PROFINET у машинобудівній промисловості
Можливість побудови практично необмежених мереж: до
-
в одній мережі
Швидкий, безпечний і наскрізний зв'язок
PROFINET пропонує Вам необмежені переваги від стадії проектування і експлуатації до стадії обслуговування і сервісу. Одним з ключових факторів є те, що завдяки відкритому стандарту мереж Ethernet Ви маєте повну свободу дій в проектуванні - незалежно від того, чи потрібна вона дляінтеграції різноманітних пристроїв або необхідної топології мережі.
Інноваційні концепції машин
Завдяки застосуванню стандарту PROFINET в машинобудуванні Ви маєте можливість структурувати архітектуру своїх машин і засобів автоматизації більш гнучко - необхідний всього один кабель для всіх входів-виходів і зв'язку по протоколу Ethernet, безпечна робота машини зберігається.
Відкритість зв'язку на основі встановлених стандартів
PROFINET забезпечує можливість наскрізного зв'язку між обладнанням різних виробників за допомогою уніфікованого стандарту (МЕК 61158/61784).
Cтандарт PROFINET створений на основі міжнародного стандарту Ethernet (IEEE 802.3) і стандартів, встановлених в галузі інформаційних технологій, і забезпечує повну підтримку протоколів TCP / IP. Це означає, що дані параметризації, налаштування конфігурації і діагностики передаються по протоколу TCP / IP, в той час як дані технологічного процесу і аварійні сигнали передаються по каналу реального часу. Весь цей зв'язок здійснюється в реальному часі по єдиному кабелю стандарту PROFINET. Крім того, PROFINET забезпечує економічне підключення Ваших машин до локальних комп'ютерних мереж або Інтернету. За рахунок цього забезпечується безпечний віддалений доступ до Вашої установки по всьому світу і можливість надання віддалених сервісів. Уніфікована архітектура OPC UA в мережі PROFINET використовується в якості стандарту зв'язку на виробництві. Вертикальні підключення до систем більш високого рівня, а також зв'язок між машинами забезпечуються завдяки використанню стандартизованих додаткових специфікацій і за необхідності захищаються інтегрованими механізмами безпеки.
Крім того, PROFINET забезпечує свободу інтеграції мобільних пристроїв з використанням промислових бездротових локальних обчислювальних мереж (Industrial Wireless LAN, або IWLAN) і, оскільки стандарт PROFINET на 100% засновано на стандарті Ethernet, є можливість просто користуватися інноваціями стандарту Ethernet.
PROFINET з протоколом PROFIsafe для забезпечення безпеки машин
Ваші машини обов'язково повинні задовольняти постійно зростаючі вимоги щодо функціональної безпеки, незалежно від того, диктуються ці вимоги законодавством або іншою необхідністю. PROFINET надає ефективний спосіб забезпечення відмовостійкого зв'язку: дані щодо техніки безпеки передаються за допомогою того ж кабелю, що і дані технологічного процесу, за рахунок чого істотно скорочуються витрати на прокладку кабельних ліній і технічне обслуговування. Крім того, відпадає необхідність у спеціальних мережевих компонентах. Стійкість зв'язку також може досягатися завдяки використанню мереж Industrial Wireless LAN (IWLAN): в будь-якому випадку сигнал, який передається, захищено інтегрованим протоколом PROFIsafe з рівнем безпеки Safety Integrity Level 3 (SIL3). У разі необхідності Ваша машина буде автоматично перемикатися в необхідний безпечний режим, наприклад режим безпечного відключення крутного моменту (Safe Torque Off, або STO) або безпечного обмеження швидкості (Safely Limited Speed, або SLS). Всі ці функції сертифікуються згідно з вимогами німецької організації технічного нагляду TÜV.
Функція спільного використання пристроїв (Shared Device) також підтримує підвищення рівня безпеки: її можна використовувати для забезпечення можливості доступу як зі стандартним, так і з відмовостійким контролем до одного і того ж пристрою вводу-виводу стандарту PROFINET, за рахунок чого спрощується інтеграція функцій відмовостійкості, наприклад в умовах процесу без особливих вимог до безпеки.
Простота інтеграції
PROFINET для машинобудування дозволяє забезпечувати наскрізний зв'язок машин з іншими машинами і їх ідеальну інтеграцію в структуру підприємства, а також забезпечує можливість надання іншим Вашим машинам доступу до даних від іншого обладнання на рівні компанії. Це означає, що Ви можете бути впевнені в більшій гнучкості, більш високій пропускній здатності та підвищеній продуктивності по всій виробничій лінії.
Наскрізний зв'язок між машинами
Рівень ефективності і якості на виробництві можна підвищити додатково, але тільки якщо Ваші машини мають ідеальний зв'язок з іншими пристроями, які беруть участь у виробництві. PROFINET — ідеальний стандарт зв'язку між обладнанням від різних виробників. Він гарантує, що Ваші машини будуть легко інтегруватися в існуючу інфраструктуру.
Наскрізний зв'язок між машинами із застосуванням PROFINET також спрощує для Вас оперативне реагування на нові ринкові потреби завдяки використанню модульної структури обладнання, яка гнучко адаптується або масштабується. Якщо розглядати цю можливість більш предметно, функція I-Device дозволяє контролеру вищого рівня управляти декількома локальними пристроями, а контролери на локальному рівні, в свою чергу, зв'язуються з декількома периферійними пристроями.Такий «наскрізний» зв'язок означає, що для впровадження змін потрібно менше часу і зусиль.
Наскрізне з'єднання з управлінським рівнем таке ж швидке, як у випадку хмарного з'єднання
Висока готовність, надання статусу роботи установки і ефективне використання пропускної здатності: дані, отримані з Вашого обладнання також важливі для планування виробництва. Завдяки цьому можливість підключення установок до рівня системи управління виробництвом (MES) стає важливим аргументом при формуванні пропозиції для замовників. PROFINET можна ідеально інтегрувати в існуючі інфраструктури: обладнання може бути підключено до ІТ-інфраструктури підприємства і Інтернету без необхідності в шлюзах.
Однак, уніфікована архітектура OPC UA в цьому випадку забезпечує вирішальну перевагу. Вона не залежить від виробника і платформи, підтримує широкий ряд механізмів забезпечення безпеки і може оптимально поєднуватися зі стандартом PROFINET в загальній мережі Industrial Ethernet.
Скорочення часу від розробки до виводу на ринок
Стандарт PROFINET для машинобудування дозволяє скоротити витрати на розробку установок і гарантує її більш швидку готовність до експлуатації. Незалежно від видів управління, використання модульної архітектури або підтримки інструментів налаштування конфігурації і запуску в експлуатацію: стандарт PROFINET знижує витрати і скорочує час виходу на ринок.
Реалізація модульних концепцій машин
Модульні концепції дозволяють швидко адаптувати машини до індивідуальних вимог замовників. PROFINET надає впевнену перевагу в часі. Це означає, що Ви легко можете змінювати, масштабувати свою мережу PROFINET новими станціями за допомогою вбудованих функцій без додаткових витрат на розробку. Функції централізованого і локального управління також дозволяють налаштовувати конфігурацію окремих станцій. У Вас є можливість обирати необхідні рівні масштабування для кожної окремої машини. Автоматична адаптація адрес в мережі PROFINET також заощаджує час: якщо цільова IP-адреса видається в централізованій точці, наприклад на екрані процесорного модуля, система вводу-виводу PROFINET, побудована з урахуванням принципу універсальності, автоматично адаптується до діапазону цільової IP-адреси.
Функції I-Device і Shared Device також дозволяють Вам створювати архітектуру автоматизації обладнання із застосуванням модульної архітектури: функція I-Device забезпечує зв'язок локального контролера в якості пристрою вводу-виводу, в той час як кілька контролерів більш високого рівня мають доступ до конкретних модулів цього локального контролера з одночасним використанням функції спільного доступу до пристрою (Shared Device).
Якщо Ви розробляєте власне керуюче програмне забезпечення, драйвер PROFINET дозволить скоротити час при створенні додатків PROFINET. У драйвері PROFINET використовується традиційний інтерфейс Ethernet для ПК, тому спеціальне апаратне забезпечення не потрібне.
Швидке і просте введення в експлуатацію
За рахунок високої швидкості введення в експлуатацію прискорюється вихід продукції на ринок та скорочуються час і витрати. Ми надаємо Вам підтримку на етапі введення в експлуатацію і розробляємо Вашу мережу PROFINET, пропонуючи комплексне програмне забезпечення на етапах від планування до експлуатації.
Інструмент планування мереж Siemens Network Planner (SINETPLAN) - забезпечує підтримку як засіб планування систем автоматизації на основі стандарту PROFINET і спрощує професійне планування системи. Прозорість розподілу мережевого навантаження на всіх рівнях аж до портів при одночасній обробці даних вводу-виводу і трафіку, що передається не в реальному часі - "non-real time". SINETPLAN розраховує і моделює завантаження мережі в мережі PROFINET і за рахунок цього забезпечує Вас високою експлуатаційною надійністю.
PRONETA - Безкоштовний інструмент PRONETA автоматично зчитує топологію Вашої мережі і відображає всі підключені пристрої PROFINET, щоб забезпечити Вас можливістю оперативного налаштування її конфігурації, наприклад адаптації IP-адрес і імен пристроїв. Після цього забезпечується можливість зручного тестування правильності дротового підключення всіх компонентів мережі PROFINET шляхом перевірки вводів-виводів. Ця операція може бути доступна до того, як будуть підключені всі елементи установки.
SINEMA Server (позднее — SINEC NMS) - За допомогою відповідного програмного забезпечення для управління мережею, наприклад SINEMA Server, можливо виявити проблеми на ранній стадії і своєчасно прийняти відповідні заходи. SINEMA Server підходить, наприклад для дискретного виробництва, а також для переробної промисловості, і забезпечує можливість візуалізації всієї промислової мережі — від мережевих компонентів до компонентів автоматизації, таких як контролери і пристрої розподіленого вводу-виводу. У SINEMA Server передбачений ряд функцій в галузі управління мережею і її діагностики. Наприклад, функція формування звітів може відображати статистику за будь-який період часу. У SINEMA Server у вигляді профілів можуть включатися пристрої від сторонніх розробників, а також передбачено цілий ряд інших функціональних можливостей.
SIMATIC Automation Tool — інструмент SIMATIC Automation Tool дозволяє управляти компонентами автоматизації TIA в процесі введення в експлуатацію та подальшого технічного і сервісного обслуговування. Окремою функціональною особливістю SIMATIC Automation Tool є те, що, хоча він заснований на проектах порталу TIA Portal, з ним можливо виконання індивідуальних операцій незалежно від платформи проектування. За рахунок цього забезпечується не тільки оновлення ПЗ, але і завантаження програм користувача, завдяки чому інструмент є ідеальним доповненням для робіт по введенню в експлуатацію, технічного і сервісного обслуговування.
Максимальна ефективність машин
Завдяки PROFINET обладнання досягає максимальної ефективності з одночасним забезпеченням максимальної точності і захисту від відмов. Швидкий обмін даними, високі швидкості передачі даних, детермінований зв'язок з мінімальними помилками, а також додаткові механізми резервування утворюють основу для неперевершеної ефективності установки і для Вашого успіху на ринку.
Високий обсяг виробництва
PROFINET створює ідеальну основу для машин, які повинні досягати високої виробничої пропускної здатності в поєднанні з високою якістю продукції: PROFINET дозволяє забезпечувати високу швидкість обробки, відтворюваність часових параметрів і максимальну точність для всіх процесів, навіть при локальній автоматизації. У мережах стандарту PROFINET це забезпечується не тільки із застосуванням технологій реального часу (IRT) для задач управління переміщеннями, а й за рахунок синхронності циклів з точністю вимірювання фазових відхилень менш 1 мкс. Мережі стандарту PROFINET також забезпечують можливість застосування вузлів вводу-виводу, які синхронізуються, а також можуть реєструвати фактичні значення або ініціювати дії з точністю до мікросекунд на основі додаткової інформації про час. За рахунок цього забезпечується абсолютна точність в виробничих процесах — незалежно від продуктивності контролера і з максимальною продуктивністю машини. З використанням PROFINET можливо виробництво машин з високою швидкістю прийому даних вимірювань завдяки технології надлишкової дискретизації, високій швидкості передачі даних і високоефективному протоколу передачі даних.
Максимальна експлуатаційна готовність машин
Вам необхідні високоефективні машини з максимальною експлуатаційною готовністю, щоб справлятися з конкуренцією і ціновим тиском. Стандарт PROFINET дозволяє підвищити експлуатаційну готовність машин навіть без додаткових коштів резервування: протокол Media Redundancy Protocol (MRP) забезпечує зв'язок по стандарту PROFINET з резервуванням топології "кільце" як за допомогою зовнішніх мережевих компонентів, так і безпосередньо через інтегровані інтерфейси PROFINET. Завдяки цьому Ви можете бути впевнені в тому, що на зв'язок не вплинуть перебої в роботі, які відносяться до окремих компонентів. Крім того, це суттєво збільшує швидкість пошуку несправностей в разі виходу мережі з ладу, а також швидкість їх усунення.
Енергоефективність, що не виснажує природні ресурси
Ціновий тиск і все більш жорсткі нормативні вимоги в галузі екології та енергетики означають, що і продуктивність Ваших машин повинна відповідати вимогам енергоефективності. Стандарт PROFINET в цьому випадку робить істотний внесок: Ваші замовники мають можливість централізованого вимкнення своїх машин за допомогою функції PROFIenergy під час простоїв, на вихідні або на час виконання підготовчих робіт — разом з іншими споживачами електроенергії, які тимчасово не потрібні. Це дозволяє скоротити енергоспоживання і переваги у використанні Ваших машин.
Оптимальне сервісне обслуговування
PROFINET для машинобудування створює базу для ідеального сервісного обслуговування машин, яка не тільки характеризується достовірною діагностикою пристроїв і мережі як на виробничих об'єктах, так і дистанційно, але й скорочує часові та фінансові витрати і час простою на технічне обслуговування. Результат — задоволені замовники на тривалий термін. Сіменс також надає підтримку в формі послуг для продукції, систем і додатків протягом усього життєвого циклу Ваших машин з метою оптимізації використання Ваших ресурсів, а також підвищення продуктивності, гнучкості та ефективності при низькій загальній вартості.
Швидке усунення відмов
Високий рівень експлуатаційної готовності машин надзвичайно важливий для задоволення потреб Ваших замовників. Високий рівень експлуатаційної готовності машин надзвичайно важливий для задоволення потреб Ваших замовників. Стандарт PROFINET дозволяє гарантувати, що Ви завжди маєте в своєму розпорядженні актуальний статус своїх машин і можете вжити заходів до того, як виникне серйозний збиток: оскільки мережа PROFINET може підключатися до інтернету, Ви, наприклад, можете скористатися програмним забезпеченням SIMATIC TeleService і маршрутизатором SCALANCE M для доступу до своїх машинам і гарантовано надати послуги діагностики по всьому світу за допомогою механізмів на основі стандарту Ethernet (TCP/IP, UMTS і т. д.) аж до польового рівня.
Також є можливість перевірки та аналізу діагностичних даних і повідомлень від мережі PROFINET за допомогою засобів комплексної діагностики системи на порталі TIA. Якщо необхідна заміна пристрою PROFINET, її можна виконати без необхідності в інженерних засобах: відповідний контролер вводу-виводу розпізнає замінний пристрій за допомогою топологічної інформації і автоматично привласнює йому правильні ім'я та адресу. Це прискорює процес заміни пристроїв і скорочує простої ваших машин. Чи знаходиться якість мережі на належному рівні? Чи дотримуються прогнозовані цикли? На ці та інші питання можна без труднощів отримати відповідь, виконавши онлайн-аналіз в реальному часі за допомогою інструменту Bus Analyzer Agent.
Інженерно-технічне проектування
Стандарт PROFINET знижує рівень складності при проектуванні підприємств та забезпечує централізацію проектування всього технологічного процесу. За рахунок цього істотно прискорюється інтеграція. Крім того, максимальна гнучкість забезпечує простоту побудови всього заводу: в залежності від етапу технологічного процесу можна додавати або замінювати компоненти або кратно збільшувати кількість установок. Також можливе повторне використання окремих секцій підприємства. За рахунок всіх цих можливостей істотно підвищується ефективність інженерно-технічного проектування.
Відкритий стандарт
Мережа PROFINET забезпечує можливість безпроблемного зв'язку між виробами різних виробників на основі стандарту PROFINET (МЕК 61158/61784). Основний акцент в ньому зроблено на чітких визначеннях і значущих функціональних ролях, таких як швидкий запуск (пристроїв), функція PROFIenergy (енергоефективність), параметризація і діагностика.
Можливість розширення
Можлива проста інтеграція додаткових мережевих компонентів, включаючи вже існуючі секції заводу, засновані на стандарті PROFIBUS. Існуючі компоненти системи можуть без ускладнень підключатися до мережі PROFINET за допомогою системи вводу-виводу сигналів IE / PB LINK PN IO або по бездротовому каналу в поєднанні з маршрутизатором SCALANCE W. Це дозволяє без труднощів інтегрувати пристрої польового рівня (наприклад, приводи SINAMICS) стандарту PROFIBUS в нові системи стандарту PROFINET з метою індивідуальної і поступової заміни: www.siemens.com/pb2pn
Гнучкість топологій
Мережі PROFINET можна гнучко переводити на різні варіанти топології. На додаток до лінійної, зіркоподібної і деревовидної структур можлива і кільцеподібна топологія з резервуванням, і бездротові технології з використанням з'єднань на основі мідного, оптичного скловолоконного і пластикового оптоволоконного кабелю. Крім того, в таких мережах, звичайно ж, можлива інтеграція бездротових мереж типу Industrial Wireless LAN для бездротового підключення.
Планування та моделювання
Інструмент планування мереж Siemens Network Planner забезпечує підтримку як засіб планування cистем автоматизації на основі стандарту PROFINET.
Скористайтеся перевагами високоефективного планування і проектування мереж PROFINET, особливо якщо до зв'язку в реальному часі (RT або IRT) додається зв'язок в режимі non-real time, наприклад дані TCP / IP. SINETPLAN розраховує і моделює завантаження мережі в мережі PROFINET і забезпечує Вас високою експлуатаційною безпекою на стадії експлуатації.
Введення в експлуатацію
Суттєвою проблемою введення підприємств в експлуатацію є дотримання обмежених часових інтервалів від запуску проекту до його реалізації. Стандарт PROFINET дозволяє Вам економити чимало часу, оскільки, наприклад, Вам надається можливість незалежного тестування, введення в експлуатацію та перевірки окремих секцій підприємства. Ці операції часткового введення в експлуатацію можуть плануватися в залежності від ступеня реалізації. Тому при використанні мереж PROFINET Ви можете отримати переваги швидкого і гнучкого введення в експлуатацію і одночасно знизити витрати.
Безкоштовний інструмент PRONETA забезпечує Вам підтримку. Інструмент PRONETA автоматично зчитує топологію Вашої мережі і відображає всі підключені пристрої PROFINET, щоб забезпечити Вас можливістю оперативного налаштування її конфігурації, наприклад адаптації IP-адрес і імен пристроїв.
Забезпечується можливість зручного тестування правильності дротяного підключення всіх компонентів Вашої мережі PROFINET шляхом перевірки вводів-виводів за допомогою інструменту PRONETA. Ця операція може бути доступна навіть перш, ніж буде повністю зібрана машина і встановлена система управління.
Один кабель для всіх функцій
PROFINET - це універсальна мережа для передачі і транспортування всіх необхідних даних технологічного процесу, таких як дані входів-виходів, дані безпеки і діагностики, а також призначених для користувача даних призначених для реєстрації енергоспоживання, забезпечення якості та інших даних по протоколу TCP/IP.
З метою вертикальної інтеграції рівня автоматизації з системами більш високого рівня (такими як системи типу SCADA або MES) або для горизонтального зв'язку між різними компонентами підприємства в тій самій мережі може без ускладнень застосовуватися уніфікована архітектура OPC UA. Більшої ефективності досягти неможливо.
Простота прокладки кабельних з'єднань
Мережа PROFINET дозволяє Вам без труднощів і швидко збирати мідні і оптико-волоконні кабелі на місці експлуатації завдяки призначенню кабелів гніздам з колірними позначеннями. Скорочення витрат відбувається на протязі всього життєвого циклу завдяки надійному контакту захисного екрану, компенсації механічної напруги і відмінним електромагнітним захистом для мідних кабелів.
Експлуатація та технічне обслуговування
Для досягнення максимальної ефективності та продуктивності підприємство повинно функціонувати надійно. Мережа стандарту PROFINET надзвичайно сильно підвищує цю надійність і забезпечує контроль за усім підприємством завдяки рівномірній і комплексній діагностиці системи. Параметри виробництва забезпечують захист даних, а вбудовані функції безпеки (Safety Integrated) - техніку безпеки для людей і обладнання. Крім того, PROFINET допомагає підвищити енергоефективність: завдяки стандартизованому профілю PROFIenergy можна відключати споживачів в періоди простою, а потім включати їх знову.
Конструктивна захищеність/стійкість
Завдяки захищеності мереж PROFINET їх можна без будь-яких проблем застосовувати в зонах, схильних до впливу електромагнітного випромінювання. PROFINET гарантує експлуатаційну готовність системи навіть у разі великих мереж. Завдяки пріоритизації і широким смугах передачі даних, що випливають зі стандарту Ethernet, недолік в критично важливих даних технологічних даних неможливий.
Відкритий стандарт
Стандарт PROFINET створений на основі міжнародного стандарту Ethernet (IEEE 802.3) і поєднує в собі відкритість цього стандарту до вимог автоматизації.
Стандартизовані профілі забезпечують спрощення обміну даними між різними пристроями стандарту PROFINET. Зв'язок уніфікується завдяки профілям PA 4.0 і функціям PROFIsafe, PROFIdrive і PROFIenergy.
Завдяки PROFINET Ви отримуєте стабільний зв'язок на рівнях від польового до хмарного. У той час як PROFINET є базою для зв'язку на польовому рівні, такі протоколи як OPC UA можуть служити для вертикального підключення або зв'язку між компонентами підприємства в одній і тій же мережі.
Безпечний доступ
Вам доступні всі опції стандартної Ethernet-мережі. Ви можете захистити доступ до своєї мережі відповідно до своїх потреб і використовувати безпечні VPN-підключення для доступу до машин і систем по всьому світу - наприклад, для дистанційного обслуговування. Елемент автоматизації і всі пристрої без власних захисних функцій захищаються модулем безпеки від несанкціонованого доступу, наприклад в результаті шпигунства або маніпуляцій. Вертикальні підключення до систем більш високого рівня, а також зв'язку між машинами забезпечуються завдяки використанню стандартизованих додаткових специфікацій (Companion Specifications) і в міру необхідності захищаються інтегрованими механізмами безпеки (для цього використовується архітектура OPC UA).
Техніка безпеки
Функція Safety Integrated забезпечує надійний захист людей, машин і навколишнього середовища, завдяки чому є відповіддю на всі зростаючі вимоги до функціональної безпеки. Ця функція інтегрується безпосередньо в проекти, зв'язок і пристрій, а також забезпечує захист бездротових технологій.
Діагностика пристроїв/мережі
Сьогодні дані повинні надійно передаватися з польового рівня в системи на основі хмарних технологій. За допомогою відповідного програмного забезпечення для управління мережею наприклад SINEMA Server розробки Siemens, можливе виявлення проблем на ранній стадії і своєчасне вживання відповідних заходів. SINEMA Server підходить, наприклад, для умов дискретного виробництва, а також для переробної промисловості, і забезпечує можливість візуалізації всієї промислової мережі - від мережевих компонентів і до компонентів автоматизації, таких як контролери та розподілені периферійні пристрої. У SINEMA Server передбачений ряд функцій в галузі управління мережею і її діагностування. Наприклад, функція формування звітів надає відображення статистики за будь-який період часу. Передбачені в цьому програмному забезпеченні профілі забезпечують можливість відображення компонентів від сторонніх розробників в SINEMA Server і багато іншого.
