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Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt1
HM Forum 2004
Situation FBS
Anforderungen an PROFInet
Migrations-Konzept FBS
Migration von Feldbussen zu
PROFINET
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Situation FBS
Anforderungen an PROFInet
Migrations-Konzept FBS
Die Situation heute
Welche Probleme haben unsere Kunden? Produkt- Lebenszyklen werden immer kürzer Typenvielfalt steigt Produkt- Entstehungsprozess häufig zu lang
Welche Anforderungen resultieren daraus? Verkürzung der Entwicklungs- und
Engineering- Phase Bewährtes übernehmen und bestehendes
integrieren
Kosten senken, Investitionen schützen
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Situation FBS
Anforderungen an PROFInet
Migrations-Konzept FBS
Die Rolle der Kommunikation
Die Kommunikation spielt in der Automatisierung eine immer größere Rolle!
Unterschiedliche Anwendungen sollen mit einem Kommunikationssystem gelöst werden.
Durchgängigkeit von den Manufacturing Execution Systems MES bis zur Feldebene
Vermeidung von Spezialbus-Systemen Verwendung von Ethernet
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Anforderungen an PROFInet
Migrations-Konzept FBS
Ethernet ist bereits Standard in der Office- Welt Ethernet wird seit langem für die Kommunikation
zwischen Steuerungen in der Automatisierung genutzt Ethernet soll auch zur Kommunikation zwischen
Steuerungen und Feldgeräten genutzt werden IT- Funktionen können auch für Automatisierungs-
Aufgaben genutzt werden
Vorteile: Die vertikale Integration der Feld-Kommunikation mit
Manufacturing Execution Systems (MES)
Herausforderung: Schutz des installierten Feldbus- Investments Realtime- Fähigkeit für Ethernet realisieren
Warum Ethernet in der Automatisierung?
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Migrations-Konzept FBS
Anfang der 90er- Jahre war der Start für den Einsatz der Feldbusse.
Europa und insbesondere Deutschland war ein idealer Nährboden für unterschiedliche, konkurrierende Lösungen.
Dies hat auch sehr früh zu anwendungsorientierten und kundennahen Lösungen geführt.
In der produktionsorientierten deutschen Wirtschaft haben die mit dem Einsatz der Feldbusse verbundenen Technik- und Kostenvorteile auch schnell zu einer Akzeptanz der neuen Technologie geführt.
Heute ist die Marktdurchdringung der Feldbusse in Europa signifikant höher als in USA und Japan.
Entwicklung der Feldbus- Technologie
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Migrations-Konzept FBS
Die Feldbusse haben – auch in Europa – den Zenit ihrer Entwicklung noch nicht erreicht.
Die Erwartung ist, dass sie sich auch in den nächsten Jahren positiv weiterentwickeln werden.
Trotzdem ist heute erkennbar, dass die Automatisierungstechnik zusätzliche Anforderungen stellt, die zu einem Wandel der Kommunikationskonzepte führen wird.
Ethernet erfüllt eine Reihe der wichtigsten Anforderungen aus Sicht der Anwender.
Wie geht‘s weiter mit den Feldbussen?
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Migrations-Konzept FBS
Anwenderforderung
Statement des VDA
„Die gesammelten Erfahrungen beim Ersteinsatz der heutigen Feldbusse haben gezeigt, wie wichtig es ist, ausgereifte Produkte in die Produktionsanlagen zu bringen und diese Anwendungsgebiete nicht als Betatest zu missbrauchen“
„Daher fordern wir Sie auf, die sich bietende Chance zu nutzen und auf Basis von Ethernet eine einheitliche gemeinsame Lösung zu erarbeiten, denn nur so sehen wir einen wirklichen Vorteil für den Endanwender im Umstieg auf diese neue Technik.“
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Anforderungen an PROFInet
Migrations-Konzept FBS
Koexistente Nutzung von Echtzeit- und IT-Kommunikationauf einer Leitung
Einheitliches Realtime-Protokoll für alle Anforderungen
Skalierbare Echtzeit-Kommunikation von performantbis taktsynchron
Realtime- Anforderungen für die Automatisierung
Fertigungs- Automation
Motion ControlAnwendungen
Standard Kommunikation
TCP/IP<1ms10ms100ms
Real-Time: IRT
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Migrations-Konzept FBS R
ealt
ime
2 RT
Offener TCP/IP Kanal Geräteparametrierung Lesen von Diagnosedaten Laden von Verschaltungen Aushandeln des
Kommunikations-kanals für Nutzdaten
Echtzeit Kanal RT Performante Übertragung Zyklische Daten Ereignisgesteuerte Meldungen
1
2
1
1
2
Offener TCP/IP Kanal Geräteparametrierung Lesen von Diagnosedaten Laden von Verschaltungen Aushandeln des
Kommunikations-kanals für Nutzdaten
Echtzeit Kanal RT Performante Übertragung Zyklische Daten Ereignisgesteuerte Meldungen
Echtzeit Kanal IRT Hochperformante
Übertragung Taktsynchrone Daten Jitter <1μsec
Realt
ime
3 RT IRT
Realtime
Realtime Switch ASIC
3
2
1
Ethernet
TCP/ UDP
PROFInet- Anwendungen
IT-Anwen-dungenz.B. HTTP SNMP DHCP...
Standard-Daten
Realtime-Daten
IP
Wie funktioniert PROFInet?
SRT Soft Realtime IRT Isochronous Realtime
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Migrations-Konzept FBS
Der Markt wird nur die Ethernet- Lösungen akzeptieren, welche die vorhandenen Feldbusse integrieren können!
Dank der verwendeten offenen Architektur und der offenen Standards kann PROFInet diese Forderung über die PROXY- Technologie erfüllen!
Über PROXIES können Feldbusse ohne Systembrüche integriert werden! (vgl. Proxies im Internetumfeld)
Erfolgsfaktoren für Ethernet- Lösungen
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PROFIBUS
Offenheit durch Einbindung bestehender FeldbusseInvestitionsschutz für Gerätehersteller und Anwender
Integration von Feldbusse in PROFINET
Der Proxy ist Stellvertreter für Feldbussysteme an Ethernet Der Proxy ist PROFINET-Teilnehmer an Ethernet und Master
bei den Feldbus-Systemen
Proxy
PROFINET
Proxy
INTERBUS
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Migrations-Konzept FBS
PROFInet
? InterbusPROFIBUS
Kommitments zu PROFInet
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Migrations-Konzept FBS
installedFieldbus nodes
time
1990 2000 20102003 2007
10 Mio
20 Mio
Leap of Communication Technology
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Migrations-Konzept FBS
Ethernet/IP FF HSE ModbusTCP PROFInet
geeignet für Fertigungs- Automation*
_
geeignet für Prozess- Automation
_ _
geeignet für Motion Control
_ _ _
Integration Feldbus- Systeme
_ _ _
Architektur für verteilte Automation
_ _ _
()
PROFInet im Vergleich
()
* Realtime fähig für Zykluszeiten im Bereich 5 bis 10 msec
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Migrations-Konzept FBS
Verfügbarkeit erster Produkte
Verfügbarkeit der Runtime-SW, Spezifikationen oder ASIC
2002 2003 2004 2005 2006 2007
PA
Migration der FB
Applikationen
RT-SW
RT-SW
Spez.
ASIC
In E
ntw
ickl
ung
In P
lanu
ng
Safety
MC & IRT
IO & SRT
Komponenten- Model
Funktionen und Termine
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Migrations-Konzept FBS
PROFInet ist eine vollständige Automatisierungs- Lösung mit großer Flexibilität
Die Zusammenarbeit von PROFIBUS und INTERBUS setzt weltweit den zukünftigen Ethernet- Standard
PROFInet bringt dem Endkunden eine zuverlässige Planung, Entscheidungs- Sicherheit und sichert das investierte Anlagenvolumen
Mit PROFInet haben wir die beste Voraussetzung, die Nr.1- Position bei Ethernet- Lösungen einzunehmen
Unser Fazit zu PROFInet
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