Síťové komponenty SCALANCE

Transkript

1 Síťové komponenty Sítě průmyslového ethernetu v PCS7 aplikacích Síťové komponenty Síťové komponenty pro aplikace

2 PCS7 prostředí Síťové komponenty sítí Web Client SIMATIC IT Web Client Office LAN (Ethernet) DataMonitor Client Internet Client Stations Thin Client Web Server / Conn. Station 3 rd party OPC client Maintenance Station OS LAN (Ethernet) Server Server CAS Industrial Ethernet SINAUT ST7 IEC central SINAUT TIM Modem widely distributed remote stations TCP/IP serial Scalance/ Router (bei Bedarf) 3rd party RTU WAN DNP3 TCP/IP WAN Router 3rd party RTU S7-400 S7-400H WAN ET 200S Stand Alone S7-300 S7-300 S7-300 S7-400 S7-400 S7-400 RTU Strana Siemens 2013, Všechna práva vyhrazena

3 SIMATIC NET Síťové komponenty Flexibila díky bezdrátovým prvkům Switche průmyslového ethernetu pro všechny úrovně automatizačních aplikací Management sítě SINEMA Server SIMATIC NET Selection Tool TIA Selection Tool Pro aplikace vzdálené správy a Kabely/konektory Ochrana automatizačních segmentů i vzdálenou správu přes Internet Rychle a spolehlivě s metodou FastConnect Strana

4 SIMATIC PCS 7 V8.0 SP1 Maximální redundance na všech úrovních Client / Server konfigurace Operátorská stanice 1 Operátorská stanice 2 Operátorská stanice 3 Operátorská stanice 4 Operátorská stanice Terminal bus Plant bus Parallel Redundancy Protocol (PRP) S7-400H Pro střední až velké projekty Podpora pro více jak 30 OS klientů Nové řešení redundance pro terminal bus díky Parallel Redundancy Protocol (IEC standard) Strana

5 Topologie sítě průmyslového ethernetu linie hvězda KRUH Strana strom

6 Kruhová redundace - přehled Layer 2 redundance: Průmyslové IT / Office Link Aggregation MSTP (R)STP RSTP Big Network Support Passive Listening High Speed Redundancy HRP (kruh) Standby Redundancy (mezi kruhy) Media Redundancy Protocol MRP (Profinet) MRPD KRUH Strana

7 HighSpeedRedundancy /MediaRedundancyProtokol Vysoká dostupnost a rychlá rekonfigurace sítí průmyslového Ethernetu Kruhová redundance v detailu: RM Jeden z přepínačů je parametrizován jako manažer redundance (RM), ten se stará o ukončení smyčky. Kruhová topologie z pohledu datového přenosu je linie. RM kontroluje kruhovou topologii pomocí testovacích telegramů jež posílá přes oba porty kruhu a na druhém portu kontroluje jejich příjem. Přepínače se správou mohou být klienty redundance. Volně volitelné porty v kruhové redundanci. Tyto porty přeposílají testovací telegramy. Strana

8 Vysoká dostupnost a rychlá rekonfigurace sítí průmyslového Ethernetu Kruhová redundance v detailu: RM Jestliže testovací zpráva nedorazí na příslušný port RM, ten otevře oba své kruhové porty a informuje všechny účastníky kruhové redundance o této změně. Kruhová topologie je opět z hlediska datové komunikace linií. Pro sítě IE HighSpeedRedundancy (HRP) <300 ms Pozn.: Také v případě, že vypadne RM, funguje kruh jako linie. Max. 50 switchů v kruhu Pro Profinet Media Redundnacy (MRP) <200 ms Strana

9 Propojení kruhů??? Výrobní segment 1 Výrobní segment 2 Strana

10 Standby redundance Standby redundance je používaná pro připojení více kruhů HighSpeedRedundancy mezi s sebou Standby Master monitoruje situaci Standby Slave se stává aktivním v případě výpadku Mastera, doba rekonfigurace 300 ms. Standby Master AS Standby Slave AS Strana

11 PCS7 Redundantní síťové topologie v aplikacích PCS7

12 SIMATIC PCS 7 V8.0 SP1 Maximální redundance na všech úrovních Terminal bus úroveň PCS7 klientů Operátorská stanice 1 Operátorská stanice 2 Operátorská stanice 3 Operátorská stanice 4 Operátorská stanice Terminal bus Plant bus Parallel Redundancy Protocol (PRP) Plant bus úroveň řídicích automatů Operátorská stanice 1 Operátorská stanice 2 Operátorská stanice 3 Operátorská stanice 4 Operátorská stanice RedConnect S7 S7-400H Terminal bus Plant bus Parallel Redundancy Protocol (PRP) RedConnect S7 Strana S7-400H Siemens 2013, Všechna práva vyhrazena

13 Redundantní architektura sítí PCS7 systémů Terminal Bus Plant Bus Strana

14 Mechanismy redundance sítě Plant Bus Softnet S7 IE (lean) postačí běžná IE karta (nebo CP1612 A2) Hardnet S7 IE s kartou CP1613/ 1623/ CP1628 Spojení se konfiguruje v NetPro BEZ redundance CP1613 / CP1623 / CP1628 nebo IE general / CP OS Server Plant Bus A LAN A AS- A S7-400 Strana

15 Mechanismy redundance sítě Plant Bus Softnet S7 IE (lean) postačí běžná IE karta (nebo CP1612 A2) Hardnet S7 IE s kartou CP1613/ 1623/ CP1628 Spojení se konfiguruje v NetPro BEZ redundance CP1613 / CP1623 / CP1628 nebo IE general / CP OS Server Plant Bus A LAN A AS- A S7-400 Strana

16 Mechanismy redundance sítě Plant Bus - kruh Softnet S7 IE (lean) postačí běžná IE karta (nebo CP1612 A2) Hardnet S7 IE s kartou CP1613/ 1623/ CP1628 Spojení se konfiguruje v NetPro Redundance pouze na kruhu CP1613 / CP1623 / CP1628 nebo IE general / CP OS Server Plant Bus A RM kruh A S7-400 AS- A Strana

17 Mechanismy systémové redundance Plant Bus Hardnet-IE S7-RedConnect Hardnet karta CP1613/ 1623/ CP1628 je nezbytná Založeno na Simatic NET Hardnet-IE S7-RedConnect Spojení se konfiguruje v NetPro 2-cestná redundance S 2x CP443-1 nebo CP443-1Adv CP1613 / CP1623 / CP OS Server ISO ISO-on-TCP TCP Plant Bus A Plant Bus B RM kruh A AS- A AS- B S7-400H 2x CP443-1 nebo CP443-1Adv Strana

18 Mechanismy systémové redundance Plant Bus Hardnet-IE S7-RedConnect Hardnet karta CP1613/ 1623/ CP1628 je nezbytná Založeno na Simatic NET Hardnet-IE S7-RedConnect Spojení se konfiguruje v NetPro 4- cestná redundance S 4x CP443-1 nebo CP443-1Adv CP1613 / CP1623 / CP OS Server ISO ISO-on-TCP TCP Plant Bus A Plant Bus B RM kruh A AS- A AS- B S7-400H 4x CP443-1 nebo CP443-1Adv Strana

19 Security komponenty 2x CP OS Server Plant Bus A Plant Bus B RM kruh A S7-400H AS- A AS- B 4x CP443-1Adv Strana = security komponenty

20 Možná (ikdyž ne zrovna typická) konfigurace díky komunikačním procesorům s VPN funkcí Pozor: Toto není přístup viz. Dále. Strana

21 Redundantní architektura sítí PCS7/ PCS7 PRP Terminal Bus Plant Bus Strana

22 Dříve: Teaming&Standby PRP Dvojice karet v Teaming módu Nutno kruhy spojit Standby??? OS Client Terminal Bus A RM Ring A Standby Master Standby Slave Terminal Bus B RM Ring B OS Server A OS Server B Strana

23 Redundantní architektura sítí PCS7/ PCS7 PRP Terminal Bus Plant Bus Strana

24 Jak vyřešit bez Standby a Teamingu? PRP Terminal Bus??? Plant Bus Strana

25 Kruhová redundace - přehled PRP Layer 2 redundance: Link Aggregation Průmyslové IT / Office MSTP (R)STP RSTP Big Network Support Passive Listening Highspeed Redundancy Protocol (HRP) Standby Redundancy Media Redundancy Protocol (MRP) MRPD PRP HSR (dříve HaSaR) KRUH Strana

26 Co je to PRP protokol? PRP Paralel Redundancy Protocol = PRP -Podle IEC Pakety jsou zdvojeny a poslány přes LAN A a LAN B -Paket, který dorazí později, je zahozen -Není nutná žádná další konfigurace -Ethernetové framy jsou rozšířeny o krátký trailer -=> switche a karty musí podporovat Oversized frame Legende: Legenda: : unicast traffic frame : verwerfen zahozený frame des Telegrammes Strana

27 Co je to PRP protokol? PRP X204RNA (PRP): Standard 6GK5204-0BA00-2KB2 EEC 6GK5204-0BS00-3LA3 2x RJ45 port + 2x PRP port (pro LAN A a LAN B) EEC kombo porty metalika/optika SOFTNET-IE RNA: Software 6GK1711-1EW08-2AA0 Připojení PC se dvěma síťovými kartami, které podporují oversized frame pro potřeby redundance PRP Paralelní přenos přes dvě sítě Jednoduchá diagnostika pomocí SNMP!! NYNÍ (SOFTNET-IE RNA V8.2) NELZE v použít v CONFIGURED módu => dnes nelze použít se Simatic S7 pro S7 resp. OPC komunikaci! Strana

28 Redundantní architektura sítí PCS7/ PCS7 Terminal Bus se SOFTNET-IE RNA Plant Bus Strana

29 PCS7 / PCS7 Terminal Bus Redundant Network Access PRP Nové řešení pro Terminal bus se SOFTNET-IE RNA plná redundance včetně oddělení sítí! OFICIÁLNĚ v manuálu PCS7 SOFTNET-IE RNA Strana

30 SIMATIC PCS 7 V8.0 SP1 Maximální redundance na všech úrovních PRP Client / Server konfigurace Operátorská stanice 1 Operátorská stanice 2 Operátorská stanice 3 Operátorská stanice 4 Operátorská stanice Terminal bus Parallel Redundancy Protocol (PRP) Plant bus RedConnect S7 S7-400H Strana

31 Přehled X Přepínače průmyslového ethernetu

32 Úroveň jednotlivých stroů X-000 Bez správy X-100 X-200 X-300 L2 Řídicí úrovneň / Operátorská úoveň Přepínace s možností vzdálené správy X-400 L2, L3 Možnosti + X-500 Síťové prvky pro všechny úrovně TIA-komunikační pyramidy Průmyslové sítě s vysokými požadavky na výkon Vysoce modulární koncept, KEY-PLUG L3 routing (RIP, OSPF, statický routing, VRRP) Strukturované síťování L3 routing (OSPF, RIP) redund. routingu VRRP), KEY-PLUG Modularita Gigabit, modularita VLAN, IGMP, STP/RSTP/MSTP/LinkAggregation. PROFINET, kruhová struktura, SNMP diagnostika, webový server, STEP 7, LED Pro malé stroje Pro malé stroje Strana

33 X-200 / XF-200 / X200IRT / X200 PRO Vlastnosti / aplikace Univerzální použití pro síťování strojů a linek až po vytváření síťových celků XF-200 do mělkých rozvaděčů např. s ET200S Instalace mimo rozvaděč (pro verze IP65/IP67) C-plug pro možnost výměny bez PC/PG Parametry Diagnostika kabelů na metalických portech PROFINET procesní a systémová diagnostika Redundancy manažer High Speed Redundancy, doba rekonfigurace < 300msec / 50 switchů Kruhová redundance pro Profinet MRP; doba rekonfigurace < 200 msec / 50 switchů Přenosové vzdálenosti až 26 km Provozní teplotní rozsahy -20 C to +70 C Switche pro průmyslové nasazení X204 / X206 / X208 / X212 / X216 / X224 XF204 / XF206 / XF208 X200 / X201 / X202 / X204 XF204IRT Strana

34 X-300 (PoE) / XR-300 (PoE) managed Vlastnosti / aplikace Vysoká dostupnost sítě díky Redundanci napájení Redundanci sítě metalické nebo optické Velmi rychlé rekonfiguraci v případě poruchy Velmi snadné výměně v případě poruchy díky C-PLUG Ochranné kolárky RJ45 portů switche Integrace do síťového managmentu (SNMP) Tvorba VLAN segmentů Výhody Kompaktní moduly/19" moduly Modularní varianty (všechny porty gigabitové) 24 V nebo V napájení z předu nebo zadu Až 8 integrovaných portů Power-over-Ethernet IEEE 802.3at Class 1 ( XR324-4M PoE) X304/X306/X307/X308/X310/X320 X308-2M PoE XR324-12M / XR324-4M PoE Síťování segmentů sítí Strana

35 X-400 L3 switch Vlastnosti / aplikace Strukturování výrobních segmentů VLAN, L3 routing Připojení do stávající výrobní sítě Modularita portů, rozšiřující moduly Parametry Až 4 gigabitové porty se X408-2 Podpora Layer 3 funkcionalit se X414-3E Digital vstupy ( X414-3E) X408-2 / X414-3 Strukturované sítě výrobních segmentů Strana

36 XM400 Vysoce modulární, plný gigabit, combo porty, SFP porty Strana

37 XM-400 KEY-PLUG KEY-PLUG XM-400 layer 3 otevírá funkce L3 routingu Bez změny hardwaru získáte: IP routing Statický routing OSPF (Open Shortest Path First) VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) Strana Siemens 2013, Všechna práva vyhrazena

38 X-500 L3 ready/ L3 switch X video Vlastnosti / aplikace Strukturované průmyslové sítě Použití v řídicích centrech např. WinCC, PCS7, atd. Podpora automatizačních i IT protokolů Vysoká dostupnost díky výměně přímo za provozu: 4-portové mediamoduly Redundantní napájecí zdroj Parametry Až 10 Gbit/s přenosová rychlost Podpora Layer 3 funkcionalit KEY PLUG Plně modulární vzhled ( pro instalační kabinety o rozměru 19 ) Vysoká hustota počtu portů (až 28/52 portů) XR-528-6M / XR552-12M Strana Síťování a strukturování sítě s vysokými požadavky na průmyslovou páteřní síť Připojení výrobní IT sítě

39 XM-400 a XR-500: Aplikační příklad komplexní sítě na bázi komponent Factory Backbone Building Backbone with Strana

40 XM-400 CAx data Data Tools Dostupné pro Simatic S7 Nově také pro komponenty Informace Plánování Mechanická konstrukce Plánování Elektrická konstrukce Data sheets Manuals / Manual/Operating Operating instructions Instructions 3D model 2D dimension drawing EPLAN macro Data sheet Industry Mall TIA Selection Tool/ SIMATIC NET Selection Tool CAx Download Manager CAx Download Manager Link Industry Mall Link TIA ST Link SNST Link CAx Download Manager Link CAx Download Manager Plánování Dokumentace továrny Data sheet Manual certificates / pictures My Documentation Manager CAx Download Manager Link My Presentation Manager Link CAx Download Manager Objednání Commercial master data Industry Mall CAx Download Manager Link Industry Mall Link CAx Download Manager Uvedení do provozu Servis Data sheet Manual Certificates Service & Support app Link Service & Support app Strana

41 Bezdrátová komunikace W

42 SIMATIC PCS 7 V8.0 SP1 Bezdrátové připojení Bezdrátová komunikace Operátorská stanice 1 Operátorská stanice 2 Operátorská stanice 3 Wifi AP Scalance W788 Inženýrská stanice Terminal bus Plant bus S7-400H Bezdrátové připojení inženýrské stanice (PG) S vysoce kvalitními wifi moduly pro průmyslové nasazení S rychlostmi až 450 Mbit/s (3x3:3 MIMO) KEY PLUG pro rychlý roaming Strana

43 Síťové komponenty RUGGEDCOM

44 SIMATIC NET Průmyslová komunikace pro všechny oblasti průmyslu RUGGEDCOM RuggedCom PROFINET, PCS7 Procesní a výrobní automatizace C Conformal coating Distribuce el. energie, doprava Strana

45 Trvalý monitoring sítě průmyslového Ethernetu SINEMA SERVER Unrestricted Siemens, s.r.o., / Siemens divize Industry AG Automation All Rights & Reserved. Drive Technologies 2013 Všechna práva vyhrazena. Strana MM-DD siemens.com/sinema Author / Department

46 v12 Serverové řešení Umožňuje přihlášení většího počtu uživatelů přes webové rozhraní Nepřetržitý monitoring sítě Dokáže sledovat změny na síti v průběhu času Strukturování sítě Každý uživatel může mít svůj pohled, zahrnující pouze určitou část celého systému Strana Siemens 2013, Všechna práva vyhrazena

47 Dokumentace průmyslové sítě JPG export topologie Vlastnosti Automatická detekce zařízení Jednoduchá vizualizace Tvorba reportů a exportu seznamů Automaticky generovaný topologický náhled CSV export seznamu zařízení Strana

48 Sinema Sever Sledování změn a chyb v síti Jednoduchá indikace stavu zařízení, ze které je okamžitě patrný stav zařízení a případná potřeba údržby. Vlastnosti Přehled aktuálního stavu Dokumentace historických poruch a chyb v síti Vyhodnocování dostupnosti pomocí reportů Seznam událostí na síti s možností filtrace. Sledování intenzity provozu na vybraných portech (identifikace přetížených spojů) Strana Siemens 2013, Všechna práva vyhrazena

49 Strukturování a vizualizace sítí Automaticky generovaná topologie Vlastnosti Snadná prezentace jednoduchých i složitých topologií Zobrazení síťových vlastností ze standardní topologie Uživatelské náhledy, snadné strukturování náhledů Možnost uživatelsky přizpůsobeného pohledu na síť s obrázkem na pozadí, umožňujícím snadnější orientaci v síti Strana Siemens 2013, Všechna práva vyhrazena

50 Integrace diagnostiky sítě do HMI / SCADA Strana

51 aplikace

52 PCS7 škálovatelnost - nové možnosti aplikací Web Client SIMATIC IT Web Client Office LAN (Ethernet) DataMonitor Client Internet Vzdálené připojení RTU Telecontrol. Client Stations Thin Client Web Server / Conn. Station OS LAN (Ethernet) 3 rd party OPC client Server Server CAS Maintenance Station Industrial Ethernet SINAUT ST7 IEC central SINAUT TIM Modem widely distributed remote stations TCP/IP serial Scalance/ Router (bei Bedarf) 3rd party RTU WAN DNP3 TCP/IP WAN Router 3rd party RTU S7-400 S7-300 SIMATIC S5 SIMATIC rd party WAN ET 200S Stand Alone S7-300 S7-300 S7-300 S7-400 S7-400 S7-400 RTUs Strana

53 Srovnání SCADA Systémové požadavky SCADA WAN SCADA / DCS lokální LAN RTU RTU RTU RTU PLC PLC PLC PLC Parametry místní SCADA / DCS Geografické uspořádání distribuované lokální síť Procesy pomalé procesy rychlé procesy Stanice Mnoho malých vzdálených stanic (RTU) Centrální PLC a decentrální periferie Komunikace WAN (pomalé, kbps) LAN (rychlé, Gbps) Procesní obraz Lokálně na serveru / kontroleru V kontroleru Opakování dat v serveru v PLC Strana

54 PCS7 škálovatelnost - nové možnosti aplikací Web Client SIMATIC IT Web Client Office LAN (Ethernet) Client Stations DataMonitor Client Thin Client Web Server / Conn. Station 3 rd party OPC client Internet Maintenance Station OS LAN (Ethernet) Server Server CAS Industrial Ethernet SINAUT ST7 IEC central SINAUT TIM Modem widely distributed remote stations TCP/IP serial Scalance/ Router (bei Bedarf) 3rd party RTU WAN DNP3 TCP/IP WAN Router 3rd party RTU S7-400 S7-300 SIMATIC S5 SIMATIC rd party WAN ET 200S Stand Alone S7-300 S7-300 S7-300 S7-400 S7-400 S7-400 RTUs Strana

55 Professional Komplexní systém pro komplexní požadavky Spojení s lokálními RTU pomocí porotokolů SINAUT ST7, DNP3, IEC Strana SIPLUS extreme: moduly s podporou extrémních klimatických podmínek pro specifické aplikace

56 SINAUT ST7 /DNP3 pro Simatic S7-300/400 Mobilní spojení na bázi IP (VPN) s MD741-1 nebo M875 PCS7 SINAUT ST7cc/sc Master stanice Ethernet TIM 4R-IE S612/613 (DSL) router Scalance M připojení do internetu Firewall Komunikační vztah Komunikační vztah VPN tunnel INTERNET APN VPN tunnel Stanice Firewall Dynamická IP adresa GPRS Scalance M874-2 Firewall Dynamická IP adresa Scalance M874-2 Stanice TIM 4R-IE Komunikační vztah TIM 3V-IE Strana Integration of Remote Terminal Units via SINAUT ST7 protocol in PCS 7

57 Komponenty pro vzdálenou správu přes Internet i pro aplikace Síťové VPN komponenty - rozhraní: Scalance M874-2 Scalance M874-3 Scalance M875 EDGE/GPRS router s firewall a VPN UMTS/EDGE router s firewall a VPN UMTS/EDGE router s firewall a VPN S7-300 PLC TIM 3V-IE TIM 3V-IE Adv TIM 3V-IE DNP3 Scalance S612/S623/S627 security moduly s firewall a VPN Scalance M81x * již brzy / DSL router Softnet Security Client VPN client pro PC s Windows XP/7 S7-400 PLC SCADA TIM 4R-IE TIM 4R-IE DNP3 TIM 4R-IE Síťové komponenty pro privátní sítě: Scalance W788 AccessPoint - wifi RuggedMax WiN7x000 WiMax RuggedCom RS9x0L EoVDSL modem MD2,MD3, Scalance M modemy pro privátní sítě Strana S GPRS-CP CP DNP3

58 Server Basic Pro S s GPRS-CP Centrální data managment Varování přessms Průběžný přenos procesních dat přes zabezpečené GPRS spojení Občasná vzdálená správa Obtížně dosažitelné stanice Strana

59 SIMATIC NET Snadné určení síťových komponent SIMATIC NET Selection Tool nové 10/2013 TIA Selection Tool nové 10/2013 Snadný výběr switchů, wifi komponet, kabelů a konektorů Snadné určení modulárních switchů Pohodlné wizardy pro wifi komponenty TIA tool společný projekt s PLC i ET200 Výhoda Rychlý výběr síťových komponent Rychlá konfigurace modulárních switchů Strana

60 Siemens podpora Česká podpora produktů telefon: Mezinárodní technická podpora telefon: +49 (911) Anglicky / německy Strana

61 Děkuji za pozornost. Vladimír Ševčík Produktový specialista a konzultant Simatic NET RuggedCom Phone: vladimir.sevcik@siemens.com