De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De presentatie wordt gedownload. Even geduld aub

De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 Share our Vision for Automation.

Verwante presentaties


Presentatie over: "De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 Share our Vision for Automation."— Transcript van de presentatie:

1 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 Share our Vision for Automation

2 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 2 Determinisme in Mixed Networks People | Power | Partnership Peter Van Passen Product Manager ICPN/AutomationIT HARTING nv Geert Leen Projectingenieur PICC ACRO Pushing Performance

3 ISO / OSI 3 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 Pushing Performance 7 Applicatie laag 6 Presentatie laag 5 Sessie laag 4 Transport laag 3 Netwerk laag 2 Data link laag 7 Applicatie laag 6 Presentatie laag 5 Sessie laag 4 Transport laag 3 Netwerk laag 2 Data link laag Router Hub, switch 1 Fysische laag Gateway Toestel AToestel B Repeater

4 PROFINET: Netwerkinfrastructuur 4 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 Pushing Performance Standaard ethernet infrastructuur met: - RJ 45 Connectoren - Kabeltype Cat 5 e, folie & shielding! - Maximale kabellengte 100m Koper draad Isolatie van de draad Plastic folie Middenste opvulelement Afschermfolie Afscherming Buitenste beschermlaag Binnenste beschermlaag

5 Full duplex 5 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 Switch Pushing Performance -100 Mbit/s -4 wires, twisted pair, shielding en folie -Full duplex: zenden en ontvangen tegelijkertijd

6 Topologiën: Lijn 6 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 Pushing Performance - Geïntegreerde switches - Lagere beschikbaarheid: falen van 1 toestel! - Belasting halveert door keuze plaats vd PLC in de lijn

7 Topologiën: Ster 7 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 Pushing Performance - Centrale switch - Hoge beschikbaarheid (switch met redundante voeding) - Belasting: lijn naar controller is meest belaste punt

8 Topologiën: Boom 8 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 Pushing Performance - Meerdere switches  Gestructureerd netwerk - Hoge beschikbaarheid: (switch met redundante voeding) - Belasting: lijn naar controller is meest belaste punt

9 Topologiën: Ring 9 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 Pushing Performance - Hoge beschikbaarheid: Redundantie  Media Redundancy Protocol - Switches  1 Redundancy manager +... redundancy client(s) - Belasting halveert door keuze plaats vd PLC in de lijn

10 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 10 Mixed netwerken ?!? Eén Netwerk voor alle applicaties: Bureautica; Productie; Fabriek en Machine Office IT Automation IT Industrial Automation Ethernet IEEE 802.3 Pushing Performance

11 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 11 Huidige topologie industriële automatisering Pushing Performance Fieldbus: Profibus DP, Interbus, Devicenet … Drive Real-Time plus Determinism I/O Field Level Voice over IP Core Level SCADA HMI PLC Real-Time Control Level

12 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 12 Beperkingen „mixed“ automation netwerken Pushing Performance Line topology met PROFINET RT standaard Switchen cascade of more than 10 Switches in line X Requirements: - Determinisme - cycle time ~ 1ms X X X

13 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 13 Performantie Standaard Ethernet (IEEE 802.3) Pushing Performance 23456789101112131415 Switches Standard switching delay [ μ sec] Field bus (bus-cycle) PLC I/O Drive (voorbeeld met 16 Switches)

14 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 14 Ethernet IEEE 802.1p & 802.1q Pushing Performance PriorityType 7Network critical 6Voice 6Automation 5Video 4Business critical 0-3Datatransfer 0-3Web 0-3TCP acknowledge Preamble SFD Destination Source VLANType 7 Byte 1 6 Byte 8892 6 Byte 8100 Ethernet Header Data FCS 4 Byte Example of priorization of automation protocols Automation-frames en IT-frames hebben dezelfde prioriteit! Ontoereikend! xx

15 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 15 Traffic-jam ondanks Priorization (IEEE 802.1q) Pushing Performance 120 µsec Automation-frame IT-frame 10 µsec PLCDriveSwitch 1Switch 2Switch 3 Automation-frames moeten wachten, totdat het volledige IT-frame is verstuurd! 60 µsec (voorbeeld met 3 Switchen)

16 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 16 Pushing Performance 0 40 10 60 μsec 80 20 30 50 70 90 100 110 120 Store & forward Switch 1Switch 2Switch 3Switch 4Switch 5 Traffic-jam ondanks Priorization (IEEE 802.1q) (voorbeeld met 5 Switchen)

17 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 17 Pushing Performance Switching Technologie: Operating Modes Huidige Switch Technologie: Store and Forward Store & forward

18 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 18 Pushing Performance Switching Technologie: Operating Modes Oudere Switch Technologie: Cut through / Modified Cut through cut through

19 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 19 Acceleratie met „Cut-through“ Pushing Performance 0 40 10 60 μsec 80 20 30 50 70 90 100 110 cut through Store & forward Switch 1Switch 2Switch 3Switch 4Switch 5 (zonder network load)

20 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 20 Identificatie van automatiseringsprofielen? Pushing Performance VLAN Tag 0,00,641,61,791,92 time (µsec) … Ether- type 2 2,24 Ethernet headerIP header Port 2222 UDP headerFCS UDP Data Ethernet headerIP header Port 502 TCP DataFCS TCP header Ethernet/IP Modbus TCP/IP Profinet Automation-frames en IT-frames kunnen nu apart behandeld worden, maar de vertraging zal nog steeds voorkomen!

21 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 21 Acceleratie van geidentificeerde frames Pushing Performance cut through EN network load 0 40 10 60 μsec 80 20 30 50 70 90 100 110 cut through Store & forward Switch 1Switch 2Switch 3Switch 4Switch 5

22 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 22 Hoe determinisme bekomen? Pushing Performance Automation frame IT-frame 4. Resend of the NRT-frame 1. Identify the automaion frame 2. Suspend the NRT-frame 3. Direct transmission of the automation frame

23 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 23 De oplossing: FAST TRACK Switching Pushing Performance Naadloos Ethernet tot in de machine Industrial Automation Office IT Fast Track Switch 3.Overtake: Onderbreking van IT-frames indien nodig overtakeidentify 1.Identify: Identificatie van automatiseringspakketten accelerate 2.Accelerate: Versnelling door gebruik van cut-through

24 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 24 Mixed Automation Netwerk Limitations Pushing Performance 0 40 10 60 μsec 80 20 30 50 70 90 100 110 Switch 1Switch 2Switch 3Switch 4Switch 5 Fast Track Switching Store & forward

25 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 25 FAST TRACK Switching Pushing Performance 23456789101112131415 Switches Store & Forward Switching Delay [μ sec] Field bus (bus-cycle) Fast Track Switching Determinisme & Hoge Performantie Industrial Automation Office IT

26 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 26 Mixed Automation Netwerk Pushing Performance 26 Pushing Performance Line topology met PROFINET RT, Fast Track Switchen Requirements: - Determinisme - cycle time ~ 1ms    cascade of more than 10 Switches in line 

27 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 27 FAST TRACK Switching WORKSHOP Pushing Performance 27 Pushing Performance FAST TRACK WORKSHOP

28 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 28 FAST TRACK Switching WORKSHOP Pushing Performance 28 Pushing Performance See HARTING Tabletop

29 De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 29 Pushing Performance 29 Pushing Performance Bedankt voor de aandacht !

30 17.09.2014


Download ppt "De PROFIBUS, PROFINET & IO-Link dag 2011 Share our Vision for Automation."

Verwante presentaties


Ads door Google