Kansen en aandachtspunten van draadloos PROFINET
Automatiseringshiërarchie ERP
MES
Ethernet
Automatiseringshiërarchie Ethernet
?
Hoe werkt het eigenlijk…
WLAN
WLAN Frameformat
To DS
From DS
Address 1 WLAN Target
Address 2 WLAN Source
Address 3 Target
Address 4 Source
0
0
Ad-hoc Network
Client MAC
Client MAC
BSSID
-
0
1
AP to Client
Client MAC
AP MAC
Device MAC
-
1
0
Client to AP
AP MAC
Client MAC
Device MAC
-
1
1
Wireless Bridge
AP MAC
AP MAC
Device MAC
Device MAC
Standard WLAN Client Mode
Device MAC
To DS
From DS
0
1
1
0
AP MAC
Client MAC
Address 1 WLAN Target
Address 2 WLAN Source
Address 3 Target
Address 4 Source
AP to Client
Client MAC
AP MAC
Device MAC
-
Client to AP
AP MAC
Client MAC
Device MAC
-
Standard WLAN Client Mode
Device MAC
To DS
From DS
0
1
1
0
AP MAC
Client MAC
Address 1 WLAN Target
Address 2 WLAN Source
Address 3 Target
Address 4 Source
AP to Client
Client MAC
AP MAC
Device MAC
-
Client to AP
AP MAC
Client MAC
Device MAC
-
Single Client Bridge (SCB)
Device 1 MAC
To DS
From DS
0
1
1
0
AP MAC
Client MAC
=
Device 2 MAC
Address 1 WLAN Target
Address 2 WLAN Source
Address 3 Target
Address 4 Source
AP to Client
Client MAC
AP MAC
Device 1 MAC
-
Client to AP
AP MAC
Client MAC
Device 1 MAC
-
Multi Client Bridge (MCB) (IP Mapping)
Device 2 MAC
DS
Device 1 MAC
AP MAC
Client MAC
arp
Device 3 MAC
arp arp reply Device 2 MAC Client MAC
arp reply IP frame with Client MAC
Client MAC Device 2 IP address
Multi Client Bridge (MCB) (IP Mapping)
Device 2 MAC
DS
Device 1 MAC
AP MAC
Client MAC
arp
Device 3 MAC
arp arp reply Device 2 MAC Client MAC
arp reply IP frame with Client MAC
Client MAC Device 2 IP address
Multi Client Bridge (MCB) (IP Mapping)
Device 2 MAC
DS
Device 1 MAC
AP MAC
Client MAC
arp
Device 3 MAC
arp arp reply with Device 2 MAC Device 2 MAC Client MAC
arp reply IP frame with Client MAC
Client MAC Device 2 IP address
Multi Client Bridge (MCB) (IP Mapping)
Device 2 MAC
DS
Device 1 MAC
AP MAC
Client MAC
arp
Device 3 MAC
arp arp reply with Device 2 MAC Device 2 MAC Client MAC
arp reply with Client MAC IP frame with Client MAC
Client MAC Device 2 IP address
Multi Client Bridge (MCB) (IP Mapping)
Device 2 MAC
DS
Device 1 MAC
AP MAC
Client MAC
arp
Device 3 MAC
arp arp reply with Device 2 MAC Device 2 MAC Client MAC
arp reply with Client MAC IP frame with Client MAC Client MAC Device 2 IP address
Multi Client Bridge (MCB) (IP Mapping)
Device 2 MAC
DS
Device 1 MAC
AP MAC
Client MAC
arp
Device 3 MAC
arp arp reply with Device 2 MAC Device 2 MAC Client MAC
arp reply with Client MAC IP frame with Client MAC Client MAC Device 2 IP address
Fully Transparent Bridge (FTB)
Device 1 MAC
To DS
From DS
1
1
AP 1 MAC
Wireless Bridge
AP 2 MAC
Device 2 MAC
Address 1 WLAN Target
Address 2 WLAN Source
Address 3 Target
Address 4 Source
AP MAC
AP MAC
Device MAC
Device MAC
Wordt niet door alle fabrikanten / hardware ondersteund
Fully Transparent Bridge (FTB) Device 2 MAC
Device 1 MAC
To DS
From DS
1
1
AP 1 MAC
Wireless Bridge
AP 2 MAC
Device 3 MAC
Address 1 WLAN Target
Address 2 WLAN Source
Address 3 Target
Address 4 Source
AP MAC
AP MAC
Device MAC
Device MAC
Wordt niet door alle fabrikanten / hardware ondersteund
Overzicht WLAN Client Modi Ethernet Netwerk
Access Points
AP
AP
AP1
Client
Client
L2
L2
Client
Client
L2
L2
Repeater Mode
IP
L2
IP L2
IP
L2
Fully Transparent Bridge (FTB)
IP
Single Client Bridge (SCB)
Multi Client Bridge (MCB)
L2
Layer 2 transparant
IP
Allen IP kommunicatie
AP
Willekeurig Access Point
AP
Praktijkvoorbeeld
Profinet Profinet is tijd-kritisch en heeft een speciale benadering nodig – In statische applicaties – In mobiele applicaties waar roaming nodig is
Daarom een korte introductie in Wireless Network Planning
Netwerk - Planning Wireless •
Welk Data- Protocol wordt er gebruikt?
Auszug Network Guideline
•
I/O of serieel • traag, typ. geen Ethernet
•
Ethernet • TCP/IP • Niet kritisch, ACK • ProfiNet • Tijd kritisch • Eth/IP • Tijd kritisch • Modbus TCP • Niet kritisch
Netwerk - Planning Wireless •
Omgeving – Afstanden - Topologie?
• • • • •
Eigenschappen v/d ruimte? Binnen/ Buiten ? Mobiele Clients? Roaming Ja/Nee? Aantal clients / Topologie ?
PROFINET timing: Praktische waarden PN nodes Client
PN PLC Access Point
* achter een Wireless Client
WLAN
No. of WLAN Clients
PN update time
PN nodes*
1 Access Point
8 Clients
8 ms
1
1 Access Point
16 Clients
16 ms
1
1 Access Point
32 Clients
32 ms
1
Bluetooth
No. of WLAN Clients
PN update time
PN nodes*
1 Access Point
1 Client
32 ms
1
1 Access Point
4 Clients
128 ms
2
PROFINET: PLC settings Transmissie Interval settings: PC Worx
PROFINET: PLC settings Transmissie Interval settings: Siemens
Netwerk Topologie Profinet
.....
Waarom Industrial Bluetooth? Voordelen: • • •
Imuun voor andere wireless systemen Nauwelijks impact op WLAN Typisch inzetbaar voor kabel vervanging in kleine netwerken (typ. 200m bereik)
Beperkingen: •
• •
Geen roaming, wel overschakelen mogelijk tussen AP‘s (tijdelijk geen communicatie) Lage datarate Minder clients mogelijk (max. 7)
Wireless in de fabriek
Voorbeelapplicatie: Atlas Converting http://www.atlasconverting.com/userresources/pdf/products/cw1040.pdf Zie pagina 3, punt 5: Wireless communicatie op basis van industrial bluetooth
PROFINET timing: Practische waarden
Bluetooth
No. of BT Clients
PN update time
PN nodes*
z.B. Applikation
1 Access Point
1 Client
32 ms
1
Palleteermachine
1 Access Point
4 Clients
128 ms
2
Rollenwikkelmachine
Beslissingsredenen voor Wireless Voordelen voor machinebouwer • • • •
Compactere constructie mogelijk Power-rails hoeven alleen nog maar voeding te voeren, geen data meer Diagnose , Remote monitoring Lagere kosten
Voordelen voor eindgebruiker • •
Automatische Arm-Positionering Gecontroleerde Rol-snelheid en Filmspanning maken een hogere productie hoeveelheid en hogere kwaliteit mogelijk
Dank u wel voor uw aandacht!
