Van Economische drivers naar de voordelen van PROFINET
voordelen van PROFINET
Uitdagingen wereldwijd Concurrentiekracht
Verkorten time to market • Kortere innovatie cyclus • Complexe producten • Grote data volumes
Vergroten flexibiliteit • Individualisering van massa productie • Volatiele markten
• Hoge productiviteit
Verhogen van efficiëntie • Energie en resource efficiëntie als concurrerende factor
De waarde van PROFINET Kosten reductie
Reductie Time to Market
Concurrentie kracht
Innovatieve machine concepten
Meer flexibiliteit
Hogere productiviteit
Machine safety
Open standaard
Modular machine concepts
Fast & easy commissioning
Higher production output/ shorter cycle times
Fast trouble shooting
Open standaard Een standaard voor alle applicaties • PROFINET, leidende standaard voor factory automation, motion control en proces automatisering • Met PROFINET is parallel gebruik van Ethernet verbinding voor I/O communicatie en standaard IT data
• Eenvoudige integratie van nieuwe PROFINET segmenten in bestaande machine infrastructuur
PROFINET – open en geïntegreerd • PROFINET is een gedefinieerde standaard (IEC 61158/61784) • PROFINET is 100% Ethernet daardoor gebruik van standaard Ethernet componenten mogelijk
Open communicatie zoals OPC UA Maintenance hub IP based (e.g. OPC UA) for vertical communication
Production network
Horizontal communication with PROFINET IO in realtime & IP based (OPC UA)
Analytics
Production network
Communicatie met OPC UA van ERP tot veldniveau Communicatie tussen controllers of machines met PROFINET IO in real time & OPC UA
IP based; e.g. OPC UA Controller
PROFINET
Devices
PROFINET & IP based; e.g. OPC UA Controller
Innovatieve machine concepten ...voor kostenbesparing Kostenbesparing met PROFINET als een open standaard
Vaste bandbreedte voor NRT / RT & IRT
Meer applicaties in het zelfde network ... parallel TCP/IP data en realtime PN IO data
Download updates op één network
Server applicaties mogelijk OPC UA
Innovatieve machine concepten ...voor kostenbesparing Kostenbesparing met PROFINET als een open standaard
Diagnose over www / mobile radio
Meer applicaties in het zelfde network ... parallel TCP data en PN IO data
Eigen webpagina’s op webserver
Snelle service & diagnose ... door remote access & web server functionaliteit
Mobiele devices in de productie
Innovatieve machine concepten ...voor kostenbesparing Snel en eenvoudig diagnose beschikbaar Direct toegang tot diagnose via standaard Web browser IO watchtables File browser voor data toegang
Gebruik van tools uit de IT wereld Integratie van Web servers in PROFINET controller Toegang tot Web server via standaard browser (bijv. Internet Explorer)
Beveiligingsmodules voor scheiding van subnets door gebruik van bewezen IT Technologie
Innovatieve machine concepten ...voor kostenbesparing Functies
Uitbreiding van standaard device pagina’s met applicatiespecifieke pagina’s Op de webpagina kunnen waardes van het user programma bewaakt en bestuurd worden (wachtwoord) Applicatie-specificiek webpagina’s zijn geen vervanging van HMI systemen, maar zeer geschikt voor serivce werkzaamheden
Applicatie-specifieke diagnose
User-defined Overnemen van machine parameters Web page HMI functies voor service doeleinden
Modulaire machines Option handling Binnen één project verschillende varianten Machinefuncties activeren en deactiveren in run via webserver of machine HMI Machine integreren in productielijn Vervangen van hardware
Modulaire machine concepten ... voor meer flexibiliteit & klant benadering Snel en flexibel reageren – bespaar tijd met OEM machinebouw functies
Snel in bedrijf
Variant 1
Efficiënte configuratie van machine topologie ... Wanneer machine klaar is om te leveren met option handling in het netwerk
Efficiënte configuratie van station topologie ... Wanneer machine klaar is om te leveren met IO system reconfiguration
Variant 2
Snel IP adressering met Variant 1 PRONETA 192.168.1.1
Eenvoudige integratie in de productielijn ... direct on site zonder engineering tool
192.168.1.2
Adres verandert automatisch
192.168.10.1
Variant 2
192.168.10.2
Modulaire machineconcepten IO-system reconfiguration - Option handling in network Flexibel in orde brengen van PROFINET devices (gewenste topology aanpassing) Gewenste topology kan tijdens runtime worden aangepast in het user program • Kan worden gecombineerd met de functie "Options in the network"
Maximum setup of machine
Neu
Real setup of machine
Voordelen • Eenvoudig gebruik van PROFINET units (als "modulair systeem") • Automatische initialisatie ondanks varierende topology
Modulaire machineconcepten IO-system reconfiguration - Option handling in network
Universality saves effort, Webserver makes maintenance easier… “The sewage treatment plants, we equip are highly standardized and differ significantly in the expansion size , that is, the number of tanks , pumps , agitators and level measurements . We still always use the same program , just disable the function groups that are not needed.“Mario Zechlau , H & F Industry GmbH
Productiviteit Groeiende technische eisen Repeterende processen:
hoge precisie
Systeem performance:
sneller - μs
Proces nauwkeurigheid:
beter - nm
Uitdagingen machinebouwer Hogere kosten voor optimaliseren CPU processor capaciteit en snelheid Kosten laag houden
Prestatie kenmerken PROFINET ... voor hogere productie output Haal het maximale uit uw machine– Verhoog de output met communicatie performance
Snelle data acquisitie
Verhoog de meetkwaliteit ... Met oversampling voor snelle cyclische data acquisitie
Kleinere CPU kan worden gebruikt
High performance measuring Set of pulse & time
Prestatie kenmerken PROFINET ... voor hogere productie output Haal het maximale uit uw machine– Verhoog de output met communicatie performance
IRT met 125us
Verhoog de meetkwaliteit ... Met oversampling voor snelle cyclische data acquisitie
Snelle en veeleisende applicaties ... met Isochronous Real Time & synchronized clocks
Hoge nauwkeurigheid met een Jitter < 1us
Perfect toepasbaar voor Motion Set ofControl pulse & time
Prestatie kenmerken PROFINET ... voor hogere productie output Haal het maximale uit uw machine– Verhoog de output met communicatie performance
1 us nauwkeurigheid
Verhoog de meetkwaliteit ... Met oversampling voor snelle cyclische data acquisitie
Output afhankelijk van input timer Snelle en veeleisende applicaties ... met Isochronous Real Time & synchronized clocks
Verhoog de kracht van uw machine ... met time based I/O, volledig onafhankelijk van de CPU cycle time (nm nauwkeurigheid)
Onafhankelijk van CPU / Bus cycle Set of pulse & time
Prestatie kenmerken PROFINET Voor hoge nauwkeurigheid bij maximale snelheid Time based IO Detectie input signaal met zeer precieze time stamp PLC programma loopt synchroon met de bus in OB61 Uitgang wordt uitgestuurd met zeer precieze time stamp Nauwkeurigheid tot 1μs mogelijk
Intelligente TM Timer DIDQ modules
Prestatie kenmerken PROFINET Voor hoge nauwkeurigheid bij maximale snelheid Time based IO voordelen en voorwaarden Verhogen productiviteit en precisie Ontlasten van de CPU Ontlasten van de cyclustijd van veldbus en modules Schaalbare IO aantallen Voorwaarden: Time based IO module en CPU moeten isochronous mode ondersteunen Profinet IO met IRT voor snelle en gesynchroniseerde communicatie
Sorteren Doseren Afstandmeten Positioneren Uitwerpen Camming
Visie maakindustrie Productontwikkeling, productie en services communiceren via software en netwerken Machines en producten wisselen informatie en instructies uit in real time De opslag en handling van de digitale modellen leiden tot een enorme toename van data verkeer
Autonome besturingen en optimalisatie
Uitdagingen
Dynamic networks
Cloud connectivity
Scalable security
IT support
Integrated network structures
Powerful networks
Bandwidth
Seamless safety integration
Standardized machine-machine communication
Simple remote access Guaranteed quality of service
Scalable redundancy
Toekomstige vereisten Bandbreedte
Consistentie
Zelf configuratie
PROFINET biedt momenteel 100Mbit/s
IP- based communicatie wordt ondersteund door PROFINET Heden: name based communication
• PROFINET kan gemplementeerd worden met hogere bandbreedte • Schaalbaarheid beschikbaar
• Belangrijkheid van IP- based communicatie neemt toe bijv. Met OPC UA
• Automatisch addresseren en benoemen van logische device namen en IP addressen in de toekomst
Flexibileit Topologie Eenvoudig bekabelen tegen lagere kosten • Lijn topologie en redundante ring structuren mogelijk zonder additionele netwerk componenten • Meerdere controllers kunnen werken in een netwerk gelijktijdig toegang tot een device met Shared Device en I-Device
Verschillende media beschikbaar voor netwerken: Cat5 koper, glas, pfo kabel en IWLAN
Line
(Redundant) ring
Star Tree
Toegang tot machines en productie via een veilige VPN verbinding PROFINET PROFIsafe
Wireless communication (IWLAN)
Concurrentie • Founded: 1989 • Founded: 2003 • Founded: 1995 • Important representatives • Important representatives • Important representatives: • Networks:
• Networks:
• Technologies
• Technologies / Protocols • Technologies: - Ethernet over EtherCAT (EoE) - File Access over EtherCAT (FoE) - Safety over EtherCAT (FSoE)
• Networks:
Vergelijk Openness
Speed Precision
Diagnostics Topology
Safety Wireless
Energy Efficiency
Bedankt voor uw aandacht Robert Vincente Siemens Nederland N.V. Divisie Digital Factory T: 06-10053289 E:
[email protected]
www.siemens.nl/profinet