Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt1

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

Migrations-Konzept FBS

Migration von Feldbussen zu

PROFINET

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt2

HM Forum 2004

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

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt3

HM Forum 2004

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

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt4

HM Forum 2004

Situation FBS

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?

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt5

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

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

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt6

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

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?

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt8

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

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.“

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt9

HM Forum 2004

Situation FBS

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

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt10

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

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

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt11

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

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

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt12

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

Migrations-Konzept FBS

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

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt13

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

Migrations-Konzept FBS

PROFInet

? InterbusPROFIBUS

Kommitments zu PROFInet

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt14

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

Migrations-Konzept FBS

installedFieldbus nodes

time

1990 2000 20102003 2007

10 Mio

20 Mio

Leap of Communication Technology

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt15

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

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

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt16

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

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

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt17

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

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

Forum HM 2004 – Migration FBS zu PN.ppt18

HM Forum 2004

Situation FBS

Anforderungen an PROFInet

Migrations-Konzept FBS