Spis treści
Transkrypt
Spis treści
Kurs PROFINET S7 Spis treści Dzień 1/2 I PROFINET – modułowe rozwiązanie dla systemów automatyki (wersja 1209) I-3 I-4 I-5 I-6 I-7 I-8 I-9 I-10 I-11 II Rozwój systemu PROFINET PROFINET jako rozwiązanie modułowe Ethernet – podstawa dla systemu PROFINET Modułowy system automatyki – Component Based Automation Rozproszone peryferia - IO Certyfikacja produktów „Kompleksowa” oferta PROFIBUS & PROFINET Sieć Ethernet – podstawowe informacje (wersja 1209) II-3 II-4 II-5 II-6 II-7 II-8 II-9 II-10 II-11 II-12 II-13 II-14 II-15 II-16 II-17 II-18 II-19 II-20 II-21 II-22 II-23 II-24 II-25 III Dlaczego Ethernet w systemach sterowania? Przemysłowe systemy komunikacyjne bazujące na Ethernet Ethernet a model ISO/OSI Media transmisji dostępne dla 10Mbps Konfiguracja sieci wykorzystująca medium 10BaseT Repeatery dla sieci Ethernet Zasada działania koncentratorów 1/2 Sposób dostępu do medium w sieci Ethernet 1/2 Media transmisji dostępne dla 100Mbps Media transmisji dostępne dla 1000Mbps Determinizm sieci Ethernet Pierwotna ramka sieci Ethernet Adres w sieci Ethernet Rozszerzona ramka sieci Ethernet Budowa wewnętrzna przełącznika Zasada pracy przełącznika 1 Zasada pracy przełącznika 2 Zasada pracy przełącznika 3 Przełączanie bez priorytetów Przełączanie z priorytetami – kolejki 1/2 Przełączanie z priorytetami – kolejki 2/2 Tryby pracy przełączników Autonegocjacja Sieci wirtualne Technologia przełączania - podsumowanie Protokoły TCP/IP – wprowadzenie (wersja 1209) III-3 III-4 III-5 III-6 III-7 III-8 III-9 III-10 III-11 III-12 III-13 III-14 III-15 III-16 III-17 Model sieci według ISO/OSI a model TCP/IP Współpraca pomiędzy siecią Ethernet a protokołami wyższych warstw Funkcje protokołu IP (Internet Protocol) Struktura adresu IPv4 Adres IP Maska podsieci Komunikacja pomiędzy stacjami w sieci IP Identyfikacja stacji w sieci IP Prywatne przestrzenie adresowe Parametryzacja stacji w sieci IP Diagnostyka IP Sprawdzanie możliwości nawiązania komunikacji - ping Sprawdzanie konfiguracji interfejsu TCP/IP - ipconfig Badanie poprawności translacji adresów - arp Śledzenie marszrut - tracert 0-1 wersja: 1209 III-18 III-19 III-20 IV Kurs PROFINET S7 Właściwości protokołu TCP (Transmission Control Protocol) Właściwości protokołu UDP (User Datagram Protocol) Bezpieczeństwo sieci – zapory sieciowe Komunikacja z peryferiami - PROFINET IO (wersja 1209) IV-3 IV-4 IV-5 IV-6 IV-7 IV-8 IV-9 IV-10 IV-11 IV-12 IV-13 IV-14 IV-15 IV-16 IV-17 IV-18 IV-19 IV-20 IV-21 IV-22 IV-23 IV-24 IV-25 IV-26 IV-27 IV-28 IV-29 IV-30 IV-31 IV-32 IV-33 IV-34 IV-35 IV-36 IV-37 IV-38 IV-39 IV-40 IV-41 IV-42 IV-43 IV-44 IV-45 IV-46 IV-47 IV-48 IV-49 IV-50 IV-51 IV-52 IV-53 IV-54 IV-55 IV-56 IV-57 IV-58 IV-59 PROFINET – modułowy system automatyki Czym jest PROFINET IO? Rodzaje urządzeń występujące w systemie PROFINET IO Zadania poszczególnych urządzeń Model urządzenia PROFINET IO - idea Model urządzenia PROFINET IO - sloty Model współpracy IO-Device IO-Controller Stos komunikacyjny PROFINET IO Kanały komunikacyjne dostępne w PROFINET IO 1/3 Kanały komunikacyjne dostępne w PROFINET IO 2/3 Kanały komunikacyjne dostępne w PROFINET IO 3/3 Etapy konfiguracji i uruchomienia systemu PROFINET IO Konfiguracja stacji IO-Controller Opis urządzenia - GSDML Plik GSDML - przykład Identyfikacja urządzeń Import plików GSDML Dołączanie urządzeń do sieci PROFINET IO Definicja nazwy stacji w projekcie Nazwa urządzenia w systemie PROFINET - reguły Konfiguracja, parametryzacja urządzeń IO Identyfikacja stacji w systemie PROFINET IO Przypisywanie nazwy stacji IO Device - sposób 1 Przypisywanie nazwy stacji IO Device - sposób 2 Sprawdzanie poprawności przypisania nazw stacjom IO Device Sprawdzenie i modyfikacja adresów IP przypisanych stacjom IO Device Przypisywanie adresów stacjom IO Device – protokół DCP ZADANIE „Konfiguracja systemu PROFINET IO” Inicjalizacja komunikacji w PROFINET IO 1/3 Inicjalizacja komunikacji w PROFINET IO 2/3 Inicjalizacja komunikacji w PROFINET IO 3/3 Komunikacja pomiędzy stacjami w PROFINET IO Powiązania pomiędzy aplikacjami (AR) - rodzaje Powiązania pomiędzy aplikacjami (AR) - wykorzystanie Komunikacja pomiędzy stacjami w PROFINET IO Powiązania komunikacyjne (CR) - rodzaje Przekazywanie informacji procesowych Konfiguracja częstotliwości odświeżania informacji Zmienne przekazywane w sposób acykliczny Przekazywanie alarmów Wymiana informacji we/wy Dezaktywacja/aktywacja urządzeń IO Device PROFINET IO – funkcje opcjonalne Współdzielenie urządzenia (Shared Device) Współdzielenie wejść (Shared Input) Serwer parametrów specyficznych dla urządzenia – iPar Server Rozszerzone funkcje identyfikacji i zarządzania (I&M1-4) Nadmiarowe połączenia na poziomie warstwy fizycznej Jednoczesna obsługa funkcji IO-Controller i IO-Device Współdzielone inteligentne urządzenie obiektowe Szybkie uruchomienie – Fast Start-up Konfiguracja bez zatrzymywania kontrolera - CiR Synchronizacja czasu rzeczywistego – Time sync, Time stamp Redundancja systemowa Klasy zgodności z PROFINET (Conformance Classes) Klasy zgodności z PROFINET – dla urządzeń Klasy zgodności z PROFINET – dla narzędzi inżynierskich wersja: 1209 0-2 Kurs PROFINET S7 Dzień 3 V Integracja innych systemów magistralowych z PROFINET IO (wersja 1209) V-3 V-4 V-5 V-6 V-7 V-8 V-9 V-10 PROFINET – modułowy system automatyki Integracja „klasycznych” systemów magistralowych Systemy magistralowe integrowane z PROFINET IO Proxy – zasada działania Proxy – przykład konfiguracji Diagnostyka IE/PB Link PN IO 1/3 Diagnostyka IE/PB Link PN IO 2/3 Diagnostyka IE/PB Link PN IO 3/3 VI Diagnostyka i programowa obsługa błędów w systemie PROFINET IO (wersja 1209) VI-3 VI-4 VI-5 VI-6 VI-7 VI-8 VI-9 VI-10 VI-11 VI-12 VI-13 VI-14 VI-15 VI-16 VI-17 VI-18 VI-19 VI-20 VI-21 VI-22 VI-23 VI-24 VI-25 VI-26 VI-27 VI-28 VI-29 VI-30 VI-31 VI-32 ZADANIE „Zabezpieczenie CPU przed awariami urządzeń rozproszonych” Brak dostępu do stacji rozproszonej Błąd konfiguracji rozszerzającej - Blok OB 86 Odwołanie do niedostępnej komórki wejść/wyjść Wyjęcie/włożenie modułu Przerwanie związane z wyjęciem/włożeniem modułu – OB 83 Przerwanie diagnostyczne - OB 82 Wielopoziomowa diagnostyka stacji IO-Device Odczyt rekordu diagnostycznego z poziomu OB1 Struktura rekordu diagnostycznego (wersja 0100hex) Struktura rekordu diagnostycznego (wersja 0101hex) Właściwości kanału Odebranie przerwania z modułu IO Device z poziomu OB82 Format zmiennej TINFO Format zmiennej AINFO – bez żądania obsługi Format zmiennej AINFO – z żądaniem obsługi Błąd dostępu do obszaru wejść/wyjść - Blok OB 122 Błąd sekwencji programu - OB 85 Odebranie informacji diagnostycznej z jednostki IO-Device Diagnostyka stacji z poziomu STEP 7 1/2 Diagnostyka stacji z poziomu STEP 7 2/2 Generacja raportów systemowych – funkcja Report System Error Generacja raportów systemowych – informacje na panelu operatorskim Detekcja konfiguracji sieci - LLDP LLDP – przykład działania Diagnostyka systemu PROFINET IO przy pomocy edytora topologii sieci Diagnostyka sieci w systemie PROFINET IO Wykorzystanie SNMP w celu diagnostyki urządzeń w systemie PROFINET Diagnostyka z wykorzystaniem wbudowanego w CPU serwera WWW Analiza ruchu w sieci PROFINET IO przy pomocy analizatora protokołów VII Wykorzystanie procesora komunikacyjnego jako PN IO Controller (wersja 1209) VII-3 VII-4 VII-5 VII-6 VII-7 VII-8 VII-9 VII-10 Funkcjonalność PROFINET w CP Ethernet Konfiguracja interfejsu PN IO Controller w CP Wymiana informacji pomiędzy CP, a CPU Odczyt danych z CP o stanie wejść urządzeń IO Device Zapis danych do CP dla urządzeń IO Device ZADANIE „Konfiguracja systemu PROFINET IO” Diagnostyka systemu PROFINET IO z poziomu programatora Odebranie przerwania z modułu IO Device 0-3 wersja: 1209 Kurs PROFINET S7 Dzień 4 VIII Czas rzeczywisty w PROFINET (wersja 1209) VIII-3 VIII-4 VIII-5 VIII-6 VIII-7 VIII-8 VIII-9 VIII-10 VIII-11 VIII-12 VIII-13 VIII-14 VIII-15 VIII-16 VIII-17 VIII-18 VIII-19 VIII-20 VIII-21 VIII-22 VIII-23 VIII-24 VIII-25 VIII-26 VIII-27 VIII-28 VIII-29 IX PROFINET – modułowy system automatyki Optymalizacja kanału komunikacyjnego Wymagania stawiane przed komunikacją czasu rzeczywistego Kanały komunikacji czasu rzeczywistego Tryb RT – Real Time Stos komunikacyjny PROFINET Trybu RT – podstawowe cechy Elementy RT standardowej w ramce Ethernet Priorytetyzacja ramek RT Identyfikacja ramek RT Elementy ramki PROFINET RT - przykład Czasy odświeżania informacji dla RT Tryb izochroniczny – Isochronous Real Time IRT – rezerwacja zasobów Wymagania trybu IRT Tryb izochroniczny w PROFINET IO Planowanie ruchu IRT Synchronizacja czasu w PROFINET - PTCP Synchronizacja stacji w systemie PN IO Definicja domeny synchronizacji Kanały czasowe dla PROFINET IRT Definicja topologii sieci – wykorzystanie edytora topologii Definicja topologii sieci – właściwości stacji Czasy odświeżania informacji dla IRT Podstawowa procedura konfiguracji trybu IRT - podsumowanie Optymalizacja trybu IRT – Dynamic Frame Packing Realizacja interfejsu RT/IRT Instalacja sieci PROFINET (wersja 1209) IX-3 IX-4 IX-5 IX-6 IX-7 IX-8 IX-9 IX-10 IX-11 IX-12 IX-13 IX-14 IX-15 IX-16 IX-17 IX-18 IX-19 IX-20 IX-21 IX-22 IX-23 IX-24 IX-25 IX-26 IX-27 IX-28 IX-29 IX-30 Okablowanie strukturalne, a okablowanie sieci przemysłowej 1/3 Okablowanie strukturalne, a okablowanie sieci przemysłowej 2/3 Okablowanie strukturalne, a okablowanie sieci przemysłowej 3/3 Wymagania stawiane sieciom przemysłowym Klasy zgodności z PROFINET – dla okablowania i infrastruktury sieciowej Transmisja poprzez skrętkę Kabel dla sieci PROFINET (2x2) Rodzaje kabli PROFINET/Industrial Ethernet Konektory dla kabli miedzianych Kabel dla przemysłowej sieci Ethernet (4x2) Ekranowanie kabla PROFINET Wprowadzanie zakłóceń poprzez sprzężenie pojemnościowe Wprowadzanie zakłóceń poprzez sprzężenie indukcyjne Redukcja zakłóceń wprowadzanych poprzez sprzężenie pojemnościowe Redukcja zakłóceń wprowadzanych poprzez sprzężenie indukcyjne Uziemienie ekranu kabla sieciowego - przykład Wyrównanie potencjałów i ekranowanie Zasady prowadzenia kabli Zalecane minimalne odległości pomiędzy kablami* Transmisja poprzez kable światłowodowe Rodzaje kabli światłowodowych Kable światłowodowe – wybrane parametry* Konektory dla kabli światłowodowych Kryteria doboru urządzeń dla sieci PROFINET Klasy zgodności dla urządzeń z interfejsem PROFINET Kryteria doboru elementów infrastruktury dla sieci PROFINET Topologia sieci Ethernet – elementy wpływające na rozwiązanie Topologia gwiazdy wersja: 1209 0-4 Kurs PROFINET S7 IX-31 IX-32 IX-33 IX-34 IX-35 IX-36 X Topologia drzewa Topologia liniowa Realizacja topologii liniowej Topologia pierścieniowa Zasada działania Menedżera Redundancji – Media Redundancy Protocol Kable hybrydowe Wykorzystanie komunikacji radiowej w PROFINET (wersja 1209) X-3 X-4 X-5 X-6 X-7 X-8 X-9 X-10 X-11 X-12 X-13 X-14 X-15 X-16 X-17 X-18 X-19 X-20 X-21 X-22 X-23 X-24 X-25 X-26 X-27 X-28 X-29 X-30 X-31 Transmisja bezprzewodowa wybrane standardy Standardy 802.11 – porównanie Kanały komunikacyjne dostępne w paśmie 2,4GHz Wykorzystanie pasma w zakresie 2,4GHz - przykład Kanały komunikacyjne dostępne w paśmie 5GHz Kanały komunikacyjne w paśmie 5 GHz 2/2 Wykorzystanie pasma w zakresie 5GHz - przykład Pasmo 2,4GHz, a 5GHz - porównanie Standard 802.11h Dopuszczenia krajowe dla urządzeń WLAN* Topologie sieci bezprzewodowej – sieć tymczasowa Tryb infrastruktualny Tryb infrastrukturalny nazwa sieci - SSID Tryb infrastruktualny – sieci mieszane Tryb infrastruktualny – konfiguracja wielokanałowa Zarządzanie dostępem do sieci Dostęp do medium w sieci bezprzewodowej (DCF) DCF – przykład działania Zabezpieczanie sieci radiowych Mechanizmy szyfrowania transmisji w WLAN 1/2 Mechanizmy szyfrowania transmisji w WLAN 2/2 Konfiguracja punktu dostępowego WLAN – przykładowe kroki Konfiguracja punktu interfejsu klienta WLAN Diagnostyka - rejestracja parametrów sygnału przez interfejs klienta Rejestracja parametrów sygnału przez interfejs klienta - przykład Diagnostyka WLAN z wykorzystaniem PC – analiza mocy sygnału Diagnostyka WLAN z wykorzystaniem PC – zajętość pasma 2,4GHz Diagnostyka WLAN z wykorzystaniem PC – zajętość pasma 5GHz Diagnostyka WLAN z wykorzystaniem PC – analizator widma 0-5 wersja: 1209 Kurs PROFINET S7 wersja: 1209 0-6