Sie e Grundbegriffe der Kommunikation und e Te
122. hes gering Dadurch erh hen Sie zus tzlich die bersichtlichkeit Ihres PROFINET Systems Beispiel f r eine optimierte PROFINET Topologie Unternehmensleitung lt C NENNEN NNEN Produktion PROFINET Industrial Ethernet PROFIBUS MERET T UI EEN SE Bild 4 7 Optimierte PROFINET Topologie Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 77 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 6 Aufbauempfehlungen zum Optimieren von PROFINET PROFINET mit IRT aufbauen Beachten Sie beim Aufbau und Betrieb eines PROFINET IO Systems im IRT Betrieb die folgenden Regeln Sie dienen dazu einen optimalen Betrieb Ihres PROFINET IO Systems sicherzustellen 1 Wird nur ein Teil der PROFINET Ger te eines PROFINET IO Systems synchronisiert so beachten Sie Folgendes PROFINET Ger te die nicht an der IRT Kommunikation teilnehmen platzieren Sie an das Ende eines PROFINET IO Systems au erhalb der Sync Domain 2 M chten Sie mehrere Sync Domains nutzen projektieren Sie eine Sync Domain Boundary f r den Port der mit einem PROFINET Ger t der jeweils anderen Sync Domain verbunden ist 3 In einer Sync Domain k nnen Sie nur jeweils einen Sync Master projektieren 4 Ein PROFINET IO System darf nur einer einzigen Sync Domain angeh ren 5 Wenn Sie PROFINET Ger te in einer Sync Domain projektieren und mit IRT synchronisieren wollen m ssen die betreffenden PROFINET Ger te die IRT Kommunikatio
123. htern bieten wir entsprechende Kurse an Wenden Sie sich bitte an Ihr regionales Trainingscenter oder an das zentrale Trainingscenter in D 90327 N rnberg e Telefon 49 911 895 3200 e Internet http www sitrain com index_de htm Technical Support Systembeschreibung Sie erreichen den Technical Support f r alle A amp D Produkte ber das Web Formular f r den Support Request e Internet https support automation siemens com WW llisapi dIl func cslib cssr amp siteid csius amp lan g de amp aktprim 100 e Telefon 49 180 5050 222 e Fax 49 180 5050 223 http rat automaton siemens com WW llisapi dll func cslib GET 99 amp lang de Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 5 Vorwort Service amp Support im Internet Siehe auch http support automation siemens S comWWilisapi dll func Ser El 99 amp lang de unser Know how an Dort finden Sie folgende Informationen e Den Newsletter der Sie st ndig mit den aktuellsten Informationen zu Ihren Produkten versorgt e Die f r Sie richtigen Dokumente ber unsere Suche in Service amp Support e Ein Forum in welchem Anwender und Spezialisten weltweit Erfahrungen austauschen e Ihren Ansprechpartner f r Automation amp Drives vor Ort e Informationen ber Vor Ort Service Reparaturen Ersatzteile Vieles mehr steht f r Sie unter dem Begriff Leistungen bereit http support automation siemens com WWview de 19289930 S
124. ichst kurze Aktualisierungszeiten f r IO Devices im RT bzw IRT Betrieb wenn deren Aktualisierungszeit nicht fixiert ist Sie k nnen aber f r einzelne IO Devices mit der Einstellung Fixierte Aktualisierungszeit k rzere Aktualisierungszeiten einstellen F r die anderen IO Devices die zeitlich unkritische Nutzdaten liefern m ssen Sie die Aktualisierungszeiten u U erh hen z B f r RT Ger te mit hoher Linientiefe Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 55 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 1 Grundbegriffe der Kommunikation Sync Domain 56 Hinweis Fixierter Faktor optional einstellbar Sie stellen die Untersetzung fest ein mit der das IO Device aktualisiert werden soll z B Faktor 4 f r die Aktualisierung jeden vierten Sendetakt Die Einstellung des fixierten Faktors bleibt gleich auch wenn Sie den Sendetakt ndern Wenn Sie den Sendetakt verringern kann es zu Fehlermeldungen bei der Konsistenzpr fung kommen In diesem Fall m ssen Sie den Faktor erh hen F r Motion Control Anwendungen ist die Einstellung des fixierten Faktors sinnvoll da die Aktualisierungszeiten bei nderung des Sendetaktes angepasst werden muss STEP 7 berechnet aufgrund der Konfiguration f r IO Devices mit automatischer Aktualisierungszeit bereits optimierte d h m gliche Faktoren f r m glichst kleine Aktualisierungszeiten f r IO Devices im RT bzw IRT Betrieb Sie k nnen aber f r einze
125. icken Es ffnet sich ein Dialog der alle bereits projektierten und noch nicht topologisch verschalteten IO Devices mit ihren verf gbaren Ports enth lt W hlen Sie aus der Klappliste alle Ports aus die im Betrieb mit diesem Port verbunden sein k nnen Klicken Sie auf die Schaltfl che OK Alternativ k nnen Sie im Register Grafische Ansicht die beiden Ports per Drag amp Drop verbinden Speichern Sie die Einstellungen und beenden Sie den Dialog mit OK Sie haben den betreffenden Port mit einem oder mehreren Ports eines wechselnden IO Devices verschaltet Die Verschaltungen der wechselnden Partner Ports werden in gestrichelten Linien dargestellt Einschr nkung bei der Verschaltung Die Verschaltung mit einem Partner Port ist in folgenden F llen nicht m glich Der Partner Port hat einen nicht passenden Leitungstyp In diesem Fall muss ein Medienkonverter aus dem Katalog eingef gt werden Der Partner Port ist gesperrt deaktiviert Die beiden zu verschaltenden Ports geh ren zum gleichen Interface nur die Verschaltung der Ports von unterschiedlichen Interfaces in einer Station ist m glich Sie versuchen eine Ringverbindung mit einer Baugruppe zu erstellen die nicht redundanzf hig ist Die beiden zu verschaltenden Ports geh ren zu unterschiedlichen Ethernet Subnetzen Der Port einer PROFINET Schnitstelle eines IO Controllers kann nicht direkt mit der Funktionalit t Im Betrieb wechselnde IO Devices wechselnde Partne
126. iellen Umgebung Daten st rsicher zu bertragen Durch die Offenheit des Standards von PROFINET k nnen Sie Standard Ethernet Komponenten verwenden Wir empfehlen PROFINET als Industrial Ethernet aufzubauen Industrial Ethernet 170 gt 100 Base T F Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Glossar Industrial Wireless LAN IP Adresse IRT Kategorie 3 Kategorie 5 Systembeschreibung Industrial Wireless LAN von SIMATIC NET bietet neben der Datenkommunikation nach dem Standard IEEE 802 11 eine Vielzahl von Erweiterungen Features die f r den industriellen Kunden von gro em Nutzen sind IWLAN ist besonders f r anspruchsvolle Industrieanwendungen mit Bedarf an zuverl ssiger Funkkommunikation geeignet auf Grund folgender Eigenschaften e Automatisches Roaming bei Unterbrechung der Verbindung zum Industrial Ethernet Rapid Roaming e Kostenersparnis durch Einsatz eines einzigen Funknetzes zum sicheren Betrieb eines Prozesses sowohl bei prozesskritischen Daten z B Alarmmeldung als auch bei unkritischer Kommunikation z B Service und Diagnose e Kosteng nstige Verbindung zu Ger ten in abgelegenen schwer zug nglichen Umgebungen e orhersagbarer Datenverkehr Deterministik und definierte Antwortzeiten e Einsatz in explosionsgef hrdeten Bereichen der Zone 2 ATEX e Zyklische berwachung der Funkstrecke Link Check Damit ein PROFINET Ger t als Teilnehmer am Industrial Ethernet ang
127. in Unterst tzt der Switch den internationalen Standard IEEE 802 1Q dann werden die Daten nach ihrer Priorit t in die Warteschlange einsortiert Die Telegramme werden nun selektiv an denjenigen Port weitergeleitet ber den der adressierte Knoten erreicht wird Store and Foreward Bei dem Verfahren Cut Through wird nicht das gesamte Datenpaket in einem Puffer zwischengespeichert sondern direkt an den Zielport weitergeleitet sobald die Zieladresse gelesen und der Ziel Port bestimmt wurde Somit sind die Zeiten die das Datenpaket ben tigt um den Switch zu passieren minimal und unabh ngig von der Telegramml nge Nur wenn das Zielsegment also die Strecke zwischen Zielport und dem Port des n chsten Switches belegt ist werden die Daten nach dem Verfahren Store and Forward entsprechend ihrer Priorit t zwischengespeichert Hinweis R ckwirkung bei Multicast Kommunikation Wird auf einem Industrial Ethernet PROFINET RT und Broadcast BC bzw Multicast Kommunikation MC gleichzeitig betrieben k nnen PROFINET RT Telegramme durch lange BC und oder MC Telegramme verz gert werden Diese Telegramme werden u a durch die Funktionsbausteine AGSEND AGRECEIVE erzeugt Hinweis Weitere Hinweise zur Multicast Kommunikation ei os armer automation siemens com WWiview de 29104898 Real Time Kommunikation und PROFINET 60 Bei industriellen Netzwerken sind die Forderungen nach deterministischer bertragung in Echt
128. in der Netzsicht vernetzen Den Ger ten Adressen zuweisen IP Adresse Subnetzmaske evtl IP Adresse Netz bergang Adresse und oder PROFIBUS Adresse dieser Schritt ist ger teabh ngig Technologische Funktionen in der Anlagensicht verschalten Eigenschaften der Ger te und Funktionen ndern Projektierung berpr fen Projekt dokumentieren und archivieren Systemhandbuch 06 2008 ABE00298287 04 141 PROFINET CBA Engineering 6 1 Engineering mit SIMATIC iMap 4 Anlage in Betrieb nehmen und testen Der Inbetriebnehmer f hrt folgende Aufgaben durch Einzelne Ger te in Betrieb nehmen Projektdaten in die Ger te der Anlage laden Download Bei Bedarf Ger te und technologische Funktionen im herstellerspezifischen Engineering System nachbearbeiten Anlage testen Symboldaten f r Zugriff ber OPC anlegen 5 Anlage betreiben Der Anlagenbetreiber f hrt folgende Aufgaben durch Prozessdaten online beobachten und ver ndern vertikale Integration Anlage diagnostizieren Bedienen und Beobachten Wartungs und nderungsarbeiten durchf hren PROFINET Component Description PCD In Ihrem Engineering System z B STEP 7 generieren Sie eine Komponente Die Beschreibung der Komponente PROFINET Component Desription speichert das Engineering System als XML Datei ab Diese XML Datei k nnen Sie in SIMATIC iMap importieren und mit Eeer nn verschalten Informationen zu SIMATIC iMap h ttp
129. ineering 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation Vorgehensweise in HW Konfig 1 ffnen Sie das Dialogfeld Domain Management W hlen Sie in HW Konfig im Kontextmen des PROFINET IO Systems Eisenbahnschiene den Men befehl PROFINET IO Domain Management GH Konfig UO Controller Konfiguration Projekt Beispiel IRT EI Station Bearbeiten Einf ge Zielsystem Ansicht Extras DE 2 3 Br damen D UR Id Ps 307 104 A IS CPU 319 3 PN DP Netz Maschineneinheit PROFINET IO System x 8 were ME PROFIBUS PA M PROFINET ID Gateway Domain Management Netz Maschineneinheit Sync Domain Sync Domain Sync Domain syncdomain default Sendetakt ms Teilnehmer Station I0 System IO Controller PROFINET IO System 100 IO Controller ET200ecoPN nicht synchronisiert IO Controller ET200pro nicht synchronisiert IO Controller ET2005 nicht synchronisiert IO Controller PN IO nicht synchronisiert m Baugruppen Anzeiger Abbrechen Hilfe Bild 5 11 Sync Domain Management Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 105 PROFINET IO Engineering 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation Der Name der Sync Domain wird bei der Projektierung der ersten Sync Domain automatisch von STEP 7 mit syncdomain default zugewiesen Alternativ k nnen Sie weitere Sync Domains anlegen Wie Sie eine neue Sync Domain anlegen erfahren Sie im Abschnitt
130. ing deaktiviert Die Zeit f r das Aushandeln der bertragungsrate beim Hochlauf wird somit eingespart Wenn Sie Autonegotiation deaktiviert haben m ssen Sie die Verkabelungsregeln beachten Verkabelungsregeln bei deaktivierter Autonegotiation Folgende zwei Arten von Ports besitzen PROFINET Ger te Art des Ports PROFINET Ger te Bemerkung Switchport mit gekreuzter Bei IO Devices Port 2 Gekreuzte Pinbelegung Pinbelegung Bei S7 CPUs mit 2 Ports Port 1 Pedeutet dass die Pinbelegung und Port 2 der Ports f r Senden und Empfangen zwischen den betreffenden PROFINET Ger ten intern vertauscht werden Endger teport mit nicht Bei IO Devices Port 1 gekreuzter Pinbelegung Bei S7 CPUs mit einem Port Port 1 G ltigkeit der Verkabelungsregeln Die im folgenden Absatz beschriebenen Verkabelungsregeln gelten ausschlie lich f r den Fall dass Sie eine feste Porteinstellung in STEP 7 vorgenommen haben Regeln f r die Verkabelung Mehrere IO Devices Dezentrale Peripherie k nnen Sie mit einem Kabeltyp Patch Kabel in Linie verbinden Dazu verbinden Sie Port 2 des IO Devices Dezentrale Peripherie mit dem Port 1 des n chsten IO Devices Dezentrale Peripherie In der folgenden Grafik ist ein Beispiel mit zwei IO Devices Dezentrale Peripherie dargestellt Sa E al IO Device IO Device Patchkabel Patchkabel Ka Switchport Endge
131. inweis Aufbauempfehlungen f r PROFINET IO mit IRT Bitte beachten Sie die Aufbauempfehlungen PROFINET mit IR aufbauen f r PR N IO Systeme innerhalb von Sync Domains im Kapitel Aufbauempfehlungen zum Optimieren on PROFINET Seite 7 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 53 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 1 Grundbegriffe der Kommunikation Echtzeit und Determinismus Echtzeit bedeutet dass ein System externe Ereignisse in definierter Zeit verarbeitet Determinismus bedeutet dass ein System vorhersagbar deterministisch reagiert Aktualisierungszeit Innerhalb dieses Zeitintervalls wird ein IO Device lO Controller im PROFINET IO System vom IO Controller lO Device mit neuen Daten versorgt Die Aktualisierungszeit kann f r jedes IO Device separat projektiert werden und bestimmt den Zeitabstand in dem Daten vom IO Controller zum IO Device Ausg nge sowie Daten vom IO Device zum IO Controller Eing nge gesendet werden Ansprech berwachungszeit Sendetakt Die Ansprech berwachungszeit bezeichnet das Zeitintervall das ein IO Controller bzw IO Device akzeptiert innerhalb dessen keine neuen IO Daten empfangen werden Die Ansprech berwachungszeit wird von STEP 7 aus einem ganzzahligen Vielfachen der Aktualisierungszeit gebildet und kann vom Anwender angepasst werden Wenn das IO Device nicht innerhalb der Ansprech berwachungszeit vom IO Controller mit Eingangs Ausgangsdaten versorgt wird f ll
132. it dem Handb IMATIC iMap Anlagen projektieren ka ppa automation siemens EE Wie Sie CBA Komponenten erstellen wird im Handbuch SIMATIC MAP STEP 7 AddOn PROFINET Kompon II http support automation siemens com W W view de 22762278 6 3 Diagnose bei PROFINET CBA Diagnose in SIMATIC iMap In SIMATIC iMap werden im Diagnosefenster in drei Registern Diagnoseinformationen zu Prozessvariablen sowie zu St rungen der technologischen Funktionen der Ger te und der Verschaltungen angezeigt Weiterf hrende Informationen zur Diagnose mit SIMATIC iMap Schlagen Sie dazu in der Online Hilfe von SIMATIC iMap nach Ein Anwendungsbeispiel zur Diagnose finden Sie im Getting Started Component Based Automation Erste Schritte mit SIMATIC iMap im Kapitel Schritt 9 Diagnose Siehe auch http support re siemens com W W view de 22761964 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 147 PROFINET CBA Engineering 6 3 Diagnose bei PROFINET CBA Systembeschreibung 148 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbaubeispiele 7 1 Aufbaubeispiele PROFINET IO 7 1 1 PROFINET IO System Funktionen von PROFINET IO Mit der nachfolgenden Grafik zeigen wir Ihnen die Funktionen von PROFINET IO Leitstand Firewal Unternehmensleitebene La T San E e en a a ee ae PROFINET Industrial Ethernet Fabrikhalle Switch Maschinen Maschinen einheit 1 einheit 2
133. jekt EI S7 Programm E erreichbare Teilnehmer AS 400 CPU 414 El CP 443 1 Advanced t Station EI AS 400 i m CP 443 1 Advanced DI IE PB Link g Baugruppe E IE PB Link W Befehl Hardware diagnostizieren aufrufen Schnellansicht Diagnosesicht CPU gest rte Baugruppen Zu KOUR PS 407 10A Baugruppenzustand a CPU 414 3 PN Bild 5 18 Diagnose in STEP 7 2 7 Le H MP DP aas Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 127 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO HW Konfig Online Mit der Online Sicht in HW Konfig k nnen Sie sich in STEP 7 eine bersicht ber den aktuellen Zustand Ihres Systems verschaffen Dabei stehen Ihnen auch die Projektierungsinformationen zur Verf gung z B nicht projektierte Baugruppen Rufen Sie dazu in STEP 7 HW Konfig den Men befehl Station gt Online ffnen auf In der folgenden Grafik finden Sie eine beispielhafte Darstellung der Stationssicht EB Hw Konfig AS400 Diagnose Online PROFIBUS 1 DP Mastersystem 1 r IM 151 Bild 5 19 Online Sicht in HW Konfig Weiterf hrende Informationen zur Projektierung Systemfehler melden Systemfehler melden wird auch von PROFINET IO unterst tzt STEP 7 bietet Ihnen mit der Funktion Systemfehler melden eine komfortable M glichkeit die von der Komponente zur Verf gung gestellten Diagnoseinformationen in Form von Meldungen anzuzeigen Die hierf r notwendi
134. jektiert und zur anderen Maschineneinheit Sync Domain Bild 7 3 Maschineneinheit 2 Das Kommunikationsnetz der Maschineneinheit 2 besteht aus zwei PROFINET IO Systemen mit je einem IO Controller mehreren IO Devices und mehreren Switches Die PROFINET Ger te haben in der Sync Domain 2 folgende Funktionen e Der IO Controller des PROFINET IO Systems 1 dient als Sync Master der alle weiteren PROFINET Ger te in der Sync Domain 2 synchronisiert Die IO Devices der IO Controller des PROFINET IO Systems 2 und die Switches sind als Sync Slaves projektiert Grunds tzlich k nnen Sie mehrere IO Controller gleichzeitig in ein und derselben Sync Domain betreiben Projektieren Sie dazu einen IO Controller als Sync Master und alle weiteren PROFINET Ger te als Sync Slaves Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 153 PROFINET Aufbaubeispiele 7 2 Anwendungsbeispiele PROFINET IO und PROFINET CBA Mit Sync Domain Boundaries sind Sie in der Lage mehrere Sync Domains an ein und demselben Netz zu betreiben Sie werden f r diejenigen Ports projektiert deren PROFINET Ger te eine Kommunikations Verbindung zu PROFINET Ger ten anderer Sync Domains herstellen In dieser Beispielkonfiguration ist die Maschineneinheit 2 ber den Switch des PROFINET IO Systems 1 ber Port 1 mit der anderen Maschineneinheit Sync Domain verbunden Die Sync Domain Boundary ist f r diesen Port des Switches projektiert Alle PROFINET Ger te in der S
135. l Security Komponenten der SCALANCE S Produktfamilie bieten optimale Abwehrmechanismen gegen Angriffe Spionage Manipulationen und Fehlzugriffe auf allen Netzwerkebenen Sie besitzen vielf ltige Features wie z B Verschl sselung Authentifizierung und Zugriffskontrolle f r bis zu 64 Kan le zum Aufbau eines Virtual Privat Networks VPN und eine integrierte Firewall Die Baugruppen enthalten einen Configuration Plug f r die Projektierungsdaten die Sie im Fehlerfall in das Ersatzger t stecken Die Daten werden von dem neuen Ger t automatisch bernommen sodass kein PG PC f r die Programmierung im Austauschfall notwendig ist Ein Security Client unterst tzt Sie auf der PC Seite beim Aufbau einer sicheren Kommunikation Mit dem Security Tool Security Configuration Tool SCT steht Ihnen ein Projektiertool zur Verf gung das die Zertifikate der einzelnen VPNs erzeugt Service Rechner mit Security Configuration Tool sl gt SOFTNET Security Client Firewall Office Ebene MES Ebene Fertigungs PC mit Software leitrechner Server PC SOFTNET Security Client d Security Module SCALANCE S PROFINET PROFINET Industrial Ethernet Industrial Ethernet IE JEJE Switch BE Switch I SCALANCE SCALANCE ILL X 400 X 400 PROFINET Industrial Ethernet Produktionsebene S Security Module SCALANCE S PROFINET ill 111 Bild 3 1 Netzaufbau mit dem Security Module SCALANCE S Systembeschreibung Sys
136. lave IO System 1 IO Device 1 ET 200S PN IO Device Sync Slave Empfehlung zur Projektierung der Echtzeitkommunkation RT Je mehr Knoten ein Telegramm vom IO Controller zum IO Device durchlaufen muss Linientiefe desto h her sollte die Aktualisierungszeit bzw Ansprech berwachungszeit des betreffenden IO Devices sein Bei einer Aktualisierungszeit von 2 ms kann die Linientiefe bis zu ca 30 IO Devices betragen Eine h here Aktualisierungszeit erm glicht eine gr ere Linientiefe als 30 IO Devices Hinweis Aktualisierungszeit in STEP 7 Die Aktualisierungszeit der RT IO Devices wird von STEP 7 HW Konfig in der Defaulteinstellung des Modus f r die Aktualisierungszeit automatisch auf minimal 2 ms eingestellt Sie k nnen die Aktualisierungszeit f r jedes IO Device herabsetzen wenn Ihr PROFINET IO System in kleineren Intervallen aktualisiert werden soll indem Sie z B eine fixierte Aktualisierungszeit f r bestimmte IO Devices einstellen Empfehlung zur Projektierung der Echtzeitkommunkation IRT 98 STEP 7 stellt die bestm gliche Aktualisierungszeit bei IRT zur Verf gung STEP 7 stellt den Sendetakt defaultm ig auf 1 ms Damit werden Aktualisierungszeiten gr er oder gleich 1 ms erreicht Nur wenn Sie f r Ihre Anwendung k rzere Aktualisierungszeiten als 1 ms ben tigen sollten Sie den Sendetakt auf die minimal ben tigte Aktualisierungszeit einstellen Falls Sie
137. lle Die beiden Kabelarten unterscheiden sich in der maximal zul ssigen Frequenz und den Werten f r die D mpfung Abschw chung des Signals auf einer bestimmten Strecke CAT 3 bezeichnet eine Twisted Pair Leitung f r Ethernet mit 10 Base T CAT 5 bezeichnet eine Twisted Pair Leitung f r Fast Ethernet mit 100 Base T ee Ein Codebaustein ist bei SIMATIC S7 ein Baustein der einen Teil des STEP 7 Anwenderprogramms enth lt Im Gegensatz zu einem Datenbaustein Dieser enth lt nur Daten Component Object Model Spezifikation der Firma Microsoft f r Windows Objekte auf Grundlage von OLE Automatisierungssysteme werden bei PROFINET CBA in Objekten abgebildet Ein Objekt besteht aus Schnittstellen und Eigenschaften ber diese Schnittstellen und Eigenschaften k nnen zwei Objekte miteinander kommunizieren con Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 165 Glossar Component Based Automation CP CPU Datenbaustein DCOM DCOM Default Router 166 gt PROFINET CB gt Kommunikationsprozesso Central Processing Unit Zentralbaugruppe des S7 Automatisierungssystems mit Steuer und Rechenwerk Speicher Betriebssystem und Schnittstelle f r Programmierger t Datenbausteine DB sind Datenbereiche im Anwenderprogramm die Anwenderdaten enthalten Es gibt globale Datenbausteine auf die von allen Codebausteinen zugegriffen werden kann und es gibt Instanzdatenbausteine die einem bestimmten FB Aufruf zugeordn
138. lne IO Devices mit der Einstellung Fixierter Faktor kleinere Faktoren einstellen F r die anderen IO Devices die zeitlich unkritische Nutzdaten liefern m ssen Sie die Faktoren u U erh hen z B f r RT Ger te mit hoher Linientiefe Alle PROFINET Ger te die ber PROFINET IO mit IRT synchronisiert werden sollen m ssen einer Sync Domain angeh ren Die Sync Domain besteht aus genau einem Sync Master und mindestens einem Sync Slave IO Controller und Switches k nnen die Rolle eines Sync Masters oder Sync Slaves innehaben Andere IO Devices unterst tzen nur die Rolle als Sync Slave Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 1 Grundbegriffe der Kommunikation Transparenter Datenzugriff Der Zugriff auf Prozessdaten aus unterschiedlichen Ebenen der Fabrik wird durch die PROFINET Kommunikation unterst tzt Durch den Einsatz von Industrial Ethernet k nnen jetzt Standard Mechanismen der Kommunikations und Informationstechnik wie OPC XML COM DCOM zusammen mit Standardprotokollen wie UDP TCP IP und HTTP in der Automatisierungstechnik eingesetzt werden Dadurch ist ein transparenter Zugriff aus der Office Welt der Unternehmensleitung heraus direkt auf die Daten der Automatisierungssysteme in der Steuerungsebene und Produktionsebene m glich Unternehmensleitung Steuerung Produktion PROFIBUS Bild 4 1 Zugriff auf Prozessdaten Was ist TCP IP CO
139. lt des Kapitels Das folgende Kapitel vermittelt Ihnen tiefer gehendes Wissen zu PROFINET IO e Ablauf des Engineerings e Definition und Vergabe der Ger tenamen und IP Adressen e Diagnosem glichkeiten 5 1 Engineering Grundlegende Schritte vom Planen bis zum Betreiben einer Anlage F r den Aufbau und den Betrieb einer Automatisierungsanlage mit Hilfe von STEP 7 oder NCM PC sind prinzipiell folgende Schritte erforderlich 1 Anlage planen Der Anlagenplaner legt Folgendes fest Funktionsumfang der Automatisierungsanlage Art und Umfang der eingesetzten Automatisierungsger te 2 Anlage projektieren mit STEP 7 oder NCM PC Der Anlagenprojekteur erstellt das Projekt durch folgende Schritte ffnen eines vorhandenen oder Anlegen eines neuen Projekts Bei Bedarf Import neuer PROFINET Ger te in den Hardwarekatalog ber GSD Datei Einf gen weiterer PROFINET Ger te in das Projekt Vernetzen der Automatisierungsger te in der Netzsicht Zuweisen des Ger tenamens nicht notwendig bei IO Devices deren PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG projektiert wurde Erstellen des Anwenderprogramms berpr fen der Projektierung Archivieren und Dokumentieren des Projekts Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 81 PROFINET IO Engineering 3 1 Engineering 3 Anlage in Betrieb nehmen und testen Der Inbetriebnehmer f hrt folgende Aufgaben durch Inbetriebnahme der Automatisi
140. ltung Lokaler Port SIMATIC 300 Dachink Syst ET200ecoPN 1 Docking Unit 2 Port 1 K1 PI Medium lokaler Port Kupfer Partner Port ES Kabelbezeichnung ke Partner Partner Port Beliebiger Partner wechselnde Partner Ports Leitungsdaten Abbrechen Hilfe Verschaltung und Parametrierung der PROFINET Schnittstelle 3 W hlen Sie aus der Klappliste Partner Port den Port aus mit dem Sie das Ger t verschalten m chten bzw w hlen Sie den Eintrag Wechselnder Partner Port 4 Wenn Sie die Default Werte der Leitungsdaten ndern wollen klicken Sie entweder auf das Optionsfeld Leitungsl nge und w hlen Sie aus der Klappliste den gew nschten Wert aus oder klicken Sie auf das Optionsfeld Signallaufzeit und geben den gew nschten Wert ein 5 Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie den Dialog mit OK Systembeschreibung 94 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 5 3 Topologie und STEP 7 bernehmen der Topologie von verbundenen PROFINET Ger ten in den Topologie Editor Wenn Sie das PROFINET IO System bereits aufgebaut und die PROFINET Ger te angeschlossen haben m ssen Sie diese im Projekt nicht erst h ndisch zu einer Topologie verschalten sondern k nnen sie einfach mit folgenden wenigen Schritten in das Projekt importieren 1 Starten Sie den Topologie Editor 2 Klicken Sie auf das Register Offline Online Vergleich 3 Um die PROFINET Ger te Ihres Projekts zu
141. matisierungsl sung auf Basis vorgefertigter Komponenten und Teill sungen Dieses Konzept kommt den Forderungen nach erh hter Modularisierung im Maschinen und Anlagenbau durch weitgehende Dezentralisierung der intelligenten Bearbeitung entgegen Mit Component Based Automation realisieren Sie vollst ndige technologische Module als standardisierte Komponenten die in gro en Anlagen eingesetzt werden Sie erstellen die modularen intelligenten Komponenten bei PROFINET CBA in einem Engineering Tool das von Ger tehersteller zu Ger tehersteller unterschiedlich sein kann Komponenten die aus SIMATIC Ger ten gebildet sind erstellen Sie mit STEP 7 und verschalten diese mit dem Tool SIMATIC iMap PROFINET Component Description gt RCD PROFINET IO Im Rahmen von PROFINET ist PROFINET IO ein Kommunikationskonzept f r die Realisierung modularer dezentraler Applikationen Mit PROFINET IO erstellen Sie Automatisierungsl sungen wie sie Ihnen von PROFIBUS her bekannt und vertraut sind Die Umsetzung von PROFINET IO wird durch den PROFINET Standard f r Automatisierungsger te realisiert Das Engineering Tool STEP 7 unterst tzt Sie bei dem Aufbau und der Projektierung einer Automatisierungsl sung In STEP 7 haben Sie also die gleiche Applikationssicht unabh ngig davon ob Sie PROFINET Ger te oder PROFIBUS Ger te projektieren Die Programmierung Ihres Anwenderprogramms ist f r PROFINET IO und PROFIBUS DP gleichartig da Sie die f r
142. mbeschreibung 112 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 5 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation Ergebnis Reservierter Kommunikationsanteil f r IRT Daten Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie das Dialogfeld Domain Management mit OK Hinweis Bandbreitenreservierung und Standardkommunikation Die f r die Standardkommunikation verf gbare bertragungsbandbreite kann vergr ert werden indem die reservierte bertragungsbandbreite f r IRT Daten auf das notwendige Ma reduziert wird HW Konfig berechnet auf Basis der Projektierung die erforderliche bertragungsbandbreite f r IRT Daten Weiterf hrende Informationen Weitere Informationen zur IRT Kommunikation erhalten Sie im Kapitel Isochronous Real Time Seite 61 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 113 PROFINET IO Engineering 3 5 SIMATIC NCM PC 5 5 SIMATIC NCM PC Projektierwerkzeug SIMATIC NCM PC SIMATIC NCM PC ist eine auf die PC Projektierung zugeschnittene Fassung von STEP 7 Sie bietet f r PC Stationen den vollen Funktionsumfang von STEP 7 SIMATIC NCM PC ist das zentrale Werkzeug mit dem Sie die Kommunikationsdienste f r Ihre PC Station projektieren Die mit diesem Werkzeug erzeugten Projektierdaten m ssen Sie in die PC Station laden oder exportieren Dadurch stellen Sie die Kommunikationsbereitschaft der PC Station her SIMATIC NCM PC und STEP 7 sind untereinander komp
143. mmunikationsprozessoren die als PROFINET Schnittstelle in einem PC verwendet werden Ziffer Bild 5 27 Wenn ein Switch z B SCALANCE X 200 400 PROFINET IO unterst tzt und wenn er wie ein Feldger t in die Projektierung eingebunden ist dann k nnen Sie diesen Switch in STEP 7 wie ein Feldger t diagnostizieren Ziffer Bild 5 27 Einige Switches z B SCALANCE X 200 400 bieten Ihnen zus tzlich die M glichkeit einer webbasierten Diagnose mit Hilfe des Web Based Managements Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO Ablauf der Diagnose bei einem Leitungsbruch Systembeschreibung Die folgende Grafik veranschaulicht Ihnen wie Diagnoseinformationen ausgetauscht werden wenn die bertragungsqualit t auf der optischen Leitung z B durch Alterung abnimmt In diesem Beispiel wird das Szenario betrachtet nachdem bereits ein Wartungsbedarf diagnostiziert wurde PG PC G IO Controller i EN gt Sg SCALANCE CH 4 ET 200S ET 200S PN FO PN FO a w v ET 200S PN FO Lichtwellenleiter Bild 5 21 Ziffer Kupferleiter Ablauf der Diagnose Beschreibung Die Systemreserve des Lichtwellenleiters sinkt unter 0 dB Sowohl die ET 200 S PN FO als auch der Switch senden den Maintenance Demanded Alarm an den IO Controller Der IO Controller erkennt anhand der Alarme die Wartungsanforderung vom Switch un
144. mmunikatton mann nnnn nn d 5 4 1 Einf hrung u a ine K 5 4 2 IRT Kommunikation einzelner Ger te Drolekiteren 100 5 4 3 IRT Kommunikation eines PROFINET IO Systems Drolekteren nenn 103 5 4 4 Sendetakt des PROFINET IO Systems festlegen nenn 5 5 SIMATIC ere 5 6 ele e 5 6 1 PARESSEH EE 116 5 6 2 IP und Oe 5 6 3 Vergabe von Ger tename und IPD Adresse nn 5 7 Diagnose b l PROFINET ID ee A EENE 122 5 7 1 Grundz ge der Diagnose bei PROFINET IO 5 7 2 Unterst tzung durch STEP 7 NCM PC ssssesesssessesesrrsssirrssrirssttrrssttrrsttnnnsttnrnnttnsstnnnnsten nsten 5 7 3 Beispiele zu Disonosemechantsmen nenn nnnn nenn 5 7 4 Auswerten der Diagnose im Amwenderprogramm ana 5 7 5 Status und Fehleranzeigen CPUs mit PN Schnittstelle 00sseeeneeeeseeeeereeeerrrseerreserrssrere 5 7 6 Diagnose mit dem Web Server nn 135 5 7 7 Diagnose der Netzinfrastruktur NM Systembeschreibung 8 Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 Inhaltsverzeichnis 6 PROFINET CBA Engineering NEEN NEEN 6 1 Engineering mit SIMATIC Map 140 6 2 18Ce u eloJal n10 1n Xo 17 A To BBEPRPRRFESSPEPPPFRFEEEEFFRPERERPEUFEREERERFUPEREBFERFEEHESSCEEREPEIEUERPESPERREEFEREBERSCEEGEEEETREERREREFSERE 144 6 3 Diagnose bei PROFINET CBA 2 4002044400004 HRG anne san EVERE ENEE eugeeerd 7 PROFINET Aufbaubeispiele EN 7 1 Aufbaubeispiele PROFINET WO 149 7 1 1 te Wl CIE We EE 149 7 1 2 PROFINET IO System mit IRT ann 7 2 Anwendungsbeispiele PROFINET I
145. n HW Konfig Ergebnis 66 Um die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG des PROFINET IO Systems zu projektieren gehen Sie wie folgt vor 1 Doppelklicken Sie auf die PROFINET Schnittstelle desjenigen IO Controllers der die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG unterst tzen soll Es ffnet sich das Dialogfeld Eigenschaften dieser PROFINET Schnittstelle Aktivieren Sie das Optionsk stchen Ger tetausch ohne Wechselmedium unterst tzen Speichern Sie die Einstellung der Schnittstelle indem Sie den Dialog mit OK beenden Speichern und bersetzen Sie die Einstellungen in HW Konfig OD PR O N Laden Sie die Projektierung in den IO Controller Alle IO Devices im PROFINET IO System die topologisch projektiert und auf Werkseinstellungen zur ckgesetzt worden sind und noch keinen g ltigen Ger tenamen haben keine Micro Memory Card gesteckt oder Micro Memory Card ohne g ltigen Ger tenamen gesteckt erhalten ihren Ger tenamen vom IO Controller Sie k nnen damit ohne explizite Namensvergabe durch den Anwender vom IO Controller in den Nutzdatenverkehr aufgenommen werden Hinweis Vorraussetzung f r die automatische Vergabe des Ger tenamens Alle IO Devices die automatisch von ihrem IO Controller ihren Ger tenamen erhalten m ssen sich im Reset to Factory befinden und die Solltopologie muss mit der Isttopologie bereinstimmen Systembeschreibung Systemhandbuc
146. n aller PROFINET Ger te inklusive deren Ports Folgende Funktionen und Informationen stehen Ihnen zur Verf gung Systembeschreibung Anzeige s mtlicher PROFINET Ger te und deren Ports im Projekt Projektierte Leitungsl nge und projektierter Leitungstyp mit berechneter Signallaufzeit f r jeden Port Verschaltungsdaten mit Ortskennzeichen der einzelnen PROFINET Ger te Diagnoseinformationen von PROFINET Ger ten f r jeden einzelnen Port Einfache Fehlererkennung durch Online Offline Vergleich der Teilnehmerdaten Aufruf der Diagnose Baugruppenzustand aus der grafischen Ansicht Importieren der Netz Topologie Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 89 PROFINET IO Engineering 5 3 Topologie und STEP 7 Tabellarische Ansicht Topologie Editor x Tabellarische Ansicht Grafische Ansicht Offine Online Vergleich Verschaltungstabelle Auswahlbereich IV Stationsnamen anzeigen Filter ale Ports anzeigen 7 Filter ale Ports anzeigen DI Partner Port Default Port Leitungsl nge Signallauf Kom Default Port IM154 4PNHF 2 Port 1 X2 P1 SR Port 1 X1 P1 Port 1 x1 P1 SIMATIC 300 1 PN IO CPU 315 Port 2 x1 P2 Port 2 x1 P2 IM154 4PNHF 2 Port 2 X2 P2 4 4PN Default Port 1M154 4PNHF 1 Default Port Default Port IM154 4PNHF Default Port Port 1 x2 P1 PRHF Port 2 x2 P2 Port 1 x2 P1 IM151 3PN Default Port Port 2 x2 P2 IM151 3PN HF Port 2 X1 P2 P
147. n der Siemens AG Die brigen Bezeichnungen in dieser Schrift k nnen Marken sein deren Benutzung durch Dritte f r deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann Haftungsausschluss Wir haben den Inhalt der Druckschrift auf bereinstimmung mit der beschriebenen Hard und Software gepr ft Dennoch k nnen Abweichungen nicht ausgeschlossen werden so dass wir f r die vollst ndige bereinstimmung keine Gew hr bernehmen Die Angaben in dieser Druckschrift werden regelm ig berpr ft notwendige Korrekturen sind in den nachfolgenden Auflagen enthalten Siemens AG A5E00298287 04 Copyright Siemens AG 2008 Industry Sector 06 2008 nderungen vorbehalten Postfach 48 48 90327 N RNBERG DEUTSCHLAND Vorwort Zweck des Handbuchs Die vorliegende Systembeschreibung vermittelt einen berblick ber das Kommunikationssystem PROFINET Die Systembeschreibung unterst tzt Sie bei der Installation Inbetriebnahme und im laufenden Betrieb eines PROFINET Systems Weiterhin wird mit Beispielen erl utert wie Sie eine Diagnose von IO Devices programmieren Die Systembeschreibung richtet sich an Programmierer von Anwenderprogrammen und an Personen die in den Bereichen Projektierung Inbetriebsetzung und Service von Automatisierungssystemen t tig sind Erforderliche Grundkenntnisse Zum Verst ndnis des Handbuchs sind folgende Kenntnisse erforderlich G ltigkeitsbereich Allgemeine Kenntnisse auf dem Gebiet der Autom
148. n der anderen Bereiche im Industrial Ethernet zugreifen Beispiel e PG integrierter Switch IM 154 8 CPU Switch auf IO Device ET 200S Der IO Controller der CPU IM154 8 CPU steuert direkt Ger te am Industrial Ethernet und am PROFIBUS An dieser Stelle sehen Sie IO Features zwischen IO Controller und IO Device s im Industrial Ethernet e Die IM 154 8 CPU ist der IO Controller f r die beiden IO Devices ET 200S und ET 200 Go e Die IM 154 8 CPU ist ber das IE PB Link auch der IO Controller f r die ET 200 DP Slave Die CPU 319 3 PN DP kann sowohl IO Controller als auch DP Master sein Hier sehen Sie dass eine CPU sowohl IO Controller f r ein IO Device sein kann als auch DP Master f r einen DP Slave e Die CPU 319 3 PN DP ist der IO Controller f r die beiden IO Devices ET 200S und ET 200 S e Die CPU 319 3 PN DP ist der DP Master f r einen DP Slave Der DP Slave ist hierbei der CPU lokal zugeordnet und ist am Industrial Ethernet nicht sichtbar Weiterf hrende Informationen Weiterf hrende Informationen zum Thema PROFINET finden Sie im Programmierhandbuch Von PR OFIB DP nach PROFINET IO http support automation siemens com W W view de 1928993 In diesem Handbuch sind auch die neuen PROFINET Bausteine und Systemzustandslisten bersichtlich aufgef hrt 150 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET
149. n in reservierten Zeitintervallen Mit IRT haben Sie die M glichkeit zeitkritische Anwendungen wie dynamische Motion Control ber PROFINET steuern zu k nnen Mit IRT nutzen Sie weitere Vorteile e Hochpr zise Deterministik selbst bei hoher Netzbelastung durch Standardkommunikation e Einfache und flexible Einbindung von PROFINET Ger ten f r Echtzeitanwendungen in bestehende Firmennetze e Reservierung der bertragungsbandbreite und damit ausreichend freie Ressourcen f r die bertragung der Daten zur Echtzeitsteuerung e Gesicherte Standardkommunikation parallel zur Echtzeit Kommunikation ber das gleiche bertragungsmedium e Sie k nnen weiterhin Standardkomponenten f r Ihr PROFINET IO System au erhalb der Sync Domain verwenden e Gro e Anzahl von PROFINET Ger ten in Linientopologie mit IRT Kommunikation z B f r Transportstra en e Eine Erh hung der von STEP 7 berechneten Aktualisierungszeit in Abh ngigkeit der Linientiefe ist nicht mehr notwendig aufgrund der fest reservierten bertragungsbandbreite Eigenschaften von Isochronous Real Time Systembeschreibung Mit der Implementierung des bertragungsverfahrens IRT in Ethernet Controllern den ERTEC ASICs Enhanced Real Time Ethernet Controller werden Aktualisierungszeiten von 250 us und eine Jittergenauigkeit des Sendetakts von weniger als 1 us erreicht Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 61 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 2 Echtzei
150. n unterst tzen Schutz durch Kleinspannung IN VORSICHT Baugruppen mit PROFINET Schnittstellen d rfen Sie nur in LAN Netzen betreiben in denen alle angeschlossenen Netzkomponenten mit SELV PELV Stromversorgungen oder integrierten Stromversorgungen mit gleichwertigem Schutz versorgt werden Wenn Sie Baugruppen mit PROFINET Schnittstellen an ein WAN z B Internet ankoppeln dann muss die Daten bergabestelle Router Modem o diese Sicherheit gew hrleisten SITOP Stromversorgungen der Fa Siemens z B bieten diesen Schutz Weitere Informationen entnehmen Sie der Norm EN 60950 1 2001 Beispiel Konfiguration von PROFINET IO mit IRT Wie eine Konfiguration von ehen n wird in dem Bild im Kapitel TETE Ce EE Einf hrung Saite 7 wiedergegeben Aufbaurichtlinien der PROFIBUS Nutzerorganisation Die Installationsrichtlinie finden Sie im Internet http www profibus com rpa germany Systembeschreibung 78 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 6 Aufbauempfehlungen zum Optimieren von PROFINET In Betrieb nehmen nfo madongn zur a Sie Ss en IO Controllers an PROFINET finden Sie in Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 79 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 6 Aufbauempfehlungen zum Optimieren von PROFINET Systembeschreibung 80 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 5 Inha
151. ne Quittierm glichkeit e Informationen zum PROFINET e Topologie e V Variablenstatus e ariablentabellen Weiterf hrende Informationen zum Webserver Weiterf hrende Informationen zum Webserver finden Sie im Ger tehandbuch der jeweiligen S7 CPU 5 7 7 Diagnose der Netzinfrastruktur SNMP Verf gbarkeit Als offener Standard k nnen Sie bei PROFINET beliebige Systeme oder Softwarel sungen zur Diagnose auf der Basis von SNMP einsetzen Netzwerkdiagnose Das Netzwerk Management Protokoll SNMP Simple Network Management Protocol nutzt das verbindungslose Transportprotokoll UDP Es besteht aus zwei Netzkomponenten hnlich dem Client Server Modell Der SNMP Manager berwacht die Netzwerkknoten und die SNMP Agenten sammeln in den einzelnen Netzwerkknoten die verschiedenen netzwerkspezifischen Informationen und legen sie in strukturierter Form in der MIB Management Information Base ab Mit Hilfe dieser Informationen kann ein Netzwerkmanagementsystem eine ausf hrliche Netzwerkdiagnose durchf hren Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 135 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO MIB Eine MIB Management Information Base ist eine Datenbasis eines Ger ts SNMP Clients greifen auf diese Datenbasis im Ger t zu Die S7 Ger tefamilie unterst tzt u a folgende standardisierte MIBs e MIB Il genormt in der RFC 1213 e LLDP MIB genormt in der internationalen Norm IEE 802 1AB e LLD
152. nen auf dem PG ist z B STEP 7 Arbeitsspeicher Der Arbeitsspeicher ist in der CPU integriert und nicht erweiterbar Er dient zur Abarbeitung des Codes sowie zur Bearbeitung der Daten des Anwenderprogramms Die Programmbearbeitung erfolgt ausschlie lich im Bereich von Arbeitsspeicher und Systemspeicher Automatisierungssystem Ein Automatisierungssystem ist eine speicherprogrammierbare Steuerung bei SIMATIC S7 Baudrate Geschwindigkeit bei der Daten bertragung bit s Betriebssystem Das Betriebssystem der CPU organisiert alle Funktionen und Abl ufe der CPU die nicht mit einer speziellen Steuerungsaufgabe verbunden sind Systembeschreibung 164 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 Glossar Betriebszustand Bus Bussegment CAT 3 CAT5 Codebaustein COM COM Systembeschreibung Die Automatisierungssysteme von SIMATIC S7 kennen folgende Betriebszust nde STOP ANLAUF RUN Ein Bus ist ein bertragungsmedium das mehrere Teilnehmer miteinander verbindet Die Daten bertragung kann seriell oder parallel erfolgen ber elektrische Leiter oder ber Lichtwellenleiter Ein Bussegment ist ein abgeschlossener Teil eines seriellen Bussystems Bussegmente werden z B bei PROFIBUS DP ber Repeater miteinander gekoppelt Twisted Pair Leitung ist nicht gleich Twisted Pair Leitung Im Ethernet Standard sind mehrere Versionen spezifiziert Es gibt mehrere Kategorien jedoch spielen bei Netzwerken nur CAT 3 und CAT 5 eine Ro
153. ner Schraubenschl ssel Maintenance Required Wartungsanforderung Gelber Schraubenschl ssel f Maintenance Demanded Bad Roter Kreis hoch Ziel des Diagnosekonzepts ist das fr hzeitige Erkennen und Beseitigen von potenziellen St rungen noch bevor es zum Produktionsausfall kommt Dazu werden neben den Zustandsinformationen Good nicht gest rt und Bad gest rt eines PROFINET Ger ts zus tzliche Zustandsinformationen definiert Die Maintenance Informationen werden mit den folgenden Systemmeldungen generiert e Wartungsbedarf symbolisiert durch einen gr nen Schraubenschl ssel und e Wartungsanforderung symbolisiert durch einen gelben Schraubenschl ssel Die Zeitpunkte an denen die beiden Systemmeldungen generiert werden sind f r die meisten Verschlei parameter individuell einstellbar Einige Parameter wie z B die D mpfung auf einer Lichtwellenleitung sind in der PROFINET Spezifikation ab Version V2 1 festgelegt Systembeschreibung 124 Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO Diagnose Ebenen Sie k nnen Diagnoseinformationen auf verschiedenen Ebenen auswerten Ebene 1 Ebene 2 Fehler im Ger t Fehler im Modul z B Ventilinsel_2 z B Analogeingabemodul 3 Ebene 3 Fehler im Submodul Submodul 1 Submodul 1 Submodul Ebene 4 Kanal 0 Kanal 0 Kanal 0 Fehler im Kanal z B
154. nschaften Optionen Drucken Abbrechen Hite Bild 5 3 Register Grafische Ansicht des Topologie Editors Im Register Grafische Ansicht werden die PROFINET Ger te im Projekt und deren Verschaltungen dargestellt In der Miniaturansicht im rechten oberen Bereich w hlen Sie mit dem Schieberegler den betrachteten Ausschnitt des PROFINET IO Systems und dessen Vergr erungsfaktor aus Um den Ausschnitt des PROFINET IO Systems zu ver ndern ziehen Sie den Rahmen mit der Maus ber den gew nschten Bereich den Sie im Detail betrachten m chten Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 91 PROFINET IO Engineering 5 3 Topologie und STEP 7 Offline Online Vergleich Tabellarische Ansicht Grafische Ansicht Offline Online Vergleich Projektierte Topologie Offline nn Ermittelte Topologie Online Filter ES Ger te anzeigen DI Start Ze i 130 Ger te gefunden Objektname Partner Port Leitung lt Partner Port Leitungsdate El ET200ecoPN 201 pipin orp pr propro o onn BESSERES H DI Zuordnen Beeren Exportieren Optionen Abbrechen Hilfe Bild 5 4 Register Offline Online Vergleich Im Register Offline Online Vergleich im linken Bereich Projektierte Topologie Offline sind die projektierten PROFINET Ger te mit deren Schnittstellen und Ports und den verbundenen Nachbarports aufgelistet Im rechten Bereich Ermittelte To
155. nsicht bleibt verglichen mit PROFIBUS DP vollst ndig erhalten auf e O Daten Zugriff auf Peripheriedaten ber logische Adressen e Datens tze Ablage von Parametern und Daten e Anbindung an ein Diagnosesystem Meldung von Diagnoseereignissen Diagnosepuffer Das bedeutet dass im Anwenderprogramm die bekannte Sicht f r den Zugriff auf Prozessdaten verwendet wird Bestehendes Programmier Know how kann weiterhin genutzt werden Dies gilt auch f r Ger teprofile wie z B PROFIsafe PROF Idrive etc die auch bei PROFNET IO verf gbar sind Auch die Engineering Sicht bietet das gewohnte Look and Feel Das Engineering der dezentralen Peripherie erfolgt in gewohnter Weise mit den gleichen Tools wie sie bei PROFIBUS bereits verwendet wurden Ziele von PROFINET Zielsetzung von PROFINET ist e Offener Ethernet Standard f r die Automatisierung basierend auf Industrial Ethernet Industrial Ethernet und Standard Ethernet Komponenten k nnen miteinander verwendet werden jedoch sind Industrial Ethernet Ger te robuster und daher besser f r industrielle Umgebung Temperatur St rsicherheit usw geeignet e Nutzung von TCP IP und IT Standards e Automatisierung von Applikationen mit Echtzeit Bedarf e Nahtlose Integration von Feldbus Systemen Umsetzung von PROFINET in der SIMATIC 14 Durch die SIMATIC Produkte wird PROFINET wird folgt umgesetzt e Kommunikation zwischen Feldger ten ist in der SIMATIC mit PROFINET IO umgesetzt
156. nten und Ger ten in die PROFINET Kommunikation In Component Based Automation binden Sie Komponenten in einen Verschaltungseditor ein z B SIMATIC iMap Die Komponenten sind in einer PCD Datei beschrieben Bei PROFINET IO binden Sie Ger te in ein Engineering System ein z B STEP 7 Die Ger te sind in einer GSD Datei beschrieben Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 27 PROFINET bersicht 2 5 PROFINET IO und PROFINET CBA Software bei PROFINET CBA und PROFINET IO Durch PROFINET IO sind Feldger te IO Devices in PROFINET integriert Die Ein und Ausgangsdaten der IO Devices werden im Anwenderprogramm verarbeitet Die IO Devices mit ihrem IO Controller selbst k nnen wiederum Teil einer Komponente in einer verteilten Automatisierungs Struktur sein Die Kommunikation zwischen einer CPU als IO Controller und den zugeordneten IO Devices projektieren Sie als PROFINET IO hnlich wie ein PROFIBUS DP Mastersystem in STEP 7 In STEP 7 erstellen Sie auch Ihr Anwenderprogramm Aus dem gesamten PN IO System erstellen Sie eine Komponente in STEP 7 siehe Bild PROFINET CBA Die Kommunikation der Komponenten untereinander projektieren Sie danach komfortabel in SIMATIC iMap Hinweis CBA und IRT Eine gleichzeitige Nutzung von PROFINET CBA und IRT Kommunikation ist m glich Details zu den Einsatzm glichkeiten der einzelnen Produkte 28 Lesen Sie dazu in der Dokumentation des betreffenden Produkts nach
157. nterschiede und Gemeinsamkeiten PROFINET IO e Von PROFIBUS DP nach PROFINET IO http support automation siemens com WW view d e 19289930 e Anwenderprogramme e Diagnose Neue und ge nderte Bausteine und Programmierhandbuch Von PROFIBUS DP nach Systemzustandslisten PROFINET IO http support automation siemens com WW view d e 19289930 Handbuch Systemsoftware f r S7 300 400 System und Standardfunktionen http support automation siemens com WW view d e 1214574 Online Hilfe von STEP 7 Inbetriebnahme einer integrierten PROFINET Handbuch Automatisierungssystem S7 300 Getting Schnittstelle Started Collection Inbetriebnahme von PROFINET http support automation siemens com W WV view d e 15390497 Betriebsanleitung S7 300 CPU 31xC und CPU 31x Aufbauen http support automation siemens com WW view d e 13008499 CPU 319 3 PN DP Getting Started Collection PROFINET IO Projektierung der PROFINET Schnittstelle http support automation siemens com WW view d CPU 317 2 PN DP e 19290251 Projektierung der PROFINET Schnittstelle X2 Projektierung einer ET 200S als PROFINET IO Device CP 443 1 Advanced 6GK7 443 1 EX40 0XE0 und CP 443 1 Advanced 6GK7443 1EX41 0XEO Projektierung der PROFINET Schnittstelle mit einem IE PB Link und ET 200B CP 443 1 EX20 S7 CPs f r Industrial Ethernet CP 343 1 http support automation siemens com WW view d e 27013386 Handbuch f r CP 343 1 LEAN CX10 Ger tehandbuch S7 CPs f
158. ollen oder ob Sie fixierte Aktualisierungszeiten oder einen fixierten Faktor bez glich des Sendetaktes f r bestimmte IO Devices vorgeben m chten Automatische Aktualisierungszeit STEP 7 ermittelt automatisch auf Basis der vorliegenden Hardware Konfiguration und dem daraus resultierenden zyklischen Datenaufkommen die Aktualisierungszeit Es ist die kleinstm gliche Aktualisierungszeit die gew hrleistet dass die zur Verf gung stehende bertragungsbandbreite eingehalten wird Die kleinste m gliche Aktualisierungszeit in einem PROFINET System ist von folgenden Faktoren abh ngig e Anzahl der PROFINET IO Devices e Sendetakt des IO Controllers bzw des Sync Masters e Leistungsf higkeit des IO Controllers und des IO Devices e Anzahl der projektierten Nutzdaten e PROFINET IO Kommunikationsanteil im Verh ltnis zum PROFINET CBA Kommunikationsanteil e Gr e der reservierten bertragungsbandbreite Diese Abh ngigkeiten werden von STEP 7 bei der Projektierung automatisch ber cksichtigt Wenn automatische Aktualisierungszeit gew hlt ist dann wird f r RT Devices minimal eine Aktualisierungszeit von 2 ms vorgegeben Hinweis Fixierte Aktualisierungszeit optional einstellbar Die Aktualisierungszeit des IO Devices wird vom Anwender fest eingestellt Die Einstellung der Aktualisierungszeit bleibt gleich auch wenn der Sendetakt ge ndert wird STEP 7 berechnet aufgrund der Konfiguration bereits optimierte d h m gl
159. omain Sync Domain Sync Domain sync domain 1 Se yeu L schen zech let mal 2 ndern Sie ggf den Namen der Sync Domain Klicken Sie dazu auf die Schaltfl che Bearbeiten Daraufhin ffnet sich das Dialogfeld Sync Domain bearbeiten in dem Sie den vordefinierten Namen ndern im Beispiel sync domain neu Domain Management Netz Maschineneinheit Sync Domain Sync Domain Sync Domain sync domain 1 v Neu L schen Sendetakt ms E Sync Domain bearbeiten Name der Sync Domain syne domain neul Teilnehmer Station ID System Abbrechen 3 Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie das Dialogfeld Sync Domain bearbeiten mit OK Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 107 PROFINET IO Engineering 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation F gen Sie das die gew nschte n PROFINET IO System e der neu angelegten Sync Domain hinzu Klicken Sie dazu auf die Schaltfl che Hinzuf gen Daraufhin ffnet sich das Dialogfeld Station IO System hinzuf gen Domain Management Netz Maschineneinheit Sync Domain Sync Domain Sync Domain sync domain neu X Neu L schen Bearbeiten Station IO System hinzuf gen Sendetakt ms 7 Station ID System Teilnehmer ID Controller2 PROFINET ID System 100 IO Controller PROFINET IO System 100 Station ID System Bild 5 13 PROFINET IO System in belie
160. onentenkonzept 6 2 Komponentenkonzept bersicht Mechanische elektrische und elektronische Teile von Automatisierungssystemen f hren eine bestimmte technologische Funktion der Automatisierungsanlage oder des Fertigungsprozesses aus Alle zu einer technologischen Funktion geh renden Teile von Automatisierungssystemen bilden zusammen mit dem zugeh rigen Steuerungsprogramm ein eigenst ndiges technologisches Modul Wenn dieses technologische Modul die Kommunikations Anforderungen der PROFINET Spezifikation erf llt so kann daraus in einem Engineering System eine PROFINET Komponente erstellt werden Beispiel Transport Die oben getroffenen Festlegungen sehen Sie in der folgenden Grafik am Beispiel Transport dargestellt Technologisches Modul Transport PROFINET Komponente Transport wa ng IE Transport Transport Start BOOL BOOL Next Start BOOL BOOL Run Countln 14 14 CountOut Delay 12 UI Lifestate IM151_CPU Technologische Funktion Bild 6 2 Vom Technologischen Modul zur PROFINET Komponente Systembeschreibung 144 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET CBA Engineering 6 2 Komponentenkonzept PROFINET Komponente Eine PROFINET Komponente umfasst die gesamten Daten der Hardware Konfiguration die Parameter der Baugruppen sowie das zugeh rige Anwenderprogramm f r die Verwendung in PROFINET CBA Die PROFINET Komponente setzt sich wie folgt zusammen e Technologische Funktion Die option
161. ontrolle liegt nicht beim Benutzer sondern beim Anbieter der bertragungsnetze Wartungsanforderung Systembeschreibung Dauerhaft zuverl ssige Funktion eines PROFINET Ger ts erreichen Sie durch das fr hzeitige Erkennen und Beseitigen von potenziellen St rungen bevor es zu einem Produktionsausfall kommt Dazu werden unterschiedliche Maintenance Informationen zu denen die Wartungsanforderung geh rt definiert Eine Systemmeldung Wartungsanforderung kann f r verschiedene Verschlei parameter definiert werden und z B bei Erreichen einer bestimmten Betriebsstundenzahl eine berpr fung einer Komponente empfehlen Die Meldung Wartungsanforderung wird gesendet wenn innerhalb eines absehbaren Zeitraums ein Austausch des betreffenden Bauteils ausgef hrt werden muss Beispiel Drucker Die Meldung Wartungsbedarf wird dann gesendet wenn der Toner die Druckerpatrone sofort ausgetauscht werden muss Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 185 Glossar Wartungsbedarf XML Dauerhaft zuverl ssige Funktion eines PROFINET Ger ts erreichen Sie durch das fr hzeitige Erkennen und Beseitigen von potenziellen St rungen bevor es zu einem Produktionsausfall kommt Dazu werden unterschiedliche Maintenance Informationen zu denen die Wartungsbedarf geh rt definiert Eine Systemmeldung Wartungsbedarf kann f r verschiedene Verschlei parameter definiert werden und z B bei Erreichen einer bestimmten Betriebsstundenzahl
162. ort 1 X2 P1 Port 2 2 P2 1 PN IO CP 2 PN DP E Port 1 x2P1 IM151 3PN HF Port 1 x1 P1 4 Aktualisieren Objekteigenschatten Exportieren t noenmab Meter zi Hinzuf gen Bild 5 2 Register Tabellarische Ansicht des Topologie Editors In der Verschaltungstabelle im linken Bereich des Registers Tabellarische Ansicht sind alle projektierten PROFINET Ger te mit ihren Ports aufgelistet Im Auswahlbereich im rechten oberen Bereich sind alle PROFINET Ger te aufgelistet die f r die topologische Verschaltung zur Verf gung stehen ber die Klappliste Filter w hlen Sie unter den folgenden Anzeigeoptionen aus e Alle Ports anzeigen aufgelistet werden sowohl verschaltete als auch nicht verschaltete Ports e Verschaltete Ports anzeigen aufgelistet werden ausschlie lich verschaltete Ports e Unverschaltete Ports anzeigen aufgelistet werden ausschlie lich nicht verschaltete Ports Systembeschreibung 90 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 5 3 Topologie und STEP 7 Grafische Ansicht nin Topologie Editor Tabellarische Ansicht Grafische Ansicht OfflineOnline Vergleich IM151 3PN HF 206 174 Miniaturansicht 51 3PN HF 206 175 Passive Komponenten SCALANCE X100 SCALANCE W medium converter PC Baugruppen rt Bilder Verschiebemodus deaktiviert Aktualisieren Objekteige
163. pologie Online wird die Online Sicht des PROFINET IO Systems mit dessen Verschaltung zur Laufzeit dargestellt Weiterf hrende Informationen Weitere Informationen zum Aufbau und zur Handhabung des Topologie Editors finden Sie in der Online Hilfe zu STEP 7 Systembeschreibung 92 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 5 3 2 5 3 Topologie und STEP 7 Topologie projektieren Topologie Editor starten Starten Sie den Topologie Editor wie folgt W hlen Sie das betreffende PROFINET IO System an In HW Konfig oder NetPro mit dem Men befehl Bearbeiten gt PROFINET IO gt Topologie ber das Kontextmen eines Interfaces eines Ports des betreffenden PROFINET Ger ts oder ber das Kontextmen des PROFINET IO Systems mit dem Men befehl PROFINET IO Topologie Verschaltung und Eigenschaften Zur Verschaltung von Ports der PROFINET Ger te gehen Sie wie folgt vor Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 1 2 4 W hlen Sie im Register Tabellarische Ansicht im Auswahlbereich den Port des PROFINET Ger ts den Sie verschalten m chten Ziehen Sie diesen Port auf den gew nschten Port eines PROFINET Ger ts in der Verschaltungstabelle Daraufhin ffnet sich das Dialogfeld Eigenschaften Verschaltung des ausgew hlten Ports Im folgenden Bild ist ein Beispieldialog dargestellt Eigenschaften Yerschaltung Port Yerschaltung x
164. projektieren wollen gehen Sie wie folgt vor 1 Sie f gen den IO Controller in Ihr Projekt ein und konfigurieren ihn PROFINET Ger te f r die Sie IRT Kommunikation projektieren m ssen IRT unterst tzen 2 Sie projektieren die IRT Kommunikation f r den IO Controller indem Sie die RT Klasse auf IRT einstellen 3 Sie f gen zum Ethernet des IO Controllers ein PROFINET Ger t hinzu und konfigurieren es wie gewohnt 4 Sie projektieren die IRT Kommunikation f r das hinzugef gte PROFINET Ger t indem Sie die RT Klasse auf IRT einstellen 5 Legen Sie f r die betreffende Sync Domain den Sendetakt und den reservierten Kommunikationsanteil f r IRT Daten fest 6 Laden Sie die Projektierung in die Ger te Hinweis Geer zum Aufbau eines PROFINET IO Systems achten Sie bitte die A en im Kapitel Aufbauempfehlungen zum in von PROFINET Seite CC H Konfig SIMATIC 300 1 Konfiguration Projekt Beispiel IRT_3 BAR mig Station Bearbeiten Einf gen Zielsystem Ansicht Extras Fenster Hilfe Deg Hu e Br re Ent S Ki oj xl Suchen nt ail Ethemet PROFINET ID System 100 Profil Standard v vi PROFIBUS DP HE PROFIBUS PA Bi PROFINET I0 E SIMATIC 300 E SIMATIC 400 SIMATIC PC Based Contre 8 SIMATIC PC Station gt PROFINET ID System Zd Dr cken Sie F1 um Hilfe zu erhalten Bild 5 7 Ausgangsbeispiel mit projektiertem IO Controller Systembeschreibung 100 Systemhandbuch 06 2008 A5SE002
165. r teport Bild 4 4 Beispiel Verkabelung f r IO Devices Dezentrale Peripherie mit Porteinstellung TP ITP mit 100 Mbit s Vollduplex und deaktivierter Autonegotiation Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 71 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 5 Docking Station Im Betrieb wechselnde IO Devices Dezentrale Peripherie Siehe auch Steckerbelegung RJ45 und Mt2 Kabel Seite 167 4 5 Docking Station Im Betrieb wechselnde IO Devices Dezentrale Peripherie Anwendung von Im Betrieb wechselnde IO Devices wechselnde Partner Ports in einer Docking Station Im folgenden Bild ist eine Automatisierungszelle mit einem Dockingsystem und mehreren Docking Units dargestellt PROFINET Industrial Ethernet r IO Controller Bild 4 5 Wechselnde IO Devices Partner Ports in einer Docking Station Systembeschreibung 72 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 5 Docking Station Im Betrieb wechselnde IO Devices Dezentrale Peripherie Applikative Voraussetzungen Folgende Punkte sind bei der Realisierung eines Dockingsystems mit im Betrieb wechselnden IO Devices zu beachten Die IO Devices aller Docking Units sind in der Projektierung in der Voreinstellung deaktiviert Es kann zu jeder Zeit immer nur eine Docking Unit aktiv sein d h nur die IO Devices einer Docking Unit k nnen aktiviert sein Alle IO Devices anderer Docking Uni
166. r HMI Ger te wie z B ProTool Pro RT bzw WinCC flexible in Ihre Anlage einbinden oder OPC basierende Client Programme einsetzen Diagnostizieren der PROFINET Ger te Im eigenen Diagnosefenster wird der aktuellen Status der PROFINET Ger te angezeigt Durch einen Online Offline Vergleich k nnen Sie feststellen ob es erforderlich ist Programme und oder eine Projektierung in die Automatisierungssysteme zu laden Darstellung des Projekts in einer hierarchischen Baumstruktur Alle Anlagenteile werden in einer bersichtlichen Form dargestellt die als Basis f r eine komfortable Navigation und weitere Verwaltungsfunktionen im Projekt dient Unterst tzung bei der Erstellung der Anlagendokumentation STEP 7 erstellt f r Sie automatisch eine vollst ndige Dokumentation der projektierten Anlage einschlie lich aller Ger te und deren Anschl sse Projektierung berpr fen STEP 7 berpr ft automatisch folgende Sachverhalte Sind im Projekt die vorgegebenen Mengenger ste eingehalten worden Ist die Projektierung konsistent und fehlerfrei Onlinedaten der Ger te abfragen Durch die Online Ger teanalyse k nnen Sie die Onlinedaten einzelner Ger te zu Test und Diagnosezwecken abfragen Diagnostizieren der Switches Die integrierten Switchfunktionen sind ber STEP 7 diagnostizierbar Switches der SCALANCE X200 SCALANCE X300 und SCALANCE X400 Serie k nnen als PROFINET IO Device diagnostiziert werden Inbetriebnahme einer P
167. r Ports projektiert werden Hinweis Nicht realisierbare Verschaltung Wenn Sie versuchen eine Verschaltung zu erzeugen die nicht m glich ist wird beim Ziehen der Verbindung ein Hinweis in den Tooltipps ber dem Partner Port aufgeblendet und der Mauszeiger nimmt die Form eines Halteverbotszeichens an Wenn Sie dennoch versuchen die Verschaltung zu erzeugen wird ein Warndialog aufgeblendet den Sie best tigen m ssen Die Verschaltung wird nicht durchgef hrt Verschaltung l schen Zum Entfernen einer Verschaltung selektieren Sie die Verschaltung L schen Sie die Verschaltung ber das Kontextmen Port Verschaltung trennen oder mit der Entfernen Taste 76 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 6 Aufbauempfehlungen zum Optimieren von PROFINET 4 6 Aufbauempfehlungen zum Optimieren von PROFINET PROFINET mit RT optimieren PROFINET erm glicht Ihnen Kommunikation mit hoher Performance und Durchg ngigkeit Mit den folgenden Aufbaurichtlinien k nnen Sie die Performance Ihres PROFINET IO Systems im RT Betrieb noch weiter steigern 1 Schalten Sie einen Router oder einen SCALANCE S zwischen B ronetzwerk und PROFINET System ber den Router k nnen Sie genau festlegen wer auf Ihr PROFINET System zugreifen darf 2 Bauen Sie Ihr PROFINET System wo sinnvoll sternf rmig auf z B im Schaltschrank 3 Halten Sie die Kaskadiertiefe der Switc
168. r Sie die HW Konfiguration inklusive der projektierten IP Adresse laden IP Adresse ist dann remanent hinterlegt 3 Wenn Ihr PROFINET Ger t ber eine MPI oder PROFIBUS DP Schnittstelle verf gt dann schlie en Sie Ihren PG PC ber die MPI oder PROFIBUS DP Schnittstelle direkt an das PROFINET Ger t an Aus STEP 7 weisen Sie dem Ger t eine IP Adresse zu erfolgt beim Laden der Hardware Konfiguration Vergabe des Ger tenamens f r IO Devices mit der PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG F r IO Devices deren PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG projektiert ist ist keine Vergabe des Ger tenamens im Falle eine hs notwendig nen finden Sie im Kapitel Ger tetausch ohne Wechselmedium PG Seite Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 119 PROFINET IO Engineering 3 6 Adressvergabe Inbetriebnahme einer PROFINET Schnittstelle Weitere Details wie Sie eine PROFINET Schnittstelle in Betrieb nehmen finden Sie in den Betriebsanleitungen der PROFINET Ger te der SIMATIC Ger tefamilie Vergabe von Ger tename und Adresse bei einem IO Device Ausnahme bei PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG Die folgende Illustration veranschaulicht wie die Vergabe des Ger tenamens und der Adresse abl uft 1 Jedes Ger t bekommt einen Ethernet 1 PROFINET IO System 1 technologischen Namen T
169. r ein umweltvertr gliches Recycling und die Entsorgung Ihrer Altger te wenden Sie sich an einen zertifizierten Entsorgungsbetrieb f r Elektroschrott nderungen gegen ber der Vorg ngerversion In der folgenden Tabelle finden Sie die wichtigsten technischen Neuerungen in PROFINET die in der vorliegenden Systembeschreibung ber cksichtigt wurden Leserkreis Technische Neuerungen Erl uterung Isochronous Real Time IRT f r hohe Anforderungen an die Kommunikation Priorisierter Hochlauf Zur schnellen Kommunikationsaufnahme von PROFINET Ger ten Ger tetausch ohne Wechselspeicher Einfacher Austausch von PROFINET Ger ten ohne Micro Memory Card Dieses Handbuch wendet sich in erster Linie an folgende Zielgruppen die vernetzte Automatisierungsl sungen mit SIMATIC Produkten planen und projektieren Entscheider Planer Projekteure Auch Inbetriebnahme Ingenieure und das Service Personal profitieren von dem vorliegenden Handbuch Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 Vorwort Weitere Unterst tzung Trainingscenter Bei Fragen zur Nutzung der im Handbuch beschriebenen Produkte die Sie im vorliegenden Handbuch nicht beantwortet finden wenden Sie sich bitte an Ihren Siemens Ansprechpartner in den f r Sie zust ndigen Vertretungen und Gesch ftsstellen Me mal automation siemens ee asp Um Ihnen den Einstieg in das Automatisierungssystem SIMATIC S7 zu erleic
170. r f r den Nutzdatenaustausch im zyklischen Betrieb Eine Ausnahme bildet die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG Bei IO Devices f r die Ger tetausch ohne Wechselmedium PG projektiert ist wird der Ger tename vom IO Controller auf Basis der topologischen Projektierung vergeben Der Ger tename kann alternativ im PG direkt auf die Micro Memory Card geschrieben werden Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 6 Adressvergabe Strukturierte Ger tenamen Ger tenummer Siehe auch Sie haben die M glichkeit den Ger tenamen nach DNS Konventionen zu strukturieren Diese Konventionen werden von der Internationalizing Domain Names in Applications IDNA festgelegt Danach gilt die Kleinschreibung der Ger tenamen Das Domain Name System DNS ist eine verteilte Datenbank http iana org die den Namensraum im Intranet verwaltet Als Hilfsmittel zur Strukturierung verwenden Sie den Punkt Die Hierachie ist dabei von rechts nach links absteigend lt Subdomain Name gt lt Domain Name gt lt Top Level Domain Name gt Neben dem Ger tenamen vergibt STEP 7 beim Stecken eines IO Devices auch eine Ger tenummer beginnend bei 1 ber diese Ger tenummer k nnen Sie im Anwenderprogramm ein IO Device identifizieren z B SFC 71 LOG_GEO Der Ger tename ist im Gegensatz zur Ger tenummer im Anwenderprogramm nicht sichtbar er te
171. rammieren sondern einfach grafisch als Verschaltungslinien projektieren SIMATIC iMap kann die Inhalte der PROFINET Komponenten und die zugeh rigen Verschaltungen in die Ger te der Anlage laden W hrend der Inbetriebnahme und im laufenden Betrieb k nnen Sie mit Hilfe von SIMATIC iMap Prozess und Diagnosedaten der Ger te abfragen sowie Parameter und Projektdaten zu Testzwecken ndern SIMATIC iMap ol JC ei IL JO or IL IO ol IL 10 OL JC 10 01L IL JO or T oL IC JO OL 1 10 Loi o KEELT i Ho eaaeo m Technologische Hersteller bergreifendes Engineering er Anlagensicht ol Il 10 Ol Il IO Ol IL JO Ol Il JO ol Il 10 Ol Il IO Ol IL JO Ol Il JO Ger te Bild 6 1 SIMATIC iMap Engineering Konzept Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET CBA Engineering 6 1 Engineering mit SIMATIC iMap Hersteller und ger teunabh ngiges Engineering Konzept F r die Anbindung an herstellerspezifische Projektier und Programmier Tools stellt SIMATIC iMap folgende Funktionen zur Verf gung Software f r die Integration von PROFINET Komponenten die SIMATIC Automati sierungssysteme enthalten und in STEP 7 programmiert wurden Zugang zu herstellerspezifischen Werkzeugen f r die Konfiguration und Diagnose der Ger te Grundlegende Schritte vom Planen bis zum Betreiben
172. raussetzung f r die Einstellung des Sendetakts Sie haben bereits ein PROFINET IO System bzw einen IO Controller projektiert Vorgehen in HW Konfig 1 Wenn das Dialogfeld Domain Management nicht bereits ge ffnet ist dann w hlen Sie in HW Konfig im Kontextmen des IO Subsystems Eisenbahnschiene den Men befehl PROFINET IO Domain Management 2 W hlen Sie in der Klappliste Sendetakt ms einen der vorgegebenen Sendetakte aus 3 Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie das Dialogfeld Domain Management mit OK Ergebnis Das PROFINET IO System der Sync Domain ist auf einen Sendetakt festgelegt Tipp Optimierung der Daten bertragung STEP 7 berechnet den optimalen Wert f r die Aktualisierungszeit Wenn Sie einzelne IO Devices mit einer anderen als der voreingestellten Aktualisierungszeit parametrieren m chten k nnen Sie f r jedes einzelne PROFINET Ger t die Aktualisierungszeit einstellen Die Aktualisierungszeit entspricht dabei einem Vielfachen des Sendetakts Reservierte bertragungsbandbreite f r IRT einstellen Sie haben die M glichkeit die reservierte bertragungsbandbreite f r IRT Daten im Verh ltnis zur maximal reservierbaren bertragungsbandbreite f r zyklische Nutzdaten Kommunikation festzulegen Das Verh ltnis wird in Prozent angegeben Dabei darf die vom System vorgegebene maximale bertragungsbandbreite f r zyklische Daten durch die reservierte bertragungsbandbreite f r IRT zuz
173. rds i in PROFINET finden Sie in der PROFINET Security Guideline Diese R nien finden Sie der Homepage der PROFIBUS Nutzerorganisation im Internet http RR profibus comi algenmany 3 5 Topologie Im Folgenden erhalten Sie einen berblick ber verschiedene M glichkeiten wie Sie ein PROFINET Netzwerk aufbauen k nnen Stern Durch den Anschluss von Kommunikationsteilnehmern an einen Switch mit mehr als zwei PROFINET Schnittstellen entsteht automatisch eine sternf rmige Netztopologie Wenn ein einzelnes PROFINET Ger t ausf llt f hrt das bei dieser Struktur im Gegensatz zu anderen Strukturen nicht zwangsl ufig zum Ausfall des gesamten Netzes Lediglich der Ausfall eines Switches f hrt zum Ausfall eines Teils des Kommunikationsnetzes Baum Wenn Sie mehrere sternf rmige Strukturen miteinander verschalten entsteht eine baumf rmige Netztopologie Linie Alle Kommunikationsteilnehmer werden in einer Linie hintereinander geschaltet Wenn ein Koppelelement z B Switch ausf llt dann ist eine Kommunikation ber das ausgefallene Koppelelement hinweg nicht mehr m glich Das Netz wird dann in 2 Teilsegmente getrennt Bei PROFINET wird die Linientopologie durch Switches realisiert die in PROFINET Ger ten bereits eingebaut sind Deshalb ist die Linientopologie bei PROFINET lediglich eine Sonderform der Baum Sterntopologie Der Aufwand f r die Verkabelung ist bei einer Linientopologie am geringsten Ring Wenn Sie di
174. rieger t ET 200ecoPN Siehe auch Aufbauempfehlungen zum Optimieren von PROFINET Seite 77 Systembeschreibung 102 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation 5 4 3 IRT Kommunikation eines PROFINET IO Systems projektieren Projektierung einer Sync Domain ber den Dialog Sync Domain Management berblick Systembeschreibung Wenn Sie f r den Nutzdatenaustausch eines PROFINET IO Systems die IRT Kommunikation projektieren wollen gehen Sie grunds tzlich wie folgt vor 1 Sie konfigurieren wie bisher Stationen mit PROFINET IO Controllern und PROFINET IO Devices PROFINET Ger te f r die Sie IRT Kommunikation projektieren m ssen IRT unterst tzen Sie projektieren eine Sync Domain und legen f r jedes einzelne PROFINET Ger t dessen Synchronisationsrolle in der Sync Domain fest Einen IO Controller oder einen Switch projektieren Sie als Sync Master allen weiteren PROFINET Ger ten der Sync Domain weisen Sie die Rolle eines Sync Slaves zu Legen Sie f r die betreffende Sync Domain den Sendetakt und den reservierten Kommunikationsanteil f r IRT Daten fest Laden Sie die Projektierung in die PROFINET Ger te Hinweis Regeln zum Aufbau eines PROFINET IO Systems aa im Kapitel Aufbauempfehlungen zum Seite 77 Dien Sie e die AUT a D A Optimieren von PROFINE Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 103 PROFINET IO
175. ring Funktionen 3 5 SIMATIC NCM PC Zur Konfiguration und Projektierung einer PC Station nutzen Sie folgende Funktionen Komponenten der PC Station anlegen und konfigurieren Kommunikationseigenschaften des SIMATIC NET OPC Servers projektieren Verbindungen projektieren Symbole aus der SIMATIC S7 Projektierung bernehmen DP und PROFINET Betrieb projektieren Netzparameter f r den Betrieb mit PROFIBUS und Industrial Ethernet Projektierdaten in die PC Stationen laden Konfigurier und Projektierdaten in eine Datei ablegen Die Kommunikation zu angeschlossenen S7 Stationen mit NCM Diagnose berwachen Weiterf hrende Informationen Weiterf hrende Informationen finden Sie im Handbuch Industrielle Kommunikation SIMATIC Siehe auch NET PC Stationen in Betrieb nehmen Anleitung und Schnelleinstieg ttp support automation siemens com WW view de 13542666 SIMATIC PC Stationen Seite 29 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ABE00298287 04 115 PROFINET IO Engineering 3 6 Adressvergabe 5 6 Adressvergabe 5 6 1 Adressen Adressen Ger tenamen 116 Alle PROFINET Ger te basieren auf dem TCP IP Protokoll und ben tigen daher f r den Betrieb am Ethernet eine IP Adresse Um die Projektierung zu vereinfachen werden Sie nur ein einziges Mal dazu aufgefordert eine IP Adresse zu vergeben n mlich beim Konfigurieren des IO Controllers in STEP 7 HW Konfig Hier blendet STEP 7 einen Dialog zur A
176. s Docking Unit und der Switch Dockingsystem an dem die wechselnden IO Devices betrieben werden m ssen dieses Feature unterst tzen Die Docking Unit muss mit einem Switch der die PROFINET Funktion Priorisierter Hochlauf unterst tzt z B aus der SCALANCE X200IRT Familie verbunden sein Vorgehen in HW Konfig Ergebnis 1 ffnen Sie das Dialogfeld Eigenschaften durch Doppelklicken auf den Port des IO Devices an dem wechselnde IO Devices wechselnde Parter Ports betrieben werden sollen W hlen Sie aus der Klappliste Partner Port im Register Topologie den Wert im Betrieb wechselnder Partner Port Legen Sie die im Betrieb wechselnden Partner Ports fest indem Sie zun chst auf den Schalter Hinzuf gen klicken Es ffnet sich ein Dialog der alle bereits projektierten und noch nicht topologisch verschalteten IO Devices mit ihren verf gbaren Ports enth lt W hlen Sie aus der Klappliste alle Ports aus die im Betrieb wechselweise mit diesem Port verbunden sein k nnen Klicken Sie auf die Schaltfl che OK 5 Die markierten Partner Ports werden in das Dialogfeld Eigenschaften bernommen 6 Speichern Sie die Einstellungen des Ports und beenden Sie den Dialog mit OK Sie haben den betreffenden Port mit einem Port eines oder mehreren wechselnden IO Devices verschaltet Im Bereich Wechselnde Partner Ports im Dialogfeld Eigenschaften im Register Topologie des Ports sind alle projektierten
177. sar Funktion Eine Funktion FC ist gem IEC 1131 3 ein Codebaustein ohne statische Daten Eine Funktion bietet die M glichkeit der bergabe von Parametern im Anwenderprogramm Dadurch eignen sich Funktionen zur Programmierung von h ufig wiederkehrenden komplexen Funktionen z B Berechnungen Funktionsbaustein Ger t Ger tenamen Systembeschreibung Ein Funktionsbaustein FB ist gem IEC 1131 3 ein Codebaustein mit statischen Daten Ein FB bietet die M glichkeit der bergabe von Parametern im Anwenderprogramm Dadurch eignen sich Funktionsbausteine zur Programmierung von h ufig wiederkehrenden komplexen Funktionen z B Regelungen Betriebsartenanwahl Im Umfeld von PROFINET ist Ger t der Oberbegriff f r e Automatisierungssysteme z B SPS PC e Dezentrale Peripheriesysteme e Feldger te z B SPS PC Hydraulikger te Pneumatikger te und e Aktive Netzkomponenten z B Switches Router e Netz berg nge zu PROFIBUS AS Interface oder andere Feldbussystemen Hauptmerkmal eines Ger ts ist seine Einbindung in die PROFINET Kommunikation ber Industrial Ethernet oder PROFIBUS Nach den Busanschl ssen der Ger te werden folgende Ger tetypen unterschieden e PROFINET Ger te e PROFIBUS Ger te Bevor ein IO Device von einem IO Controller angesprochen werden kann muss es einen Ger tenamen haben Bei PROFINET ist diese Vorgehensweise gew hlt worden weil Namen einfacher zu handhaben sind als IP A
178. schen PROFINET IO Systeme der gel schten Sync Domain werden der Default Sync Domain syncdomain default zugeordnet Ergebnis syncdomain default enth lt zus tzlich das PROFINET IO System der gel schten Sync Domain Speichern Sie die Einstellungen und schlie en Sie das Dialogfeld Domain Management mit OK ACHTUNG Inkonsistenz durch zwei Sync Master Nachdem Sie die Sync Domain gel scht haben besitzt die Default Sync Domain mit den beiden PROFINET IO Systemen auch zwei Sync Master Da nur jeweils ein Sync Master in einer Sync Domain existieren darf m ssen Sie einen der beiden Sync Master als Sync Slave projektieren Siehe auch Isochronous Real Time Seite Systembeschreibung 110 Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation 5 4 4 Sendetakt des PROFINET IO Systems festlegen Sendetakt einstellen Sie haben die M glichkeit den Sendetakt f r jede einzelne Sync Domain individuell festzulegen um eine optimale Abstimmung der bertragungsbandbreite auf das Datenvolumen zu erreichen STEP 7 berechnet in Abh ngigkeit der PROFINET Ger te des betreffenden PROFINET IO Systems die m glichen einstellbaren Werte Hinweis Sendetakt und Linientiefe Erh hen Sie den Sendetakt wenn Sie h here Linientiefen haben m chten K rzere Sendetakte und somit k rzere Aktualisierungszeiten erfordern eine eingeschr nkte Linientiefe Vo
179. se wird beispielsweise in STEP 7 mit dem PROFINET Interface Editor erstellt XML bietet die M glichkeit Informationen in einem plattform und herstellerunabh ngigen Format darzustellen Der Aufbau der XML Datei ist im PROFINET Engineering Modell spezifiziert Die Informationen zur Hardware Konfiguration und gegebenenfalls zum Anwenderprogramm k nnen der PROFINET Komponente in der ger teabh ngigen Form beiliegen Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 145 PROFINET CBA Engineering 6 2 Komponentenkonzept Vorteile von PROFINET Komponenten Durch die Verwendung von PROFINET Komponenten nutzen Sie deren folgende technologischen Eigenschaften zusammen mit den folgenden Vorteilen e Modularisierung und Wiederverwendbarkeit Das Konzept der PROFINET Komponenten erm glicht eine tiefgehende Modularisierung von Automatisierungsanlagen PROFINET Komponenten k nnen beliebig oft in unterschiedlichen Automatisierungsl sungen wiederverwendet werden e Durchg ngige Kommunikation durch Unterst tzung der PROFINET Spezifikation Unabh ngig von ihrer internen Funktionalit t bietet jede PROFINET Komponente eine einheitliche Schnittstelle f r die Kommunikation mit anderen Komponenten ber Industrial Ethernet oder PROFIBUS Die PROFINET Spezifikation beschreibt die offene Kommuni kationsschnittstelle f r PROFINET f hige Ger te e Herstellerunabh ngiges Engineering Die technologischen Funktionen einzelner Ger te
180. sem Fall als PROFINET Ger t mit Proxy Funktionalit t der Stellvertreter f r die angeschlossenen PROFIBUS Teilnehmer Das IE PB Link stellt jeden angeschlossenen PROFIBUS DP Slave als ein PROFINET IO Device am PROFINET dar Die Kommunikation zwischen PROFINET IO Controller und PROFIBUS Ger ten ist v llig transparent Zusammenfassung IE PB Link f r Component Based Automation und IE PB Link f r PROFINET Beachten Sie die Unterschiede zwischen dem IE PB Link f r CBA und dem IE PB Link f r PROFINET IO Bei Component Based Automation stellt das IE PB Link f r CBA jeden angeschlossenen PROFIBUS DP Slave als eine Komponente am PROFINET dar Bei PROFINET IO stellt das IE PB Link f r PROFINET IO jeden angeschlossenen PROFIBUS DP Slave als ein PROFINET IO Device am PROFINET dar Vorteile von CBA und SIMATIC iMap als anlagenweites Engineeringsystem In SIMATIC iMap verbinden Sie die verschiedenen Komponenten anlagenweit einfach und komfortabel miteinander Dadurch vereinfacht sich das Engineering durch folgende Punkte e Unabh ngigkeit des realen Ger ts von der Art des Kommunikationssystems e Unabh ngigkeit in der Projektierung der Kommunikation e Unabh ngigkeit von der Art der Peripherie zentral oder vertreilt Hinweis CBA und IRT Sie k nnen die Vorteile von CBA und IRT mit der Option hohe Flexibilit t nutzen Systembeschreibung 156 Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Anhang A 1 Informationsquell
181. sowie Daten vom IO Device zum IO Controller Eing nge gesendet werden Alarm Das Betriebssystem der CPU unterscheidet verschiedene Priorit tsklassen die die Bearbeitung des Anwenderprogramms regeln Zu diesen Priorit tsklassen geh ren u a Alarme z B Prozessalarme Bei Auftreten eines Alarms wird vom Betriebssystem automatisch ein zugeordneter Organisationsbaustein aufgerufen in dem der Anwender die gew nschte Reaktion programmieren kann z B in einem FB Alarm Diagnose gt Diagnosealar Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 163 Glossar Alarm Prozess gt Prozessalar Anwenderprogramm Bei SIMATIC wird unterschieden zwischen Betriebssystem der CPU und Anwenderprogrammen Das Anwenderprogramm enth lt alle Anweisungen und Deklarationen sowie Daten f r die Signalverarbeitung durch die eine Anlage oder ein Prozess gesteuert werden kann Es ist einer programmierbaren Baugruppe z B CPU FM zugeordnet und kann in kleinere Einheiten strukturiert werden API API Application Process Identifier ist ein Parameter dessen Wert den IO Daten verarbeitenden Prozess Anwendung spezifiziert Die PROFINET Norm IEC 61158 ordnet bestimmten APIs Profile PROFIdrive PROFIsave zu die von der PROFINET Nutzer Organisation definiert sind Der Standard API ist 0 Applikation gt Applikation Eine Applikation ist ein direkt auf dem Betriebssystem MS DOS Windows aufsetzendes Programm Applikatio
182. st PROFINET IO die konsequente Zusammenf hrung von e PROFIBUS DP dem etablierten Feldbus und e Industrial Ethernet PROFINET IO setzt auf 15 Jahre erfolgreicher Erfahrung mit PROFIBUS DP auf und verbindet gewohntes Anwenderhandling mit der gleichzeitigen Nutzung von innovativen Konzepten der Ethernet Technologie Die sanfte Migration von PROFIBUS DP in die PROFINET Welt ist dabei sichergestellt PROFINET IO als Ethernet basierter Automatisierungsstandard von PROFIBUS International ehemals PROFIBUS Nutzerorganisation e V definiert damit ein hersteller bergreifendes Kommunikations Automatisierungs und Engineering Modell Bei PROFINET IO wird eine Switching Technologie eingesetzt die es jedem Teilnehmer erm glicht zu jedem Zeitpunkt auf das Netz zuzugreifen Damit kann das Netz durch gleichzeitige Daten bertragung mehrerer Teilnehmer wesentlich effektiver genutzt werden Gleichzeitiges Senden und Empfangen wird durch den Vollduplex Betrieb von Switched Ethernet erm glicht PROFINET IO basiert auf Switched Ethernet mit Vollduplex Betrieb und einer bertragungsbandbreite von 100MBit s Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 13 PROFINET bersicht 2 1 Einf hrung Applikationsmodell Bei der Entwicklung von PROFINET IO wurde besonderer Wert auf den Investitionsschutz f r Anwender und Ger tehersteller gelegt Die Migration auf PROFINET IO erfolgt unter Beibehaltung des Applikationsmodells Die Prozessdate
183. steht Ihnen immer erst nach der erstmaligen Parametrierung dieses IO Devices Dezentrale Peripherie im allerersten Anlauf des PROFINET IO Systems zur Verf gung Auch im Ersatzteilfall bzw nach Reset to factory Settings Zur cksetzen auf Werkseinstellung erfolgt der erste Hochlauf als Standard Hochlauf bei den entsprechend projektierten IO Devices Dezentrale Peripherie Wenn Sie eine k rzest m gliche Anlaufzeit von 500 ms erreichen wollen m ssen Sie folgende Ma nahmen umsetzen e EH der PROFINET Funktionalit t in STEP 7 Kapitel Seite 69 1 am lO Device Dezentrale Peripherie Kapitel Einstellungen f r minimale ureei ner SR PROFINET Ger te Kapitel Einstellungen e Ma nahmen im Anwenderprogramm Kapitel Docking Station Im Betrieb wechselnde IO Devices Dezentrale Peripherie Seite 772 In den beiden folgenden Kapiteln erfahren Sie wie Sie die genannten Ma nahmen konkret umsetzen Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 4 Priorisierter Hochlauf 4 4 2 Engineering Voraussetzungen f r die Projektierung des priorisierten Hochlaufs Die PROFINET Funktionalit t Priorisierter Hochlauf k nnen Sie bei den IO Devices Dezentrale Peripherie nur in folgenden F llen aktivieren Der verwendete IO Controller kann ausgew hlte IO Devices Dezentrale Peripherie beim Hochlauf priorisieren Das verwendete IO Device Dezentrale P
184. stellung des physikalischen Automatisierungsger ts oder Feldger ts einschlie lich der Peripherie der Sensoren und Aktoren der Mechanik sowie der Ger tefirmware Programmierger t Programmierger te sind im Kern Personal Computer die industrietauglich kompakt und transportabel sind Sie sind gekennzeichnet durch eine spezielle Hardware und Software Ausstattung f r speicherprogrammierbare Steuerungen Proxy Das PROFINET Ger t mit Proxy Funktionalit t ist der Stellvertreter eines PROFIBUS Ger ts am Ethernet Die Proxy Funktionalit t erm glicht es dass ein PROFIBUS Ger t nicht nur mit seinem Master sondern mit allen Teilnehmern am PROFINET kommunizieren kann Bestehende PROFIBUS Systeme k nnen Sie bei PROFINET mit Hilfe beispielsweise eines IE PB Links in die PROFINET Kommunikation einbinden Das IE PB Link PN IO nimmt dann stellvertretend f r die PROFIBUS Komponenten die Kommunikation ber PROFINET auf Sie k nnen auf diesem Weg sowohl DPVO als auch DPV1 Slaves an PROFINET anbinden Proxy Funktionalit t Frog Systembeschreibung 178 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 Glossar Prozessabbild Das Prozessabbild ist Bestandteil des Systemspeichers der CPU Am Anfang des zyklischen Programmes werden die Signalzust nde der Eingabebaugruppen zum Prozessabbild der Eing nge bertragen Am Ende des zyklischen Programmes wird das Prozessabbild der Ausg nge als Signalzustand zu den Ausgabebaugruppen bertragen
185. ster tauscht Ein und Ausgangssignale mit Feldger ten aus Oft handelt es sich beim IO Controller DP Master um die Steuerung in der das Automatisierungs programm abl uft PG PC PROFINET PG PC PG PC HMI Ger t zum Inbetriebnehmen und zur IO Supervisor DP Master der Diagnose Klasse 2 PROFINET Industrial PROFIBUS Netzwerkinfrastruktur Ethernet HMI Human Machine HMI Ger t zum Bedienen und Beobachten Interface IO Device DP Slave Dezentral angeordnetes Feldger t das einem der IO Controller DP Master zugeordnet ist z B Distributed IO Ventilinseln Frequenzumrichter Switches mit integrierter PROFINET IO Funktionalit t Systembeschreibung 16 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET bersicht 2 3 Aufbau eines PROFINET Ger ts 2 3 Aufbau eines PROFINET Ger ts 2 3 1 PROFINET Schnittstelle mit integriertem Switch bersicht Vorteil Eigenschaften PROFINET Ger te der SIMATIC Produktfamilie verf gen ber PROFINET Schnittstellen mit und ohne integrierten Switch PROFINET Ger te mit integriertem Switch besitzen in der Regel zwei Ports f r den Aufbau des Netzwerks in Linientopologie Dar ber hinaus gibt es PROFINET Ger te mit drei und mehr Ports zum Aufbau von Baumtopologien Eigenschaften Regeln f r die Benennung der PROFINET Schnittstelle und deren Darstellung in STEP d werden nachfolgend erl utert Die PROFINET Ger te mit integriertem Switch erm glichen Ihnen einen Systemaufba
186. t OB 82 und SFB 54 Ziffer Beschreibung Jeder Fehler wird als Kanaldiagnose in Form eines Alarms einzeln an den IO Controller versendet Im IO Controller werden automatisch die Baugruppenzustandsdaten aktualisiert und der Fehler OB OB 82 gestartet In Ihrem Anwenderprogramm im Fehler OB OB 82 liest der SFB 54 den Fehler synchron vom IO Controller ohne das IO Device anzusprechen Diagnosepaket PNIODiag Mit dem Diagnosepaket PNIODiag erhalten Sie die M glichkeit Diagnosen von Peripheriebaugruppen komfortabel auszuwerten Dieses Diagnose Tool setzen Sie gleicherma en in an DP wie in PROFINET IO ein Informationen zu den http support an siemens 5 com WW view de 26996747 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 133 PROFINET IO Engineering 3 7 Diagnose bei PROFINET IO Diagnose mit dem SFC 51 RDSYSST und SFB 54 RALARM und Systemfehler melden zu zur GE aus dem Anwenderprogramm heraus mit einer h ttp Dm automation siemens com WW view de 24000238 Service amp Support von Automation and Drives Diagnosedatens tze Records bei PROFINET IO Es gibt zwei verschiedene Arten von Diagnosedatens tzen 1 Kanaldiagnosedatens tze Kanaldiagnosedatens tze werden dargestellt wenn ein Kanal einen Fehler aufweist und oder einen Alarm ausgel st hat Liegt kein Fehler vor wird ein Diagnosedatensatz mit L nge 0 zur ckgegeben Maximal 400 Kanalfehler k nnen auf einmal
187. t es aus und gibt Ersatzwerte aus Im IO Controller wird dies als Stationsausfall gemeldet Zeitraum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Intervallen f r IRT bzw RT Kommunikation Der Sendetakt ist das kleinstm gliche Sende Intervall f r den Datenaustausch Zusammenhang zwischen Aktualisierungszeit und Sendetakt 54 Die berechneten Aktualisierungszeiten sind Vielfache 1 2 4 8 512 des Sendetakts Die minimal erreichbare Aktualisierungszeit ist damit abh ngig vom minimal einstellbaren Sendetakt des IO Controllers und der Leistungsf higkeit des IO Controllers und des lO Devices Die folgende Tabelle verdeutlicht die Abh ngigkeit der einstellbaren Aktualisierungszeit vom Sendetakt am Beispiel der CPU319 3 PN DP Sendetakt Aktualisierungszeit 250 us gt 250 us bis 128 ms 500 us gt 500 us bis 256 ms 1ms gt 1msbis 512 ms Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 1 Grundbegriffe der Kommunikation Hinweis Aktualisierungszeiten f r den zyklischen Datenaustausch STEP 7 ermittelt automatisch auf Basis der vorliegenden Hardware Konfiguration und dem daraus resultierenden zyklischen Datenaufkommen die Aktualisierungszeit Mit dem Dialog Aktualisierungszeit unter dem Register IO Zyklus im Dialogfeld Eigenschaften der IO Devices k nnen Sie w hlen ob die Aktualisierungszeiten der lO Devices automatisch von STEP 7 HW Konto berechnet werden s
188. t s 100 m Einfache und g nstige verbinder 2x2 verdrilltes Vollduplex abh ngig vom Leitungsverbindung ISO 60603 7 symmetrisches und Leitungstyp geschirmtes Kupferkabel sind auch bertragungsanforderung geringere nach CAT 5 L ngen als IEEE 802 3 max L nge m glich Optisch SCRJ 45 100Base FX 100 Mbit s 50 m Einsatz bei gro en ISO IEC POF LWL Polymer Vollduplex Potenzialunterschieden 61754 24 Optical Fiber POF Unempfindlich gegen 980 1000 um elektromagnetische Kerndurchmesser Strahlung Au endurchmesser Geringe Leitungs ISO IEC 60793 2 d mpfung Plastikumh llte Glasfaser 100 Mbit s 100 m ee Polymer Cladded Fiber Vollduplex Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 ASE00298287 04 19 PROFINET bersicht 2 3 Aufbau eines PROFINET Ger ts Anpassung an 9 12 16 18 24 36 48 Mbit s Eigenschaft Anschluss Leitungstyp bertragungsrate Max Segment Vorteile Physik technik bertragungsmedium Betrieb L nge Standard BFOC Glasfaser LWL 100 Mbit s 26 km Bayonet Monomode Faser Vollduplex Fiber Optic 10 125 um Connector Kerndurchmesser und SC Au endurchmesser Subscriber Connector ISO IEC 60793 2 ISO IEC Glasfaser LWL 100 Mbit s 3000 m 60874 Multimode Faser Vollduplex 50 125 um und 62 5 125 um Kerndurchmesser Au endurchmesser ISO IEC 9314 4 Radio Wellen IEEE 802 11 54 Mbit s 100 m Gr ere Mobilit t Halbduplex im 2 4 Kosteng ns
189. t von PROFINET mit IRT PROFINET mit IRT eignet sich allgemein f r Hohe Performance und Deterministik bei gro en Mengenger sten bez glich der I O Nutzdatenkommunikation Produktivdaten Hohe Performance auch bei vielen Teilnehmern in Linientopologie bez glich der I O Nutzdatenkommunikation Produktivdaten Parallele bermittlung von Produktiv und TCP IP Daten ber eine Leitung auch bei hohem Datenaufkommen mit Sicherstellung der Weiterleitung der Produktivdaten durch Reservierung der bertragungsbandbreite Internationale Norm IEC 61158 Die Kommunikationsverfahren RT und IRT sind genormt in der internationalen Norm IEC 61158 58 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 2 Echtzeitkommunikation 4 2 2 Leistungsstufen der Echtzeitkommunikation Eigenschaften PROFINET IO ist ein skalierbares Echtzeit Kommunikationssystem auf Basis des Layer 2 Protokolls f r Fast Ethernet Daf r stehen Ihnen mit dem bertragungsverfahren RT f r zeitkritische Prozessdaten und IRT f r hochgenaue sowie auch taktsynchrone Prozesse zwei Leistungsstufen der Echtzeitunterst tzung zur Verf gung PROFINET mit IRT g Isochronous Real Time S 2 ka PROFINET mit RT Real Time Bild 4 2 Performance der Echtzeit Kommunikation 4 2 3 Real Time PROFINET IO mit Real Time Kommunikation RT ist die optimale L sung f r die Einbindung von Peripheriesystemen Es h
190. tausch ohne Wechselmedium PG Seite 65 opologie projektieren Seite 93 Priorisierter Hochlauf Seite 67 5 6 2 IP und MAC Adresse Definition MAC Adresse IP Adresse Systembeschreibung Jedem PROFINET Ger t wird bereits im Werk eine weltweit eindeutige Ger te Identifikation zugewiesen Diese 6 Byte lange Ger te Identifikation ist die MAC Adresse Die MAC Adresse teilt sich auf in e 3 Byte Herstellerkennung und e 3 Byte Ger tekennung laufende Nummer Die MAC Adresse steht im Regelfall von vorne lesbar auf dem Ger t z B 08 00 06 6B 80 C0 Damit ein PROFINET Ger t als Teilnehmer am Industrial Ethernet angesprochen werden kann ben tigt dieses Ger t zus tzlich eine im Netz eindeutige IP Adresse Die IP Adresse besteht aus 4 Dezimalzahlen mit dem Wertebereich 0 bis 255 Die Dezimalzahlen sind durch einen Punkt voneinander getrennt Die IP Adresse setzt sich folgenderma en zusammen e Adresse des Netzes und e Adresse des Teilnehmers im Allgemeinen auch Host oder Netzknoten genannt Systemhandbuch 06 2008 ABE00298287 04 117 PROFINET IO Engineering 3 6 Adressvergabe Subnetzmaske Die gesetzten Bits der Subnetzmaske bestimmen den Teil der IP Adresse der die Adresse des Netzes enth lt Allgemein gilt Folgendes e Die Netzadresse ergibt sich aus der UND Verkn pfung von IP Adresse und Subnetzmaske e Die Teilnehmeradresse ergibt sich aus der UND NICHT Verkn pfung von IP Adresse und Subnetzmaske
191. temhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbauen 3 3 Drahtlose Netzwerke Weiterf hrende Informationen A deer zur drahtgebundenen Daten bertragung finden Sie im MA Handb IMATIC NET Twisted Pair und Fiber Optic Netze SE suppor tomaton siemens com WW view de 8763736 tp Isupport BEE siemens com W W view de 14929629 des Primary Setup Tools finden Sie im Internet 3 3 Drahtlose Netzwerke 3 3 1 Grundlagen Daten bertragungsrate Bei Industrial Wireless LAN sind Brutto Daten bertragungsraten von 11 Mbit s oder 54 Mbit s ohne Vollduplexbetrieb zul ssig SCALANCE W kann die Daten wahlweise verschl sselt bertragen Schnittstelle Tabelle 3 1 Technische Spezifikation Funk Schnittstelle Eigenschaft Anschluss Leitungstyp bertragungsrate Max Vorteile Physik technik bertragungsmedium Betrieb Reichweite L ooo Standard E EEE EEE Radiowellen IEEE 802 11 54 Mbit s Halbduplex im 100 m Gr ere Mobilit t 2 4 GHz Band Kosteng nstige IEEE 802 11 9 Vernetzung zu 54 Mbit s Halbduplex im abgelegenen 5 GHz Band schwer IEEE 802 11 h zug nglichen 24 M bit s Halbduplex Teilnehmern IEEE 802 11 a Dynamische Anpassung an 9 12 16 18 24 36 48 Mbit s Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 39 PROFINET Aufbauen 3 3 Drahtlose Netzwerke Reichweite Mit SCALANCE W Access Points k nnen Funknetze aufgebaut werden mit Reichwei
192. ten bis zu 30 m im Innenbereich ca 100 m im Au enbereich Durch geeignete Installation von mehreren Access Points k nnen gro e Funknetze realisiert werden in denen mobile Teilnehmer l ckenlos von einem Access Point zum n chsten bergeben werden Roaming Alternativ zum Betrieb eines Funknetzes k nnen Sie auch Punkt zu Punkt Verbindungen von Industrial Ethernet Segmenten ber gro e Entfernungen mehrere 100 m aufbauen Hier entscheiden die eingesetzten Antennen ber die Reichweite und Charakteristik des Funkfeldes Hinweis Reichweite Die Reichweite kann deutlich geringer ausfallen und ist abh ngig von den r umlichen Gegebenheiten dem eingesetzten Funkstandard der Datenrate und der eingesetzten Antennen auf der Sende und Empf ngerseite Was ist Industrial Wireless LAN Industrial Wireless LAN von SIMATIC NET bietet neben der Datenkommunikation nach dem Standard IEEE 802 11 eine Vielzahl von Erweiterungen Features die f r den industriellen Kunden von gro em Nutzen sind IWLAN ist besonders f r anspruchsvolle Industrieanwendungen mit Bedarf an zuverl ssiger Funkkommunikation geeignet auf Grund folgender Eigenschaften e Automatisches Roaming bei Unterbrechung der Verbindung zum Industrial Ethernet Rapid Roaming e Kostenersparnis durch Einsatz eines einzigen Funknetzes zum sicheren Betrieb eines Prozesses sowohl bei prozesskritischen Daten z B Alarmmeldung als auch bei unkritischer Kommunikation z B
193. tige GHz Band Vernetzung zu IEEE 802 11 g abgelegenen schwer 54 Mbit s zug nglichen Halbduplex im 5 Teilnehmern GHz Band IEEE 802 11 h 24 Mbit s Halbduplex IEEE 802 11 a Dynamische Weiterf hrende Informationen zu Aer a 20 mn http er ee siemens 1S com WW view de 1254686 nunikation mit SIMATIC Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET bersicht 2 3 Aufbau eines PROFINET Ger ts 2 3 2 Module eines PROFINET Ger tes Steckpl tze und Module Ein PROFINET Ger t kann hnlich wie ein DP Slave modular aufgebaut sein Ein PROFINET Ger t besteht aus Steckpl tzen Slots in die Baugruppen Module gesteckt werden Auf den Baugruppen Modulen befinden sich Kan le ber die Prozesssignale eingelesen bzw ausgegeben werden Die folgende Grafik veranschaulicht den Sachverhalt 2 E Bild 2 4 Aufbau eines PROFINET Ger ts Ziffer Beschreibung Steckplatz mit Anschaltung Steckplatz mit Modul Substeckplatz mit Submodul Kanal Grunds tzlich ist es m glich dass ein Steckplatz weiter in Submodul Steckpl tze Subslots eingeteilt werden kann die ihrerseits Submodule enthalten Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 21 PROFINET bersicht 2 4 Einbindung von Feldbussen in PROFINET 2 4 Einbindung von Feldbussen in PROFINET F
194. tion TIA ist PROFINET IO die konsequente Zusammenf hrung von e PROFIBUS DP dem etablierten Feldbus und e Industrial Ethernet PROFINET IO setzt auf 15 Jahre erfolgreicher Erfahrung mit PROFIBUS DP auf und verbindet gewohntes Anwenderhandling mit der gleichzeitigen Nutzung von innovativen Konzepten der Ethernet Technologie Die sanfte Migration von PROFIBUS DP in die PROFINET Welt ist dabei sichergestellt PROFINET IO als Ethernet basierter Automatisierungsstandard von PROFIBUS International ehemals PROFIBUS Nutzerorganisation e V definiert damit ein hersteller bergreifendes Kommunikations Automatisierungs und Engineering Modell Bei PROFINET IO wird eine Switching Technologie eingesetzt die es jedem Teilnehmer erm glicht zu jedem Zeitpunkt auf das Netz zuzugreifen Damit kann das Netz durch gleichzeitige Daten bertragung mehrerer Teilnehmer wesentlich effektiver genutzt werden Gleichzeitiges Senden und Empfangen wird durch den Vollduplex Betrieb von Switched Ethernet erm glicht PROFINET IO basiert auf Switched Ethernet mit Vollduplex Betrieb und einer bertragungsbandbreite von 100MBit s Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 Glossar PROFINET CBA Im Rahmen von PROFINET ist PROFINET CBA Component Based Automation ein Automatisierungskonzept mit folgenden Schwerpunkten e Realisierung modularer Applikationen e Maschine Maschine Kommunikation Mit PROFINET CBA erstellen Sie eine verteilte Auto
195. tkommunikation IRT mit hoher Flexibilit t Die Telegramme werden zyklisch in einem deterministischen Takt Isochronous Real Time bertragen Dazu wird eine feste bertragungsbandbreite der bertragungsressourcen reserviert Eine topologische Projektierung der Anlage ist nicht erforderlich Prinzipiell k nnen Sie die Topologie projektieren wenn Sie z B topologische Fehler im Anwenderprogramm auswerten wollen Dieses Verfahren garantiert Ihnen den Vorteil gr tm glicher Flexibilit t bei Planung und Erweiterung einer Anlage Durch IRT mit hoher Flexibilit t lassen sich Aktualisierungszeiten ab 250 us realisieren Synchronisation Voraussetzung f r die IRT Kommunikation ist ein Synchronisations Takt f r alle PROFINET Ger te in einer Sync Domain zur Verteilung einer gemeinsamen Zeitbasis Mit dieser Basissynchronisation wird ein Gleichlauf des bertragungs Zyklus der PROFINET Ger te innerhalb einer Sync Domain erzielt Der Sync Master IO Controller generiert den gemeinsamen Synchronisationstakt und gibt die Zeitbasis vor auf die sich alle anderen Sync Slaves IO Devices synchronisieren Reservierung der bertragungsbandbreite IRT ist ein bertragungsverfahren bei dem die PROFINET Ger te in einer Sync Domain mit sehr hoher Genauigkeit synchronisiert werden Ein Teil des Kommunikationszyklus Sendetakt wird f r IRT Kommunikation reserviert in dem die deterministischen Telegramme versendet werden Es entsteht dabei pro
196. trierung 3 Folgende Parameter der PN Schnittstellen k nnen Sie editieren bzw anzeigen lassen ber die beschriebenen Register e Allgemein Eigenschaften PN IO R0 52 3 Allgemein Adressen PROFINET Synchronisation Uhrzeitsynchronisation Name der Schnittstelle des IO Controllers Kurzbezeichnung PN IO IP Adresse Ger tename PN IO Subnetzmaske Netz bergang Ger tetausch ohne Wechselmedium unterst tzen e Adressen Diagnoseadressen von Schnittstelle des IO Controllers und des IO Controllers Schnittstelle selbst Typ Ethernet e PROFINET Ger tenummer 0 Sendetakt nur editierbar im Register Bee Ge Ad 192 168 0 1 Synchronisation wenn PN Ger t nicht in bag einer Sync Domain projektiert ist Vemetat ia Eigenschaften 1O Kommunikationsanteil von Kommentar PROFINET IO und PROFINET CBA Aufruf des OB 82 bei Kommunikationsalarm e Synchronisation Synchronisationsrolle Name der Sync Domain editierbar im PROFINET IO Domain Management RT Klasse IRT Option e Uhrzeitsynchronisation NTP Verfahren mit Aktualisierungsintervall Abbrechen Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 87 PROFINET IO Engineering 3 2 Parametrierung Folgende Parameter eines PN Ports k nnen Sie editieren bzw anzeigen e Allgemein Name des Ports des IO Controllers e Adressen Diagnoseadresse des Ports e Topologie
197. ts m ssen deaktiviert sein oder deaktiviert werden bevor die IO Devices einer Docking Unit aktiviert werden k nnen Dies geschieht mit der Systemfunktion SFC 12 Zur Aktivierung einer Docking Unit wird eine physikalische Verbindung zu dieser Docking Unit und dessen IO Devices hergestellt und danach werden die IO Devices eingeschaltet Power On Zeitgleich m ssen im Anwenderprogramm alle IO Devices dieser Docking Unit per SFC 12 aktiviert werden Nach der R ckmeldung IO Device aktiviert greifen Sie mit dem Befehl Direkter Peripheriezugriff auf das IO Device zu Rufen Sie den Systemfunktionsbaustein SFC 12 zum Aktivieren und Deaktivieren des IO Devices m glichst am Anfang des OB 1 Zyklus auf Einsatzgebiet von im Betrieb wechselnden IO Devices Die PROFINET Funktionalit t Im Betrieb wechselnde IO Devices wechselnde Partner Ports k nnen Sie z B f r den Werkzeugwechsel bei Robotern nutzen Typische Werkzeuge sind z B wie folgt Systembeschreibung Schwei zangen und Haltewerkzeuge f r Fertigungsteile Hinweis Anzahl der im Betrieb wechselnden IO Devices wechselnden Partner Ports Anzahl der Docking Units Wenn Sie k rzest m gliche Werkzeugwechselzeiten erreichen m chten m ssen Sie folgende Punkte die von der eingesetzten CPU oder dem eingesetzten CP abh ngig sind beachten es Nur mit der PROFINET Funktionalit t Priorisierter Hochlauf projektierte IO Devices k nnen optimiert anlaufen Die Anzahl
198. typen unterschieden e PROFINET Ger te e PROFIBUS Ger te Definition PROFINET Ger te Ein PROFINET Ger t hat immer mindestens einen PROFINET Anschluss Zus tzlich kann ein PROFINET Ger t auch einen PROFIBUS Anschluss haben und zwar als Master mit Proxy Funktionalit t Definition PROFIBUS Ger te Ein PROFIBUS Ger t hat mindestens einen PROFIBUS Anschluss mit einer elektrischen Schnittstelle RS485 oder einer optischen Schnittstelle Polymer Optical Fiber POF Ein PROFIBUS Ger t kann nicht direkt an der PROFINET Kommunikation teilnehmen sondern wird ber einen PROFIBUS Master mit PROFINET Anschluss oder einen Industrial Ethernet PROFIBUS Link IE PB Link mit Proxy Funktionalit t eingebunden Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 15 PROFINET bersicht 2 2 Begriffe bei PROFINET und PROFIBUS Gegen berstellung der Begriffe bei PROFIBUS DP und PROFINET IO In der folgenden Grafik sehen Sie die allgemeinen Bezeichnungen der wichtigsten Ger te bei PROFINET IO und PROFIBUS DP In der danach folgenden Tabelle finden Sie die Bezeichnungen der einzelnen Komponenten im Kontext PROFINET IO und im Kontext PROFIBUS DP wm vm Bild 2 1 Ger te bei PROFINET und PROFIBUS Ziffer PROFINET PROFIBUS Bemerkung PROFINET IO DP Master System system IO Controller DP Master Ger t ber das die angeschlossenen IO Devices DP Slaves angesprochen werden Das bedeutet Der IO Controller DP Ma
199. u in Linien oder Baumtopologie Zus tzliche externe Switches werden daf r nicht mehr ben tigt Jedes PROFINET Ger t ist im Netz ber dessen PROFINET Schnittstelle eindeutig identifizierbar Dazu hat jede PROFINET Schnittstelle e Eine MAC Adresse Werkseinstellung e Eine IP Adresse e Einen Ger tenamen NameOfStation Kennzeichnung und Nummerierung der Schnittstellen und Ports Systembeschreibung Schnittstellen und Ports werden f r alle Baugruppen und Ger te im PROFINET System mit den folgenden Buchstaben gekennzeichnet Tabelle 2 1 Kennzeichnung f r Schnittstelle und Port bei PROFINET Ger ten Element Symbol Nummer der Schnittstelle Schnittstelle x Ab Nummer 1 aufsteigend Port P Ab Nummer 1 aufsteigend Je Schnittstelle Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 17 PROFINET bersicht 2 3 Aufbau eines PROFINET Gerd ts Beispiele zur Kennzeichnung Zwei Beispiele verdeutlichen die Regel zur Bezeichnung von PROFINET Schnittstellen Tabelle 2 2 Beispiele zur Kennzeichnung von PROFINET Schnittstellen Beispielbeschriftung Nummer der Schnittstelle Portnummer x2 P1 2 1 X1 P2 1 2 Darstellung der PROFINET Schnittstelle in STEP 7 In STEP7 wird die PROFINET Schnittstelle f r einen IO Controller und ein IO Device wie in dem folgenden Bild dargestellt had EEE ee We IT Less RE IE IS GEI WIR r Les GZ De IER AECH Ke IN Ze Jee
200. uchf rmig umgeben Beide Leiter sind durch eine Kunststoffisolierung voneinander abgegrenzt Im Gegensatz zu anderen Kabeln zeichnet sich dieser Aufbau durch eine hohe St rsicherheit und geringe elektromagnetische Abstrahlung aus Kommunikationsprozessor Kommunikationsprozessoren sind Baugruppen f r Punkt zu Punkt und Buskopplungen Kommunikationszyklus und Reservierung der bertragungsbandbreite Konfiguration PROFINET IO ist ein skalierbares Echtzeit Kommunikationssystem auf Basis des Layer 2 Protokolls f r Fast Ethernet Daf r stehen Ihnen mit dem bertragungsverfahren RT f r zeitkritische Prozessdaten und IRT f r hochgenaue sowie auch taktsynchrone Prozesse zwei Leistungsstufen der Echtzeitunterst tzung zur Verf gung Zuweisung von Baugruppen zu Baugruppentr gern Steckpl tzen und z B bei Signalmodulen Adressen Konsistente Daten LAN Linientiefe 172 Daten die inhaltlich zusammengeh ren und nicht getrennt werden d rfen bezeichnet man als konsistente Daten Zum Beispiel m ssen die Werte von Analogbaugruppen immer als Ganzes behandelt werden d h der Wert einer Analogbaugruppe darf durch das Auslesen zu zwei verschiedenen Zeitpunkten nicht verf lscht werden Local Area Network lokales Netzwerk an das mehrere Rechner innerhalb eines Unternehmens angeschlossen sind Das LAN hat also eine geringe r umliche Ausdehnung und unterliegt der Verf gungsgewalt einer Firma oder Institution Bezeichnet di
201. unikationsverbindungen platziert sind Damit verhindern Sie Kommunikations berlast Hinweis Topologie und Aktualisierungszeit Um bestm gliche Aktualisierungszeiten zu erreichen w hlen Sie vorzugsweise eine Stern oder Baumtopologie Hinweis Ausfall des Sync Masters am Beispiel von Bild 5 6 F llt der Sync Master der gleichzeitig IO Controller von PROFINET IO System 1 ist in dieser Sync Domain aus dann hat das folgende Konsequenzen e Die IO Devices im PROFINET IO System 1 fallen ebenfalls aus weil mit dem Ausfall des Sync Masters auch Ihr IO Controller ausf llt Die Ausgangsperipherie der IO Devices gibt dann Ersatzwerte aus e Das PROFINET IO System 2 arbeitet mit dessen IO Controller weiter e Die Kommunikation der PROFINET Ger te des Systems 2 ist nicht mehr synchronisiert e Alle PROFINET Schnittstellen der PROFINET Ger te in der Sync Domain melden den Synchronisationsverlust als Wartungsanforderung e Der Austausch der Nutzdaten im PROFINET IO System 2 ist weiterhin m glich erfolgt aber ohne Synchronisation zwischen den PROFINET Ger ten entspricht dann einem Nutzdatenaustausch wie bei RT Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 99 PROFINET IO Engineering 5 4 Projektieren der Echtzeitkommunikation 5 4 2 IRT Kommunikation einzelner Ger te projektieren Projektierung einzelner PROFINET Ger te in einer Sync Domain berblick Wenn Sie die IRT Kommunikation einzelner PROFINET Ger te
202. urbo 3 np STEP 7 vergibt automatisch eine Sec IP Adresse Verteiler 5 3 Projektierung in 2 Ger tename wird einem IO Device IO Controller laden einer MAC Adresse zugeordnet Ger tenamen ins Ger t schreiben IO Controller 4 IO Controller vergibt im SS IP Adresse an Ger tenamen PROFINET Industrial Ethernet IO Devices MAC Adr 1 MAC Adr 2 Bild 5 15 Prinzipdarstellung Ger tename und Adresse zuweisen Systembeschreibung 120 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET IO Engineering 3 6 Adressvergabe In STEP 7 wird jedem IO Device ein Ger tename zugeordnet Sie haben die M glichkeit Name und IP Adresse nachtr glich manuell zu ndern Ihnen stehen grunds tzlich zwei Wege zur Verf gung die projektierten Daten in das PROFINET Device zu laden 1 Offline mit Micro Memory Card Legen Sie die projektierten Daten Ger tename z B Turbo 3 f r das IO Device auf der Micro Memory Card im PG PC ab STEP 7 unterst tzt Sie mit der PROFINET Funktionalit t Ger tenamen auf Memory Card speichern Stecken Sie dann die Micro Memory Card in das PROFINET Device Das Device bernimmt automatisch seinen projektierten Ger tenamen 2 Online mit PG PC Schlie en Sie den PG PC ber die PROFINET Schnittstelle an das Ethernet Subnetz an W hlen Sie in STEP 7 anhand der MAC Adresse das betreffende IO Device aus und laden Sie die projektierten Daten Ger tename z B Turbo 3 in das PROFINET
203. uswahl der IP Adresse und des Ethernet Netzes ein Wenn das Netz isoliert ist k nnen Sie die von STEP 7 vorgegebene IP Adresse und Subnetzmaske bernehmen Wenn das Netz Teil eines bestehenden Ethernet Firmennetzes ist dann erfragen Sie diese Daten von Ihrem Netzwerkadministrator Die IP Adressen der IO Devices werden von STEP 7 erzeugt und erst im Anlauf der CPU den IO Devices zugewiesen Zus tzlich besteht bei einigen IO Devices z B SCALANCE X S7 300 CPs die M glichkeit die IP Adresse nicht im Anlauf vom IO Controller sondern bereits vorher auf anderem Wege zu beziehen siehe Ee Gase Sete 119 Die IP Adressen der IO Devices haben immer dieselbe Subnetzmaske wie der IO Controller und werden von der IP Adresse des IO Controllers in aufsteigender Reihenfolge vergeben Diese IP Adresse kann bei Bedarf manuell ge ndert werden Bevor ein IO Device von einem IO Controller angesprochen werden kann muss es einen Ger tenamen haben Bei PROFINET ist diese Vorgehensweise gew hlt worden weil Namen einfacher zu handhaben sind als IP Adressen Das Zuweisen eines Ger tenamens f r ein konkretes IO Device ist zu vergleichen mit dem Einstellen der PROFIBUS Adresse bei einem DP Slave Im Auslieferungszustand hat ein IO Device keinen Ger tenamen Erst nach der Zuweisung eines Ger tenamens mit dem PG PC ist ein IO Device f r einen IO Controller adressierbar z B f r die bertragung der Projektierungsdaten u a die IP Adresse im Anlauf ode
204. wechsler Anwendungen und erm glicht einen gr eren Durchsatz in der Produktion Auch in Anwendungen bei denen es generell auf eine schnelle Hochlaufzeit der IO Devices Dezentrale Peripherie nach Power On bzw nach Stationsausfall Stationswiederkehr ankommt oder beim Aktivieren von IO Devices Dezentrale Peripherie bietet die PROFINET Funktionalit t Priorisierter Hochlauf einen erheblichen Performance Gewinn Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 67 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 4 Priorisierter Hochlauf Eigenschaften Hochlaufzeiten 68 Folgende Eigenschaften realisieren Sie mit der PROFINET Funktionalit t Priorisierter Hochlauf e Kommunikationsbereitschaft der IO Devices Dezentrale Peripherie bis zu minimal 500 ms e Sie k nnen den priorisierten Hochlauf f r IO Devices Dezentrale Peripherie sowohl mit RT als auch mit IRT Kommunikation nutzen Die L nge der Anlaufzeit eines IO Devices Dezentrale Peripherie mit der PROFINET Funktionalit t Priorisierter Hochlauf ist von folgenden Punkten abh ngig e Verwendete IO Devices Dezentrale Peripherie e Peripherieausbau des IO Devices Dezentrale Peripherie e Verwendete Module des IO Devices Dezentrale Peripherie e erwendeter IO Controller e erwendeter Switch e Porteinstellung e Verkabelung Hinweis Priorisierter Hochlauf nach erstmaligem Hochlauf Ein Priorisierter Hochlauf der IO Devices Dezentrale Peripherie
205. werden in den herstellerspezifischen Engineering Tools programmiert F r die anlagenweite Verschaltung von technologischen Funktionen werden jedoch herstellerunabh ngige Engineering Tools verwendet z B SIMATIC iMap Dadurch lassen sich Produkte unterschiedlicher Hersteller in die PROFINET Kommunikation einbinden Hersteller von Feld und Automatisierungsger ten m ssen ihre Programmier und Projektierwerkzeuge lediglich um die Anbindung an das ger teunabh ngige Engineering Tool erweitern Programmierbare und feste Funktionalit t Die anwendungsspezifische Funktionalit t wird bei einem intelligenten Ger t durch das Anwenderprogramm vorgegeben das in das Ger t geladen werden kann Einfachere Ger te z B Antriebe oder Feldger te verf gen ber kein eigenes Anwenderprogramm Die Funktionalit t dieser Ger te ist fest in deren Firmware integriert Man unterscheidet zwischen folgenden PROFINET Komponenten e Mit programmierbarer Funktionalit t Die Komponente enth lt ein eigenes Anwenderprogramm das aus SIMATIC iMap in das Ger t geladen werden kann e Mit fester Funktionalit t Die Komponente enth lt kein eigenes Anwenderprogramm z B DP Normslaves Systembeschreibung 146 Systemhandbuch 06 2008 A5SE00298287 04 PROFINET CBA Engineering 6 3 Diagnose bei PROFINET CBA Weiterf hrende Informationen nn Sie nn Tool SIMATIC Map zum ersten Mal dann finden Sie einen leichten Einstieg verst ndliche Anleitung m
206. xy Funktionalit t Stellvertreter Das PROFINET Ger t mit Proxy Funktionalit t ist der Stellvertreter eines PROFIBUS Ger ts am Ethernet Die Proxy Funktionalit t erm glicht es dass ein PROFIBUS Ger t nicht nur mit seinem Master sondern mit allen Teilnehmern am PROFINET kommunizieren kann Bestehende PROFIBUS Systeme k nnen Sie bei PROFINET mit Hilfe beispielsweise eines IE PB Links in die PROFINET Kommunikation einbinden Das IE PB Link PN IO nimmt dann stellvertretend f r die PROFIBUS Komponenten die Kommunikation ber PROFINET auf Sie k nnen auf diesem Weg sowohl DPVO als auch DPV1 Slaves an PROFINET anbinden Weiterf hrende Informationen Unterschiede und Gemeinsamkeiten von PROFINET IO und PROFIBUS DP und nn zur a Be DP nach PROFINET IO finden Sie im ttp een u siemens com W W view de 19289930 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 23 PROFINET bersicht 2 5 PROFINET IO und PROFINET CBA 2 5 PROFINET IO und PROFINET CBA Was ist PROFINET I0 Im Rahmen von PROFINET ist PROFINET IO ein Kommunikationskonzept f r die Realisierung modularer dezentraler Applikationen Mit PROFINET IO erstellen Sie Automatisierungsl sungen wie sie Ihnen von PROFIBUS her bekannt und vertraut sind Die Umsetzung von PROFINET IO wird durch den PROFINET Standard f r Automatisierungsger te realisiert Das Engineering Tool STEP 7 unterst tzt Sie bei dem Aufbau und der Projektierung einer Automatisi
207. y Card mit gespeichertem Ger tenamen gesteckt sein muss bzw ohne dass der Ger tename mit dem PG zugewiesen werden muss Das eingewechselte IO Device erh lt den Ger tenamen nicht mehr vom Wechselmedium oder vom PG sondern vom IO Controller Dazu m ssen auch der IO Controller und die benachbarten Profinet Ger te des ausgetauschten IO Devices die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG unterst tzen Der IO Contoller verwendet zur Vergabe des Ger tenamens die projektierte Topologie und die von den IO Devices ermittelten Nachbarschaftsbeziehungen Voraussetzungen f r die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG Systembeschreibung Wenn Sie die PROFINET Funktionalit t Ger tetausch ohne Wechselmedium PG nutzen wollen m ssen folgende Voraussetzungen erf llt sein e Die Topologie des PROFINET IO Systems mit den betreffenden IO Devices muss projektiert sein Durch die Projektierung der Topologie werden dem PROFINET IO System bzw dem IO Controller die Nachbarschaftsbeziehungen aller im PROFINET IO System befindlichen PROFINET Ger te bekannt gegeben Aus den durch die Solltopologie vorgegebenen Nachbarschaftsbeziehungen und den durch die realen PROFINET Ger te ermittelten tats chlichen Nachbarschaftsbeziehungen kann der IO Controller das eingetauschte IO Device ohne Namen identifizieren und ihm den projektierten Namen und die IP Adresse zuweisen und es anschlie end wieder in den Nutz
208. ync Domain 2 sind synchronisiert Nichtsynchronisierte PROFINET Ger te eines PROFINET IO Systems m ssen topologisch au erhalb der Sync Domain angeordnet sein In diesem Beispiel sind die IO Devices 4 im PROFINET IO System 1 und IO Devices 4 im PROFINET IO System 2 nicht synchronisiert und au erhalb der Sync Domain angeordnet 7 2 Anwendungsbeispiele PROFINET IO und PROFINET CBA Im Folgenden demonstrieren wir Ihnen die Flexibilit t die Ihnen PROFINET bietet Projektierung in SIMATIC iMap Die Grafik zeigt eine m gliche Projektierung von Komponenten in SIMATIC iMap Production 1 O oO Production 5 Wi Wi O O Ki CH Production 4 C e O O O O Production 2 GC O O OC O CG O O Production 3 O C O Bild 7 4 Beispiel Projektierung in SIMATIC iMap 154 Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Aufbaubeispiele 7 2 Anwendungsbeispiele PROFINET IO und PROFINET CBA Reale technische Verschaltung Technisch k nnen diese Komponenten ganz unterschiedlich aufgebaut zusammengesetzt und verschaltet sein wie die folgende Grafik zeigt Production 2 Production 3 Production 1 PROFIBUS Production 5 Bild 7 5 Beispiel Realisierung Ziffer Beschreibung IE PB Link f r PROFINET CBA IE PB Link PN IO f r PROFIN
209. ystembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 Inhaltsverzeichnis Kiel el EE Wegweiser durch die PROFINET Dokumentation ee 2 PROFINET bersicht eege 2 1 SULT e BEEN 2 2 Begriffe bei PROFINET und PROEIBUS nn 2 3 Aufbau eines PROFINET Gerals aunemassisssaienie nnd nennen nennen 17 2 3 1 PROFINET Schnittstelle mit integriertem Switch 2 3 2 Module eines PROFINET Ger tes en nn 2 4 Einbindung von Feldbussen in PROFINET ssssisisssiisiiauin si diiianniniianainaai niaaa 2 5 PROFINET IO und PROFINET CRBA nn nnn nenn 2 6 SIMA TIC ee EEN A PROFINET Aufbauen e EE 3 1 SO lf le DEE 3 2 Drahtgebundene Netzwerke A 3 2 1 Rule ele EEN 3 2 2 Ken EEN k 3 2 2 1 Passive NetZKOmMponenteN A k 3 2 2 2 Aktive Netzkomponenten scrii aaa A aA E a a aa a AA 3 3 Drahtlose Netzwerk nri minimaran a a a a aaa a a aE e aa a aaa 3 3 1 Grundlage Meicia EN E EAE A EEE 3 3 2 F nk Net werk siana a a nd aa Ea Rene aaa a aaa dene ernten 3 4 Datensicherheit in der Automattseierung nn nnnan naa 3 4 1 Grundlagen sus eek ee ek 3 4 2 Netzkomponenten und Software nn ann 3 4 3 Richtlinien zur Informationssicherheit in der industriellen Automatisierung 46 3 4 4 Anwendungsbeispiel nenn 3 5 UN oJ6 10 1010 2ER RER SEE DAUER RLNEREREERTELEETE SERTERFEE I TUEERRELEREHEEREHRSCERESTE ERURRER EEE ERER ES EREEREEN TUR 3 6 Beispiel zur Topologie nnennnnrnnenn Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 7 Inhaltsverzeichnis
210. zeit wichtig PROFINET erf llt diese Forderungen PROFINET ist somit als deterministisches Kommunikationssystem mit Echtzeitverhalten wie folgt beschaffen e Die bertragung zeitkritischer Daten findet in garantierten Zeitintervallen statt PROFINET bietet hierf r einen optimierten Kommunikationskanal f r Real Time Kommunikation an e Eine genaue Determinierung Vorhersage des bertragungszeitpunktes ist m glich e Es ist sichergestellt dass die reibungslose Kommunikation ber andere Standard Protokolle im gleichen Netz stattfinden kann Systembeschreibung Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET Datenaustausch und Kommunikation 4 2 4 4 2 Echtzeitkommunikation Isochronous Real Time Isochronous Real Time Kommunikation IRT Vorteile Synchronisiertes bertragungsverfahren f r den zyklischen Austausch von IRT Daten zwischen PROFINET Ger ten F r die IRT Daten steht eine reservierte Bandbreite innerhalb des Sendetakts zur Verf gung Die reservierte Bandbreite garantiert dass die IRT Daten auch von hoher anderer Netzlast z B TCP IP Kommunikation oder zus tzlicher Realtime Kommunikation unbeeinflusst in reservierten zeitlich synchronisierten Abst nden bertragen werden k nnen Die IRT Option hohe Flexibilit t erlaubt gr tm gliche Flexibilit t bei Planung und Erweiterung der Anlage Eine topologische Projektierung ist nicht erforderlich PROFINET mit IRT ist synchronisierte Kommunikatio
211. zung von PROFINET IO und PROFINET CBA PROFINET IO und CBA sind zwei verschiedene Sichtweisen auf Automatisierungsger te am Industrial Ethernet Komponentensicht IO Datensicht PROFINET CBA PROFINET IO Verteilte Intelligenz Dezentrale Peripherie Anlagenweites Engineering Gewohnte IO Sicht in STEP 7 PCD m GSD PROFINET Component Description Generic Station Description IT Standards Standardapplikationen Protokolle Controller Bild 2 7 Abgrenzung von PROFINET IO und PROFINET CBA Component Based Automation gliedert die komplette Anlage in verschiedene Funktionen auf Diese Funktionen werden projektiert und programmiert PROFINET IO liefert Ihnen ein Bild der Anlage das der PROFIBUS Sichtweise sehr hnlich ist Sie projektieren und programmieren weiterhin die einzelnen Automatisierungsger te Systembeschreibung 26 Systemhandbuch 06 2008 A5E00298287 04 PROFINET bersicht 2 5 PROFINET IO und PROFINET CBA Controller bei PROFINET IO und PROFINET CBA PROFINET IO Controller k nnen Sie zum Teil auch f r PROFINET CBA verwenden Folgende PROFINET Ger te unterst tzen auch PROFINET CBA e Speicherprogrammierbare Steuerungen S7 300 CPU 31x 2 PN DP ab der Firmware Version V2 3 S7 300 CPU 319 3 PN DP ab der Firmware Version V2 4 0 S7 400 CPU 41x 3 PN DP ab der Firmware Version V5 0 e CP 443 1 Advanced mit der MIER 6GK7 44

PROFINET Systembeschreibung

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