Soluzioni di reti per PROFIBUS

Transcript

© Siemens AG 2008
Soluzioni di reti
per PROFIBUS
secondo IEC 61158 e EN 50170
Brochure tecnica · Aprile 2008
SIMATIC NET
www.siemens.com/simatic-net
© Siemens AG 2008
PROFIBUS – Panoramica del sistema
Introduzione
PROFIBUS è il bus di campo aperto di grande successo, che
può essere impiegato in un'ampia varietà di applicazioni
per una produzione veloce ed economica.
Le strutture di automazione decentrate costituiscono il presupposto per una produzione flessibile. Il concatenamento
delle aree produttive tramite reti locali assicura a tal fine il
necessario flusso informativo.
PROFIBUS è un potente sistema di bus di campo per la comunicazione di processo e di campo in reti di cella con pochi
nodi/partner e con apparecchiature da campo nonché per la
comunicazione di dati secondo IEC 61158/EN 50 170.
Apparecchiature di automazione come PLC, PC, apparecchiature per servizio e supervisione, sensori o attuatori, possono
comunicare tramite un sistema di bus uniforme.
E' pertanto possibile impiegare un'ampia gamma di prodotti
PROFIBUS di Siemens e di altri produttori per la soluzione di
compiti di automazione, facendoli funzionare insieme in una
rete PROFIBUS.
PROFIBUS offre quindi l'apertura per il collegamento di componenti di altri produttori non Siemens conformi alla norma.
Parte di TIA
Con Totally Integrated Automation (TIA) Siemens è l'unica
azienda in grado di offrire una gamma omogenea di prodotti
e sistemi per l'automazione in tutti i settori – dall'entrata dei
materiali attraverso il processo produttivo fino all'uscita dei
prodotti finiti, dal livello di campo attraverso il livello di controllo della produzione fino al collegamento con il livello di
gestione aziendale:
• Un Software-Toolset omogeneo supporta tutte le fasi
progettuali dalla scelta dell'hardware alla programmazione
e all'esercizio fino alla diagnostica e alla manutenzione
• Gli strumenti accedono ad un database comune
• Ciò consente di risparmiare lavoro di immissione e assicura
coerenza nell'intero progetto
2
Caratteristiche speciali
• PROFIBUS è un sistema di bus efficiente, aperto e robusto
che garantisce una comunicazione senza problemi
• Il sistema è completamente normalizzato, consentendo
così un facile collegamento di componenti di diversi produttori conformi alla norma
• Progettazione, messa in servizio e ricerca guasti possono
essere eseguite da qualsiasi luogo. I rapporti di comunicazione liberamente definibili risultano così assai flessibili,
semplici da implementare e facili da modificare.
• Sicurezza dell’investimento garantita da uno sviluppo nel
segno della continua compatibilità
• Componenti di rete per l'impiego in ambiente industriale
gravoso
• Veloce confezionamento e rapida messa in servizio in loco
con il sistema di cablaggio FastConnect
• Sorveglianza continua dei componenti di rete con un
concetto di segnalazione semplice ed efficace
• Elevata protezione dell'investimento, poiché gli impianti
esistenti possono essere ampliati senza ripercussioni
sull'esistente
• Elevata disponibilità grazie alla ridondanza d'anello con i
componenti di rete attivi OLM
• Comunicazione orientata alla sicurezza con PROFIsafe.
• Grande sicurezza d'esercizio e disponiblità degli impianti
grazie a diverse possibilità diagnostiche
© Siemens AG 2008
Contenuto
Funzioni di comunicazione
La comunicazione di processo o di campo (PROFIBUS PA,
PROFIBUS DP) serve per collegare sensori/attuatori ad un
sistema di automazione, ad un sistema HMI o ad un sistema di
controllo del processo.
text
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
Possibilità d'impiego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Possibilità d'interconnessione in rete . . . . . . . . . . . . . .8
– reti elettriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Il collegamento può essere effettuato direttamente tramite interfacce integrate nella CPU o tramite unità d'interfaccia (IM)
e processori di comunicazione (CP).
– reti ottiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
– reti miste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Con gli attuali potenti sistemi di automazione è spesso più
pratico collegare più rami PROFIBUS DP ad un sistema di automazione, non solo per incrementare il numero delle apparecchiature periferiche collegabili, ma anche per poter trattare
le singole aree di produzione indipendentemente tra loro
(strutturazione di segmenti).
Criteri di scelta della rete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Con il PROFIBUS normalizzato secondo IEC 61158/EN 50170 è
disponibile un sistema di bus di campo efficiente, aperto e
robusto, con tempi di risposta brevi e con i seguenti protocolli:
– cavi di bus elettrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
FastConnect – il sistema completo. . . . . . . . . . . . . . .14
I sistema SpliTConnect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Componenti di rete
Componenti di rete passivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16
– cavi di bus ottici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Componenti di rete attivi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
• PROFIBUS DP (Periferia Decentrata)
serve per il collegamento di periferia decentrata,
ad es. SIMATIC ET 200, con tempi di risposta assai brevi
secondo la norma IEC 61158 / EN 50170.
• PROFIBUS PA (Process Automation)
amplia PROFIBUS DP con la tecnica di trasmissione a
sicurezza intrinseca secondo la norma IEC 61158-2.
– rete elettrica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
– rete ottica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Accoppiamenti tra reti relativi a PROFIBUS . . . . . 22
Processori di comunicazione per SIMATIC
CP per SIMATIC S7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
CP per SIMATIC S7: Panoramica delle funzioni . . . . .26
Processori di comunicazione per PG/PC
CP per PG/PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
– con proprio microprocessore. . . . . . . . . . . . . . . . . .28
– senza proprio microprocessore . . . . . . . . . . . . . . . .29
Possibilità d'impiego con OPC (OLE for Process Control) . .30
CP per PG/PC: Panoramica delle funzioni . . . . . . . . . .32
Possibilità di collegamento
Interconnessione in rete elettrica ed ottica . . . . . . . .33
Componenti tecnologici per PROFIBUS
I vantaggi in sintesi
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Introduzione
6,0$7,&6
6,180(5,.
6,027,21&3'
1RWHERRN
0XOWL3DQHO
6)FRQSHULIHULD
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)LHOG3*0
352),%86'3
(7SUR
6,029(57
0$67(5
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0$67(5
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352
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$GYDQFHG
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(76
6LVWHPL5),'
6,0$7,&5)
,QWHUUXWWRULGLSURVVLPLW¢
0RGXOL,2
Panoramica complessiva su PROFIBUS
Con PROFIBUS è possibile collegare apparecchiature da
campo, come ad es. apparecchiature periferiche decentrate o
azionamenti, con sistemi di automazione come SIMATIC S7,
SIMOTION, SINUMERIK o PC.
Il PROFIBUS standardizzato secondo la norma IEC 61158 è un
sistema di bus di campo potente, robusto e aperto, con brevi
tempi di reazione. PROFIBUS è disponibile in diverse versioni
fisiche per diverse applicazioni.
PROFIBUS DP
(Periferia decentrata)
Serve per il collegamento di apparecchiature da campo decentrate, ad es. SIMATIC ET 200 o azionamenti con tempi di
reazione assai brevi. PROFIBUS DP viene impiegato quando si
hanno attuatori e sensori distribuiti sulla macchina o nell'impianto (ad es. livello di campo).
In questo caso gli attuatori e i sensori vengono collegati alle
apparecchiature da campo. Queste sono alimentate con i dati
di uscita secondo il metodo Master/Slave e forniscono i dati di
ingresso al controllore o al PC.
4
Apertura su tutta la linea
Grazie all'apertura di PROFIBUS DP è possibile interconnettere
in rete componenti di produttori diversi conformi alla norma.
La norma IEC 61158/EN 50170 garantisce la sicurezza dei
vostri investimenti nel tempo.
Numerosissime aziende operanti a livello internazionale
offrono in tutto il mondo i prodotti più svariati con interfaccia
PROFIBUS DP per il livello di campo.
Siemens dispone di una gamma completa di prodotti quali
controllori standard e fail-safe, componenti di rete, software
di comunicazione e apparecchiature da campo.
E se siete un produttore di apparecchiature, siamo pronti ad
offrirvi tutto ciò che riguarda l'interfaccia PROFIBUS DP, come
ad es. ASICs, training, certificazione e molto altro ancora.
PROFIsafe
consente di combinare la comunicazione standard e la
comunicazione orientata alla sicurezza su un unico cavo bus.
Si tratta di una soluzione aperta per la comunicazione orientata alla sicurezza tramite bus standard con l'utilizzo dei servizi
di PROFIBUS.
*B,.B;;B
$6,QWHUIDFH
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6,0$7,&3&FRQ:LQ$&
6,0$7,&+0,
9LVLRQ6HQVRU
96
96
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SIMATIC
PDM
352),%86'3
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GHJOLHGLILFL
6ODYH'3
$UHDDVLFXUH]]DLQWULQVHFD
3'0ªXQWRROGLSDUDPHWUL]]D]LRQHSHUDSSDUHFFKLDWXUHGDFDPSRLQWHOOLJHQWL
Sincronismo di clock
CPU, azionamenti, periferia e programma applicativo vengono
in tal modo sincronizzati sul clock di PROFIBUS La funzione
"Sincronismo di clock" è supportata dalle CPU del SIMATIC
S7-400, da SIMOTION, da SINUMERIK e dai servoazionamenti.
Il comando degli azionamenti avviene tramite il profilo
PROFIdrive.
PROFIBUS PA
(Process Automation)
amplia PROFIBUS DP con la trasmissione di dati e energia in
tecnica a sicurezza intrinseca (ad es. trasmettitori di misura
nell'industria alimentare) in conformità alla norma internazionale IEC 61158-2 (stesso protocollo, fisica diversa).
PROFIBUS FMS
(Fieldbus Message Specification)
6
6,0$7,&+0,
6
352),%86)06
$SSDUHFFKLDWXUD
GLDOWUH&DVH
0XOWL3DQHO
)LHOG3*0
*B,.B;;B
3RZHU5DLO
%RRVWHU
*B,.B;;B
.1;(1$16,(,$ªLOVLVWHPD
Configurazione d'esempio per PROFIBUS FMS
per la comunicazione dati di sistemi di automazione di produttori diversi. È così possibile risolvere con precisione oltre a
compiti di Motion Control anche compiti generali di regolazione e di misura in modo decentrato.
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Possibilità d'impiego
Automazione manifatturiera
Linee di produzione con velocità variabili o possibilità di
controllo dell'impianto durante l'esercizio, nell'industria dei
generi alimentari e voluttuari sono realizzabili ad es. tramite
PROFIBUS DP.
Molte variabili devono poter essere influenzate in modo flessibile, per consentire una produzione senza problemi. La disponibilità degli impianti diventa qui sempre più importante.
Un fuori servizio, dovuto ad una riparazione, è normalmente
più costoso di una adeguata sorveglianza degli impianti
sull'usura o su possibili errori.
Per mezzo di potenti componenti di comunicazione è possibile
ad es. localizzare e segnalare rapidamente eventuali errori.
Automazione manifatturiera
Automazione di processo
L'automazione di processo pone elevate esigenze di performance e affidabilità e richiede un funzionamento semplice e
sicuro degli impianti.
PROFIBUS PA utilizza la tecnica di trasmissione a sicurezza
intrinseca definita nella norma internazionale IEC 61158-2.
Con PROFIBUS PA è possibile integrare apparecchiature da
campo nella Zona Ex. La base per questo è PROFIBUS DP, che
è stato ampliato per l'area a sicurezza intrinseca.
I servizi di comunicazione aciclici di PROFIBUS DP(V1)/PA consentono di accedere online ai parametri dell'apparecchiatura,
cioè i sistemi di controllo di processo hanno accesso diretto
allo stato reale dei dati delle apparecchiature da campo e alle
segnalazioni diagnostiche.
Mediante PROFIBUS DP(V1)/PA le apparecchiature da campo
diventano parte integrante del concetto di automazione esteso a tutta l'azienda, dal comando e dalla regolazione fino
all'Asset-Management, inclusa la gestione dei ricambi e del
magazzino.
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Automazione di processo
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Automazione di edificio
L'interconnessione in rete di grandi edifici o parti di edificio
aprono l'accesso centrale e decentrato a tutti i nodi/partner.
La tecnica d'installazione elettrica si trova non solo negli edifici
abitativi e funzionali ma anche in ogni impianto industriale.
Quasi tutte le apparecchiature ed anche molti dispositivi
tecnici negli edifici funzionano con la corrente elettrica come
ad es. l'illuminazione, il riscaldamento, la climatizzazione, i
ventilatori, le tapparelle motorizzate o i controlli di accesso.
Questi sistemi devono essere regolati, comandati e sorvegliati
come quelli dell'automazione industriale.
Automazione di edificio
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Possibilità d'interconnessione in rete
S7-400 con CP 443-5
PC con CP 5613 A2
PROFIBUS DP
ET 200S
ET 200M
Repeater
Accoppiatore/
Link DP/PA
Area a sicurezza
intrinseca
PROFIBUS PA
Repeater
ET 200iSP
Azionamento
Accoppiatore
RS 485iS
ET 200pro
G_IK10_XX_50012
ET 200pro
Configurazione di una rete PROFIBUS elettrica
Siemens offre un'ampia gamma di componenti di rete
PROFIBUS per la tecnica di trasmissione elettrica, ottica e
senza fili (wireless).
PROFIBUS è standardizzato secondo la norma IEC 61158/
EN 50170 per l'automazione universale (PROFIBUS FMS
e PROFIBUS DP) nonché secondo la norma IEC 61158-2 per
l'automazione di processo (PROFIBUS PA).
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Possibilità d'interconnessione in rete – reti elettriche
La rete elettrica impiega un cavo schermato a due fili intrecciati. L'interfaccia RS 485 funziona con differenze di tensione.
Essa è pertanto più insensibile alle influenze di disturbo rispetto ad un'interfaccia in tensione o in corrente.
Con PROFIBUS i nodi/partner vengono collegati al bus tramite
un bus-terminal o un connettore di bus (max. 32 nodi/partner
per segmento).
La rete elettrica può essere configurata in struttura a bus o ad
albero. I singoli segmenti vengono collegati tramite Repeater.
La velocità di trasmissione è impostabile a gradini da 9,6 kbit/s
fino a 12 Mbit/s secondo IEC 61158/EN 50170.
La massima lunghezza di segmento dipende dalla velocità di
trasmissione.
Cavi PROFIBUS con connettore
Per applicazioni nell'area a sicurezza intrinseca con
PROFIBUS PA viene impiegata la tecnica di trasmissione
secondo IEC 61158-2. La velocità di trasmissione in questo
caso è di 31,25 kbit/s.
Caratteristiche della rete elettrica
• Metodo di trasmissione secondo IEC 61158/EN 50170 per
l'automazione universale (PROFIBUS FMS e PROFIBUS DP) e
secondo IEC 61158-2 per l'area a sicurezza intrinseca
(PROFIBUS PA)
• Cavo di bus ad alta qualità
• Metodo di trasmissione: RS 485 (secondo EIA)
• Struttura di bus con bus-terminal e connettore di bus per il
collegamento dei nodi/partner PROFIBUS
• Rete insensibile ai disturbi grazie ai cavi con doppio
schermo nonché al concetto di montaggio e messa a terra
semplice ed omogeneo.
• Montaggio ad innesto semplice e rapido con FastConnect
• La conversione della tecnica trasmissiva DP da RS 485
(codifica dei bit mediante segnali di differenza di tensione)
a 61158-2 (codifica dei bit mediante segnali di corrente)
avviene tramite i componenti di rete (DP/PA-Coupler o
DP/PA-Link)
• Molteplici possibilità d’impiego grazie a cavi di bus speciali
PROFIBUS FastConnect Stripping Tool
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Possibilità d'interconnessione in rete – reti ottiche
$UPDGLR
2/0*
352),%86RWWLFD
)26WDQGDUG
&DEOH
6FRQ
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3*3&
FRQ&3
2/0*
2/0*
2/0*
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352),%86HOHWWULFD
352),%86
)&6WDQGDUG&DEOH
6
FRQ&3
(70
(7SUR
23%
(7SUR
*B,.B;;B
2/0*
Configurazione di una rete PROFIBUS ottica con OLM
La rete ottica impiega cavi in fibra ottica (cavi FO) come mezzo
trasmissivo. Il cavo in fibra ottica è dotato esternamente di
una guaina protettiva (coating). Per il cavo FO (cavo in fibra
ottica) è spesso usato semplicemente anche il termine "fibra".
Le reti ottiche sono adatte specialmente per grandi distanze e
possono utilizzare a scelta cavi FO di plastica, PCF o vetro.
Fiber Optic Standard Cable con connettore
10
Caratteristiche della rete ottica
• La linea di trasmissione è insensibile ai disturbi elettromagnetici
• Essa è adatta a grandi distanze
• E' realizzata la separazione galvanica
• E' possibile impiegare a scelta cavi FO di plastica, PCF o
vetro
• Essa è a prova d'intercettazione, poiché non c'è alcuna
emissione di segnale lungo il cavo
• La posa è semplice, poiché il cavo è leggero, sono fornibili
cavi preconfezionati e non esistono problemi di messa a
terra
• Per l'impiego all'esterno non è necessaria alcuna protezione antifulmine addizionale
• Esecuzione robusta dei cavi FO per applicazioni industriali
all'interno e all'esterno
• Il cavo FO realizza una separazione di potenziale tra le unità
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PG/PC/OP
con 5613 FO
S7-300
con CP 342-5 FO
ET 200S
con IM 151 FO
ET 200M
con IM 153-2 FO
Nodo/partner DP
senza ottica integrata
Cavo con
connettore 830-1T
FOC
Cavo di bus
per PROFIBUS
Lunghezze di singola tratta:
plastica fino a 50 m, PCF fino a 300 m
Ulteriori nodi
G_IK10_XX 50107
OBT
PROFIBUS
Configurazione di una rete PROFIBUS DP ottica con PROFIBUS OBT
Rete PROFIBUS ottica con OLM
Rete PROFIBUS ottica con interfaccia integrata e OBT
Con Optical Link Module (OLM) è possibile la realizzazione
di una rete ottica in struttura lineare, ad anello e a stella.
Grazie alla struttura ad anello ridondante è possibile soddisfare elevate esigenze di disponibilità.
La rete PROFIBUS ottica con interfaccia integrata e OBT viene
realizzata in struttura lineare. E' disponibile per questo una
soluzione a costo ottimizzato sottoforma di apparecchiature
con interfaccia ottica integrata. Apparecchiature terminali con
interfaccia RS 485 possono essere collegate tramite un Optical
Bus Terminal (OBT). La massima distanza tra due nodi/partner
con cavo FO di plastica può arrivare fino a 50 m.
La massima distanza tra due OLM può arrivare fino a 15 km.
La velocità di trasmissione è impostabile a gradini da 9,6 kbit/s
fino a 12 Mbit/s.
Per il superamento di distanze fino a 300 m vengono offerti
cavi FO speciali.
PROFIBUS OLM
PROFIBUS OBT
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Possibilità d'interconnessione in rete – reti miste
2/0*
2/0*
&RQQHWWRUHGL
EXVFRQ
UHVLVWHQ]DGL
FKLXVXUD
2/0*
(76
352),%86)&6WDQGDUG&DEOH
2/0*
&RQQHWWRUHGL
EXVFRQ
UHVLVWHQ]DGL
FKLXVXUD
5HWH352),%86RWWLFD
)26WDQGDUG
&DEOH
2/0*
3*3&
FRQ&3
2/0*
2/0*
6
FRQ&3
([WHQGHG
2/0*
Rete PROFIBUS elettrica e ottica in topologia a stella
Sono possibili strutture miste di rete elettrica e ottica.
Il passaggio dall’uno all'altro mezzo trasmissivo si realizza con
il modulo OLM (Optical Link Module). Riguardo alla comunicazione tra i nodi/partner del bus non c'è alcuna differenza tra la
tecnica elettrica a due fili e quella ottica FO. Alla rete PROFIBUS
possono essere collegati fino a max. 127 nodi/partner.
Cavo FO di vetro per PROFIBUS
12
2/0*
(76
(70
PROFIBUS OLM
2/0*
6
FRQ&3
*B,.B;;B
5HWH352),%86
HOHWWULFD
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Criteri di scelta della rete
Criteri
Rete elettrica
Rete ottica
RS 485 secondo
IEC 61158/
EN 50170
IEC 61158-2
(PA)
Plastica
PCF
Vetro
EMC
n n n -
n n n -
n n n n
n n n n
n n n n
Rete estesa a tutto l‘edificio
n n - -
n n - -
n - - -
n n n -
Estensione
n n - -
n n - -
n - - -
n n - -
n n n n
Capacità di elevata velocità di trasmissione
n n n -
n n n n
n n n n
n n n n
Facile montaggio del connettore
n n n n
n n n n
n n n -
n n - -
Facile posa del cavo
n n n -
n n n -
n n - -
n n - -
n n - -
no
no
no
n - - -
n - - -
n n - -
- - - -
- - - -
n n - -
sì
Gamma di scelta per casi applicativi speciali
n n n n
Impiego con nodi/partner in movimento
n n - -
Impiego in area a sicurezza intrinseca
2)
4)
sì
n - - -
5)
3)
n n n n
n - - -
3)
n n n n
1) Necessità di protezione antifulmine
2) Dipendente dalla velocità di trasmissione
3) Necessità di personale addestrato e di attrezzo speciale
4) Necessità di posa accurata
5) Necessità di cavo per esterno (a richiesta)
n n n n
molto adatta
n
n
n
-
poco adatta
n
n
-
n
-
-
Non rilevante per
questo caso applicativo
G_IK10_XX_50010
Necessità di provvedimenti
per allineamento di potenziale
1)
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FastConnect – il sistema completo
La tecnica di spellatura FastConnect consente un collegamento semplice e rapido dei connettori PROFIBUS ai cavi di bus
PROFIBUS.
La struttura speciale dei cavi di bus FastConnect consente l'impiego del FastConnect Stripping Tool, con il quale è possibile
asportare con precisione in un sol colpo la guaina esterna e
lo schermo a treccia. Il collegamento del cavo così preparato
nei connettori FastConnect avviene mediante la tecnica a perforazione d'isolante.
Impugnatura dell'attrezzo
spellafili (FCS) con la mano destra
Determinazione della lunghezza
del cavo da spellare disponendo il
cavo sulla dima di misura.
Riscontro con il dito indice della
mano sinistra.
Inserire il tratto finale di cavo
misurato nell'attrezzo spellafili
fino all'indice della mano sinistra.
Bloccare il tratto finale del cavo
fino al riscontro nell'FCS
Girare l'FCS 4 volte in direzione
della freccia.
Sfilare l'FCS chiuso dall'estremità
del cavo.
I resti del cavo rimangono nell'FCS.
Essi possono essere rimossi dopo
l'apertura dell'FCS.
Inserire i fili nel connettore in corrispondenza delle marcature colorate, eseguire il bloccaggio e fissare
avvitando lo scaricatore di tiro.
Finito!
PB FC M12 PlugPRO confezionato
Il sistema consiste di tre componenti combinabili tra loro:
• Cavi di bus FastConnect per montaggio rapido
• FastConnect Stripping Tool (attrezzo spellafili)
• Connettore di bus FastConnect per PROFIBUS
I cavi di bus PROFIBUS FastConnect possono essere collegati
anche ai comuni connettori di bus.
Vantaggi del sistema FastConnect
14
■
Riduzione dei tempi di collegamento delle apparecchiature terminali asportando in un sol colpo la
guaina esterna e lo schermo a treccia
■
Esclusione di errori di montaggio come ad es. cortocircuito tra schermo e fili
■
Facilità di confezionamento grazie all'attrezzo spellafili preimpostato (FC Stripping Tool)
■
Corretta assegnazione dei contatti controllabile a
collegamento eseguito attraverso il coperchio trasparente del vano morsetti ed alla codifica a colori
■
Sistema di collegamento FastConnect disponibile per
grado di protezione IP20 e IP65.
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Il sistema SpliTConnect
SpliTConnect per sistemi di bus di campo serve per la
realizzazione di segmenti di bus secondo IEC 61158-2 (ad es.
PROFIBUS PA) con punti di collegamento per apparecchiature
da campo.
Facile installazione del cavo di bus con il sistema di collegamento FastConnect (FastConnect Stripping Tool, FC Process
Cable secondo IEC 61158-2).
La spellatura dell'FC Process Cable avviene come per
FastConnect. E' realizzabile una messa a terra addizionale
dello SpliTConnect Tap tramite vite di contatto.
SpliTConnect Tap e Terminator
SpliTConnect Coupler
SpliTConnect M12 Outlet
SpliTConnect M12 Jack
Le apparecchiature terminali sono collegabili tramite l'FC
Process Cable secondo IEC 61158-2 o tramite lo SpliTConnect
M12 Outlet o l'M12 Jack. Con lo SpliTConnect Coupler si può
realizzare un distributore PROFIBUS PA mediante il collegamento in cascata di SpliTConnect Tap.
Con la sostituzione della vite di contatto mediante lo
SpliTConnect Terminator è possibile utilizzare lo SpliTConnect
Tap come elemento terminale di chiusura del bus.
Vantaggi di SpliTConnect
■
I tempi di collegamento delle apparecchiature terminali vengono ridotti grazie alla semplice e rapida
asportazione in un sol colpo della guaina esterna e
dello schermo a treccia
■
E' possibile un semplice lavoro di confezionamento
grazie all'attrezzo spellafili preimpostato
(FC Stripping Tool)
■
Il collegamento delle apparecchiature terminali
risulta facilitato grazie all'impiego del sistema di
collegamento FastConnect
■
Molteplici sono le possibilità d'impiego grazie al
sistema modulare SpliTConnect
■
Tipo e parti si riducono grazie ad un sistema di collegamento uniforme per PROFIBUS PA
15
© Siemens AG 2008
Componenti di rete
Componenti di rete passivi: Cavi di bus elettrici
Tipo di cavo
Denominazione
Caratteristiche
Campo d'impiego
Per la realizzazione di reti PROFIBUS
vengono offerti per le varie possibilità
d'impiego i seguenti diversi tipi di cavi
privi di silicone:
Montaggio semplice e
rapido dei connettori mediante l'attrezzo spellafili.
Cavi schermati a due fili
intrecciati con struttura
radiale simmetrica.
Cavi di bus
con tecnica
FastConnect
PROFIBUS
FC Standard Cable GP
■
Cavo standard per impiego universale
FC Robust Cable
■
Cavo speciale per ambiente con sollecitazioni chimiche e meccaniche
FC Food Cable
■
Cavo speciale per l'industria dei
generi alimentari e voluttuari
FC Ground Cable
■
Cavo speciale per la posa sotterranea
FC Flexible Cable
■
Cavo speciale per l'impiego con
catene portacavi
FC Trailing Cable
■
Cavo da trascinamento per parti
di macchina in movimento (cavo a
trefoli)
FC FRNC Cable GP
■
Cavo senza alogeni e difficilmente
infiammabile
FC Process Cable GP
■
Cavo di bus per sistemi di bus di
campo secondo IEC 61158-2
(area Ex- e Non-Ex)
PROFIBUS
Festoon Cable GP
■
Cavo speciale per strutture sospese
a festoni
Torsion Cable
■
Cavo speciale per l'impiego su parti di
macchina, con sollecitazione del cavo
a torsione (cavo a trefoli)
ECOFAST
Hybrid Cable GP
■
Cavo ibrido per la trasmissione di dati
e l'alimentazione di nodi/partner
ECOFAST (cavo a trefoli)
Cavo per impiego navale SIENOPYR
■
Cavo senza alogeni, resistente al
calpestio, difficilmente infiammabile
e omologato per l'installazione fissa
su navi e unità offshore
Cavo schermato a due fili
intrecciati con sezione
circolare, fornibile a metraggio
Cavi di bus
senza tecnica
FastConnect
Per tutti i cavi di bus PROFIBUS vale quanto segue:
• Grazie alla doppia schermatura, essi sono particolarmente
adatti all'installazione in ambiente industriale inquinato da
disturbi elettromagnetici.
16
Componenti di rete
• È realizzabile un concetto omogeneo di messa a terra tramite lo schermo esterno del cavo di bus e tramite i morsetti
di terra dei bus-terminal.
• La marcatura stampigliata in metri facilita il confezionamento.
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Tipo di cavo
Denominazione
Caratteristiche
Campo d'impiego
Cavi con
connettore
PROFIBUS
Cavo con connettore
830-1T
Coppia di fili intrecciati
(fili a trefoli di rame) con
uno schermo a treccia ed
un connettore Sub-D a
9 poli ad entrambe le
estremità. Entrambe le
estremità del cavo sono dotate di una combinazione
di resistenze di chiusura
(non disinseribile).
Tramite il cavo PROFIBUS con connettore
830-1T è possibile realizzare il collegamento tra un'interfaccia PROFIBUS
elettrica e un nodo/partner PROFIBUS
(OLM, OBT e nodo/partner terminale)
per velocità di trasmissione fino a
12 Mbit/s.
PROFIBUS
Cavo con connettore
830-2
Cavo di bus PROFIBUS
Standard con due connettori a 9 poli (angolati a 90°)
preconfezionato.
Un connettore del cavo
preconfezionato è dotato
di una presa PG.
Il cavo con connettore 830-2 serve per il
collegamento di nodi/partner PROFIBUS
(ad es. HMI) con controllori per velocità
di trasmissione fino a 12 Mbit/s.
PROFIBUS
Cavo con connettore
M12 1)
Cavo con connettore confezionato (PROFIBUS FC
Trailing Cable) con due spine/prese M12 a 5 poli
Il cavo PROFIBUS con connettore M12
serve per il collegamento di nodi/partner
PROFIBUS (ad es. SIMATIC ET 200) con
grado di protezione IP65
Cavo
con connettore 7/8" 1)
Cavo con connettore confezionato con due spine/prese 7/8" a 5 poli
Il cavo con connettore 7/8" per l'alimentazione d'energia di nodi/partner
PROFIBUS (ad es. SIMATIC ET 200)
con grado di protezione IP65
Cavo ibrido con due
conduttori d'energia
(1,5 mm²),
fornibile a metraggio
Il cavo ibrido serve per i dati e l'alimentazione d'energia dell'ET 200pro
Ibrido
Varianti di cavi:
1)
PROFIBUS Hybrid
Standard Cable GP
■
Cavo standard per impiego universale
PROFIBUS
Hybrid Robust Cable
■
Cavo ibrido robusto, adatto a trascinamento e resistente agli schizzi di
saldatura, ad es. per l'impiego in celle
di saldatura
Per lunghezze speciali con uscita cavo a 180° o 90° vedi
http:L//support.automation.siemens.com/ww/view/en/26999294
Componenti di rete
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Componenti di rete
Componenti di rete passivi: Cavi di bus ottici
Tipo di cavo
Denominazione
Fiber Optic
Caratteristiche
Campo d'impiego
Fibra di vetro, fornibile a
metraggio o confezionata
con 4 connettori BFOC o SC
Installazione all'interno e
all'esterno
Varianti di cavi:
FO Standard Cable GP
(50/125)
■
Cavo standard robusto
per impiego universale
FO Ground Cable
(50/125)
■
Cavo completamente protetto dall'acqua (longitudinalmente e lateralmente) per l'impiego all'esterno, con
protezione non metallica dai roditori;
è possibile anche la posa sul terreno
FO Trailing Cable GP
(50/125)
■
Cavo per l'impiego
in catene portacavi
■
Cavo senza alogeni, resistente al
calpestio, difficilmente infiammabile
e omologato per l'installazione su
nave e unità offshore
FO Trailing Cable
(50/125)
Cavo FO duplex
per impiego navale
SIENOPYR (62,5/125)
PROFIBUS Plastic
Fiber Optic
18
Cavo FO di plastica/PCF;
fornibile a metraggio
o confezionato
I cavi FO di plastica e PCF vengono impiegati per la realizzazione di reti ottiche
PROFIBUS DP all'interno.
Cavo duplex
■
fino a 80 m
con ridotta sollecitazione meccanica,
ad es. in strutture di laboratorio
Cavo standard
■
fino a 50 m,
con elementi di rinforzo in Kevlar
PROFIBUS PCF
Plastic Fiber Optic
Cavo standard
■
fino a 400 m,
con elementi di rinforzo in Kevlar
Componenti di rete
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Componenti di rete attivi: Rete elettrica
Connettori di bus
I connettori di bus RS 485 per PROFIBUS servono per il
collegamento di un nodo/partner PROFIBUS o di un componente di rete PROFIBUS al cavo di bus per PROFIBUS.
Sono fornibili diverse esecuzioni di connettore di bus, in
tecnica di collegamento Sub-D, RJ45 o M12, ottimizzate per
le apparecchiature da collegare.
Bus-terminal
I bus-terminal PROFIBUS consentono di collegare un nodo/
partner alla rete PROFIBUS.
Connettori di bus PROFIBUS
Connettore M12
Bus terminal PROFIBUS
Elemento di chiusura attivo
Sono fornibili diverse esecuzioni:
• Fino a 1,5 Mbit/s: Bus terminal RS 485
• Fino a 12 Mbit/s: Bus terminal 12M
I bus-terminal dispongono di una connessione predisposta per
nodo/partner PROFIBUS. Il collegamento di nodi/partner a reti
PROFIBUS si effettua facilmente inserendo il cavo predisposto
con connettore Sub-D. La realizzazione di collegamenti
multipoint è possibile ricorrendo a più bus terminal direttamente collegati in serie (fino a 32 nodi/partner per segmento)
con il bus terminal 12M.
Elemento di chiusura attivo
L'elemento di chiusura RS 485 attivo (resistenza) serve per
terminare segmenti di bus. L'alimentazione avviene indipendentemente dai nodi/partner del bus. La resistenza di chiusura
è alimentata separatamente dagli altri componenti di periferia
in modo permanente o con una tensione a monte della periferia. Con la chiusura terminale del sistema di bus i nodi/partner
(ad.es. ET 200M/S) possono essere accoppiati e disaccoppiati
a libera scelta senza causare funzionamenti errati.
Repeater RS 485
Il repeater RS 485 IP20 collega due segmenti di bus PROFIBUS
o MPI in tecnica RS 485 con max. 32 nodi/partner, incl.
repeater. Esso consente velocità di trasmissione da 9,6 kbit/s
a 12 Mbit/s (incl. 45,45 kbit/s per PROFIBUS PA).
Repeater RS 485
Il repeater serve:
• per aumentare il numero dei nodi/partner
(max. 127 nodi/partner) e l'estensione della rete
• per la separazione di potenziale tra segmenti
• per la rigenerazione dei segnali in ampiezza e tempo
Componenti di rete
19
© Siemens AG 2008
Componenti di rete
Componenti di rete attivi: Rete elettrica
Repeater diagnostico
Il repeater diagnostico riconosce, attivato da STEP 7 o COM
PROFIBUS, la topologia del sistema di bus e la memorizza nella
memoria diagnostica interna.
In caso d'errore il repeater invia automaticamente al master
del bus una segnalazione diagnostica normalizzata, contenente indicazioni su:
• Segmento interessato
• Luogo dove si è verificato l'errore (ad. es. tra nodi/partner
X e Y)
• Distanza in metri del luogo dell'errore dai nodi/partner
X opp. Y nonché dal repeater
• Tipo di errore
Repeater diagnostico
Vengono diagnosticati i seguenti errori:
• Rottura dei cavi dei dati A, B
• Cortocircuito del cavo dei dati verso lo schermo
• Resistenza terminale di chiusura bus mancante
Sono riconosciuti anche errori sporadici. Le segnalazioni
di errore vengono visualizzate graficamente in STEP 7 e
COM PROFIBUS. Esse sono completamente integrate nella
diagnostica di sistema SIMATIC (ad es. diagnostica generale,
funzione "Segnalazione d'errore di sistema").
Power Rail Booster
Il Power Rail Booster rende possibile un collegamento
PROFIBUS DP tramite conduttori a contatto strisciante, come
ad es. nel caso dei convogliatori aerei monorotaia sospesi o
dei sistemi di trasloelevatori per magazzini a scaffali.
Qui possono essere ancora utilizzate le molteplici prestazioni
del sistema di bus PROFIBUS DP, come ad es. la diagnostica e
la tecnica di sicurezza PROFIsafe tramite bus.
Dispositivo di test hardware BT 200
Nella fase d’installazione è possibile testare il cavo PROFIBUS
con il dispositivo di test BT 200. Eventuali errori d’installazione
vengono individuati in modo semplice e veloce; non sono
necessarie conoscenze particolari della tecnica PROFIBUS.
Ancora prima della messa in servizio dell’impianto, con il
BT 200 è possibile testare le interfacce RS 485 degli slave
PROFIBUS DP. Un elenco degli slave raggiungibili a cablaggio
del bus ultimato è possibile anche senza alcun master collegato al PROFIBUS DP.
20
Componenti di rete
Dispositivo di test hardware
BT 200
Power Rail Booster
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Componenti di rete attivi: Rete ottica
Optical Link Module OLM
Con i moduli di collegamento ottico PROFIBUS OLM (Optical
Link Module) si possono realizzare reti PROFIBUS ottiche in
struttura lineare, a stella e ad anello ridondante. La velocità di
trasmissione di una linea in fibra ottica è indipendente dalla
distanza e può arrivare fino a 12 Mbit/s.
Alcuni possibili campi d'impiego degli OLM:
• Bus di impianto su base PROFIBUS
• Collegamento in rete di più edifici con cavi FO di vetro
• Reti miste con segmenti elettrici e ottici
• Reti di notevole estensione
(tunnel stradali, sistemi di controllo del traffico)
• Reti in cui è richiesta un'elevata disponibilità
(reti ad anello ridondante)
• OLM/G12-EEC per l'impiego con temperature fino a -20 °C
Vantaggi
■
Riconoscimento automatico di tutte le velocità di
trasmissione dati di PROFIBUS: 9,6 kbit/s ... 12 Mbit/s
incl. 45,45 kbit/s (PROFIBUS PA).
■
Elevata disponibilità grazie alla ridondanza dei mezzi
trasmissivi.
■
La distanza tra due OLM nell'anello ridondante è
limitata solo dalla portata ottica dei moduli.
■
Connessione RS 485 per segmento (presa Sub-D)
■
Funzionamento multimaster senza limitazioni:
Funzione di segmentazione per limitare gli errori ai
segmenti ottici FO ed elettrici RS 485
■
Veloce localizzazione degli errori:
– segnalazione dello stato del modulo tramite
contatto a potenziale libero
– verifica della qualità del segmento FO:
uscita di misura per ricevitori ottici per protocollazione e controllo di plausibilità dell'attenuazione
del segmento FO mediante voltmetro
– visualizzazione dell'errore nel luogo in cui si è
verificato, nessuna visualizzazione di errori conseguenti
■
Notevole profondità di collegamento in cascata:
Fino a 124 OLM in linea e anello ridondante
(limitazione dovuta solo ai tempi di sorveglianza)
■
Possibilità di coprire grandi distanze con l'impiego
di cavi FO in vetro per lunghezze di segmento fino
a 15 km
PROFIBUS OLM
PROFIBUS OBT
Optical Bus Terminal OBT
Con l'OBT (Optical Bus Terminal) è possibile collegare ad una
linea ottica un nodo/partner PROFIBUS DP senza interfaccia
ottica integrata o un segmento RS 485 già esistente. Esso
estende pertanto i vantaggi della trasmissione dati ottica ad
apparecchiature DP o segmenti di rete già esistenti in combinazione con apparecchiature dotate di interfaccia ottica
integrata (ad es. ET 200S FO).
L'OBT serve inoltre come "presa" per il collegamento di apparecchiature mobili (ad es. PG) senza interruzione del bus.
Il nodo/partner PROFIBUS DP viene collegato ad un'interfaccia
RS 485 tramite un cavo con connettore terminato ad
entrambe le estremità, ad es. connettore 830-1T, all'interfaccia RS 485 dell'OBT. La connessione dell'OBT alla linea
ottica avviene tramite due interfacce ottiche.
I seguenti mezzi trasmissivi ottici possono essere collegati
all'OBT:
• Cavi FO di plastica
confezionati con 2 × 2 connettori simplex, max. 50 m
• Cavi FO di PCF
confezionati con 2 × 2 connettori simplex, max. 300 m
Vantaggi
■
Apparecchiature con interfaccia elettrica e segmenti
di bus già esistenti possono essere collegati alle
nuove reti ottiche
■
Soluzione economica per semplici interconnessioni
ottiche
■
Risparmio di tempo grazie al montaggio semplice e
veloce dei connettori per fibra ottica direttamente sul
posto.
Componenti di rete
21
© Siemens AG 2008
Accoppiamenti tra reti
6
3&FRQ
3123&6HUYHU
6
352),1(7
,QGXVWULDO(WKHUQHW
03
3&FRQ
6,0$7,&
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6
6
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6
6
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3&
3*
352),%86
'3$6L/,1.$GYDQFHG
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'3$6,QWHUIDFH/LQN(
6,027,21&
'3(,%
/LQN
6
6
$6,QWHUIDFH
Accoppiamenti tra sistemi di bus
22
'3$6L)/LQN
.1;(,%
*B,.B;;B
,($6L
/,1.
31,2
© Siemens AG 2008
Gli accoppiamenti tra le reti Industrial Ethernet, PROFIBUS,
AS-Interface o KNX/EIB sono realizzati tramite Link, controllori
(PLC) o PC.
Con i controllori o i PC ciò avviene tramite interfacce integrate
e processori di comunicazione (CP). Se l'accoppiamento tra le
reti è realizzato tramite un Link, i dati vengono inviati da una
rete all'altra senza ulteriori interconnessioni.
I Link costituiscono, come componenti autonomi, il passaggio
diretto tra i diversi sistemi di bus, ad es. tra Industrial Ethernet
e PROFIBUS. È così possibile ad es. il semplice accesso da parte
di sistemi di servizio e supervisione HMI dalla rete Industrial
Ethernet ad apparecchiature da campo in rete PROFIBUS o
AS-Interface.
E' pertanto realizzabile un'integrazione verticale dal livello di
controllo fino al livello di campo.
Il Proxy nella rete Industrial Ethernet è il rappresentante di una
o più apparecchiature da campo (ad es. in rete PROFIBUS).
Esso provvede a realizzare un passaggio trasparente della
comunicazione (senza tunneling dei protocolli) tra le reti ed
inoltra, ad esempio, i dati ciclici alle apparecchiature collegate
ai bus di campo.
Come master PROFIBUS, il Proxy coordina lo scambio dati dei
nodi/partner PROFIBUS. Nel contempo è anche nodo/partner
Ethernet con comunicazione PROFINET. I Proxy possono
essere realizzati come controllori o come puri gateway.
Lo stesso principio si applica all'integrazione di sistemi
AS-Interface.
Oltre ai Proxy cablati in rete Industrial Ethernet, SIMATIC NET
offre anche rappresentanti con connessione per Industrial
Wireless LAN.
Sono disponibili i seguenti Link:
• IE/PB Link e IE/PB Link PN IO
per l'accoppiamento tra Industrial Ethernet e PROFIBUS
• IWLAN/PB Link PN IO
per l'accoppiamento di IWLAN a PROFIBUS
• DP/AS-i LINK Advanced, DP/AS-i F LINK DP/AS-Interface Link
20E per l'accoppiamento tra PROFIBUS e AS-Interface
Il concetto Proxy semplifica l'integrazione di sistemi di bus di
campo già esistenti con grande trasparenza.
IWLAN/PB Link PN IO
IE/PB Link PN IO
DP/AS-i LINK Advanced
DP/AS-Interface Link 20E
23
© Siemens AG 2008
CP per SIMATIC S7
I processori di comunicazione di SIMATIC NET possono essere
impiegati per applicazioni nell'automazione manifatturiera
o nell'automazione di processo. Grazie alla loro apertura
normalizzata secondo standard internazionali è possibile far
funzionare insieme componenti diversi. Essi si distinguono
specialmente per la loro robustezza nell'impiego in ambiente
industriale.
SIMATIC S7-300/S7-400
S7-400
S7-300
Efficacia ed efficienza rivestono un'importanza fondamentale
in relazione a soluzioni concettuali per componenti d'impianto
utilizzati in compiti di automazione. Di conseguenza diventa
assai elevata l'esigenza di performance di comunicazione per
la velocità di trasmissione dei dati. I processori di comunicazione garantiscono, grazie alla loro elaborazione di protocollo,
una portata di dati costante. Essi assicurano, a livello stabilmente elevato, brevi tempi di reazione escludendo prestazioni
di comunicazione fluttuanti.
I CP sgravano l'apparecchiatura terminale dai compiti di comunicazione ed impegnano in questa solo poche risorse.
PLC come elemento della comunicazione
CP 342-5
CP 342-5 FO
CP 343-5
CP 443-5 Basic
CP 443-5 Extended
STEP 7 con NCM S7
Essi offrono i seguenti vantaggi:
■
CP per tutte le forme costruttive del SIMATIC,
ad es. SIMATIC S7-300/-400.
■
Grazie alla comunicazione aperta basata su standard,
il SIMATIC può comunicare con qualsiasi altra apparecchiatura.
SIMATIC NET aumenta la disponibilità consentendo l'interconnessione in rete di parti d'impianto modulari, come nel
caso della distribuzione dell'alimentazione elettrica che
avviene anche in singoli circuiti.
24
01_Grafik_PROFIBUS
I controllori programmabili (PLC) rivestono un'importanza
centrale nel mondo dell'automazione. E la comunicazione
industriale costituisce il sistema nervoso. I CP per PLC svolgono un ruolo chiave nella comunicazione industriale.
Processori di comunicazione per SIMATIC S7
I processori di comunicazione sono tutti concepiti per l'impiego nel gravoso ambiente industriale e possono funzionare in
un ampio campo di temperatura. Inoltre essi sono certificati
per l'impiego navale (ABS), per consentirne l'installazione
anche su navi e unità offshore.
I CP dispongono di regola della comunicazione S7 (client,
server, multiplexing), della comunicazione S5-compatibile e
della comunicazione PG/OP.
© Siemens AG 2008
CP per S7-300 e S7-400
I processori di comunicazione CP 342-5, CP 342-5 FO e
CP 343-5 realizzano il collegamento a PROFIBUS per SIMATIC
S7-300 opp. SIMATIC C7 e i processori di comunicazione
CP 443-5 Basic e Extended per SIMATIC S7-400 a PROFIBUS.
Essi sono master o slave PROFIBUS DP opp. master PROFIBUS
FMS con interfaccia elettrica o ottica fino a 12 Mbit/s.
I processori di comunicazione sono facilmente progettabili
e possono essere programmati tramite PROFIBUS.
Essi offrono una comunicazione PG estesa a tutta la rete
mediante S7-Routing e possono essere sostituiti senza PG.
I processori di comunicazione PROFIBUS per SIMATIC
offrono i seguenti vantaggi:
• Ampliamento della periferia di processo per SIMATIC
S7-300 tramite più interfacce PROFIBUS DP
• Utilizzo flessibile della periferia di processo grazie all'attivazione dinamica di slave DP
• Realizzazione orientata al processso di una soluzione di
automazione con l'impiego di più CP
• Ottimizzazione di applicazioni e molte possibilità
d'impiego grazie alla trasmissione attiva di dati con la
comunicazione S7
• Ampia funzionalità di servizio e supervisione grazie alla
funzione multiplex con la comunicazione OP
• Idoneità a compiti di regolazione grazie a SYNC/FREEZE
ed al ciclo bus equidistante
• Mediante NCM S7 viene resa disponibile un'ampia diagnostica, tra l'altro lo stato di funzionamento del CP, le funzioni
generali per diagnostica e statistica, la diagnostica di
collegamento e il buffer diagnostico. La progettazione
avviene con il pacchetto opzionale NCM S7 per PROFIBUS
(integrato in STEP 7)
• E' disponibile la sincronizzazione oraria
(con CP 443-5 Basic e Extended)
• Aumento della disponibilità degli impianti grazie al
collegamento ridondante della periferia di processo
(ad es. ET 200M) nel sistema SIMATIC S7-400 H
(con CP 443-5 Basic e Extended)
• Inserimento di periferia decentrata durante l'esercizio
(CP 443-5 Extended)
CP 342-5/CP 342-5 FO per S7-300
CP 443-5 per S7-400
CP 343-5 per S7-300
25
© Siemens AG 2008
CP per SIMATIC S7: Panoramica delle funzioni
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
2)
Inoltro
n
Comunicazione H
USEND
URECV
BSEND
BRECV
Put/Get Server
Put/Get Client
DP slave
Unità ricevente
n
Unità trasmittente
505 FIM
Segnale
orario
Info. / Report
n
S5- PROFIBUS
C 1) FMS
Write
IM 308-C
Comunicazione S7
Read
n
PG/
OP
nel sistema H
nel sistema standard
CP 5431 FMS/DP
Master
di classe 2
PROFIBUS DP
Master
di classe 1
Hardware
SIMATIC S5
SIMATIC 505
n
n
n
505 RBC
SIMATIC S7-300
CP 342-5/
CP 342-5 FO
n
3)
n
3)
n
n
n
n
CP 5434
n
n
n
n
n
n
CP 343-5
n
CP 443-5 Basic
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
n
4)
n
n
4)
CP 443-5 Extended
n
IM 467
n
n
IM 467 FO
n
n
n
n
n
1)
2)
3)
4)
Comunicazione S5-compatibile; significa servizi SDA (collegamento PLC/PLC) e SDN del Layer 2 di PROFIBUS
In più servizi SRD del Layer 2 di PROFIBUS
Master DP o Slave DP
Master DP ad elevata disponibilità e comunicazione S7 a scelta
Panoramica delle funzioni per SIMATIC S7
26
n molto adatta
poco adatta
G_IK10_XX_50100
SIMATIC S7-400
© Siemens AG 2008
CP per PG/PC
Per la realizzazione di sistemi di produzione flessibili, accanto
ai controllori programmabili (PLC) vanno assumendo sempre
maggiore importanza nell'ambito industriale i PC ed i PG
(Personal Computer e dispositivi di programmazione).
La loro flessibilità di programmazione consente un rapido
adattamento del sistema di produzione al compito di automazione.
Collegamento di sistema per PG/PC
CPs con proprio
microprocessore
CPs senza proprio
microprocessore
Ricorrendo a potenti strutture di comunicazione, si possono
oggi risolvere compiti di automazione in modo economico e
con la necessaria flessibilità.
PC come elemento della comunicazione
Il PC svolge un ruolo importante nella comunicazione industriale. In combinazione con applicazioni real-time, come ad
es. nell'ambito di Windows, esso costituisce una base ideale
per la visualizzazione (ad es. WinCC).
Insieme con il software SoftControl diventano possibili con il
PC compiti di comunicazione finora realizzabili solo con un
controllore programmabile.
CP 5512
CP 5611 A2
CP 5621
Vantaggi
■
CP per formato PCI, PCIe o PCMCIA
Software
■
Essi sono impiegabili in modo flessibile a seconda del
fabbisogno di risorse nel PC:
■
CP con o senza proprio microprocessore
■
Semplice integrazione nell'ambiente di sistema e
nelle applicazioni Office grazie a interfacce aperte e
standardizzate, come ad es. con l'OPC-Server.
02_Grafik_PROFIBUS
CP 5613 A2
CP 5613 FO
CP 5614 A2
Avvertenza:
I tool di progettazione necessari per i processori di comunicazione
SIMATIC NET per PG/PC sono contenuti in tutti i pacchetti software.
Il software, che funziona con Windows, si trova sul CD SIMATIC NET per
sistemi operativi Windows incl. i rispettivi manuali nel formato pdf
e ulteriori numerose informazioni sui prodotti SIMATIC NET e sulla
comunicazione.
27
© Siemens AG 2008
CP con proprio microprocessore
CP 5613 A2/CP 5613 FO, CP 5614 A2
I CP sono schede PCI che consentono il collegamento di PC e
SIMATIC PG/PC a PROFIBUS fino a 12 Mbit/s. Essi si differenziano in un collegamento elettrico (CP 5613 A2/CP 5614 A2) e
ottico (CP 5613 FO).
Il CP 5613 A2 e la sua variante ottica sono master DP, il
CP 5614 A2 e la sua variante ottica sono master o slave DP.
Con il CP 5613 A2 sono supportati in modo assai performante
compiti di comando sul PC (PC-based Control, Numeric
Control, Robot Control).
Questi processori di comunicazione supportano, in combinazione con il relativo software, i seguenti servizi di comunicazione:
• Master PROFIBUS DP secondo IEC 61158/EN 50170
• Interfaccia slave PROFIBUS DP secondo IEC 61158/
EN 50 170 su una scheda PCI (solo CP 5614 A2)
• Comunicazione PG/OP con STEP 5 e STEP 7
• Comunicazione S7
• Comunicazione S5-compatibile (SEND/RECEIVE) sulla base
dell’interfaccia FDL
• PROFIBUS FMS conforme a IEC 61158/EN 50170
Pacchetti
software
Sistema
Hardware
SIMATIC PC
CP 5613 A2
CP 5613 FO
CP 5614 A2
Accesso DP
tramite
DP-RAM;
DP-5613
S7-5613
FMS-5613
Per applicazioni
di comando
Applicazioni
di PC
CP 5613 A2
CP 5613 FO
CP 5614 A2
Accesso DP
tramite
DP-RAM;
DP-5613
S7-5613
FMS-5613
Per multiprotocollo;
più di 8 nodi/partner, più CP in un PC
CP 5512
CP 5611 A2
CP 5621
SOFTNET-S7
SOFTNET-DP
SOFTNET-DP
Slave
Monoprotocollo;
fino a 8 nodi/partner
CP 5512
STEP 7
NCM S7 per
PROFIBUS
Per la parametrizzazione dell'impianto
esistente con
SIMATIC S7;
per la progettazione
dei CP S7 (NCM S7)
Applicazioni
di PG
Collegamento di sistema per PG/PC
Vantaggi
■
Un accesso velocissimo ai dati di processo tramite
Dual Port-RAM
■
OPC come interfaccia standard
■
Dati di processo coerenti da un ciclo DP
■
Elevata potenza di calcolo disponibile nel PC a vantaggio di un minor carico di lavoro per la CPU host
■
Veloce messa in servizio possibile grazie a Plug&Play
ed a tool diagnostici
■
Possibilità d'impiego per applicazioni di Motion
Control grazie al supporto dell'equidistanza
■
Semplice portabilità in altri ambienti di sistema
operativo tramite l'interfaccia Dual Port
■
Impiego anche in ambiente industriale con temperatura elevata.
■
OPC-Server sono compresi nella dotazione di fornitura del software di comunicazione
CP 5613 A2
CP 5614 A2
28
CP 5613 FO
Spiegazione
© Siemens AG 2008
CP senza proprio microprocessore
CP 5512, CP 5611 A2, CP 5621
I CP consentono il collegamento di PG/PC e Notebook a
PROFIBUS fino a 12 Mbit/s. Il CP 5512 è una scheda PCMCIA
per PC e Notebook con slot PCMCIA.
Il CP 5611 A2 è una scheda PCI e il CP 5621 una scheda PCIe
per PG/PC con slot PCI-/PCIe.
Vantaggi
■
Collegamento economico
– come master PROFIBUS DP di classe 1 o di classe 2
con SOFTNET-DP
– come slave PROFIBUS DP con SOFTNET-DP-Slave
– per comunicazione S7 con SOFTNET-S7
■
OPC come interfaccia standard
■
Metodologia
■
Funzionalità di progettazione uniformi con NCM PC e
STEP 7
■
Essi sono concepiti per l'impiego in ambiente
industriale
CP 5512
CP 5621
CP 5611 A2
29
© Siemens AG 2008
Possibilità d'impiego con OPC (OLE for Process Control)
PC/Windows PC
SIMATIC NET
OPC-Scout
WinCC
OPC-Client
Microsoft Office
OPC-Client
OPC XML
Webclient
COM/DCOM
Internet
Intranet
DP-OPC-Server
FMS-OPC-Server
S7-OPC-Server
S5-OPC-Server
PN CBA-OPC-Server
PN IO-OPC-Server
SNMP
OPC-Server
OPC XML DA
come Webservice
Protocollo DP
Protocollo FMS
Comunicazione S7
Comunicazione
S5-compatibile
(SEND/RECEIVE)
PROFINET
SNMP
PROFINET
Industrial Ethernet
S7-400
PROFIBUS
PC
S7-300
SIMATIC S5
(solo SEND/RECEIVE)
ET 200pro
PC
G_IK10_XX 50700
SIMATIC S5
Integrazione di sistema con OPC-Server
OPC è un'interfaccia standardizzata, aperta e indipendente dal
produttore, che è ampiamente diffusa nella tecnica di automazione.
Una comunicazione OPC consiste normalmente di un server e
di almeno uno o più client. Questi client possono essere sullo
stesso PC o anche su altri PC nella rete Ethernet.
Sono disponibili OPC-Server per i più svariati protocolli come
ad es. PROFINET, SNMP e reti tipo Ethernet.
30
Gli OPC-Server di SIMATIC NET offrono le seguenti
funzioni:
• Collegamento di soluzioni di automazione dei più svariati
produttori a controllori SIMATIC, apparecchiature da campo
e componenti di rete Ethernet
• Server per OPC DA, OPC DA-XML e OPC-Client con
capacità A&E
• Progettazione con STEP 7 o alternativamente nell'NCM-PC
disponibile gratuitamente
• Interfaccia di programmazione per l'OPC-Server tramite la
Custom Interface (C++) e "Automation Interface" (VB)
• Comunicazione ottimizzata tra OPC-Client e Server con il
raggruppamento di variabili (Items)
• Esempi applicativi e documentazione
© Siemens AG 2008
OPC-Server per PROFIBUS:
OPC-Server per Industrial Ethernet e PROFINET:
S7-OPC-Server
L'S7-OPC-Server consente una comunicazione con sistemi
SIMATIC S7-300/-400 tramite il protocollo S7 e con sistemi
SIMATIC S5 tramite il protocollo SEND/RECEIVE.
S7-OPC-Server
L'S7-OPC-Server consente una comunicazione con sistemi
SIMATIC S7-300/-400 tramite il protocollo S7 e con sistemi
SIMATIC S5 tramite il protocollo SEND/RECEIVE.
DP-OPC-Server
Il DP-OPC-Server consente l'accesso a dati di processo e diagnostici della periferia decentrata.
PN CBA OPC-Server
Il PN CBA OPC-Server realizza l'accesso a variabili di componenti PROFINET CBA come ad es. l'IE/PB Link.
Componenti, che sono stati creati con lo strumento di
engineering SIMATIC iMap, possono essere impiegati con
variabili e simboli definiti con STEP 7.
FMS-OPC-Server
L'FMS-OPC-Server offre la semplice comunicazione con apparecchiature da campo FMS-compatibili.
PN IO OPC-Server
Il PN IO OPC-Server consente la comunicazione con i
PROFINET IO-Devices mediante il protocollo PROFINET.
In questo modo è possibile ampliare con la funzionalità di
PROFINET anche installazioni già esistenti.
SNMP OPC-Server
L'SNMP OPC-Server consente la diagnostica e la parametrizzazione di qualsiasi apparecchiatura Ethernet, come ad es.
switch; che dispone di funzionalità SNMP (Simple Network
Management Protocol). SNMP è un protocollo aperto e
ampiamente diffuso per l'amministrazione di reti TCP/IP.
I prodotti con funzionalità SNMP dispongono di un cosiddetto
agente SNMP, che mette a disposizione informazioni in forma
strutturata.
www.siemens.com/snmp-opc-server
31
© Siemens AG 2008
CP per PG/PC: Panoramica delle funzioni
n
n
DP-5613 4)
n
n
n
n
n
n
n
S7-5613
n
n
n
n
n
n
FMS-5613
n
n
n
n
n
n
SOFTNET-DP
n
n
n
n
n
SOFTNET-DP Slave
n
n
n
n
n
SOFTNET-S7
n
n
n
n
n
STEP 7
n
n
SOFTNET-DP
n
n
n
n
n
SOFTNET-DP Slave
n
n
n
n
n
SOFTNET-S7
n
n
n
n
n
STEP 7
n
n
n
5)
Info/Report
n
Write
n
PROFIBUS
FMS
Read
n
S5C
Comunicazione H
n
USEND/URECV
n
BSEND/BRECV
CP con DP-Base 1) 4)
Put/Get Server
Windows Vista
Business Ultimate
CP 5613 A2
Comunicazione S7
Put/Get Client
Win 2003 server
PG/ OPC PROFIBUS DP
OP
6)
Slave DP
Windows XP Pro
Sistema
operativo
Master di classe 2
Software
Master di classe 1
Hardware
Windows 2000 Pro
OPC
n
n
n
n
CP 5613 FO
CP 5614 A2
n
n
(PCI 32 bit)
CP 5611 A2
n
n
n
n
n
n
2)3)
n
2)3)
n
n
(PCI 32 bit)
CP 5621
n
2)
(PCIe x1)
CP 5512
n
n
n
n
n
n
n
2)3)
n
2)3)
n
n
(CardBus 32 bit)
n
n
n
n
n
n
1) Compreso nella configurazione di formitura del
CP 5613 A2/CP 5613 FO/ CP 5614 A2/ CP 5621
2) Master DP e slave DP non possibili contemporaneamente
3) Master di classe 1 e master di classe 2
non possibili contemporaneamente su un CP
4) DP-Base e CP 5613 non possibili contemporaneamente
5) Solo con CP 5614
6) Inclusa l'interfaccia XML-DA per Data Access
Panoramica delle funzioni per PG/PC
32
2)
Esempi pratici
sono riportati sul
CD Quick Start
n molto adatta
poco adatta
G_IK10_XX_50058
Ulteriori informazioni si trovano in Internet
http://www.siemens.com.simatic-net/ik-info
In caso di domande su progetti LINUX
contattate per favore il reparto I&S
E-mail:[email protected]
n
n
© Siemens AG 2008
Interconnessione in rete elettrica e ottica
Il collegamento di una rete elettrica o ottica ad un CP è realizzabile con i vari componenti di rete.
PROFIBUS FC
Connettore di bus RS 485 Plug 180
Unità PROFIBUS
ad es. CP 5613 A2
Cavo di bus
PROFIBUS FC
Cavo di bus
PROFIBUS FC
G_IK10_XX 50055
Terminale di bus 12M
per il collegamento
di nodi/partner di bus
a PROFIBUS
Esempio di collegamento per una rete elettrica con OBT
CP 342-5
PROFIBUS FC
Standard Cable
G_IK10_XX 50170
SIMATIC S7-300
PROFIBUS FC
Connettore di bus
RS 485
Esempio di collegamento per una rete elettrica
con connettore di bus PROFIBUS FastConnect RS 485
33
© Siemens AG 2008
Interconnessione in rete elettrica e ottica
Unità PROFIBUS
ad es. CP 5613 A2
PROFIBUS OLM
PROFIBUS FC
PROFIBUS FC
Connettore di bus RS 485 Plug 180 Connettore di bus RS 485 Plug 180
G_IK10_XX 50056
PROFIBUS FC
Standard Cable
Cavo FO
vetro confezionato
Esempio di collegamento per una rete ottica con PROFIBUS OLM
Esempio di collegamento per una rete ottica
con FO in plastica e connettore simplex
Accoppiatore DP/PA
Cavo FO in fibra di vetro
con connettore BFOC
OLM
G_IK10_XX 50014
Cavo FO PROFIBUS
in plastica o PFC
OLM
G_IK10_XX 50061
CP 342-5 FO
(IM 153-2 FO,
IM 151,
BM 143 DESINA)
Unità PROFIBUS
ad es.
Cavo FO in plastica
CP 5613 FO
con connettore simplex
Esempio di collegamento di una rete ottica
con FO e connettore BFOC
TAP
TAP
Accoppiatore
TAP
Cavo FC
di processo
SITRANS P
SITRANS F
SITRANS P
G_IK10_XX 50057
PROFIBUS PA
Esempio di collegamento per una rete a sicurezza intrinseca
34
© Siemens AG 2008
PROFIBUS
Componenti tecnologici
ASIC per PROFIBUS
consentono a produttori non Siemens un semplice collegamento delle loro apparecchiature e dei loro sistemi al bus di
campo PROFIBUS.
Grazie agli ASIC sono ad es. possibili i brevi tempi di reazione
di PROFIBUS DP, che sono necessari per raggiungere velocità
di trasmissione fino a 12 Mbit/s.
Per le diverse esigenze funzionali, come nel caso ad es. delle
apparecchiature master oppure delle apparecchiature slave
semplici o intelligenti, sono disponibili diversi ASIC e diverse
interfacce.
I vantaggi dei componenti PROFIBUS in sintesi:
■
Impiego omogeno nell'automazione manifatturiera e
di processo (PROFIBUS PA)
■
Collegamento senza problemi di componenti di produttori diversi, normalizzati secondo IEC 61158 /
EN 50170 e GB/T 20540.1-2006 / GB/T 20540.6-2006
(standard nazionale cinese)
■
Sicurezza dell'investimento garantita da uno sviluppo
nel segno della continua compatibilità
■
Elevata protezione dell'investimento: gli impianti già
esistenti possono essere ampliati e integrati in nuovi
impianti PROFINET
■
Collegamento ad AS-Interface e IO-Link
Impiego flessibile
Idoneità industriale
■
Forma costruttiva robusta
■
Forma costruttiva a modulo per il montaggio su guida
profilata
Diagnostica con componenti di rete
■
Rapida localizzazione degli errori mediante contatto di
segnalazione, LED, prese di misura e dispositivi di test
■
Sorveglianza continua dei componenti di rete con un
concetto di segnalazione semplice ed efficace
Collegamenti con connettori sicuri nel tempo e rapidi
da confezionare
■
Veloce confezionamento e rapida messa in servizio sul
posto con il sistema di cablaggio FastConnect.
Progettazione, messa in servizio e ricerca guasti possono essere eseguite da qualsiasi luogo.
I rapporti di comunicazione liberamente definibili risultano così assai flessibili, semplici da implementare in
pratica e facili da modificare.
■
Connettori con grado di protezione IP20 e IP65
■
Diversi cavi di bus per diversi campi d'impiego
■
Risparmio di tempo nella messa in servizio grazie alla
disponibilità di cavi preconfezionati
■
Elevata disponibilità grazie alla ridondanza d'anello
con OLM
■
Interconnessione in rete FO (plastica/vetro) per piccole
e grandi distanze
■
Collegamento WLAN di PROFIBUS a PROFINET
■
Comunicazione orientata alla sicurezza con PROFIsafe
■
Topologie in strutture lineari, ad albero e a stella
■
PROFIBUS
35
© Siemens AG 2008
Ulteriori informazioni
SIMATIC NET:
www.siemens.com/automation/simatic-net
Materiale informativo da ordinare e da scaricare come download:
www.siemens.com/simatic/printmaterial
Manuali SIMATIC Guide:
www.siemens.com/simatic-docu
Service & Support:
www.siemens.com/automation/service&support
Partner di riferimento SIMATIC NET:
www.siemens.com/automation/partners
A&D Mall per l'ordinazione elettronica:
www.siemens.com/automation/mall
Siemens S.p.A.
Industry Sector
Viale Piero e Albero Pirelli, 10
20126 Milano
Tel.-/Fax 02 2436-3333/-2890
http://www.siemens.it/ad
www.siemens.com/automation
Con riserva di modifiche
N. di ordinazione: 6ZB5530-0AQ05-0BB2
Dispo 26000
BS 0508 2.0 WEN 36 It / 801346
Printed in Germany
© Siemens AG 2008
Le informazioni riportate in questa brochure contengono descrizioni e caratteristiche che potrebbero variare con l’evolversi dei
prodotti o non essere sempre appropriate, nella forma descritta,
per il caso applicativo concreto. Le caratteristiche richieste saranno da considerare impegnative solo se espressamente concordate in fase di definizione del contratto. Con riserva di disponibilità
di fornitura e modifiche tecniche.
Tutte le denominazioni dei prodotti possono essere marchi oppure denominazioni di prodotti della Siemens AG o di altre ditte fornitrici, il cui utilizzo da parte di terzi per propri scopi può violare il
diritto dei proprietari.

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