V1.04 – b34 PROFINET IO Complementi © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 1 V1.04 – b34 Ridondanza in PROFINET IO © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 2 V1.04 – b34 PROFINET IO: Ridondanza ¾ La ridondanza in PROFINET viene usata per aumentare la disponibilità dell’impianto ¾ La struttura per realizzare la ridondanza in PROFINET è l’anello (ring) ¾ Con la struttura ad anello, ogni dispositivo può essere raggiunto con due percorsi differenti ¾ L’anello può essere agevolmente creato a partire da una topologia lineare semplicemente aggiungendo un link ¾ Nelle reti Ethernet però non è sufficiente aggiungere il link, bisogna anche introdurre la figura del “redundancy manager” (RM) che si assicura che frame multicast non ricircolino all’infinito © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 3 V1.04 – b34 PROFINET IO: Rilevazione dei percorsi e gestione errori ¾ In Ethernet (802.1D) esiste un protocollo standard per la rilevazione dei percorsi multipli e la gestione del traffico nel caso degli errori ¾ Questo protocollo è l’RSTP (Rapid Spanning Tree Protocol). Il tempo di commutazione tra un percorso e quello alternativo in caso di errori dipende dal numero di stazioni. ¾ Con RSTP il tempo di commutazione può arrivare ad alcune centinaia di millisecondi. Un tempo spesso troppo alto per l’automazione ¾ In PROFINET è possibile utilizzare anche il protocollo MRP (Media Redundancy Protocol) descritto nella IEC61158 e nelal IEC62439 ¾ RSTP e MRP sono incompatibili tra loro! © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 4 V1.04 – b34 PROFINET IO: Redundancy manager ¾ Il compito del Redundancy Manager è quello di controllare quali sono i percorsi disponibili e prevenire la circolazione infinita di messaggi nella rete ¾ Una stazione nell’anello deve essere definita come redundancy manager (anche chiamato ring master) prima di avviare la ridondanza ¾ L’RM testa la rete con dei frame speciali per verificare quali sono i percorsi disponibili S ¾ Normalmente le due porte dell’RM sono una in “forwarding mode” e l’altra in “blocked mode”. Se l’anello si interrompe, le porte RM vengono messe tutte e due in forwarding mode ¾ L’RM botifica i partecipanti all’anello del cambio di topologia © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia D 5 V1.04 – b34 PROFINET IO: funzionamento MRP (Media Redunndancy Protocol) ¾ PROFINET per default usa l’MRP ¾ Il tempo massimo per il switchover è 200 ms Managed Switch Sorgente ¾ Attraverso LLDP ogni stazione conosce se i suoi vicini supportano la ridondanza e se è attivata Porte ridondate Stazione 2 ¾ I dati di processo viaggiano solo sul path selezionato dal RM Station 1 Process Data Stazione 3 Stazione 8 Stazione 7 Test Frame ¾ I test frame hanno il tipo Ethernet 0x88E3 Stazione 4 Redundnacy manager © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati Stazione 6 Stazione 5 PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia Destinazione 6 V1.04 – b34 PROFINET IO: MRRT (Media Redundancy for RT frames) ¾ L’MRRT serve per gestire i frame PROFINET real-time di tipo RT_Class 1 e RT_Class 2. ¾ I dati di processo vengono inviati lungo entrambi i percorsi ¾ La stazione di destinazione usa solo il frame che arriva prima Sorgente Porte ridondate Stazione 2 Station 1 Process Data Stazione 3 ¾ Il RM controlla lo stato dell’anello inviando i test frame e notifica lo stato di anello chiuso o aperto Stazione 8 Stazione 7 Test Frame Stazione 4 Comparison old/new data © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati Managed Switch Stazione 6 Stazione 5 Destinazione PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 7 V1.04 – b34 PROFINET IO: MRPD (Media Redundancy for Planned Duplication) ¾MRPD è la base per ottenere una ridondanza con tempo di switching pari a zero nel caso di sistemi con traffico RT_Class 3 (IRT) ¾Si basa sul fatto che il traffico di classe 3 è pianificato in anticipo. Sorgente ¾In questo caso vengono sempre Porte ridondate Station 1 spediti due frame nelle due direzioni possibili, seguendo due piani di scheduling diversi Stazione 2 Stazione 8 Process Data ¾Alla stazione di destinazione arrivano due frame se tutto va bene oppure uno solo se un percorso è interrotto Stazione 3 Stazione 7 ¾I frame non possono ricircolare perché seguono il piano di scheduling Stazione 4 Stazione 6 ¾MRPD richiede MRP per la gestione dei frame di comunicazione relativi Stazione 5 al traffico non schedulato (fase verde) Destinazione © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 8 V1.04 – b34 PROFINET IO: Ridondanza a livello di sistema ¾ Basta ridondare la connessione logica (AR) ¾ La rete può essere realizzata in modo arbitrario • Collegamenti multipli alla stessa rete • Rete ridondata (es. due reti separate) Host /Controller Link non è parte PNIOdelle specifiche Controller PROFINET PNIOController PROFINET IO network 2 connessioni logiche PNIO-Device © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 9 V1.04 – b34 PROFINET IO: Ridondanza a livello di sistema ¾ NAP: Network Access Point • NAP S1: NAP singolo con una AR per ogni relazione System-Redundancy (1 totali) • NAP S2: NAP singolo con due AR per ogni relazione System-Redundancy (2 totali) • NAP R1: NAP ridondato con una AR per ogni relazione System-Redundancy (2 totali) • NAP R2: NAP ridondato con due AR per ogni relazione System-Redundancy (4 totali) © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 10 V1.04 – b34 PROFINET IO: Ulteriori dettagli ¾ AR in dettaglio © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 11 V1.04 – b34 PROFINET IO: Ridondanza e CiR ¾ La logica CiR è utile per i sistemi ridondati ¾ Configuro un IO-Controller mentre lavoro con l’altro ¾ Il meccanismo è uguale a prima solo che le due AR sono verso due IO-Controller diversi © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 12 V1.04 – b34 Nuove architetture con PROFINET IO © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 13 V1.04 – b34 PROFINET IO: “Shared device” ¾ Due o più controller possono gestire lo stesso device • Ogni controller gestisce un gruppo di ingressi e uscite • Non è necessario che siano fisicamente raggruppati IO-Controller 1 © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati IO-Controller 2 PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 14 V1.04 – b34 PROFINET IO: Dettagli sullo “Shared device” ¾ E’ una logica estensione di quanto visto per la ridondanza • Ogni controller configura una AR differente © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 15 V1.04 – b34 PROFINET IO: Funzionamento di LLDP ¾ Ogni dispositivo è connesso ai suoi vicini. LLDP tiene costantemente aggiornato il database locale con i nomi dei vicini neighborhood 5 neighborhood 2 P-1 neighborhood 4 P-1 P-2 P-2 Computer-1 P-1 Switch-1 Laptop-3 P-1 Switch-2 P-3 P-3 neighborhood 1 P-1 P-1 Laptop-1 © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati neighborhood 3 Laptop-2 PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 16 V1.04 – b34 PROFINET IO: Funzionamento di LLDP ¾ Le informazioni sono raccolte in un database centrale utilizzando SNMP e i MiB dedicati Accesso ai dati con SNMP Protocollo LLDP tra i nodi di rete Top. Info Top. Info Data in topologyinfo MIB Top. Info Controller Top. Info Top. Info IO Device IO Device © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati Top. Info IO Device PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 17 V1.04 – b34 PROFINET IO Engineering © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 18 V1.04 – b34 PROFINET IO: tool di configurazione ¾ Processa i file GSD e mantiene un catalogo dei dispositivi che devono essere configurati sul bus ¾ Permette di specificare il nome e l’indirizzo dei dispositivi PROFINET ¾ Permette di specificare i dati di input e di output che devono essere trasferiti tra Controller e Device ¾ Permette di selezionare i parametri che attivano modi operativi specifici o caratteristiche dei dispositivi ¾ Controllo e comando di variabili online ¾ Genera il file di database che verrà utilizzato dal Controller © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 19 V1.04 – b34 PROFINET IO: progettazione rete ¾ Modello di engineering identico per PROFIBUS e PROFINET GSD (XML) GSD © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 20 V1.04 – b34 PROFINET IO: progettazione rete ¾ Ogni dispositivo Ethernet ha la stessa priorità nella rete ¾ Le periferiche decentrate sono assegnate ad un controller durante la fase di configurazione della ¾ La descrizione del dispositivo è data attraverso un GSD-file GSD 1 Configurazione con un Engineering-Tool Controller 2 22 Caricamento GSD e configurazione della rete con un tool di Engineering Configurazione device e download nel Controller 33 Scambio dati automatico tra Controller e Device decentralizzati 11 © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati Ethernet 3 Decentral Field Device PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 21 V1.04 – b34 PROFINET IO: Assegnamento indirizzi con DCP Gerätename wird IlGerätename èè associato wird einer einer Il nome nome del del device device associato al al MAC-Adresse MAC-Address MAC-Adresse zugeordnet MAC-Addresszugeordnet 11 192.168.0.2 08-00-06-68-80-C0 IM151-3 Pult2 Configurazione Configurazione Offline Offline Ogni Ogni device device riceve riceve un un nome nome (es. (es. Pult2) Pult2) II tool tool di di configurazione configurazione assegnano assegnano automaticamente automaticamente un un indirizzo indirizzo IP IP IO-Controller 22 Online: Online: Scrive Scrive ilil nome nome del del device device nel nel device device PROFINET 33 MAC Addr 1 MAC Addr 2 Start Start up: up: IO-Controller IO-Controller assegna assegna l’IP-Address l’IP-Address al al device device © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 22 V1.04 – b34 PROFINET IO: Regole per l’assegnamento del nome ¾ Questo campo è una “OctetString” di lunghezza da 1 a 240 byte ¾ La sintassi è la seguente • 1 o più “label”, separate da [ . ] • Lunghezza totale è da 1 a 240 byte • Lunghezza “label” da 1 a 63 byte • I caratteri ammessi per una “label” sono [ a-z 0-9 - ] (non ammesso formato n.n.n.n con n=0…999) • Le “label” non iniziano per [ - ] (non ammesso iniziare per “port-xxx”) • Le “label” non terminano per [ - ] ¾ Esempio “device-1.machine-1.plant-1.vendor” ¾ Ogni NameOfStation deve essere unico nel caso un device sia equipaggiato con più di un modulo di interfaccia. ¾ Se non si usano le “label” la lunghezza massima del nome è 63 byte. ¾ Alcuni controllori potrebbero avere un limite all alunghezza del nome. Per esempio i controllori S7 hanno come limite 127 byte. Standard: 4.3.1.4.15 Coding of the field NameOfStationValue (page: 10073) © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 23 V1.04 – b34 I file GSD per PROFINET IO © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 24 V1.04 – b34 I file GSD per gli IO-Device PROFINET IO ¾ I file GSD (General Station Description) contengono la descrizione delle proprietà dell’IO-Device • Parametri e proprietà della comunicazione GSD • Descrizione dei Moduli (numero e tipo) • Dati di configurazione dei moduli • Parametri dei moduli • Informazioni di diagnostica dell’IO-Device e dei Moduli ¾ Il file GSD è scritto in GSDML basato su XML • È possibile usare qualunque editor XML • Uno Schema XML standardizzato definisce il contenuto e i formati • La struttura del file corrisponde alla ISO15745 © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati Header according to ISO 15745 Application Layer with device properties e.g. Configdata + Parameter Transport Layer with communication properties e.g. Number + Type of interfaces PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 25 V1.04 – b34 Struttura delle informazioni e dei parametri IOsubslot subslot IO 9SupportedAPI API 9Supported BusInterface Interface Bus 9RTClass Class 9RT 9Protocols(SNMP, (SNMP,LLDP, LLDP,MIBs) MIBs) 9Protocols 9FSUsupported supportedy/n y/n 9FSU Mod ID = 0x300 Sub Id = 1 9RTClass Class33Properties Properties 9RT 9Maxbridge bridgedelay delay 9Max 9Supportedsend sendclock/reduction clock/reductionratios ratios 9Supported Sub Id = 2 Sub Id = 3 Subslot 1 Mod ID = 0x30 Sub Id = 1 Subslot 1 9IOdata datalength length 9IO 9IOdata dataconsistency consistency 9IO 9OptionalIRT IRTproperties properties 9Optional IRTrequired required IRT Ti/Todelays delays Ti/To .... .... Subslot 0x8000 Subslot 0x8001 Bus interface (DAP) Ethernetport port Ethernet 9MAU-type(e.g. (e.g.100BASETXFD) 100BASETXFD) 9MAU-type Slot 0 Slot 1 9Maxport portdelay delayfor forRx/Tx Rx/Tx 9Max 9Portdeactivation deactivationsupported supported 9Port 9Linkstate statediagnosis diagnosis(up,down,...) (up,down,...) 9Link © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 26 V1.04 – b34 Struttura dei file GSD ISO 15745 Profile DeviceIdentity: DeviceIdentity: VendorID VendorID Profile Header Device_ID Device_ID Device Identity Family: Family: MainFamily==“IO“ “IO“ MainFamily ProductFamily==“Devkit“ “Devkit“ ProductFamily DeviceFunction DeviceAccessPointList ModuleList DeviceAccessPointItem list of all DAPs DAP1, DAP2,.... and its properties SubmoduleList ValueList ChannelDiagList UnitDiagListList Nel tool di egineering GraphicsList CategoryList ExternalTextList © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 27 V1.04 – b34 PROFINET IO: identificazione del dispositivo ¾ Ogni PROFINET IO-Device ha un identificativo unico a livello mondiale (Device-Ident-Number) ¾ I 32 bit del Device-Ident-Number sono divisi in: ¾ 16-bit Manufacturer Identification (es. 002A per Siemens) ¾ 16-bit Device Identification (es. 0301 per ET200S) ¾ Il Manufacturer Identification è assegnato dal PNO ¾ Il Device Identification può essere assegnato dal produttore 002A Manufacturer Identification (e.g. Siemens) © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati 0301 Device Identification (e.g. ET200S) PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 28 Centro di competenza italiano PROFIBUS E PROFINET V1.04 – b34 Cavi e Connettori PROFINET © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 29 V1.04 – b34 Ethernet: livello fisico ¾ 100BASE-TX usa codifica dei segnali di tipo MLT-3 per ridurre la banda utilizzata e quindi poter usare cavi di categoria inferiore © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 30 V1.04 – b34 Ethernet: livello fisico ¾ I bit da trasmettere vengono raggruppati in gruppi da 4 bit (16 possibilità) e trasformati in simboli da 5 bit (codifica 4B/5B) (32 possibilità) ¾ Oltre a simboli che trasportano informazione ci sono quindi anche altri simboli che vengono usati per controllare l’inizio e la fine dei frame © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 31 V1.04 – b34 Ethernet: livello fisico ¾ Segnale fisico © 2004-2011 PROCENTEC End Cable delay ~380 ns 75 m Start © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 32 V1.04 – b34 Tipologie di cavi PROFINET (rame) ¾ 100 BASE-TX: trasmissione elettrica su doppino twistato e schermato ¾ Due doppini in cavo di categoria 5(e) - CAT 5e FTP Filo di rame Isolante del filo Guaina interna Pellicola plastica Elemento centrale (trazione) Pellicola di schermatura Schermo Guaina esterna © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati TD+ TD- Transmission Data + Transmission Data - giallo arancione RD+ RD- Receive Data + Receive Data - bianco blu PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 33 V1.04 – b34 Caratteristiche dei cavi PROFINET in rame ¾ Colore: ¾ Schermatura: ¾ Diametro esterno del cavo: ¾ Design: ¾ Colori: ¾ Diametro esterno filo singolo: ¾ Area rame filo singolo: ¾ Lunghezza massima ¾ Impedenza @100 MHz Tipo cavo A Verde RAL6018 calza in rame + foglio in alluminio 5.5 – 8.0 mm Due coppie oppure star-quad white&blue, yellow&orange 1.4 ± 0.2 mm AWG22 = 0.325 mm2 100 metri 100 Ω ± 15 Ω B C Istallazione Fissa nessun movimento Flessibile, movimenti occasionali o vibrazioni Altamente flessibile, permanentemente in movimento o torsione Sezione ramo/trefoli AWG22 / 1 AWG22 / 7 AWG22 / 19 © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 34 V1.04 – b34 Altre caratteristiche da controllare sempre ¾ Attenuation: attenuazione del segnale dovuta alla resistenza elettrica serie o ad altri fattori (valori tipici 24dB/100m) ¾ Return Loss: potenza riflessa da disadattamenti (tipico 10 dB/100m) ¾ NEXT: Near End CrossTalk Attenuation, attenuazione del crosstalk al trasmettitore, deve essere alto. ¾ ACR: Attenuation to CrossTalk Ratio, rapporto tra l’attenuazione e il CrossTalk, servono parecchi decibel per stare sicuri. ¾ Propagation delay: ritardo introdotto nel propagare il segnale (solitamente circa 5ns/1m) ¾ Attenzione: il segnale Ethernet dopo una tratta di 100 m è attenuato di quasi 40dB ! ¾ Questo significa che l’ampiezza è stata ridotta di un fattore 100 ! © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 35 V1.04 – b34 Esempi di caratteristiche di cavi PROFINET Star-Quad Typical Values Frequency (MHz) 10 16 62.5 100 Attenuation (dB/100m) 6.0 7.6 16.0 21.0 Next (dB) 70.0 65.0 55.0 50.0 ACR (dB) 64.0 57.4 39.0 29.0 http://www.hitechcontrols.com/cables/data_network_bus/helukabel_bus_cables/profinet_type_b_c.html © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 36 V1.04 – b34 Tipologie di connettori PROFINET ¾ I connettori PROFINET sono specificati secondo un modello “inside”/”outside”: • “Inside” si riferisce ai connettori all’interno della zona di controllo o negli armadi di distribuzione • “Outside” si riferisce ai dispositivi esposti sul campo ¾ Questi due tipi di connettori hanno diversi requisiti di robustezza: • Connettori e dispositivi “inside” sono generalmente IP20 • Connettori e dispositivi “outside” devo essere almeno IP65 o più IP65 RJ45 IP65 Hybrid RJ45 © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati IP20 RJ45 IP65 M12 PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 37 V1.04 – b34 Tipologie di connettori PROFINET RJ45 (rame) IP65 Hybrid RJ45 IP65 RJ45 IP20 RJ45 Segnale Nome Colore TD+ TD- Transmission Data + Transmission Data - giallo arancione 1 2 RD+ RD- Receive Data + Receive Data - bianco blu 3 6 © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati Contatto numero PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 38 V1.04 – b34 Tipologie di connettori PROFINET M12 (rame) Segnale Nome Colore TD+ TD- Transmission Data + Transmission Data - giallo arancione 1 3 RD+ RD- Receive Data + Receive Data - bianco blu 2 4 © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati Contatto numero PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 39 V1.04 – b34 Cablare PROFINET: uso dello stripper 1. 2. Afferrare lo stripper con la mano destra Allineare il cavo utilizzando il template. 5. Ruotare lo stripper intorno al cavo per 4 volte 3. Inserire l’estremo del cavo nello stripper, utilizzando l’indice sinistro come limitatore e garantire la lunghezza corretta 6. Tirare lo stripper dall’estremo del cavo mantenendo lo stripper chiuso © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati 4. Bloccare a fondo il cavo nello stripper 7. Rimuovere l’isolante rimasto nello stripper. 8. Rimuovere la pellicola protettiva PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 40 V1.04 – b34 Connettori Fast Connect 1. Allargare i cavi secondo la sequenza dei colori presente sul connettore FC RJ45 4. Chiudere la copertura e girare il meccanismo di bloccaggio manualmente nella direzione della freccia 2. Inserire i cavi nel connettore FC RJ45 fino al raggiungimento del fondo 3. Premere l’elemento di contatto del connettore 5. Inserire un cacciavite da 2.5 mm attraverso il foro nel meccanismo di bloccaggio e girare fino al limite di stop © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 41 V1.04 – b34 Tipologie di cavi PROFINET (fibra ottica) ¾ 100 BASE-FX: trasmissione ottica su coppia di fibre ottiche ¾ Insensibile ai disturbi elettromagnetici ¾ Di solito connessioni punto a punto © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 42 V1.04 – b34 Tipologie di cavi in fibra ottica ¾ Caratteristiche principali delle tecnologie disponibili per la 100 BASE-FX Parametro Multimode Singlemode Diametro del core 62,5/125 µm oppure 50/125 µm Da 8,7 a 10/125 µm Massima distanza *) 2,000 m Fino a circa 14 km Connettore SC-D BFOC/2.5 SC-D BFOC/2.5 *) Questa specifica può variare da costruttore a costruttore ¾ Si possono usare anche fibre ottiche plastiche (POF) che hanno caratteristiche ottiche peggiori (max circa 50 m) ma sono molto robuste © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 43 V1.04 – b34 Connettori PROFINET per fibra ottica ¾ ST (BOFC/2.5): sia per fibre Singlemode or Multimode. Inserimento e bloccaggio del connettore a baionetta ¾ SC : formato molto compatto. Nella versione a doppia fibra evita l’inversione accidentale. © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 44 V1.04 – b34 Schermatura e messa terra © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 45 Schermatura e messa a terra V1.04 – b34 Influenze esterne (disturbi) sulla comunicazione ¾ Crosstalk ¾ Correnti di loop sulle masse ¾ EMI EMI Receiver Sender Currents © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 46 Schermatura e messa a terra V1.04 – b34 Riduzione dei disturbi elettrostatici ¾ La schermatura riduce i disturbi elettrici •Mettere a massa in molti punti •Usare schermature spesse ¾ Uno schermo non messo a terra non ha effetto High Voltage Sorgente di interferenza Es. Cavo di potenza Rs Rs Rs Il disturbo catturato dallo schermo va a terra Pickup Rs = Shield resistance ¾ Nei cavi Ethernet è importante anche limitare il crosstalk tra le coppie di trasmissione. Esistono cavi SSTP/PIMF (Pair In Metal Foil) dove ogni coppia è schermata © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 47 V1.04 – b34 Collegamenti dello schermo ¾ I cavi PROFINET sono solitamente schermati. Questo significa che bisogna controllare dove collegare lo schermo a terra ¾ Le linee guida suggeriscono di connettere lo schermo a terra a entrambi gli estremi del cavo ¾ Le linee guida suggeriscono di collegare lo schermo a terra all’entrata e all’uscita di ogni cabinet ¾ I dispositivi PROFINET hanno prese con contatti metallici che permettono ai connettori PROFINET di collegare lo schermo a terra ¾ Per assicurarsi che lo schermo sia a terra e ci sia continuità di terra ¾Usare connettori di metallo ¾Usare sempre cavi schermati (FTP), evitare cavi UTP ¾Se necessario usare un cavo di terra aggiuntivo in parallelo al cavo PROFINET © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 48 V1.04 – b34 Collegamenti dello schermo ¾ Mancanza di continuità dello schermo implica una parte di impianto non schermata Cavo non schermato UTP = Schermo interrotto © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 49 Schermatura e messa a terra V1.04 – b34 Collegamenti di terra tra diversi cabinet ¾ Le norme di installazione PROFINET prevedono che il cavo PROFINET sia messo a terra all’ingresso e all’uscita di ogni cabinet Cabinet 1 Cabinet n Cabinet 2 Cavo di terra in parallelo © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 50 V1.04 – b34 PROFINET IO © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 51 V1.04 – b34 PROFINET IO: La sequenza di avvio (Start Up) IO-Controller ¾ Connect frame (richiesta connessione) ¾ Write frame (scrittura parametri) ¾ Dcontrol frame (end parametrization) ¾ Ccontrol frame IO-Device Connect.req Setup della relazione provider-consumer Setup della macchina a stati degli allami Avvio del Provider (dati con bad status) Avvio consumer con monitoring Connect.res Setup della relazione provider-consumer Setup della macchina a stati degli allami Avvio del Provider (dati con bad status) Write_record.req Avvio consumer conmonitoring Write_record.res(+) Write_record.req (application ready req) Input e output con status bad Write_record.res(+) Avvio macchina stati allarmi DControl.req DControl.res CControl.req CControl.res Input Output © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati Avvio macchina stati allarmi PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 52 V1.04 – b34 PROFINET IO: La sequenza di avvio rapida (Fast Start Up) ¾ Nessuna negoziazione della direzione dei cavi ¾ Indirizzo IP non riassegnato ¾ Parametri già salvati in memoria DCP.Hello (Address info) Connect.req Connect.res IO Controller Write.req (FSParamUUID) Write.res 2 End of Par.req End of Par.res Appl. Ready.req da PN-ALprotocol_2722_d23_Mar10. pdf © PI international © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati Appl. Ready.res Outputs Inputs PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia IO Device 53 V1.04 – b34 PROFINET IO: Il ciclo Real-Time non-sincronizzato ¾ Solo l’intervallo di tempo è definito, non l’inizio di un ciclo sul bus ! IO Controller PROFINET IO Devices 1ms © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati 2ms 4ms PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 54 V1.04 – b34 PROFINET IO: Monitoraggio della connessione - watchdog ¾ In PROFINET IO lo scambio dati ciclico viene tenuto sotto controllo sia dal consumer. ¾ Per una IO-CR si definiscono • Watchdog Time: tempo dopo il quale l’applicazione lato consumer viene informata della mancanza di comunicazione • DataHold Time: per quanto tempo le uscite vengono mantenute all’ultimo valore inviato prima di essere messe nello stato failsafe. Ha senso nelle strutture ridondate come tempo di switching tra due IO-controller. Nelle sitazioni normali coincide con il watchdog. ¾ Il tempo di watchdog deve essere sempre inferiore a 1.92 s. Unica eccezione nelle comunicazioni PROFINET over UDP può arrivare a 61.44 s ¾ Attenzione: in PROFINET non esistono i retry! ¾ Quindi se un pacchetto va perso il tempo di aggiornamento di quella stazione raddoppia! © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 55 V1.04 – b34 Esempio di configurazione e startup © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 56 V1.04 – b34 PROFINET IO: fase di avvio IO - Controller 1. IO - Device Distribuzione degli indirizzi IP L’IO-Controller distribuisce gli indirizzi IP a tutti gli IO-Device basandosi sui loro nomi. 2. Set-up delle Application Relation L’ IO-Controller avvia le AR con tutti gli IODevices 3. Scambio ciclico degli IO data L’IO-Controller spedisce le uscite e riceve gl iingressi dagli IO-Device 4. Gestione degli Allarmi L’IO-Controller è pronto per ricevere imessaggi di allarme dagli IO-Device © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 57 V1.04 – b34 PROFINET IO: distribuzione degli indirizzi IP Source Destination Protocol Info 147.87.174.141 01:0e:cf:00:00:00 PN-DCP Ident Req, Xid:0x1, NameOfStation IO Controller verifies that his name is not already in use 147.87.174.141 147.87.174.141 147.87.174.141 Broadcast ARP Who has 147.87.174.141? Gratuitous ARP Broadcast ARP Who has 147.87.174.141? Gratuitous ARP Broadcast ARP Who has 147.87.174.141? Gratuitous ARP IO Controller verifies that his IP address is not already in use 147.87.174.141 147.87.174.142 01:0e:cf:00:00:00 147.87.174.141 147.87.174.141 Broadcast ARP Who has 147.87.174.142? Tell 147.87.174.141 The IO Controller verifies, that the IP address of the IO Device is not already in use 147.87.174.141 147.87.174.142 147.87.174.142 PN-DCP Set Req, Xid:0x1, IP, End-Trans 147.87.174.141 PN-DCP Set Ok , Xid:0x1, Response(Ok), Response(Ok) The IO Device is given his IP address 147.87.174.141 147.87.174.142 Broadcast ARP Who has 147.87.174.142? Tell 147.87.174.141 147.87.174.141 ARP 147.87.174.142 is at 08:00:06:6b:f6:23 The IO Controller verifies if the IO Device has now its IP address assigned PN-DCP PN-DCP Ident Req, Xid:0x2, NameOfStation Ident Ok , Xid:0x2, NameOfStation, Dev-Options(5), TypeOfStation, Dev-ID, Dev-Role, IP The name of the IO Device is verified © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 58 V1.04 – b34 PROFINET IO: set up delle Application Relation Source Destination 147.87.174.141 147.87.174.142 Protocol Info 147.87.174.142 PNIO-CM Connect request, ARBlockReq, IOCRBlockReq, IOCRBlockReq, ... (10 blocks) 147.87.174.141 PNIO-CM Connect response, OK, ARBlockRes, IOCRBlockRes, IOCRBlockRes, ... (5 blocks) Establish the Application Relation with specification of the Connection Relation 147.87.174.141 147.87.174.142 147.87.174.142 147.87.174.141 147.87.174.141 147.87.174.142 147.87.174.142 PNIO-CM Write request, Api: 0, Slot: 1/1, 3 bytes 147.87.174.141 PNIO-CM Write response, OK, Api: 0, Slot: 1/1, 3 bytes Write Parameters for the different moduls 147.87.174.141 147.87.174.142 PNIO-CM Write request, Api: 0, Slot: 0/1, 7 bytes PNIO-CM Write response, OK, Api: 0, Slot: 0/1, 7 bytes 147.87.174.142 PNIO-CM Control request, IODBlockReq, Command: "Parameter End" 147.87.174.141 PNIO-CM Control response, OK, IODBlockRes, Command: "Done„ The IO Controller signals that he is ready 147.87.174.142 147.87.174.141 147.87.174.141 PNIO-CM Control request, IOXBlockReq, Command: "Application Ready" 147.87.174.142 PNIO-CM Control response, OK, IOXBlockRes, Command: "Done„ The IO Device signals that he is ready also © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 59 V1.04 – b34 PROFINET IO: scambio dati ciclico Source Destination Protocol Info 147.87.174.141 147.87.174.142 PNIO 147.87.174.142 147.87.174.141 PNIO RTC1, FrameID: 0xc000, DataLen: 40, Cycle: 49408 (Valid,Primary,Ok,Run) RTC1, FrameID: 0xc080, DataLen: 40, Cycle: 13376 (Valid,Primary,Ok,Run) Normal state 147.87.174.142 147.87.174.141 PNIO 147.87.174.141 147.87.174.142 PNIO RTC1, FrameID: 0xc080, DataLen: 40, Cycle: 44160 (Valid,Primary,Ok,Run) RTC1, FrameID: 0xc000, DataLen: 40, Cycle: 14720 (Valid,Primary,Ok,Stop) IO Device is stopped © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 60 V1.04 – b34 Tool di debug © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 61 V1.04 – b34 Come fare diagnostica di una rete PROFINET? ¾ Problemi tipici di una rete PROFIBUS • Cavi rotti, riflessioni terminazioni errate, derivazioni, indirizzi duplicati, configurazione errata ¾ Problemi tipici di una rete PROFINET • Cavi rotti, connessioni ridondanti non volute, nomi mancanti, indirizzi IP duplicati, network mask errate, firewall con regole errate, problemi di configurazione ¾ Differenze • Tutti possono parlare con tutti, non è master-slave! • In generale, in una rete switched-Ethernet i collegamenti sono tutti punto-punto • Per controllare il livello fisico bisognerebbe accedere a tutti i cavi © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 62 V1.04 – b34 Troubleshooting di una rete PROFINET? © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 63 V1.04 – b34 Strumenti di debug ¾ Strumenti palmari per i problemi di installazione ¾ Tool SNMP per accedere alle informazioni diagnostiche degli switch ¾ Network sniffer per l’analisi in dettaglio con probe per la cattura di tutto il traffico ¾ Tool di analisi delle performance per trovare i colli di bottiglia © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 64 V1.04 – b34 Strumenti palmari per l’installazione ¾ Esempio: PN1, PROFINET Cable Tester • “Cable tester” completo per PROFINET • Test della configurazione dei pin per 10/100/1000Base-T, etc. • Cavi CAT3, CAT4, CAT5, CAT5e, CAT6 • Test dello schermo dei cavi • Verifica la continuità, l’interruzione, i cortocircuiti e gli errori di cablaggio (es. inversioni) • Risultato dei test disponibile premendo un solo pulsante e continuamente aggiornato • Identificazione veloce del cavo interrotto con il generatore di toni audio integrato © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 65 V1.04 – b34 Trovare i dispostivi connessi Advanced IP Scanner ¾ Free IP scanner ¾ Basato sull’invio di comandi Ping ¾ Trova solo dispostivi con indirizzo IP ¾ Va bene se si cercano tutti dispostivi collegati e non solo quelli PROFINET ¾ Se si è interessati solo ai dispositivi PROFINET allora un browser DCP è migliore perché trova anche i device senza IP ! © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 66 V1.04 – b34 Farsi aiutare dagli switch ¾ Gli switch possono aiutare tenendo, per esempio, delle statistiche sui pacchetti persi, sugli errori di CRC ¾ Naturalmente bisogna poi interrogare gli switch.. Come? ¾ Le reti Ethernet evolute basate su switch “managed” con il supporto al protocollo SNMP sono la risposta! © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 67 V1.04 – b34 Farsi aiutare dagli switch … © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 68 V1.04 – b34 Problemi di rumore – errori CRC ¾ Un eccesso di errori CRC indicano presenza di rumore ¾ Le informazioni sugli errori CRC sono immagazzinate negli switch (managed) e sono disponibili DOPO che la perdita dei pacchetti è avvenuta ¾ Solitamente i problemi maggiori sono nei cavi lunghi ¾ Le trasmissioni half-duplex creano collisioni e quindi errori CRC ¾ Attenzione: alcuni switch unmanaged filtrano i pacchetti corrotti, nascondendo di fatto gli errori all’utente! ¾ In una installazione corretta gli errori CRC dovrebbero essere zero! © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 69 Tool di test e misura V1.04 – b34 Problemi di rumore – errori CRC ¾ Gli errori CRC sono forniti porta per porta da uno switch managed ¾ Si può individuare il link difettoso ¾ Per sicurezza controllare anche gli altri cavi nelle vicinanze Rumore © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 70 Tool di test e misura V1.04 – b34 Acquisire il flusso di dati – packet sniffing ¾ Per vedere quello che passa su un link tra due dispostivi occorre usare le porte di monitor degli switch IO-Controller IO-Device IO-Device Tool di Sniffing Traffico duplicato ¾ Problemi: • Il traffico di due direzioni viene aggregato (può saturare la banda disponibile • L’ordine dei frame viene alterato • Alcuni switch monitorano solo una direzione non tutte e due ! ¾ Se possibile, è meglio usare un probe per copiare il traffico! © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 71 V1.04 – b34 Mirroring … © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 72 Tool di test e misura V1.04 – b34 Tap Ethernet: probe per il packet sniffing ¾ Si tratta di probe che si inseriscono in serie al link da monitorare e copiano in modo passivo i frame verso il sistema di acquisizione ¾ Esistono Tap a doppia porta di uscita (una per direzione monitorata ¾ Esistono probe aggreganti che uniscono il traffico su un solo canale diretto alla stazione di monitor. ¾ Esempio: ProfiTap USB • Registra tutti i pacchetti e li invia alla stazione di monitor tramite USB 2.0 • Timestamp di tutti i pacchetti • Non è visibile sulla rete • Non altera le caratteristiche real-time della rete • Non interrompe lo schermo © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 73 Tool di test e misura V1.04 – b34 Tool di analisi e decodifica del traffico ¾ Ci sono diversi software per la decodifica dei pacchetti; WireShark è uno dei più completi (ed è open source) Sequenza dei frame nel file di storage Decodifica del frame selezionato Frame selezionato in Hex © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 74 V1.04 – b34 Valutazione della banda utilizzata con SNMP ¾ Utilizzo di tool standard basati su SNMP (es. PRTG Traffic Grapher) ¾ Solo se l’infrastruttura di rete supporta SNMP ¾ Le informazioni statistiche sul numero di pacchetti trasmessi sono prese dai MIB SNMP standard oppure da MIB specifici © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 75 V1.04 – b34 PROFIsafe INSTALLAZIONI SICURE “Safety” © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 76 PROFIsafe V1.04 – b34 La situazione attuale nel campo della sicurezza funzionale ¾ La sicurezza funzionale (safety) è ottenuta per mezzo di bus proprietari ¾ L’integrazione con il sistema principale è lunga e costosa (tempi sviluppo) ¾ Molte volte I/O non sicuri operano sul campo da proteggere DP Master Standard I/O (DP Slave) PROFIBUS DP Bus proprietario dedicato alla safety Livello con I/O Safety © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 77 PROFIsafe V1.04 – b34 Controllo della posizione fisica ¾ Se vengono usati più dispositivi slave dello stesso tipo il master non ha il controllo della posizione fisica o di un eventuale cambio di indirizzo DP master (class 2) DP master (class 1) PC PLC CNC DP master (class 2) PROFIBUS DP Ingressi e uscite distribuiti Ingressi e uscite distribuiti © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 78 PROFIsafe V1.04 – b34 Soluzione standard PROFIBUS con ASIC ¾ La CPU perde contatto con gli eventi di rete ¾ I dati nella dual port RAM sono attuali? ¾ I dati nella dual port RAM sono stati trasmessi o no? Ingressi/uscite CPU + Software applicativo D Dual Port RAM PROFIBUS ASIC H D T network interface RS 485 / FO / MBP-IS © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 79 PROFIsafe V1.04 – b34 Struttura di PROFIsafe Software di programmazione standard Standard CPU e Fail-Safe HW Standard remote I/O Standard PROFIBUS DP © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati Tool di programmazione Fail-Safe Programma applicativo Fail-Safe Fail-Safe FBs with time diversity Moduli I/O Fail-Safe PROFIsafe PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 80 V1.04 – b34 Caratteristiche principali di PROFIsafe ¾ Funzioni sicure solo nei nodi PROFIBUS ¾ Certificato SIL 3 (IEC61508), AK6(DIN V 19250) e CAT 4 (EN954-1) ¾ PROFIBUS DP e PROFIsafe possono operare insieme ¾ Specifiche elettriche in secondo PROFIBUS DP PLC con funzione fail-safe Componente standard Sicurezza per mezzo di software aggiuntivo in ogni componete Componente fail-safe I/O Fail-safe © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati I/O Standard Azionam. Dispositivo failsafe PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 81 PROFIsafe V1.04 – b34 Aree industriali con rischi potenziali Industrie di processo: Industrie manifatturiere: Persone, investimenti, natura Persone e macchine Process Control Mainstream Tempi di reazione 0.1 ...1s IEC 61511, NE 97.... TÜV veleni, pressioni Production Cells / Centers Up-/Downstream Tempi di reazione 5 ...150ms IEC 61508, 62061 ISO 13849 BIA/HSE/.. Inceneritori movimenti Trasporti Calore Attuatori e Sensori materiali Automazione Fail-safe Distribuita © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 82 PROFIsafe V1.04 – b34 La visione di PROFIBUS ¾ Integrazione all’interno della rete PROFIBUS Master + Safety PROFIBUS-I/O PROFIBUS-I/O PROFIBUS Master Repeater PROCESS FIELD BUS DP/PA Monitoring Device PROFIBUS-I/O PROFIBUS-PA-Device © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS-I/O PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 83 PROFIsafe V1.04 – b34 Il driver Fail-Safe aggiunge nuovi dati ¾ Il driver aggiunge elementi extra al campo dati ¾ CRC ¾ Sequence number ¾ Byte di stato/controllo Sync time SD LE LEr SD DA SA Data Unit = Standardor Fail-Safe data FC F Input/Output Data Status / Control Byte FCS ED CRC2 across F data and F parameter and Vconsnr_h Max. 12 / 123 Bytes 1 Byte 3/4 Bytes *) *) 3 Bytes per un massimo di 12 Byte F I/O data 4 Byte per a max. of 123 Bytes F I/O data © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 84 PROFIsafe V1.04 – b34 PROFIsafe: Applicabile ad ogni rete PROFIBUS esistente StandardI /O Safety Input Safety Control Safety Output Safety-Layer Safety-Layer Safety-Layer Standard Control 7 7 7 7 7 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 = ASICs, collegamenti e cavi (non rilevanti per la safety) = Funzioni non critiche dal punto di vista della safety (esempio: diagnostica) = ”PROFIsafe": Parti dei sistemi critici dal punto di vista della sicurezza (es. Watchdog timer) = Importanti per la sicurezza ma non descritti nel profilo (es. Safety I/O) © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati “Black Channel" = Standard PROFIBUS PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 85 PROFIsafe V1.04 – b34 PROFIsafe: Esempi di applicazioni © Copyright 2004-2011 CSMT Gestione Scarl tutti i diritti riservati PROFIBUS & PROFINET Competence Center Italy - Brescia 86
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