Das Interfacemodul IM151-3PN ertüchtigt das Peripheriesystem Simatic ET 200S für die echt-zeitfähige Ethernet-Kommuni-kation mit Profinet

In Hannover wurden die ers-ten Remote-I/Os vorgestellt, die direkt über Profinet kom-munizieren. Mit als erstes Unternehmen hat Siemens ihr dezentrales Peripheriesystem Simatic ET 200S mit einem entsprechenden Interface -modul ausgerüstet.

Profinet wurde unter dem Dach der Profibus Nutzerorganisation als offener Standard für die Feldbus-

kommunikation auf Basis von Ethernet entwickelt. Als erstes dezentrales Peri-pheriesystem verfügt nun das Remote-I/O ET 200S über ein Inter facemodul mit integrierter echtzeit fähiger Profinet-Schnittstelle. Darüber steht nun das komplette Modulspekt rum vom ein-fachen Digitaleingang bis hin zu einem 4-kW-Frequenzumrichter zur Verfü -gung. Dabei bleibt die von Profibus-DP gewohnte Projektierung, Programmie-rung und Diagnose erhalten, kann aber zusätzlich die Vorteile der IT-Technolo-gie nutzen.

Projektierung wie bei Profibus unter Step 7

Gerade die einheitliche Netzstruktur un-ter Ethernet und die daraus resultieren-de Durchgängigkeit wird als ein wesent-licher Vorteil von Profinet gesehen. Dies erleichtert das anlagenweite Enginee-ring und vereinfacht das Handling. Be-sonders die Projektierung von Feldgerä-ten mit Ethernet-Schnittstelle ließ in der Vergangenheit aber noch Wünsche of-fen. Mit der Profinet-Variante des de-zentralen Peripheriesystems wird die

gewohnte Projektierung der Profibus-Geräte nun weitgehend beibehalten. Der Weg dazu führt über eine Geräte-beschreibung, hinterlegt in einer XML-basierten GSDML-Datei. Sie ersetzt die bisher bei Profibus genutzte GSD-Datei und enthält alle notwendigen Daten zur Projektierung wie Anzahl und Typ steck-barer Module, Parameter und Diagnose -informationen. Die Projektierungssicht bleibt dabei für Profibus- und Profinet-Stationen gleich. Die Adressvergabe einer Profinet-Stati-on erfolgt wie bei einer CPU mit Pro-fibus-Slave-Schnittstelle über die Projek-tierungssoftware Step 7. Dabei kann man jedem Gerät einen beliebigen Namen zuweisen. Dieser frei wählbare Gerätename wird automatisch der IP-Adresse der Profinet-Anschaltung zuge-ordnet. Anschließend wird der Geräte-name der MAC-Adresse des Geräts ma-nuel zugewiesen – in der Regel bei der Inbetriebsetzung. In einer nächsten Ver-sion erfolgt dieser Schritt über einen DHCP-Server. Die Anlagensteuerung (SPS) verbindet dann automatisch den Gerätenamen mit der IP-Adresse. Damit

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Remote-I/O für PROFINET RT

Man spricht Profinet

Dipl.-Ing. (FH) Stefan Dausend, Produktmanager für dezentrale Peripheriesysteme bei Siemens A&D in Nürnberg

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ist die Projektierung abgeschlossen. Ein verständlicher Modulname ersetzt somit in Zukunft das aufwändige Handling mit IP- und MAC-Adressen sowie das bisheri-ge Einstellen von Adressen über DIP-Schalter. Dies ermöglicht einen Geräte-tausch ohne Neuprojektierung und sorgt für kurze Stillstandzeiten bei ei-nem Modulwechsel.

I/O en masse – Spiel (fast) ohne Grenzen

Der Zugriff von der Anlagensteuerung auf die Peripheriesignale erfolgt unver-ändert über das Prozessabbild mit den gewohnten Befehlen. Eine Anpassung

der Steuerungssoftware bei einem Wechsel von Profibus auf

Profinet ist daher meist nicht erfor-

derlich. Das erweiterte Mengengerüst von Profinet

sorgt dafür, dass die bisher bei Profi-

bus vorgegebenen Ausbaugrenzen entfallen

bzw. in der Praxis nicht zum Tra-gen kommen. So ist z. B. der Ausbau ei-ner ET 200S- Station nur noch durch die Anzahl der steckba ren Module (max. 63) und die Stationsbreite (max. 2 m) be-grenzt. Die Anzahl der Parameter schränkt den Stationsausbau unter Ethernet nicht mehr ein.

Die E/A-Informationen müssen determi-nistisch und somit zuverlässig innerhalb eines bestimmten Zeitfensters zwischen Steuerung und den Peripheriemodulen ausgetauscht werden. Das Interfacemo-dul erledigt das mit der Real-Time (RT)-Funktion von Profinet. RT verwendet ein schnelles, aber mit der restlichen Ether-net- und Internet-basierten Kommuni-kation kompatibles Übertragungsproto-koll und erreicht damit die gleiche Leis-tungsklasse wie konventionelle Inter -facemodule mit Profibus-Schnittstelle. Typische Anwendungsfelder der Fabrik-automatisierung können damit auch über Profinet, das bedeutet mit einer reinen Ethernet-Lösung, realisiert wer-den. Mig rationen erfolgen immer schrittweise. Entsprechend wichtig ist die Kompatibilität zur installierten Basis. Dies bedeutet nicht nur einen hohen Grad an Investitionsschutz, sondern auch den problemlosen Mischbetrieb von Profinet und anderen Feldbus-Syste-men. Dabei kann das Anwenderpro-gramm dank gleicher Peripheriezugriffs-befehle meist ohne Änderung weiter verwendet werden.

Diagnosefunktionen um Web-Zugriffe erweitert

Das Gerätemodell der IM151-3PN greift auf das gleiche Modell zurück wie die Profibus-Variante. Dabei sind die Modu-le den Steckplätzen zugeordnet und den Modulen wiederum die einzelnen Kanä-

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Sämtliche Funktionen und Baugruppen des dezentralen Peripheriesystems sind unter Profinet verfügbar – vom einfachen Digitaleingang bis hin zum neuen Frequenzumrich-ter mit bis zu 4 kW Leistung und Profisafe

le. Dieses Modell erlaubt die Nutzung bestehender Peripherie-Module, bietet die gleiche Sicht auf die Diagnosedaten wie bei Profibus und eine effiziente Feh-lerlokalisierung und macht eine schnelle Fehlerbehebung durch integrierte Sys-temdiagnose möglich. Neben den be-kannten Diagnosemechanismen erlaubt Profinet auch die Nutzung der IT-Tech-nologien. Die Web-Integration erlaubt einen ortsunabhängigen Zugriff auf In-formationen aus der Automatisierungs-

ebene. Dabei ist der Anwender unab-hängig vom Engineering-Tool, da diese Informationen mit jedem üblichen Browser abgerufen werden können. Fernwartung und Service werden so ver-einfacht und selbst Software-Updates sind schnell durchgeführt. Dazu spezifi-ziert Profinet den Aufbau und Inhalt von Web-Seiten und den Zugriff auf die Da-ten. Zusätzliche herstellerspezifische Ge-räteinformationen, wie der Simatic-Di-agnosepuffer, ergänzen die Ansicht.

Das Interfacemodul IM151-3PN erwei-tert das Anwendungsfeld des dezentra-len Peripheriesystems ET 200S auf Pro-finet und überträgt die Profibus-Funk-tionalität auf Ethernet. Damit stehen so-wohl echtzeitfähige Kommunikation unter Ethernet als auch die IT-Technolo-gien auf einem Medium zur Verfügung – unter Beibehaltung der gewohnten Pro-jektier- und Programmierumgebung.

Offen für die Zukunft – mit Sicherheit

Das bereits bei Profibus eingeführte Pro-fisafe-Profil für die Übertragung sicher-heitsrelevanter Daten ist bus-unabhän-gig. Daher ist das Profil ohne Probleme auf Profinet portierbar. Damit können dann auch die sicherheitsgerichteten Daten zusammen mit Standard-Prozess-daten, den Daten der Engineering-An-wendungen und den Daten aus der IT-Welt über ein gemeinsames Medium übertragen werden. Mit Verfügbarkeit der IRT (Isochronous Real Time) wird Pro-finet in der Lage sein, auch harte Echt-zeitanforderungen, wie sie besonders bei Motion Control-Applikationen auf-treten, zu erfüllen. Selbst wenn diese Funktion eine spezielle Hardware benö-tigt, folgt sie doch der Systemphiloso-phie von Profinet. Und die lautet: Unein-geschränkte Kompatibilität zu Stan-dard-Ethernet und Investitionsschutz für die bestehende Profibus-Technologie. (ku) �

PROFINET-Controller Die Profinet-Lösung von Wago basiert auf dem Remote-I/O 750 in Verbindung mit dem intelligenten Kopfmodul (Controller).

Der programmierbare Profinet-Con-troller arbeitet nach der Spezifikation 2.01 und stellt eine Steuerungs-Kom-ponente dar, die in Profinet-Um -gebungen Netzwerkvariablen und E/A- Signale bereitstellt. Für die Pro-zessdatenübertragung wird das SRT-Protokoll, bzw. nach aktueller PNO-Sprachregelung RT-Protokoll, genutzt. Programmierbar ist der Controller über CoDeSys von 3S in der Automati-on Alliance Version. CoDeSys erstellt das notwendige XML-File der Netz-werkvariablen des Profinet-Control-lers, um ihn in die Verschaltungsedito-

chatronische Einheiten. Das Zusam-menführen mehrerer Komponenten zu einer Maschine oder Anlage sowie die Projektierung und Programmie-rung der Kommunikation wird über Profinet mithilfe von herstellerneutra-len Verschaltungseditoren realisiert.

ren integrieren zu können. Komponenten-ba-sierte Automation ist eine Software-architektur, mit der sich verteilte und modulare Applikationen leicht erstellen lassen. Maschinen und Anlagen werden in einzelne Technologie-Einheiten oder -Module (Komponenten) aufgeteilt, die einzeln programmiert und in Betrieb ge-nommen werden können. Die Kom-ponenten bestehen aus Mechanik, Elekt -rik, Steuerungseinheit (SPS) und dem Steuerungsprogramm und bilden me- Profinet-Controller

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Die mit der Anschaltung realisierte RT-Lösung (Punkt 2) deckt das komplette Applikati-onsfeld von Profibus-DP ab

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